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冀北山地典型林分类型森林生态服务功能评估

标题: 冀北山地典型林分类型森林生态服务功能评估
作者: 王永明
出版时间: 2016-05-17
所在大学: 河北农业大学
关键词: 冀北山地,森林生态系统,生态服务功能,价值评估
论文级别: 硕士
学位: 学位论文
导师: 杨新兵
专业: 水土保持与荒漠化防治
摘要: "森林作为陆地生态系统的主体,在生态环境的稳定方面发挥着重要作用.评价森林的生态服务功能有助于人们认清森林的重要生态地位,提高保护森林意识,改善经营森林的方法.冀北山区是京津水源地水源涵养重要区的主要部分,是京津地区多个水库的水源涵养区以及滦河和潮河的源区.该区域森林生态系统是京津地区的生态屏障,研究其生态服务功能具有重要意义.本文以北沟林场8种典型林分类型为对象,研究了各林分枯落物及土壤水文效应、土壤化学性质、林内灌草多样性和林分生物量与生产力,同时参照林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》,选择固碳释氧、水源涵养、保育土壤、营养物质积累、生物多样性保护和净化大气环境六项重要森林生态服务功能,计算并评估其森林生态服务功能物质量和价值量.主要结论如下:(1)白桦落叶松混交林水源涵养能力最强,为16.287t/hm2;油松蒙古栎混交林最弱,为2.498t/hm2.各林分土壤容重均值的变化范围是0.715~1.188g/cm3,总孔隙度均值的变化范围为41.933~56.967%.土壤的入渗速率与入渗时间具有明显的幂函数关系.枯落物的半分解层储量基本大于未分解层的储量,8种林分中只有落叶松纯林的半分解层储量小于未分解层,但二者相差很小.各林分枯落物总储量在11.21~64.28t/hm2之间,最大持水量在68.44~171.96t/hm2之间,有效持水量在68.02~169.68t/hm2之间,有效拦蓄量在66.45~157.95t/hm2之间.(2)各样地土壤均为酸性,其变化范围为5.06~6.00.各土层土壤有机质含量均随着土壤深度的增加而减小,其均值的变化范围为3.60~32.30g/kg;土壤全氮含量均值的变化范围为0.055~0.332g/kg;土壤全磷含量均值的变化范围为0.024~0.155g/kg;土壤碱解氮含量均值的变化范围为37.644~197.322mg/kg;土壤速效磷含量均值的变化范围为0.112~1.678mg/kg;土壤速效钾含量均值的变化范围为102.943~454.262mg/kg.(3)各样地乔木层生物量均值变化范围是29.292~139.762t/hm2,其大小顺序为:油松纯林>白桦纯林>白桦落叶松混交林>油松蒙古栎混交林>白桦山杨混交林>山杨纯林>落叶松纯林>蒙古栎纯林;各样地总净初级生产力变化范围是1.322~4.819t/(a·hm2),其大小顺序为:油松纯林>落叶松纯林>山杨纯林>白桦纯林>白桦落叶松混交林>白桦山杨混交林>蒙古栎纯林>油松蒙古栎混交林.(4)该区域灌木种数在4~9之间,草本种数在24~32之间.各样地灌木Simpson指数在0.324~0.972之间,草本Simpson指数在0.784~0.916之间,灌木Shannon-wiener指数在0.558~4.417之间,草本Shannon-wiener指数在0.970~2.714之间,灌木Menhinick指数在0.145~0.442之间,草本Menhinick指数在0.139~1.167之间,灌木Pielou指数在0.403~2.27之间草本Pielou指数在0.298~0.854之间.(5)该区域森林生态系统的固碳释氧物质量为8773.058t/a,单位面积平均固碳释氧量为5.577t/(a·hm2);水源涵养(即调节水量)物质量为137.292万m3/a,单位面积年调节水量872.758m3/(a·hm2);保育土壤物质量为46866.474t/a,单位面积年保育土壤量为29.793t/(a·hm2);年营养物质积累总量为65.813t/a,单位面积平均营养物质积累物质量为0.042t/(a·hm2);净化大气环境物质量为24221628.31t/a,单位面积平均净化大气环境物质量为15397.582t/(a·hm2).该区域森林生态系统的6项生态服务功能总价值量为5422.051万元/a,单位面积价值量为3.447万元/(a·hm2).其中,固碳释氧价值量为925.022万元/a,单位面积价值量为0.588万元/(a·hm2);水源涵养价值量为1250.824万元/a,单位面积价值量为0.795万元/(a·hm2);保育土壤价值量为598.256万元/a,单位面积价值量为0.380万元/(a·hm2);营养物质积累价值量为72.829万元/a,单位面积价值量为0.046万元/(a·hm2);生物多样性保护价值量为2190.770万元/(a·hm2),单位面积价值量为1.393万元/(a·hm2);净化大气环境价值量为384.350万元/a,单位面积价值量为0.244元/(a·hm2)."