湖南省水土保持林生态服务功能监测与价值量估算

摘要

在湖南省森林生态服务功能快速发展的大背景下，为了对湖南省境内水土保持林的各项生态服务功能进行研究，本文通过对湖南省湘潭、会同、长沙、资兴和桑植5个地区15块样地的水土保持林的连续调查，以生态学、林学、土壤学、生态经济学等多学科理论为指导，运用森林生态野外观测、试验分析、数理统计分析等方法，对其水源涵养、固土保肥等主要生态服务功能进行连续的定位监测与分析，并运用实测数据对其价值量进行估算，得到以下几点结论:
　　(1)从水源涵养功能来看，杉木和阔叶混交林冠层持水和枯落物储量表现为差异性显著(P＜0.05)，未分解层储量差异性不显著(P＞0.05)。最大持水量高于全国平均水平的是阔叶混交枯落物层，而杉木的最大持水量稍低于全国平均水平。比较3个树种的最大持水量，阔叶混交较好，这也反映出该区的水土保持林下枯落物具有更好的持水能力。阔叶混交的枯落物的有效拦蓄量最大，虽然杉木的枯落物总储量最大，但其有效拦蓄量小于阔叶混交。
　　(2)从固土保肥功能来看，不同地区的土壤持水特征有很大的差异。湘潭地区水土保持林土壤的非毛管持水能力最强，而毛管持水较弱，表明其土壤中大孔隙较多，但质地偏沙质保水保肥能力较差;会同县土壤土层较厚，有着一定的非毛管和毛管持水能力;长沙市土壤持水能力位于中等，但其土层较薄，易于下渗。对不同土层深度的土壤营养元素进行分析发现，水土保持林内营养元素含量均衡，不同地区间的差异性不显著，微量元素监测发现区域内Fe元素含量较高，其他微量元素含量均匀，不同地区间的差异性不显著。
　　(3)分析不同生态功能的价值量大小对比可知，水土保持林下土壤水的价值估算量要远高于林冠截留和枯落物持水的价值量。而枯落物持水也高于林冠截留的价值量。对水源涵养功能而言，土壤对其贡献占到95％以上。总体的水源涵养功能价值量大小取决于土壤水的价值量，为了提高水源涵养功能的大小，主要是提高土壤持水能力的大小，即要从土壤的结构和粒径进行深入研究。同时，对比各个营养元素价值量大小发现，有机质的价值量要远高于其他几种元素的价值量，占到总价值量的72％左右看，P元素的价值量最低，占到总价值量的1％左右。总体的固土保肥功能价值量大小取决于有机质的价值量，为了提高固土保肥功能价值量的大小，主要是提高土壤有机质的含量，即要从土壤的微生物方面进行深入研究，但是对于其他营养元素也要适当的条件其含量的比例，以保证土壤养分的均衡。
　　(4)水土保持林生态功能主要体现在水源涵养功能和固土保肥功能两个方面。通过15块样地的调查发现，5个地区水土保持林固土保肥的价值量要远高于水源涵养的价值量，占到总价值量的93％左右，但是地区间的水源涵养价值和固土保肥价值之间差异并不大，总体的水土保持功能价值量大小取决于固土保肥的价值量。因此，提高林地土壤的蓄水保肥能力，改善林地土壤结果与养分比例是提高水土保持林生态功能的核心研究点。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究目的与意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 生态服务功能的概念

1．2．2 生态服务功能的内涵

1．2．3 水土保持生态服务功能分布式测算

1．3 存在问题与发展趋势

1．3．1 主要存在问题

1．3．2 发展趋势

2 研究区概况

2．1 研究区概况

2．2 试验地概况

3 研究内容、试验设计和技术路线

3．1 研究内容

3．2 试验设计

3．2．1 试验样地布设

3．2．2 监测指标

3．2．3 监测方法

3．3 技术路线

4 水土保持林生态服务功能监测分析

4．1 水源涵养功能监测分析

4．1．1 水土保持林冠层持水特征分析

4．1．2 水土保持林下枯落物持水特征分析

4．1．3 水土保持林土壤水变化特征分析

4．2 固土保肥功能监测分析

4．2．1 水土保持林土壤物理特征分析

4．2．2 水土保持林土壤肥料特征分析

4．2．3 水土保持林土壤微量元素特征分析

4．3 小结

5 水土保持林生态服务价值量估算

5．1 水源涵养功能价值量估算

5．1．1 水源涵养功能价值量估算方法

5．1．2 水源涵养功能价值量估算结果

5．2 固土保肥功能价值量估算

5．2．1 固土保肥功能价值量估算方法

5．2．2 固土保肥功能价值量估算结果

5．3 水土保持功能价值量分析

5．4 小结

6 结论与讨论

6．1 结论

6．2 讨论

参考文献

致谢