(一)
一、地理環(huán)境
1.地貌
區(qū)內(nèi)地貌類型主要有火山熔巖地貌、流水地貌、冰緣地貌、重力地貌、古喀斯特地貌.其中火山熔巖地貌主要有火山中山、小火山、熔巖臺(tái)地;流水地貌主要為侵蝕剝蝕中山、侵蝕剝蝕低山、侵蝕剝蝕臺(tái)地、沖積洪積臺(tái)地、河流階地和漫灘;古喀斯特地貌以喀斯特洞穴為主;冰緣地貌見于長(zhǎng)白山火山錐體上,主要為在凍融作用下,與重力及流水作用復(fù)合,形成的倒石堆及箱形河谷.
2.氣候
氣候?yàn)闇貛駶?rùn)的季風(fēng)氣候.冬季盛行風(fēng)來(lái)自大陸,氣候寒冷而干燥;夏季盛行風(fēng)來(lái)自海洋,氣候溫暖濕潤(rùn).受長(zhǎng)白山山脈走向的影響,存在迎風(fēng)坡與背風(fēng)坡的坡向差異,導(dǎo)致天池南區(qū)和天池西區(qū)降水更為豐沛,積溫也略高,而池北區(qū)則降水減少,積溫也偏低.由地形變化分異為五個(gè)氣候帶,分別是:山地針闊混交林氣候帶、山地針葉林氣候帶、山地岳樺林氣候帶、高山灌叢氣候帶、高山荒漠氣候帶.
3.土壤
本區(qū)屬于溫帶針闊混交林暗棕壤地帶、長(zhǎng)白山山地暗棕壤省、長(zhǎng)白山及老爺嶺土壤區(qū),受地形影響,土壤垂直分帶明顯,形成了1100m以下的暗棕壤、1100~1800m山地棕色針葉林土、1800~2100m的亞高山草甸森林土和2100m以上的高山苔原土.除上述地帶性土壤外,還發(fā)育著白漿土、草甸土、沼澤土、火山灰土等非地帶性土壤.多以島狀形式散布于各垂直帶中,主要處于各階地及泛濫地低洼處,此外在山間及臺(tái)地間洼地中亦有分布.沼澤土分布零散,面積不大.本區(qū)沼澤土形成的原因除因地下水位過高和粘重的第四紀(jì)河湖相沉積物外,也與凍層有關(guān).土層在20cm左右,母質(zhì)為粘土、玄武巖半分解石塊等.
二、圓池濕地生態(tài)系統(tǒng)
1、圓池群落特點(diǎn)
長(zhǎng)白山的森林沼澤主要分布于海拔500~1200m之間,在海拔800m以上的熔巖臺(tái)地上,由于地勢(shì)平坦,排水不暢,沼澤類型多,面積大.分布有富營(yíng)養(yǎng)型長(zhǎng)白落葉松-油樺-苔草群落,中營(yíng)養(yǎng)型長(zhǎng)白落葉松-油樺-篤斯越桔-蘚類群落和貧營(yíng)養(yǎng)型長(zhǎng)白落葉松-狹葉杜香-泥炭蘚群落.在海拔1200~1800m的山地針葉林帶,小片沼澤分布在火山堰塞湖和局部低洼地上.圓池就是其中之一.圓池海拔1250m,屬火山灰堰塞湖,湖水清澈,深40~120m.湖心為明水面,面積約1000m2.湖四周分布有浮毯型草叢沼澤,并隨著沼澤發(fā)展形成泥炭土.浮毯的泥炭層逐年加厚,但向湖心一側(cè)新生泥炭層較薄.在湖的西南岸,發(fā)育有典型的長(zhǎng)白落葉松-狹葉杜香-泥炭蘚高位沼澤,泥炭蘚層較厚,形成蘚丘.再往外測(cè)為中位的長(zhǎng)白落葉松-油樺-篤斯越桔-蘚類沼澤.延伸至距湖岸約300m處,為低位的長(zhǎng)白落葉松-油樺-苔草群落.多年的野外調(diào)查顯示,隨著湖泊沼澤化進(jìn)程,湖面正在逐年減小.
2、圓池植物群落外貌
沼澤地表過濕,無(wú)明顯水層,土壤為泥炭沼澤土.群落的植物有13科19種,包括種子植物和苔蘚植物.種子植物中有松科、樺木科、楊柳科、薔薇科、杜鵑花科、茅膏菜科、菊科、禾本科和莎草科.苔蘚植物有泥炭蘚科和金發(fā)蘚科.植物生活型譜包括高位芽植物、地上芽植物、地面芽植物和苔蘚植物.群落外貌呈疏林景觀,分層明顯,有喬木層、灌木層、小灌木層和苔蘚地被層,無(wú)草木層.喬木層以單一長(zhǎng)白落葉松為建樹種,樹木矮小,枝葉凋萎,生長(zhǎng)發(fā)育不良,樹齡25年的落葉松,樹高僅1.2m,胸徑2cm,具有高位沼澤樹木的特點(diǎn).灌木層高度1.5m左右,以小葉杜鵑為優(yōu)勢(shì)種,生長(zhǎng)發(fā)育正常,偶有少數(shù)油樺;小灌木層發(fā)達(dá),高度為40cm左右,優(yōu)勢(shì)種為狹葉杜香,伴有貧營(yíng)養(yǎng)植物甸杜、篤斯越桔和富營(yíng)養(yǎng)植物金老梅和越桔柳,在泥炭蘚丘上有分布;草本植物種類少,有少量踏頭、棉花莎草形成草丘,草丘上有少量小白花地榆和風(fēng)毛菊;苔蘚地被層十分發(fā)達(dá),種類較多,以尖葉泥炭蘚、中位泥炭蘚為主,形成致密的地被植物和蘚丘,蘚丘高度為30~35cm,呈不規(guī)則形狀,直徑為1~2m.
3、圓池浮游生物
圓池浮游植物6門43屬90種,其中硅藻門最多,共34種,占總種數(shù)的37.78%;綠藻門29種,占32.22%;藍(lán)藻門18種,占20.00%;黃藻門共5種,占5.56%;甲藻門和金藻門最少,分別是3種和1種,共占占4.44%.優(yōu)勢(shì)種是:細(xì)小舟形藻(Naviculagraciliis)、尖端舟形藻(Naviculacuspidata)、中型膜孔平板藻(Tabellariafenestratavar.intermedi)、小叢卷毛平板藻(Tabellariafloc-culosa).圓池共發(fā)現(xiàn)40種浮游動(dòng)物,其中原生動(dòng)物9種,占22.50%;輪蟲9種,占22.50%;枝角類14種,占35.00%;橈足類8種,占20.00%.優(yōu)勢(shì)種是:球形砂殼蟲(Difflugiaglobulosa)、王氏似鈴殼蟲(Tintinnopsiswangi)、溝渠異足猛水蚤(Canthocamptusstaphylinus).
4、圓池泥炭沼澤類型
(1)落葉松、柴樺、苔草沼澤化森林是沼澤發(fā)育的初始階段,尚未形成泥炭堆積.
(2)毛果苔草泥炭沼澤位于圓池南,是一種富營(yíng)養(yǎng)的沼澤.分布造炭植物毛果苔草、蘆葦、三棱草、貍藻.長(zhǎng)白山一帶潮濕低溫的環(huán)境中,植物殘?bào)w分船速度慢,就堆積形成泥炭.它所含的營(yíng)養(yǎng)元素豐富故稱為富營(yíng)養(yǎng)泥炭.考慮其與地下水位的聯(lián)系密切又稱為低位泥炭.
(3)苔草、蘚類泥炭沼澤圓池西,是中營(yíng)養(yǎng)沼澤.有莎草科苔草植物,間雜出現(xiàn)泥炭蘚等蘚類植物:中位泥炭蘚、粗葉泥炭蘚、皺蒴蘚、大金發(fā)蘚、寒蘚等.
(4)篤斯越桔、泥炭蘚泥炭沼澤在圓池的東南,也屬于中營(yíng)養(yǎng)沼澤,蘚丘不多,構(gòu)成蘚丘的蘚類植物為泥炭蘚、中位泥炭蘚.沼澤中的常見灌木是篤斯越桔.草本植物茅膏菜.
(5)小葉杜鵑、泥炭蘚泥炭沼澤圓池北,是一種貧營(yíng)養(yǎng)的沼澤.蘚丘由泥炭蘚、中位泥炭蘚、粗葉泥炭蘚、金發(fā)蘚構(gòu)成,直徑為1m左右,高出地面30~35cm,基本與地下水無(wú)聯(lián)系,為高位沼澤.
三、結(jié)論
1、本研究結(jié)合野外實(shí)地調(diào)查所得數(shù)據(jù),探討長(zhǎng)白山圓池的自然環(huán)境,基本上概括了圓池的地理環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)組成.長(zhǎng)白山圓池,泥炭沼澤類型多樣,生長(zhǎng)著珍稀植物.從高位泥炭沼澤的垂直剖面,自下而上可以看到低位沼澤向高位沼澤的演化過程.圓池泥炭沼澤無(wú)論是從科學(xué)研究還是從旅游的角度來(lái)看都具有很高的價(jià)值.
2、圓池作為原始的自然景觀,具有一定的敏感性和脆弱性,如果進(jìn)行不當(dāng)?shù)穆糜钨Y源開發(fā),必會(huì)對(duì)圓池造成生態(tài)破壞.因此應(yīng)加強(qiáng)對(duì)圓池的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè),如動(dòng)植物多樣性的監(jiān)測(cè),動(dòng)植物種群的變動(dòng),浮游生物的種類組成變化,生態(tài)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化等.
3、圓池生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)堅(jiān)持“在保護(hù)中開發(fā)在開發(fā)中保護(hù)”的原則:在生態(tài)旅游發(fā)展模式上應(yīng)該依據(jù)生態(tài)學(xué)原理和低干擾原則進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃,采用生態(tài)旅游的組織方式,以科研成果為依據(jù),最大程度的降低對(duì)環(huán)境的干擾和破壞,完善法規(guī),增強(qiáng)游客的環(huán)保意識(shí).在開展高品位的生態(tài)旅游項(xiàng)目的同時(shí),防止由于旅游帶來(lái)生態(tài)環(huán)境的退化,進(jìn)而對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的環(huán)境基礎(chǔ)構(gòu)成威脅.應(yīng)該保護(hù)圓池的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性,保護(hù)圓池的生態(tài)安全.
作者:鄒繼穎 劉輝 李東 陳意 單位:吉林化工學(xué)院
(二)
一、研究區(qū)簡(jiǎn)介
重慶地形地貌復(fù)雜,地形大勢(shì)由南北向長(zhǎng)江河谷傾斜,地貌明顯受地質(zhì)構(gòu)造控制,背斜成山,向斜成谷,山脈走向大致與地質(zhì)構(gòu)造線一致。屬濕潤(rùn)亞熱帶季風(fēng)氣候,具有夏熱冬暖、無(wú)霜期長(zhǎng)、雨量充沛、溫潤(rùn)多陰、雨熱同季等特點(diǎn),但輻射、光照不足,災(zāi)害氣候頻繁。重慶具有大城市、大農(nóng)村的特殊市情,隨著城鄉(xiāng)統(tǒng)籌力度的不斷加大,城鎮(zhèn)化率逐年提高,城鎮(zhèn)人口數(shù)量激增,帶來(lái)環(huán)境污染加劇、熱島效應(yīng)增強(qiáng)、大氣顆粒物污染、水土流失嚴(yán)重,生態(tài)承載力降低等一系列生態(tài)環(huán)境問題。近年來(lái),重慶市開展了大量的生態(tài)修復(fù)工程,而定量評(píng)估這項(xiàng)生態(tài)工程顯得十分必要。
二、數(shù)據(jù)來(lái)源與評(píng)估方法
1、數(shù)據(jù)來(lái)源
根據(jù)模型需要,一部分?jǐn)?shù)據(jù)從2006年和2011年重慶市統(tǒng)計(jì)年鑒獲取,其他數(shù)據(jù)分別從環(huán)保局等相關(guān)部門購(gòu)買。本研究采用野外調(diào)查和遙感影像處理相結(jié)合方式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。基礎(chǔ)地理信息采用重慶1∶50000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)信息,主要利用邊界層、居民層和水系層等。野外調(diào)查的主要目的是了解評(píng)價(jià)區(qū)內(nèi)不同的土地利用和植被覆蓋狀況,并將分類系統(tǒng)中各生態(tài)系統(tǒng)類型的實(shí)際情況與遙感影像作對(duì)照,研究實(shí)際各類型在圖像上的成像規(guī)律和影像特征,包括顏色、形狀、結(jié)構(gòu)、陰影等。在實(shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上,根據(jù)項(xiàng)目區(qū)遙感影像的特點(diǎn),在面向?qū)ο蠓诸愜浖钠脚_(tái)上對(duì)項(xiàng)目區(qū)兩個(gè)時(shí)期的8景遙感影像進(jìn)行土地利用分類,擬采用了監(jiān)督分類法、專家知識(shí)決策分類系統(tǒng)、光譜響應(yīng)特征閾值計(jì)算方法進(jìn)行分類。
2、評(píng)價(jià)方法
生態(tài)效益評(píng)價(jià)主要通過生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值化的方法來(lái)進(jìn)行評(píng)估,包括產(chǎn)品提供、支持功能、調(diào)節(jié)功能和文化功能四個(gè)方面評(píng)估內(nèi)容。
(1)產(chǎn)品提供
森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值主要是林產(chǎn)品、林副產(chǎn)品,包括木材、藥材、水(干)果、筍竹、花椒、桑蠶等方面的產(chǎn)品。采用市場(chǎng)價(jià)值法,用如下公式進(jìn)行評(píng)價(jià):Vp=∑Sj•Vj•Pj(1)式中,Vp為森林生態(tài)系統(tǒng)提供產(chǎn)品總價(jià)值;Sj為第j種森林類型或果品的分布面積;Vj為第j種森林類型單位面積凈生長(zhǎng)量或產(chǎn)量;Pj為第j種森林類型木材或果品的市場(chǎng)價(jià)格;j表示不同的森林類型。
(2)碳固定
基于森林生態(tài)系統(tǒng)生物量估算碳庫(kù),進(jìn)而評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)碳固定功能:Vq=∑mj=1NPPj•1.62Pc(2)式中,Vq是碳固定的價(jià)值量;NPPj為第j類森林類型的凈初級(jí)生產(chǎn)力;Pc為市場(chǎng)固定CO2的價(jià)格。
(3)水源涵養(yǎng)
采用InVEST產(chǎn)水量模型,通過徑流調(diào)節(jié)量的大小進(jìn)行評(píng)估。InVEST產(chǎn)水量模型是基于Budyko曲線和年均降雨量的數(shù)學(xué)模型,其中,水徑流量等于降水量減去蒸散量,公式如下:Yxj=(1-AETxjPx)•Px(3)式中,AETxj是j類土地利用類型中像元x的年實(shí)際蒸散量,Px為像元x的年降雨量。AETxj/Px是Budyko曲線的一個(gè)近似值。調(diào)節(jié)徑流為潛在徑流量與實(shí)際徑流量之差。通過InVEST產(chǎn)水量模型,估算不同植被覆蓋程度的流域年度產(chǎn)水量(徑流量)及其空間分布特征。
(4)土壤保持
采用通用水土流失方程USLE進(jìn)行評(píng)價(jià),包括自然因子和管理因子兩類,降雨、坡度坡長(zhǎng)、植被、土壤和土地管理等5個(gè)因素:USLEx=Rx•Kx•LSx•Cx•Px(4)式中,USLEx表示柵格x的土壤侵蝕量;Rx為降雨侵蝕力;Kx為土壤可蝕性;LSx為坡度-坡長(zhǎng)因子;Cx為植被覆蓋因子;Px為管理因子。保持土壤養(yǎng)分價(jià)值Va=Th•∑Ci•Pi(5)式中,Va為保持土壤養(yǎng)分價(jià)值;Th為土壤保持量;i為土壤中養(yǎng)分種類;Ci為土壤中第i類養(yǎng)分含量;Pi為第i類養(yǎng)分的市場(chǎng)價(jià)格。
(5)生物多樣性保護(hù)
采用InVEST模型中的生境質(zhì)量指數(shù)來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià),計(jì)算公式如下:Qxj=Hj1-DzxjDzxj+K(())Z(6)式中,Qxj是土地利用與土地覆蓋j中柵格x的生境質(zhì)量;Hj為土地利用與土地覆蓋j的生境適合性;Dxj是土地利用與土地覆蓋或生境類型j柵格x的生境脅迫水平,K是為半飽和常數(shù)。
(6)氣候調(diào)節(jié)
氣候價(jià)值計(jì)算公式為[21]:V=E•L•P/α(7)式中,V為森林生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)氣候價(jià)值;E為森林蒸騰量,L為蒸發(fā)耗熱系數(shù),P為現(xiàn)行電價(jià),α為空調(diào)能效比。
(7)文化旅游
按照投入產(chǎn)出原理,游客在重慶市的消費(fèi)支出,可被視為最終消費(fèi)增量的一部分。在既定產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)的格局下,最終需求的變動(dòng)將引起國(guó)民經(jīng)濟(jì)各產(chǎn)業(yè)部門產(chǎn)值的變動(dòng)。則由產(chǎn)業(yè)間的波及效果所激發(fā)的全部生產(chǎn)額可由公式求得:U=(I-A)-1H(8)式中,H=(H1,H2,…,Hn)T,H為最終旅游需求向量,(I-A)-1是列昂惕夫逆矩陣,A為經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的直接消耗系數(shù)矩陣,I為單位矩陣,U為由最終旅游需求所激發(fā)的生產(chǎn)額:旅游經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值。
(8)森林生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)功能
Vt=∑ni=1∑mj=1Vij(9)式中,Vij為第j類森林類型的第i中服務(wù)功能價(jià)值。
三、重慶市主要生態(tài)服務(wù)功能變化評(píng)估
1、產(chǎn)品提供
重慶森林提供產(chǎn)品的價(jià)值主要是森林活立木的價(jià)值和林果、藥材等林副產(chǎn)品的價(jià)值,各種森林產(chǎn)品。從各地統(tǒng)計(jì)年鑒查得森林產(chǎn)品提供年產(chǎn)量,從2006年至2011年,森林產(chǎn)品提供功能由35.14億元增加至51.24億元,提高了45.82%,其中中藥與干果類產(chǎn)品所占比重較大。采用市場(chǎng)價(jià)值法估算,重慶市2006年提供的木材收入達(dá)到10.24億元,2011年提供的木材收入達(dá)到12.37億元,在這5a累計(jì)增加2.13億元。重慶市2006年中藥材年產(chǎn)量4130噸,中藥的收入為7.12億元,2011年產(chǎn)量達(dá)5207t,收入為11.23億元,增加收入4.11億元。2006年水(干)果、花椒產(chǎn)量91.1萬(wàn)t,價(jià)值是11.54億元。2011年水(干)果、花椒的產(chǎn)量為110.4萬(wàn)t,價(jià)值為18.27億元,5年間,水(干)果、花椒累計(jì)增加6.73億元。從產(chǎn)品提供的大小來(lái)看,水(干)果的增幅最大,其次為藥材的增幅,木材增長(zhǎng)最少。
2、碳固定根據(jù)
2011年重慶市林業(yè)局地面觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算獲得158個(gè)森林樣地生物量數(shù)據(jù),利用70%的樣點(diǎn)數(shù)據(jù)構(gòu)建生物量模型,其余的用于檢驗(yàn)?zāi)P途?。本研究選擇5個(gè)常用植被指數(shù),利用SPSS17.0軟件,將植被指數(shù)作為因變量,與對(duì)應(yīng)的地面調(diào)查點(diǎn)生物量數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析。利用70%的樣點(diǎn)數(shù)據(jù)構(gòu)建生物量模型,其余的用于檢驗(yàn)?zāi)P途龋x擇方法為隨機(jī)抽取,最后確定110個(gè)建模樣點(diǎn),48個(gè)驗(yàn)證樣點(diǎn)。根據(jù)分析結(jié)果,選擇相關(guān)性最高的指數(shù)MSAVI構(gòu)建經(jīng)驗(yàn)?zāi)P?。?jīng)驗(yàn)?zāi)P桶ň€性、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、雙曲線函數(shù)、多項(xiàng)式等多種模型形式。本研究按照“相關(guān)系數(shù)最大,標(biāo)準(zhǔn)差最小,兼顧F檢驗(yàn)最優(yōu)”的原則挑選最佳回歸方程,得到重慶市森林地上生物量遙感估算模型。2011年重慶市的碳儲(chǔ)量總量為6290.2萬(wàn)t,平均單位面積碳儲(chǔ)量為22.65t/hm2。與2006年相比,重慶市2011年森林碳儲(chǔ)量增長(zhǎng)了近100萬(wàn)t。最后評(píng)價(jià)引用Fankhauser等人的研究成果進(jìn)行估算,得到森林碳累積的總生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值為72.3億元。
3、水源涵養(yǎng)
潛在產(chǎn)水量與實(shí)際產(chǎn)水量之差為調(diào)節(jié)徑流量,基于前述方法得到2006年徑流量,2006年重慶生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)徑流量為394.82億m3,平均單位面積調(diào)節(jié)徑流量為50.49萬(wàn)m3km-2a-1)。森林生態(tài)系統(tǒng)類型2006年調(diào)節(jié)徑流量為159.92億m3,占年徑流調(diào)節(jié)量的38.73%。同理得到重慶市2011年調(diào)節(jié)徑流量為412.89億m3,平均單位面積調(diào)節(jié)徑流量為52.8萬(wàn)m3km-2a-1,其中森林生態(tài)系統(tǒng)的總調(diào)節(jié)徑流量為169.61億m3,占年徑流調(diào)節(jié)量的41.08%。2006年相比,2011年生態(tài)系統(tǒng)徑流調(diào)節(jié)量提高了18.07億m3,森林生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)量由159.92億m3增加至169.61億m3,提高了9.69億m3。利用替代成本法,以水庫(kù)建造成本來(lái)進(jìn)行功能價(jià)值量評(píng)價(jià),取單位庫(kù)容造價(jià)6.11元/m3估算,重慶市2006年森林生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水源價(jià)值為977.11億元,2011年價(jià)值為1036.32億元,2006至2011年增加了59.21億元。
4、土壤保持
土壤保持量即潛在土壤侵蝕量和實(shí)際土壤侵蝕量的差值就是因植被覆蓋和實(shí)施土地管理措施而減少的土壤侵蝕量。
本研究從減少土壤肥力損失方面評(píng)價(jià)森林土壤保持的價(jià)值。森林各種類型土壤保持量利用通用水土流失方程進(jìn)行估算。與2006年相比,森林生態(tài)系統(tǒng)的土壤保持能力與保持總量都有所提高,2011年森林生態(tài)系統(tǒng)土壤能力增加了33.94tkm-2a-1,總土壤保持量由14.36億t/a增加至14.69億t/a。根據(jù)近年來(lái)國(guó)產(chǎn)化肥平均價(jià)格,以尿素為2000元/t,過磷酸鈣為500元/t,氯化鉀為2000元/t計(jì)算,2006年重慶市森林生態(tài)系統(tǒng)土壤肥力保持價(jià)值為63.70億元,2011年增至64.33億元。
5、生物多樣性
保護(hù)基于土地利用圖、與土地利用相關(guān)的生境可持續(xù)性和生境受威脅密度,用Invest生物多樣性模型模擬了重慶2006年和2011年的生境質(zhì)量空間分布?;贜aturalBreaks法將重慶市生境質(zhì)量等級(jí)空間分布劃分為10等級(jí)。對(duì)比分析結(jié)果,2011年相對(duì)2006年重慶生境質(zhì)量有所提高,生境質(zhì)量整體呈現(xiàn)變好趨勢(shì),最高生境質(zhì)量面積(等級(jí)10)從2006年的59290.21km2增加到60722.67km2。參照Costanza等人的研究成果,2006年生物多樣性服務(wù)功能的生態(tài)價(jià)值為72.4億元,2011年價(jià)值為99.8億元,生物多樣性服務(wù)功能的生態(tài)效益增加了27.4億元。
6、氣候調(diào)節(jié)
由蒸散量遙感反演結(jié)果可知重慶市森林蒸騰耗水量290.24億t/a,蒸騰吸熱7.11x1016kJ/a。用空調(diào)降溫來(lái)?yè)Q算森林生態(tài)系統(tǒng)的吸熱降溫效果,根據(jù)熱當(dāng)量換算公式,則蒸騰吸熱為1.98×1013kWh/a。如果按0.4元/(kW/h),夏季長(zhǎng)達(dá)約100d,空調(diào)每天連續(xù)工作6h,空調(diào)效率為2.8,那么重慶市2011年森林生態(tài)系統(tǒng)降溫的年經(jīng)濟(jì)效益為959.30億元。基于同樣的方法計(jì)算得出重慶市2006年森林蒸騰耗水量273.65億t/a,蒸騰吸熱6.70×1016kJ/a。則蒸騰吸熱為1.86×1013kWh/a,估算得到重慶市2006年森林生態(tài)系統(tǒng)降溫的年經(jīng)濟(jì)效益為913.44億元。從2006年至2011年,重慶市森林生態(tài)系統(tǒng)氣候調(diào)節(jié)價(jià)值由913.44億元增加至959.30億元,凈增加了45.86億元。
7、景觀旅游
本研究采用產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)來(lái)判斷森林重慶工程對(duì)旅游業(yè)的收入帶來(lái)多大的影響。2006年重慶景觀旅游總價(jià)值為450.6億元,2011年重慶景觀旅游總價(jià)值為702.0億元,同比增長(zhǎng)了251.4億元。其中,2006年森林工程本身引發(fā)旅游業(yè)收入增加2.53億元,占旅游業(yè)總產(chǎn)值的0.56%,2011年森林工程引發(fā)旅游業(yè)收入增加68.34億元,占旅游業(yè)總產(chǎn)值的9.74%,可見,森林重慶工程自身直接創(chuàng)造的直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值有限,但森林重慶工程對(duì)旅游業(yè)的發(fā)展起到了良好的促進(jìn)作用。
8、服務(wù)功能總價(jià)值及其特征
由上述分析可以得出,2006年重慶市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值是2579.91億元。從具體的服務(wù)功能指標(biāo)來(lái)看,如圖1所示,其中提供林產(chǎn)品價(jià)值為35.14億元(占1%),氣候調(diào)節(jié)功能價(jià)值為913.44億元(占35%),水源涵養(yǎng)價(jià)值為977.11億元(占38%),生物多樣性72.4億元(占3%),碳固定價(jià)值為59.2億元(占2%)。所占比例最大的是水源涵養(yǎng)功能,其次是氣候調(diào)節(jié)功能,最小的是林產(chǎn)品供給功能。從不同森林服務(wù)功能類型增長(zhǎng)變化來(lái)看,如圖2所示,服務(wù)功能價(jià)值大小順序依次景觀旅游功能、水源涵養(yǎng)功能、氣候調(diào)節(jié)功能、生物多樣性、林產(chǎn)品提供、碳固定和土壤保持功能,增長(zhǎng)最快的是文化旅游功能,其次為水源涵養(yǎng),增長(zhǎng)最小的是土壤保持功能。
四、結(jié)論與討論
本研究參照千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估框架,建立了重圖22006—2011年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)變化價(jià)值構(gòu)成Fig.2Compositionofchangedvalueofecosystemservicesfrom2006to2011林產(chǎn)品Forestproducts;碳固定Carbonsequestration;水源涵養(yǎng)Waterconservation;土壤保持Soilconservation;氣候調(diào)節(jié)Climateregulation;生物多樣性Biodiversityconservation;景觀旅游Landscapetourism慶市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,在分析重慶市森林生態(tài)系統(tǒng)提供的各項(xiàng)服務(wù)功能價(jià)值的基礎(chǔ)上,計(jì)算了重慶市森林生態(tài)系統(tǒng)各項(xiàng)服務(wù)功能價(jià)值并對(duì)其總價(jià)值進(jìn)行了分析。從提供的各種服務(wù)功能經(jīng)濟(jì)價(jià)值來(lái)看,重慶市森林生態(tài)系統(tǒng)以氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、景觀旅游和生物多樣性的價(jià)值為主,分別占總價(jià)值的35%、38%、17%和3%,說(shuō)明它們提供主要的服務(wù)功能。以氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)和土壤保持為主要服務(wù)功能類型,說(shuō)明森林生態(tài)系統(tǒng)不僅提供各種林產(chǎn)品和林副產(chǎn)品,而且在氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)等間接服務(wù)方面具有更重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,因此,在資源開發(fā)和管理過程中要注意合理的利用森林資源。因資料的限制,本研究對(duì)于重慶市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的評(píng)價(jià)也不全面,但從評(píng)價(jià)結(jié)果中還是可以看出:重慶市森林生態(tài)系統(tǒng)具有巨大的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值。2006年至2011年重慶市森林面積增加了為2305.9km2,僅占重慶市總面積的2.79%,但森林生態(tài)系統(tǒng)所提供的產(chǎn)品和服務(wù)的價(jià)值增量相當(dāng)于GDP的3.13%,這充分表明了森林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)于人類財(cái)富的重要貢獻(xiàn)及人類社會(huì)對(duì)于森林生態(tài)系統(tǒng)的依賴性,這給政策管理者和決策者提供了森林保護(hù)的經(jīng)濟(jì)依據(jù),對(duì)于森林的保護(hù)和有效的管理起到了重要的作用。
本文評(píng)估了重慶市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,但依然存在一些弱項(xiàng)。與國(guó)內(nèi)進(jìn)行的大多數(shù)森林服務(wù)功能評(píng)價(jià)一樣,本研究?jī)H對(duì)森林服務(wù)功能進(jìn)行了兩個(gè)時(shí)期的評(píng)價(jià),并沒有反映出服務(wù)功能價(jià)值動(dòng)態(tài)變化和時(shí)空分布的差異性。首先,本文通過幾項(xiàng)常見且影響較大的指標(biāo)來(lái)進(jìn)行比較,事實(shí)上生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能還遠(yuǎn)不止這些。其次,遙感數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、其他地理底圖和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的獲取與處理過程中不可避免存在誤差,比如遙感數(shù)據(jù)處理、氣象數(shù)據(jù)插值、地理底圖數(shù)字化和生態(tài)參數(shù)反演等。最后,土地利用變化通過改變生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),而這些影響是非線性的,因而對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能會(huì)造成的影響也無(wú)法評(píng)估,因此,為了更好地反映重慶市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值,以便更好地為重慶市森林資源的可持續(xù)有效利用、管理提供科學(xué)依據(jù),構(gòu)建合理的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估模型,揭示生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的空間異質(zhì)性,模擬、預(yù)測(cè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的變化應(yīng)是下一步研究的重點(diǎn)。
作者:肖強(qiáng) 肖洋 歐陽(yáng)志云 徐衛(wèi)華 向軾 李勇志 單位:中國(guó)科學(xué)院重慶文理學(xué)院
(三)
一、云龍示范區(qū)城市森林建設(shè)的問題分析
1、分布不均,未成網(wǎng)絡(luò)
云龍區(qū)植被豐富、植被覆蓋率高,但由于缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃、疏于管理,并未形成完整的綠地系統(tǒng)。抗災(zāi)作用差,每年汛期龍母河兩岸常受洪災(zāi)侵襲。沒有建立綠地系統(tǒng),部分主干道兩側(cè)的行道樹參差不齊,美化效果不盡人意。
2、云龍區(qū)城市森林植被生態(tài)效益差
云龍區(qū)缺乏系統(tǒng)的綠地系統(tǒng)規(guī)劃,對(duì)整個(gè)區(qū)域的生態(tài)效益考慮不足,未構(gòu)成云龍區(qū)城市森林的綠化特色,城市森林中喬木層中常綠種類不足未發(fā)揮出生態(tài)位效益。調(diào)查研究的2個(gè)香樟林,一號(hào)地常綠喬木僅占有50%二號(hào)地喬木占有20%但整個(gè)群落全為常綠。反映出植物物種豐富度不夠,群落穩(wěn)定性不佳,以至于其他種類較容易侵入的狀態(tài)。整個(gè)森林呈現(xiàn)從落葉闊葉林向常綠闊葉林演替的趨勢(shì)。未形成多層的立體的綠地格局城市森林植物群落體系。
3、防護(hù)林管理粗放,防護(hù)功能差
云龍區(qū)現(xiàn)有的道路防護(hù)帶林帶疏于管理、多枯枝斷梢。防護(hù)林防噪能力滯塵效果不理想。少有運(yùn)用鄉(xiāng)土樹種。濱水防護(hù)林未成體系,不能在洪水來(lái)臨季節(jié)固土護(hù)坡、積蓄雨水。
二、云龍示范區(qū)城市森林建設(shè)原則
1、以本地地帶性常綠闊葉林為模式,模仿自然群落
根據(jù)基質(zhì)本底狀況設(shè)計(jì)改造類型。以補(bǔ)栽、梳理為主。模仿地帶性常綠闊葉植物群落構(gòu)成,增加鄉(xiāng)土常綠樹種,補(bǔ)植苦櫧、青岡等,在保持群落原有風(fēng)貌基礎(chǔ)上增加豐富度。
2、生態(tài)優(yōu)先,碳匯重點(diǎn),兼顧景觀
云龍區(qū)植被闊葉林覆蓋率較高,碳匯量在逐年提高。但是云龍區(qū)植被是處于恢復(fù)時(shí)期,植被類型是演替的初期階段,碳匯功能比較差。據(jù)調(diào)查分析云龍區(qū)生態(tài)赤字是生態(tài)承載力的三倍,常綠闊葉林地上和土壤中碳儲(chǔ)存量均很大,所以保護(hù)和發(fā)展常綠闊葉林是提高生態(tài)承載力、發(fā)展碳匯林的主要方向。
3、豐富生物多樣性
以鄉(xiāng)土樹種為主,配置鳥嗜植物增加木荷、苦櫧、山礬、青岡、烏飯、冬青、錐栗、白櫟、槲櫟、老鴉柿、南酸棗、苦櫧、甜櫧等即是鄉(xiāng)土植物又能引鳥的植物,為小型動(dòng)物創(chuàng)造棲息地。
4、植被改造與工程建設(shè)相結(jié)合的原則
將植被改造與城市背景建設(shè)結(jié)合起來(lái),豐富城市背景的季相變化,以“森林城市”的理念指導(dǎo)建設(shè)。
三、云龍示范區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)布局
依據(jù)生態(tài)敏感度將城市森林建設(shè)可以分為林地保護(hù)區(qū)和林地改建區(qū)兩個(gè)部分。
1、林地保護(hù)區(qū)
(1)北部大石嶺———生態(tài)公益林北部大石嶺的林地條件較好,人為干擾少,因此,在大石嶺地區(qū)的建設(shè)重點(diǎn)放在生態(tài)公益林上,以便能調(diào)解促進(jìn)城市環(huán)境質(zhì)量的改善。該區(qū)森林植物以香樟為優(yōu)勢(shì)樹種的常綠闊葉林、以馬尾松、濕地松、杉木為主的針葉林為主。群落構(gòu)成不穩(wěn)定。以香樟為主的成的植物群落由于常綠種類不夠豐富,密度不夠大,極易被油茶和其他常綠慢生種入侵,要重點(diǎn)改變樹種單一的狀況。所以建議模仿地帶性植物群落構(gòu)成,補(bǔ)栽為主,全面封禁,補(bǔ)栽耐蔭幼苗如:木荷、石櫟、青岡、杜英,使其形成效益高的生態(tài)公益林。
(2)雞嘴山水源涵養(yǎng)林
①喬灌草搭配,選取葉面積大、枝葉茂密、根系深厚、能涵養(yǎng)水源的植物。上層選用木荷、青岡、苦櫧,中下層增加木姜子、山僵、紫金牛、何首烏。
②林材結(jié)合模式,發(fā)展有城市特色及文化內(nèi)涵城市森林。間植用材林香椿、增植闊葉樹苦櫧、甜櫧,回溯“株洲”名稱的由來(lái)。
③雞嘴山下建設(shè)水源涵養(yǎng)濕地,適當(dāng)人為干預(yù),盡量減少擾動(dòng),不允許化肥的使用,保證水源水質(zhì)。
2、林地改建區(qū)
(1)西北苗木基地
建設(shè)宗旨:發(fā)展特色,提升品質(zhì),林苗一體。從跟風(fēng)盲目種植,向特色苗木發(fā)展,深度開發(fā)紅繼木、杜鵑等鄉(xiāng)土特色花木,使云龍區(qū)成為這些特色花木的繁育、培植中心,發(fā)展容器栽培、發(fā)展林苗一體化立體經(jīng)營(yíng)模式,建議促成高校與花卉企業(yè)合作,進(jìn)提升苗圃質(zhì)量。
(2)仙庾風(fēng)景區(qū)———秀美風(fēng)景林
仙庾風(fēng)景區(qū)地處云龍區(qū)東中部,其山丘延綿、森林茂密、溪溝縱橫、古跡保存和美麗傳說(shuō),使之成為了云龍區(qū)一塊綠色的心臟。因此,在樹種選擇上配置季相性強(qiáng)觀賞效果好的樹種,在游憩區(qū)設(shè)置游憩樹林,呈現(xiàn)自然濃郁的山林野趣。建議根據(jù)基質(zhì)狀況增加以觀賞特征為主題的專類園,如木蘭園、杜鵑園、山茶園等。同時(shí),風(fēng)景區(qū)可展開包括森林觀光、山溪垂釣、林區(qū)狩獵、農(nóng)家娛樂、田園采摘等休閑娛樂項(xiàng)目,為市民提供假日休閑娛樂場(chǎng)所。
3、林地重建區(qū)———龍母河沿岸綠道建設(shè)
龍母河沿岸綠化帶約為10m,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生態(tài)和防護(hù)功能需求,規(guī)劃在龍母河沿岸開辟一條最窄處30m最寬處80m的濱水綠道,其作用如下。
(1)可以作為雨洪緊急緩沖區(qū),兩側(cè)濕地能夠吸收雨水徑流中的污染物,起到收集凈化雨水的作用。并且其形成的微風(fēng)通道,能凈化空氣。
(2)能為戶外活動(dòng)提供開放空間。龍母河沿岸是體現(xiàn)景觀風(fēng)貌的核心區(qū)域,也是城市慢性系統(tǒng)的一部分。
(3)濱水綠道有利于保護(hù)整個(gè)云龍區(qū)良好的生態(tài)基底,該綠道可劃分并區(qū)分空間,是保護(hù)耕地和開闊自然景觀的重要配套計(jì)劃。同時(shí),血吸蟲的防治是龍母河濱水帶建設(shè)需要考慮的重要問題。
單位:袁璐 彭重華 單位:湖南中南林業(yè)科技大學(xué)