森林生态系统健康评估Ⅱ.案例实践

结合样地调查和他人对阔叶红松林生态系统相关指标的研究资料数据,利用健康距离(HD)评估法和上文建立的阔叶红松林生态系统健康评估指标体系框架,对不同人为干扰影响的长白山阔叶红松林生态系统进行系统健康的评估实践.结果按顺序依次为20%强度择伐林0.21<50%强度择伐林0.44<白桦中成林0.67<白桦中幼林0.72<红松人工林0.74<人工落叶松林0.77.     

受干扰长白山阔叶红松林林分结构组成特征及健康距离评估

通过样地调查对不同干扰方式产生的过伐天然林、次生白桦林和人工落叶松林等群落的结构组成进行分析和分类探讨,并选取能够表征结构完整性和稳定性的一些指标因子,利用健康距离法对长白山阔叶红松林区的森林生态系统健康进行了评估实践,结果按顺序依次为：原始阔叶类0．14<结构转换型0．23<结构保留型0．32<结构破坏型0．33<严重干扰类型0．44<次生白桦林0．53<人工落叶松林0．68．以期对阔叶红松林生态系统的恢复和区域林业可持续发展提供参考．     

综合构成指数在森林生态系统健康评估中的应用

首次提出综合构成指数(IntegratedComposeIndex,ICI)模型ICI=ln∑B×∑IV×CAV。通过选取目前长白山阔叶红松林生态系统区主要林分类型(原始阔叶红松林,不同干扰模式造成的择伐林、次生白桦林和人工落叶松林等)共29块样地进行群落结构和生物量调查,以原始阔叶红松林作为健康基准,定量评估了各受损生态系统的健康现状及恢复趋势。结果表明综合构成指数是一种易操作的能定量描述受干扰系统健康差距的度量方法。利用分层[主林层(H≥18m)、亚主林层(18m>H≥10m)、演替层(10m>H≥2.5m)和更新层(H<2.5m)]的综合构成指数值可定量不同干扰模式造成的受损系统与健康基准之间的健康差距。健康基准是12.77,与之差距越大,表明受干扰破坏越大,系统健康程度越低。29块样地分为8个类型,6个受干扰类型依距离原始健康基准的远近排序为:结构转换型0.64<结构破坏型0.75<结构保留型0.85<严重干扰类型1.95<白桦林系列2.07<人工落叶松系列2.89。综合构成指数的上层(主林层和亚主林层)指数能表示群落结构现状和目前处于演替阶段的位置;下层(演替层和更新层)指数能表示群落向健康基准类型恢复的潜力,值越大,潜力越大。上下两层综合能说明群落受到干扰的强度和后果。上下两层差值D对于阔叶红松林生态系统来说,健康基准类型D位于0.28～0.35之间,如00.35说明群落主林层和亚主林层的阔叶树种受到干扰破坏,且红松更新困难或还没大量更新。D≤0说明群落遭受很大强度的干扰,如70%以上的生物存量被破坏取走,或直接导致裸地重新发育演替的白桦林、营造人工落叶松林等情况,差值D越大,红松的侵入程度越高,红松更新状况良好,该群落向顶级恢复的趋势良好。     

森林生态系统健康评估Ⅰ.模式、计算方法和指标体系

生态系统健康评估是21世纪生态系统学研究的主要内容和迫切任务之一.简单实用的生态系统健康评估理论和方法需要可操作性的概念和一个全面、简明、易操作且规范化的指标体系,它们是进行生态系统健康评估的基础.以阔叶红松林生态系统为例,从对森林生态系统健康的理解和评价出发,通过引入模式生态系统集的思想,提出了对森林生态系统健康理解的独创看法,并以此提出生态系统健康评估的新方法--健康距离(HD)法,并推导出计算公式.同时,针对阔叶红松林生态系统的系统特征和面临的各种具体健康问题,提出了基于自然-经济-社会复合生态系统属性的阔叶红松林生态系统健康评估指标体系,并具体到各度量指标,为下一步的健康评估打下基础.     

松果采摘对长白山阔叶红松林生态系统健康的影响

红松 (Ｐｉｎｕｓｋｏｒａｉｅｎｓｉｓ)是国家宝贵的自然资源 ,在我国仅产于东北三省 ,对我国东北地区的生态环境和经济建设发挥着重要的作用。长期以来 ,由于过度采伐利用 ,造成资源急剧减少 ,红松生存受到严重威胁。森林面积 1 9× 10 5ｈａ的吉林长白山是国家级自然保护区 ,是一个以保护森林和野生动物类型为主的自然保护区 ,是珍贵的“物种基因库” ,是我国最早加入联合国教科文组织“人与生物圈”计划的保护区之一。红松籽是长白山的重要资源。保护区内有阔叶红松林近 6× 10 4 ｈａ ,受经济利益驱动 ,2 0世纪 90年代以来 ,每到松籽丰…     

森林生态系统健康及其评估监测

介绍了森林生态系统健康的概念及其内涵 ,并主要从管理目标途径、生态系统途径和综合途径等方面对森林生态系统健康进行了探讨 ,分析了已有的森林生态系统健康评估的思想和方法 .生态指示者的广泛应用是目前森林生态系统健康评估监测的主要手段 .此外 ,文中还综合介绍了森林生态系统健康评估方法 ,特别是详细介绍了EMAP和FHM等研究计划 ,以期对我国目前的森林生态系统健康研究有所借鉴     

森林生态系统健康研究进展

从生态系统健康的概念出发,明确了森林生态系统健康的实质.我国对森林生态系统健康的研究主要在森林生态系统和森林群落2个水平上.森林生态系统水平的健康评价指标包括群落结构、生物多样性等结构指标,涵养水源和水土保持等功能指标,以及社会经济方面的指标,指标庞杂,有些指标难以测度.而森林群落水平的健康评价指标主要以结构指标为主,指标相对简单.因此,建立系统、有效且统一的评价指标体系和科学合理的健康标准是未来开展森林生态系统健康评价的重点,而简洁的指标测度方法和量化的测度结果也将是森林生态系统健康评价的趋势.     

湿地生态系统健康评价指标体系 Ⅱ.方法与案例

湿地生态系统健康是一个非常复杂的问题,不同的湿地类型。衡量指标和标准也不尽相同,以三江平原挠力河域湿地作为案例研究,分析的湿地主要为闭合流域内的沼泽湿地和河缘湿地,以此为基础,确定三大类指标,即湿地生态特征指标,功能整合性指标和社会环境指标。在三大类指标内,又分别分出各自的具有可操作性的亚指标,因为健康是一个模糊概念,因此,根据模糊综合评判原理和方法,在对挠力河流域进行湿地分区的基础上,对各区的湿地进行了评价与比较排序,然后通过红绿灯信号系统对各区健康进行了预警。     

宁夏沙湖水生生态系统健康评估

以宁夏沙湖为例,选取pH值、悬浮物、溶解氧、化学耗氧量、生物耗氧量、总磷及铵氮等7项指标进行实测,并计算沙湖水体的综合污染指数,确定了水生环境的外部压力状态。计算并测量了沙湖水生生态系统在宏观尺度上的自由能、结构自由能,群落尺度上的浮游生物生物量、生产量及二者的比例关系,以判定其内部特征的变化情况。综合外部压力状态和内部特征指标体系的计算,结果表明,沙湖水生生态系统活力下降,生物周转速度慢,系统利用外界资源能力下降,种群增长受人为干扰,物种多样性下降,湖泊富营养化严重,并有进一步恶化趋势,目前处于不(或亚)健康状态。     

辽宁省森林生态系统服务价值评估

基于森林生态系统的长期、连续定位观测,采用辽宁省2006年森林资源清查数据,利用中华人民共和国林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范(LY/T1721—2008)》对辽宁省14个地市的主要植被类型生态系统功能进行了物质量和价值量评估.结果表明:2006年,辽宁省森林生态系统水源涵养、保育土壤、固碳制氧、营养物质积累、净化环境、生物多样性保护、森林游憩所提供的服务价值为2591.72亿元,分别为同年辽宁省林业总产值和同年辽宁省国内生产总值(GDP)的8.54倍和28.02%;涵养水源、生物多样性保护和固碳释氧价值合计占总服务价值的79.09%,是辽宁省森林主要的生态系统服务功能;经济林、灌木林的单位面积生态系统服务价值较小,但面积较大,其总生态系统服务价值不容忽视;冷杉林、水曲柳林、黄波罗林和核桃楸林是辽宁省典型地带性植被,具有较高的生物多样性价值;受气候等因素的影响,辽宁省西部森林面积及森林质量均低于东部.     

中国森林生态系统服务功能价值评估

森林作为陆地生态系统的主体,在全球生态系统中发挥举足轻重的作用,其服务功能价值的评估是研究的一个热点。本研究根据全国第5次资源清查资料(1994~1998年)及Costanza等人的计算方法估算了我国森林生态系统八项服务功能的总价值为30601.20×108yuan/a,其中间接价值是直接经济价值的14.94倍;在我国森林生态系统中,单位面积的各种森林生态系统所提供的年平均价值为23095.25yuan/(hm2·a)。在森林涵养水源、固碳释氧、营养物质循环、净化空气和保护土壤五项服务功能中,热带雨林、季雨林单位面积所提供的价值量最大为32417.45yuan/(hm2·a),温带荒漠单位面积所提供的价值最小为12507.90yuan/(hm2·a);在森林生态系统各项服务功能价值的贡献之当中,其大小顺序依次为:固碳释氧>净化空气>土壤保持>涵养水源>养分循环>林木、林副产品〉维持生物多样性〉森林游憩。该研究的目的在于尽快将自然资源和环境因素纳入国民经济核算体系而最终为实现绿色GDP提供基础,为我国可持续发展的政策与生态环境保护提供科学依据。     

中国主要森林生态系统公益的评估

 为生态系统管理提供科学的量化指标，以我国森林为研究对象，根据全国第3次森林资源清查资料(1984～1988)及Costanza等(1997)的森林生态系统公益资料计算了我国38种主要森林类型生态系统公益的总价值约为117.401亿美元，其中以森林营养循环的贡献最大(约占40％)，而原材料(包括木材、燃料、饲料)的贡献仅占15％，反映出森林生态系统公益的显著性。 研究发现，各森林类型的生态系统公益(Va)与其总生产力(Tp)具有良好的相关关系：Ln(Va)＝108.21(Tp)0.93，R2＝0.844。这对于简化生态系统公益的评估具有重要意义。本研究为合理保护和可持续利用森林资源提供了科学的量化依据。     

阔叶红松林倒木贮量的变化规律

研究了长白山阔叶红松林倒木贮量的动态变化规律。阔叶红松林倒木贮量包括其现有倒木及其年输入量等贮量的变化规律。阔叶红松林现有倒木贮量开始为１６．２５ｔ／ｈｍ＾２,以后随时间减少,到１００ａ后分解掉其干重的８５％左右,３００ａ后所剩无几。例木年输入量平均约为０．６ｔ／ｈｍ＾２,其贮量是随时间而增加,２００ａ后稳定在３１ｇ／ｈｍ＾２,可保持到该群落的顶级时期。倒木总贮量的变化在初期呈增加趋势,而后随着现     

森林生态系统土壤保持价值的年内动态

以定位观测数据位基础,选用日雨量模型和通用土壤流失方程,研究了5种森林生态系统土壤保持价值的年内动态。研究表明,季节雨林、次生林、人工橡胶林、阔叶红松林和次生白桦林的土壤保持价值分别为570.29、347.87、174.65、14.31元.hm-.2a-1和8.76元.hm-.2a-1。土壤保持价值各月分配不均,5-10月的土壤保持价值占全年土壤保持价值的80%以上。西双版纳3种森林生态系统土壤保持价值构成中,保持土壤养分的价值高达60%以上。长白山2种森林生态系统的土壤保持价值构成有所不同,阔叶红松林以减少泥沙淤积价值为主,而次生白桦林以保持土壤养分价值为主。土壤保持价值构成中,减少废弃地价值的不足总价值的10%。     

森林生态系统生物多样性的遥感评估

目前的评估由于方法的原因,常常会遗留下一些含糊不清的地方。遥感则可以作一种观察生态系统多样性和单个生态系统中各种结构侧面的重要工具。它提供了一种能够跨越几个不同空间尺度实施评估的手段,并且对于评估生态系统格局随时间的变化也是必不可少。现在许多不同的遥感技术已经被应用在生态学研究中。大多数工作所用的数据主要是来自机载和星载平台提供的摄影和数字光学图像,目前则越来越强调激光扫描和合成孔径雷达数据的应用。这些技术手段为从景观到林分规模的不同现象的评估提供了机会。遥感提供了可用于确定森林生态系统中生物多样性景观尺度的元素最有效的工具。例如基质和斑块的相对百分比以及它们的配置。在中间尺度,遥感为评价廊道的存在和边界的特性提供了理想的工具。在林分尺度,遥感技术可用来获取关于森林分结构属性的信息,例如冠层表面的特性,是否存在冠内分层等等。随着的发展,遥感将更广泛地应用于生态学研究。     

流溪河林场森林生态系统服务功能价值评估

运用市场价值法、影子工程法、替代费用法等生态经济学方法对流溪河林场森林生态系统服务功能的价值进行了评估.研究结果表明:流溪河林场森林生态系统服务功能的总价值为6.18×10⁸yuan·a^-1,主要的生态系统服务价值为间接价值,其中涵养水源价值居首位.各项服务功能的价值如下:林产品价值为6.03×10⁷yuan·a^-1,涵养水源价值为4.50×10⁸yuan·a^-1,土壤保持价值为1.46×10⁷yuan·a^-1,固碳放氧价值为5.80×10⁷yuan·a^-1,净化空气价值为2.42×10⁷yuan·a^-1,旅游价值为3.00×10⁶yuan·a^-1,生物多样性维护价值为7.61×10⁶yuan·a^-1.     

长白山阔叶红松林不同采伐强度与森林病害的发生

长白山阔叶红松林不同采伐强度与森林病害的发生袁志文,王庆礼,代力民,钟兆康,赵敏（中国科学院沈阳应用生态研究所１１００１５）ＤｉｆｆｅｒｅｎｔＣｕｔｔｉｎｇｉｎｔｅｎｓｉｔｉｅｓａｎｄＩｎｃｉｄｅｎｃｅｏｆＦｏｒｅｓｔＤｉｓｃａｓｅｓｉｎＢｒｏａｄＬ...     

神农架自然保护区森林生态系统服务价值评估

神农架自然保护区是以亚热带森林生态系统和珍稀动植物为主要保护对象的自然保护区,对中国的生物多样性研究有重要意义.应用市场价值、影子价格、机会成本等方法,对神农架自然保护区提供林产品、涵养水源、土壤保持、气体调节、净化环境、养分循环、娱乐文化和维持生物多样性等森林生态系统功能的生态经济价值进行评估.结果表明:神农架国家级自然保护区森林生态系统服务价值总计为204.33×108元·a-1.按服务类型的价值比例从高到低排序为:生物多样性(68.5%)土壤保持(12.7%)娱乐文化(4.9%)气体调节(4.8%)林产品(4.2%)涵养水源(3.9%)净化环境(0.7%)养分循环(0.3%).按利用类型划分,非使用价值(68.5%)间接使用价值(22.4%)直接使用价值(9.1%).     

不同类型农田土壤对可溶性有机氮、碳的吸附特性

研究了陕西关中地区红油土和淋溶褐土耕层土壤对分离的有机肥提取液中可溶性有机氮、碳(SON和SOC)的吸附特性.结果表明:原始物质吸附等温线方程可以反映土壤对可溶性有机氮、碳的吸附特性,土壤吸附SON、SOC的数量与它们各自加入的量呈极显著线性关系.从原始物质吸附等温线方程的分配系数m看,淋溶褐土对SON、SOC的吸附能力强于红油土.红油土对SON、SOC的平均吸附率分别为24.3%和18.8%,淋溶褐土则分别为38.3%和18.6%;两种类型土壤对SON和SOC的吸附能力较低,说明它们在土壤中具有较强的移动性;土壤对SOC的吸附能力弱于SON,说明SOC更易于从土壤中流失.     

采伐对长白山阔叶红松林生态系统碳密度的影响

采伐对森林生态系统碳密度和固碳能力有重要的影响,且影响的程度因采伐强度和方式不同而有巨大差异。以长白山地区原始阔叶红松林在不同采伐方式、采伐强度干扰后形成的次生林为研究对象,通过对2007至2009年建立的11块1 hm2永久样地中植被层、凋落物层和土壤层碳密度在采伐前后变化特征的分析,研究了采伐强度与恢复时间对阔叶红松林生态系统碳密度的影响。结果表明:在短期内,采伐导致了植被层和土壤表层(0—20cm)碳密度值的减少,其中植被碳密度与采伐强度有显著的线性负相关关系(y=-0.9x+91.17,R2=0.626,P<0.01),而后,随着植被的恢复,生态系统碳密度增加,其中植被、土壤层碳密度呈显著线性正相关关系。根据植被碳密度与恢复时间之间的相关关系,确定以生态系统恢复、木材生产与固碳三者兼顾的合适采伐强度为30%,轮伐期为45a。