湖南省國(guó)家級(jí)公益林生態(tài)效益監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)研究.pdf

1、國(guó)家級(jí)公益林對(duì)國(guó)土生態(tài)安全、生物多樣性保護(hù)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。根據(jù)湖南省國(guó)家級(jí)公益林的分布格局與森林類型等基本特征，選取江河源頭、江河兩岸、大型水庫(kù)、國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)等四種生態(tài)區(qū)位的國(guó)家級(jí)公益林為研究對(duì)象，以生態(tài)學(xué)、林學(xué)、土壤學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)等多學(xué)科理論為指導(dǎo)，運(yùn)用森林生態(tài)野外觀測(cè)、試驗(yàn)分析、統(tǒng)計(jì)分析與基于層次分析法的綜合評(píng)價(jià)等方法，對(duì)其水源涵養(yǎng)、固土保肥、固碳釋氧、生物多樣性及林木營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累等主要生態(tài)效益進(jìn)行了連續(xù)4年（

2、2007～2010年）的定位監(jiān)測(cè)，并運(yùn)用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行計(jì)量，在此基礎(chǔ)上對(duì)湖南省國(guó)家級(jí)公益林生態(tài)效益進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)連續(xù)4年對(duì)國(guó)家級(jí)公益林生態(tài)效益監(jiān)測(cè)結(jié)果表明:
　　 ①公益林土壤水源涵養(yǎng)效益:江河源頭型為411.13～489.07t·hm-2，江河兩岸型為423.68～460.51t·hm-2，大型水庫(kù)型為311.06～436.38t·hm-2，國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)型為273.70～354.

3、53t·hm-2。
　　 ②公益林固土保肥效益:土壤肥力指標(biāo)含量表現(xiàn)為有機(jī)質(zhì)＞全K＞全N＞全P，且有機(jī)質(zhì)含量占到80％以上，土壤有機(jī)質(zhì)含量隨土壤深度增加而減小，平均含量25.08～34.32g·kg-1，0～15cm范圍含量為41.40～55.10g·kg-1，15～30cm范圍含量為21.94～39.43g·kg-1，30～45cm范圍含量為9.16～11.90g·kg-1;全K含量隨土壤深度增加而增加，平均含量3.08～4.

4、34g·kg-1;全N隨土壤深度增加而減小，平均含量1.28～2.39g·kg-1，全P隨土壤深度增加而減小，平均含量0.26～0.46g·kg-1。
　　 ③固碳釋氧效益:闊葉混交林固碳效益為1.87～7.45t·hm-2，其中馬尾松林固碳效益為3.09t·hm-2，杉木林固碳效益為0.99～3.16t·hm-2;植被釋氧效益為2.62～20.11t·hm-2，其中闊葉混交林釋氧效益為5.04～20.11t·hm-2，馬尾松林

5、釋氧效益為2.62～4.98t·hm-2，杉木林釋氧效益為2.68～8.52t·hm-2。公益林生態(tài)系統(tǒng)固碳釋氧效益由于植被類型的不同存在一定差異，土壤固碳效益明顯大于非公益林植被固碳效益。
　　 ④林木營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累效益:公益林喬木樹(shù)種各器官中，樹(shù)葉營(yíng)養(yǎng)元素(N、P、K、Ca、Mg)含量最高，葉中5種元素平均含量為0.598％～0.923％，樹(shù)干營(yíng)養(yǎng)元素含量最低，樹(shù)干中5種元素平均含量為0.079％～0.151％。營(yíng)養(yǎng)元素總積累

6、量為48.92～174.31kg·hm-2，闊葉混交林營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)年平均積累量為75.08～174.31kg·hm-2，馬尾松林為48.92kg·hm-2，杉木林為55.77～89.36kg·hm-2。
　　 ⑤生物多樣性保護(hù)效益:從Margalef指數(shù)、Simpson指數(shù)及Shannon-Wiener指數(shù)對(duì)公益林喬木及灌草多樣性水平進(jìn)行分析，由于樣地森林類型差異較大，喬木多樣性水平差異也較大。
　　 (2)四種生態(tài)區(qū)位類型

7、國(guó)家級(jí)公益林2010年的生態(tài)效益物質(zhì)量和價(jià)值量計(jì)量結(jié)果表明:
　　 ①林木營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累量:大型水庫(kù)型公益林為115.04kg·hm-2、國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)型公益林為81.54kg·hm-2、江河源頭型公益林為75.08kg·hm-2、江河兩岸型公益林為64.14kg·hm-2。其對(duì)應(yīng)的價(jià)值量分別為:1079.46元·hm-2、717.52元·hm-2、1262.40元·hm-2、561.56元·hm-2。
　　 ②水源涵養(yǎng)

8、效益物質(zhì)量:江河源頭型為539.79t·hm-2、江河兩岸型為515.45t·hm-2、大型水庫(kù)型為411.28t·hm-2、國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)型為379.55t·hm-2。其對(duì)應(yīng)的價(jià)值量分別為:4156.38元·hm-2、3968.97元·hm-2、3166.86元.hm-2、2922.54元·hm-2。
　　 ③固土效益物質(zhì)量:江河源頭型為44.96t·hm-2、大型水庫(kù)型為43.35t·hm-2、國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)型為42.2

9、3t·hm-2、江河兩岸型為42.10t·hm-2。保肥效益物質(zhì)量表現(xiàn)為:國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)為40.05g·kg-1、江河源頭型為38.73g·kg-1、大型水庫(kù)型為37.06g·kg-1、江河兩岸型為33.97g·kg-1。固土保肥效益總價(jià)值為:大型水庫(kù)型公益林為3063.46元·hm-2、江河源頭型為2964.42元·hm-2、國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)型為2902.80元·hm-2、江河兩岸型為2859.40元·hm-2。
　　 ④固

10、碳釋氧量:大型水庫(kù)型為56.59t·hm-2、江河源頭型為50.22t·hm-2、國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)型為43.78t·hm-2、江河兩岸型公益林為42.18t·hm-2。其對(duì)應(yīng)的價(jià)值量分別為:18918.05元·hm-2、13807.08元·hm-2、14555.95元·hm-2、12283.88元·hm-2。
　　 ⑤生物多樣性保護(hù)效益價(jià)值表現(xiàn)為:江河源頭型公益林10000元·hm-2、大型水庫(kù)型公益林8000元·hm-2、國(guó)家

11、級(jí)自然保護(hù)區(qū)型公益林7000元·hm-2、江河兩岸型公益林5500元·hm-2。
　　 (3)國(guó)家級(jí)公益林2007～2010年生態(tài)效益的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明:
　　 ①水源涵養(yǎng)效益總體呈增大趨勢(shì)，2007年水源涵養(yǎng)量為320.73～434.81t·hm-2，2010年為362.20～513.91t·hm-2，江河源頭型和國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)型公益林受冰雪災(zāi)害影響，其水源涵養(yǎng)效益2008年出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象。
　　 ②固土保肥效

12、益均表現(xiàn)出隨年度增大趨勢(shì)，江河源頭型公益林固土保肥效益2007年為36.57g·kg-1，2010年為38.12g·kg-1;江河兩岸型公益林2007年為32.43g·kg-1，2010年為34.28g·kg-1;大型水庫(kù)型2007年為34.56g·kg-1，2010年為36.77g·kg-1;國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)型2007年為37.86g·kg-1，2010年為39.65g·kg-1。
　　 ③林木生物量隨時(shí)間均呈增加趨勢(shì)，但由于

13、各年林木生長(zhǎng)快慢不同，生物量增加幅度存在一定差異，使固碳釋氧效益動(dòng)態(tài)變化規(guī)律不明顯，江河源頭型公益林固碳釋氧效益隨年度從10.79t·hm-2，增加到10.92t·hm-2，再減小到10.29t·hm-2;江河兩岸型公益林固碳釋氧效益隨年度從7.36t·hm-2，先減小到5.25t·hm-2，隨后又增加到7.63t·hm-2;大型水庫(kù)型公益林固碳釋氧效益隨年度從11.31t·hm-2增大到16.54t·hm-2;國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)型公益林

14、固碳釋氧效益隨年度從6.35t·hm-2，一直增加到11.26t·hm-2。
　　 ④不同生態(tài)區(qū)位類型公益林Shannon-Wiener指數(shù)從2007年到2010年呈上升趨勢(shì)，表明公益林建設(shè)的生物多樣性保護(hù)效益在逐步增強(qiáng)。
　　 (4)國(guó)家級(jí)公益林與非公益林生態(tài)效益比較研究結(jié)果表明:
　　 四大生態(tài)區(qū)位國(guó)家級(jí)公益林土壤有機(jī)質(zhì)平均為30.55％，略小于全省公益林土壤有機(jī)質(zhì)平均值(31.22g·kg-1)，而大于非公

15、益林(27.86g·kg-1)，全N、全P、全K含量均高于全省公益林與非公益林的平均值。四大生態(tài)區(qū)位國(guó)家級(jí)公益林年平均固碳釋氧量為9.92t·hm-2，是全省森林生態(tài)系統(tǒng)年固碳釋氧量6.69t·hm-2的1.48倍;林木營(yíng)養(yǎng)元素N、P、K的年平均積累量分別為25.87kg·hm-2、3.24kg·hm-2、21.17kg·hm-2，分別是全省森林林木營(yíng)養(yǎng)元素N、P、K積累量（分別為14.68kg·hm-2、2.95kg·hm-2、9.1

16、3kg·hm-2）的1.76、0.90和2.32倍。湖南省四大生態(tài)區(qū)位國(guó)家級(jí)公益林單位面積水源涵養(yǎng)效益為1873.10t·hm-2，是全省主要森林類型水源涵養(yǎng)效益的0.54～0.59倍。
　　 (5)湖南省國(guó)家級(jí)公益林生態(tài)效益綜合評(píng)價(jià)結(jié)果表明:
　　 不同生態(tài)區(qū)位公益林綜合生態(tài)效益貢獻(xiàn)度存在一定的差異性，表現(xiàn)為:江河源頭型＞國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)型＞江河兩岸型＞大型水庫(kù)型。
　　 單項(xiàng)生態(tài)效益評(píng)價(jià)中:水源涵養(yǎng)效益在四種

17、生態(tài)區(qū)位類型的排序依次是江河源頭型＞江河兩岸型＞大型水庫(kù)型＞國(guó)家自然保護(hù)區(qū)型;固土保肥效益在四種生態(tài)區(qū)位類型的排序依次是大型水庫(kù)型＞江河源頭型＞國(guó)家自然保護(hù)區(qū)型＞江河兩岸型;固碳釋氧效益在四種生態(tài)區(qū)位類型的排序依次是大型水庫(kù)型＞國(guó)家自然保護(hù)區(qū)型＞江河源頭型＞江河兩岸型;林木營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累效益在四種生態(tài)區(qū)位類型的排序依次是江河源頭型＞大型水庫(kù)型＞國(guó)家自然保護(hù)區(qū)型＞江河兩岸型:生物多樣性保護(hù)效益在四種生態(tài)區(qū)位類型的排序依次是國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)型