水土保持生态服务功能评价方法

由于生态系统服务功能支撑与维持着地球生命系统的平衡与稳定,因此它已受到当今世界普遍关注。在我国水土流失严重的情况下,运用生态服务功能理论可以正确评价水土保持措施的作用,并为合理的生态建设规划提供依据。本文在总结Costanza等人理论的基础上,分析水土保持各项措施对保护和改良人类赖以生存的自然环境条件的综合效用。认为水土保持生态服务功能包括保护和涵养水源、保护和改良土壤、固碳释氧、净化空气和防风固沙等功能。另外,本文从水土保持工程措施、水土保持农业措施和水土保持林草措施3个方向为上述功能筛选了10个评价指标,且为各个指标分别建立了评价方法。这些指标及方法将有助于对水土保持措施的生态环境效应进行深入的分析与评价。

水土保持生态服务功能价值估算

以水土保持学、生态学和生态经济学理论为指导,提出水土保持生态服务价值的概念。认为水土保持生态服务价值估算是在特定尺度和区域范围内,将水土保持措施为人类和社会提供的服务进行货币值计量的研究,具体评价内容包括保持和涵养水源价值、保持和改良土壤价值、固碳供氧价值、净化空气价值、防风固沙价值、维持生物多样性价值等6个方面。针对水土保持措施提供生态服务功能的不同表现形式,采用市场价值法、影子工程法、生产成本法、机会成本法等多种价值评估方法,以2004年全国水土流失新增综合治理面积为例,对水土保持生态服务的功能价值量进行估算。初步估算出水土保持措施带来的生态服务价值总量为2 117.8亿元,其中,保持与涵养水源价值为406.0亿元,保持与改良土壤价值为889.9亿元,固碳供氧价值为106.9亿元,净化空气价值为183.2亿元,防风固沙价值为172.0亿元,维持生物多样性价值为359.8亿元。在各项价值中,保持与改良土壤和保持与涵养水源的价值最为突出。

水土保持工程概(估)算软件及应用

为提高水土保持工程概(估)算编制的效率和准确性,依据水土保持概(估)算定额和相关规定,运用VisualBasic语言编写程序功能模块,采用Access构建程序数据库,开发了水土保持工程概(估)算软件。经测试,该软件能有效减少概(估)算编制的工作时间降低人为误差。这为进一步提高水土保工程概(估)算的效率和准确性提供了坚实基础,也为水土保持工程概(估)算同基于计算机辅助设计的工程图和基于地理信息系统的规划图的一体化奠定了基础。

近50年黄土高原水土流失的时空变化

在降水变化和人类活动的影响下,近50a黄土高原水土流失发生了深刻变化。利用黄土高原115个水文站的输沙量数据和276个雨量站的降水数据,分析了近50a来黄土高原输沙强度的时空变化特征,并评估了降水变化对其影响。研究表明:近50a黄土高原输沙强度呈现明显下降趋势,尤其是自20世纪80年代以来,下降趋势非常显著。从水土保持措施实施前后两时期对比来看,黄土高原输沙强度整体呈现减弱态势,并存在明显的空间差异。输沙模数>5000t/(km.2a)区域的输沙强度减弱明显,其面积较前期减少了44.3%。输沙强度减弱最为明显的区域位于无定河中下游以及山西中北部地区,输沙强度减少在40%以上。降水减少是近50a黄土高原输沙强度减弱的重要原因,它们时空变化格局在空间上一致。从黄河中游10条主要支流来看,人类活动对输沙量减少可能起主要作用,其贡献率在61%～93%之间。

滇池流域水土流失造成的农业面源污染及治理对策

通过对滇池流域农业面源污染现状的考察,及对流域10条入湖河流的水土流失和污染物负荷监测,整理得出该流域的降雨侵蚀力,并以此为基础,提出了针对流域内农业面源污染的水土保持治理对策。

黄土高原地区流域景观格局对水土流失的影响分析

水土流失是综合因素影响的结果,不能仅从单因子入手,而应该从景观水平上综合考虑,从中找出主要的生态影响因子,寻求减轻水土流失的途径和方法。该文以罗玉沟流域为研究区域,以遥感解译的3期土地利用图、实地观测的水文泥沙数据为数据源,利用ARC/VIEW的景观格局分析模块,采用对比分析的方法分析景观格局对水土流失程度的影响。结果表明:水土流失过程受自然、人为等多因素综合影响;多样性大,均匀度高,破碎度低,稳定性高的景观格局有较高的水土保持效应。

山西省中阳县武家庄水土流失生态修复策略

通过对地处黄土高原丘陵沟壑区的山西省中阳县武家庄项目区水土流失的现状进行分析,结合生态修复的特点,对项目区生态修复措施和初步取得的成效加以评述,进而得出针对水土流失有效的生态修复策略。

北京市森林碳储量及其动态变化

利用全国森林资源清查资料,依据建立的不同森林类型生物量和蓄积量之间的回归方程,估算了北京市不同时段的森林生物量和碳储量,并分析其动态变化特点。结果表明:北京市森林碳储量由1988年的532万t增加到2003年的852万t,平均每年以4.00%的速率递增,这说明北京市森林起着碳汇作用。全市森林总碳储量中,阔叶林碳储量的贡献最大,其中,栎类、杨树占主导地位;全市森林碳储量中幼、中龄林所占比重大,而且不同森林类型及不同龄级的碳密度均呈减少趋势。因此,在实施各重点造林工程的同时加强对现有森林的抚育和管理,将会使北京市森林碳汇能力进一步提高。

北京西山不同林分枯落物层持水特性研究

该文对北京西山4种不同林分林下枯落物层的储量、持水量、持水率和吸水速率进行了研究。结果表明:①元宝枫枯落物储量最大(14.07t/hm2),其次为栓皮栎(11.80t/hm2)、油松(10.66t/hm2),侧柏储量最小(6.90t/hm2)。②枯落物持水量的排序为元宝枫>栓皮栎>油松>侧柏;各林分枯落物最大持水量为元宝枫3.77mm、栓皮栎3.03mm、油松2.20mm、侧柏1.27mm。③枯落物最大持水率在184.74%～267.57%之间,排序为元宝枫>栓皮栎>油松>侧柏,其中元宝枫的持水能力最强而侧柏的持水能力最弱。④4种林分不同层次枯落物持水量随着浸水时间的增加按照对数方程W=alnt+b增加。⑤各林分不同层次枯落物吸水速率与浸水时间之间的关系式为S=a+bt-1;在0～2h内吸水速率较快,在8h左右吸水速率明显减缓。

北京市松山自然保护区森林健康评价研究

应用SPSS16.0数学统计软件,采用定性与定量相结合的方法确定森林健康评价指标体系,包括完整性指标、稳定性指标和可持续性指标3大类7个指标,使用层次分析法赋予指标权重,基于ArcGIS9.2对北京市松山自然保护区120个小班进行森林健康评价。结果表明,松山自然保护区的森林大部分处于健康状态,面积为2845.77hm2,占林场总面积的56.15%,主要由天然阔叶林和人工针叶林组成。必须采取切实可行的森林经营管理措施,提高经营管理水平,才能发挥森林更大的综合效益。

北京山区主要人工林枯落物水文效应

为探究北京山区主要人工林枯落物水文效应,以北京市怀柔区汤河口镇庄户沟小流域油松、刺槐、侧柏3种林分为研究对象,利用枯落物现存量样地调查、浸泡实验和抗冲槽法,建立枯落物持水量、吸水速率和浸水时间相关关系,定量研究枯落物层水文效应,结果表明:1)3种林分枯落物现存量和总厚度表现为油松最大,分别为6.37t/hm2和4.0 cm,其次为刺槐,侧柏最小。2)3种林分枯落物最大持水量为刺槐>油松>侧柏,最大持水率为刺槐>侧柏>油松;3种林分未分解层和半分解层枯落物的吸水过程表现为0～0.5 h内吸水速率最大,4～5 h时吸水速率显著减缓;刺槐不同层次枯落物的有效拦蓄量均为最强,总有效拦蓄深为2.6 mm,侧柏总有效拦蓄深最小,为1.0mm。3)不同坡度枯落物覆盖产流产沙实验表明,在相同坡度条件下,产流时间表现为刺槐>油松>侧柏>裸地;径流速率为裸地>侧柏>油松>刺槐;裸地的产流量是3种林地的1.04～1.46倍。

北京山区天然侧柏林种内竞争研究

该文采用逐步扩大范围的方法确定影响对象木的最佳竞争范围,利用Hegyi单木竞争指数对锥峰山林场天然侧柏种内竞争强度进行了定量分析,并与典型人工侧柏林种内竞争强度进行对比分析。结果表明:在天然侧柏群落中对象木的最佳竞争距离为5m;天然侧柏的种内竞争强度随着林木径级的增大而减小;竞争指数与对象木胸径服从幂函数关系,从模型预测结果可知当侧柏胸径达20cm以上时,竞争强度变化很小;与天然侧柏林相比,人工侧柏林的种内竞争强度较小,群落年龄结构不够合理。

北京百花山落叶阔叶林群落的物种多样性特征

应用物种丰富度、Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Alatalo均匀度指数研究北京百花山落叶阔叶林中3种群落的物种多样性特征。结果表明:1)群落总体的多样性特征为黑桦-柔毛绣线菊-野青茅+矮紫苞鸢尾群丛的物种丰富度最大,核桃楸-绒毛绣线菊-蓝萼香茶菜+大油芒群丛的多样性指数最大,辽东栎-小花溲疏-披针苔草群丛均匀度指数最大;2)不同生长型的物种多样性特征为,草本层的物种丰富度、多样性指数大于灌木层和乔木层,均匀度指数的变化规律为灌木层>草本层>乔木层;3)乔木层与草本层、灌木层与草本层间的丰富度指数、多样性指数均有极显著差异,乔木层与灌木层、乔木层与草本层间的Pielou均匀度指数有显著差异。

北京山区防护林适宜林分结构研究

根据北京山区野外试验观测资料,分析了郁闭度、层次结构对防护林产沙量的影响。结果表明:油松林和刺槐林的产沙量与其郁闭度关系十分紧密;当郁闭度从0.3增加到0.7时,随着郁闭度的增大油松林和刺槐林地的产沙量一直在减少,当郁闭度超过0.7时,反而略呈上升趋势,北京山区油松林和刺槐林的郁闭度以0.7左右为宜。林地产沙量与林分层次结构之间有密切的线性关系,林中乔灌草各层盖度均大于50%,有良好的枯落层时,防止土壤侵蚀功能最好。

北京山区6种乔木树种的光合特性研究

采用Li-6400便携式光合作用测定系统于2006年6～9月测定北京山区主要乔木树种的光合特性,包括刺槐、臭椿、槲树、栓皮栎、侧柏和油松。结果表明,自然状态下,栓皮栎、臭椿和刺槐的光合曲线呈双峰型,发生明显的"午休"现象。强光、高温和低湿是引起"午休"的主要环境因子。3个树种的气孔导度与净光合速率的变化趋势相似,也呈双峰型,但叶片胞间CO2浓度因树种不同而呈现不同的变化趋势。槲树、侧柏和油松的光合曲线呈单峰型。

北京密云水库集水区刺槐种群生活史特征

该文以种群生命表及生存分析理论为基础,在对密云地区进行调查的基础上,编制刺槐种群静态生命表,绘制了刺槐的存活曲线、死亡率曲线、亏损率曲线、死亡密度函数曲线、积累死亡函数曲线和危险率函数曲线,分析种群生命过程,研究了北京密云地区刺槐人工林刺槐种群动态和数量特征。结果表明,刺槐存活曲线趋于Deevey--Ⅰ型,并应用谱分析方法研究了刺槐种群动态,在刺槐种群更新过程中存在着明显的周期性;刺槐种群在群落中占优势地位。

北京松山空气净化植物资源调查及开发建议

我国的空气污染十分严重。长期以来空气污染严重影响着人们的生活质量,尽管投资很大,但空气状况仍不断恶化。根据许多学者提出利用绿色植物进行空气净化的理论,调查了物种丰富的北京松山自然保护区。通过调查,共发现可净化空气的植物资源19科59种,并提出了一些基础性开发建议。

北京山区小流域不同植被覆盖对地表径流影响研究

2001～2008年以北京市怀柔区汤河口镇东台沟小流域设置的不同立地条件的标准径流小区为研究对象,在野外大气降水条件下,通过径流自动记录仪记录地表径流和壤中流,研究不同植被覆盖对坡面产流的影响;结果表明:(1)有植被覆盖条件下的径流小区的平均土壤含水量的平均值比无植被覆盖条件下的平均值大1.09%;(2)枯落物层厚度在很大程度上影响了枯落物层的持水能力,刺槐最大持水率>火炬树最大持水率;(3)三种立地条件下径流小区的产流量排序为刺槐<火炬<裸地,总体可上来看,有枯落物层覆盖的径流小区,产流量较少;(4)刺槐、火炬树的林冠截流率分别为29.30%、22.04%,截留作用都很明显;(5)中雨和暴雨条件下,有植被和无植被覆盖条件下径流小区的坡面产流的差异显著,植被对于坡面减流作用效果明显。

北京密云森林资源评价与分析

以"十五"、"十一五"林业二类调查数据为基础,评价分析"十一五"期间北京市密云县森林资源现状与发展变化趋势,结果显示:密云县森林经营主要以防护型林种为主、经济林为辅,截止2009年,其森林覆盖率稳步增长至57.18%。大面积灌木林地、未成林地及宜林地经过良好抚育管理转化为有林地,且活立木总蓄积量增幅达21.71%,虽然存在林分结构不合理、纯林较多、幼龄林面积及蓄积量比重继续增大等问题,但森林单位面积蓄积量逐步增加。整体看来,密云县森林质量在不断提高,不健康林分比例逐渐降低,总体为一般健康水平。

土壤磷酸酶活性及其与有机磷组分的相关性

为探讨土壤磷有效性管理的措施,该文对北京八达岭地区9种林分类型下土壤的磷酸酶活性、有机磷组分以及二者之间的关系进行了系统研究。结果表明:土壤磷酸酶的类型以酸性磷酸酶为主。表层0～5cm土层的磷酸酶活性显著高于5～25cm和25～45cm土层的磷酸酶活性,且与土壤有机碳、氮有显著的相关性。土壤有机磷有明显的表聚性,在全磷中的比例为15.51%～17.48%。在土壤有机磷组分中,以中活性有机磷含量最高,其次为活性有机磷,而高稳性有机磷的含量最低。活性有机磷与中活性有机磷含量的相关性显著。磷酸酶活性与有机磷含量有密切的关系,无论是酸性磷酸酶还是碱性磷酸酶,都与活性有机磷、中活性有机磷、中稳性有机磷以及土壤有效磷含量有极显著的相关性。增加土壤有机质,诱导磷酸酶的产生,是提高土壤有效磷含量的途径。