云南省天保工程区森林生态系统服务功能及驱动力分析.pdf
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1、No.3FORESTRESOURCESMANAGEMENT第3期June2023林业资源管理2023年6 月云南省天保工程区森林生态系统服务功能及驱动力分析王以 1 2.3,牛香1.2,3,王兵1.2.3,宋庆丰 1,.2.3(1.中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所,北京1 0 0 0 91;2.国家林业和草原局森林生态环境重点实验室,北京100091;3.江西大岗山森林生态系统国家野外科学观测研究站,江西新余336 6 0 6)摘要:基于云南省天保工程区1 998 年和2 0 2 0 年森林资源二类调查数据和森林生态系统服务全指标体系连续观测与清查数据,参照森林生态系统服务功能评
2、估规范,应用分布式测算方法,对云南省天保工程区森林生态系统的保育土壤、林木养分固持、涵养水源、固碳释氧、净化大气环境、生物多样性保护等6 项生态系统服务功能进行评估,并探讨其生态效益的形成与增长机制,在清晰地展现云南省天保工程的显著成效,为不同地区科学开展林业生态建设工程、及时调整林业发展方向、推进天然林资源后续的保护和发展提供科学依据和技术支撑,促进天然林资源的进一步保护和发展。结果表明:1)从时间尺度上看,2 0 年间,云南省天保工程区森林生态系统服务功能的物质量和价值量均呈现上升趋势。2)2 0 2 0 年,云南省天保工程区的森林生态系统服务功能总价值量为91 7 1.8 9亿元/a,其
3、中,生物多样性保护功能价值量为34 32.1 6 亿元/a,涵养水源功能价值量为2311.08亿元/a,净化大气环境功能库价值量为1 1 4 4.94 亿元/a,表明云南省天保工程区森林生态系统发挥着“绿色基因库”“绿色水库”“净化环境氧吧库”的重要作用。3)1 998 一2 0 2 0 年,云南省天保工程的森林生态系统服务功能与森林资源票赋、政策引导密不可分,在这些因素的综合影响下,各项森林生态系统服务功能的物质量和价值量均呈现出不同程度的增加态势。关键词:云南省;天保工程;森林生态系统;评估;驱动力中图分类号:S718.5文献标识码:A文文章编号:1 0 0 2-6 6 2 2(2 0 2
4、 3)0 3-0 0 2 1-0 8D0I:10.13466/ki.lyzygl.2023.03.004Analysis of the Forest Ecosystem Services and Driving Forcesin Natural Forest Protection Project Area in Yunnan ProvinceWANG Yihuil,2,3,NIU Xianggl.2.3,WANG Binggl.2.3,SONG Qingfeng1,2,3(1.Ecology and Nature Conservation Institute,Chinese Academy o
5、f Forestry,Bejing 100091,China;2.Key Laboratory of Forest Ecology andEnvironment of National Forestry and Grassland Administration,Bejing 100091,China;3.Dagangshan National Key Field Observation andResearch Station forForest Ecosystem,Xinyu,Jiangxi 336606,China)Abstract:Based on the second-class sur
6、vey data and ecological connection data of forest resources about收稿日期:2 0 2 3-0 3-2 8;修回日期:2 0 2 3-0 5-30基金项目:中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金“天然林保护工程生态效益监测评估及示范”(CAFYBB2020ZD002-2)作者简介:王以惠(1 995),女,广东肇庆人,硕士研究生,主要研究方向:森林生态系统长期监测与评估。Email:wangyihuil28 通讯作者:牛香(1 98 2),女,内蒙古巴彦淳尔人,研究员,主要研究方向:森林生态系统长期监测与评估。Email:ni
7、uxiang 22第3期林业资源管理Natural Forest Protection Project area in Yunnan Province in 1998 and 2020,and according to the Chinanational standard of Specification for Evaluation of Forest Ecosystem Service Functions,this studyapplies the distributed calculation method to evaluate the service functions of for
8、est ecosystem,includingsoil conservation,nutrient accumulationn,water conservation,carbon sequestration and oxygen release,purification of atmospheric environment and biodiversity conservation in the Natural Forest ProtectionProject area in Yunnan Province,and explores the formation and growth mecha
9、nism of its ecologicalbenefits.The study aims to clearly demonstrate the remarkable results of the Natural Forest ProtectionProject in Yunnan Province,to provide scientific basis and technical support for different regions to carryout forestry ecological construction projects scientifically,to adjus
10、t the direction of forestry development intime,to promote subsequent protection and development of natural forest resources,and to promote furtherprotection and development of natural forest resources.The results show that:(1)From the perspective oftime scale,the quality and value of forest ecosyste
11、m service functions in Natural Forest Protection Projectarea in Yunnan Province have shown an upward trend in the past 20 years.(2)In 2020,the total value offorest ecosystem services in Natural Forest Protection Project area in Yunnan Province was 917.189billion yuan/a,of which the functional value
12、of biodiversity conservation was 343.216 billion yuan/a,thefunctional value of water conservation was 231.108 billion yuan/a,and the functional value of purifyingthe atmospheric environment was 114.494 billion yuan/a,indicating that the forest ecosystem of NaturalForest Protection Project area in Yu
13、nnan Province plays an important role as the green gene pool,green water reservoir and environmental purification oxygen bar bank.(3)From 1998 to 2020,theforest ecosystem service work of Natural Forest Protection Project in Yunnan Province was inseparablefrom the forest resource endowment and policy
14、 guidance,and under the combined influence of bothmentioned above,the physical quantity and value of various forest ecosystem service functions showed anincrease trend of different degrees.Key words:Yunnan Province;natural forest protection project;forest ecosystem;evaluation;driving force森林生态系统作为陆地
15、生态系统的主体,不仅能提供人类赖以生存的重要自然资源,还在应对全球气候变暖、臭氧层破坏、生物多样性锐减等生态问题上发挥着重要作用 1-2。天然林更是森林资源的主体和精华,是自然界中群落最稳定、生物多样性最丰富的陆地生态系统,在防止水土流失、遏制土地沙化、减轻自然灾害等方面的作用更为明显。针对天然林资源长期过度消耗而引起的生态环境恶化的现实,从1 998 年起,我国在云南、四川、重庆、贵州、陕西、甘肃、青海、新疆、内蒙古、吉林、黑龙江、海南等1 2 个省(区、市)的重点国有林区开始实施天保工程。通过对天然林禁伐以及大幅减少商品木材产量,云南省天保工程区内的天然林得到休养生息,截至2 0 2 0
16、年,天保工程的实施不仅促使森林实现面积和蓄积“双增长”,还带来极大的生态效益。近年来,我国先后发布了天然林保护修复制度方案和全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划(2 0 2 1 2 0 35年),这不仅意味着我国对天然林资源的保护和恢复在天保工程阶段取得初步成功,还意味着我国天然林资源保护和修复即将从区域重点保护进人全面保护阶段3。因此,对云南省天保工程区森林生态系统服务功能的价值进行评估,不仅可以直观地展示天保工程的显著成效,还可以为今后天然林资源的保护和修复工作提供科学依据。1研究区概况云南省天保工程区约占云南省总面积的四分23王以惠等天保工程区森林生态系统服务功能及驱动力分析第3期
17、之三,工程实施范围(图1)包括鹤庆县、香格里拉县、楚雄市等。工程区以山地高原为主,以元江谷地和云岭山脉南段宽谷为界,东部为滇东、滇中高原,是云贵高原的重要组成部分,西部高山峡谷相间,地势西北高、东南低,自北向南呈阶梯状逐级降低;气候类型基本属于亚热带高原季风,具有显著立体气候特点,类型众多,年温差小、日温差大、干湿季分明,气温随地势高低垂直变化异常显著 4-。O云南省年平均气温在1 7 左右,最热月(七月)的平均气温在2 0 2 3之间,最冷月(一月)的平均气温在7 1 1 之间,年温差在1 0 1 2 之间;降水量时空分布不均匀,冬季多,夏季正常,春秋较少,干湿季分明,湿季主要在51 0 月
18、,集中了8 5%的降水,干季为1 1 月至次年4 月,降水量只占全年的1 5%;年均降水量东北少、西南多,东北部年均降水量约2 50 mm,西南部年均降水量约50 0 mmlc-1由于动植物资源极其丰富,云南省的生物多样性位列全国第一,是我国重要的物种基因库,共有1 8 34 0 种高等植物,其中国家重点保护野生植物1 1 4 种,包括桐(Davidiainvolucrata)、华盖木(Pachylarnaxsinica)、秒锣(Alsophila spinulosa)、云南红豆杉(T a x u s y u n n a n e n s i s)、水青树(Tetracen tronsinens
19、e)等,占全国的4 6.3%1 0 N云南省天保工程区0.50100200300400,km图1研究区地理位置示意图Fig.1 Geographical map of the study area2研究方法2.1数据来源森林生态连清数据集来源于云南省天保工程生态功能监测网络以及辅助观测点的长期监测数据;森林资源连清数据集来源于国家林业和草原局林草调查规划院提供的云南省天保工程区森林资源二类调查数据,包括1 998 年和2 0 2 0 年的森林资源数据;社会公共数据集来源于中国统计年鉴【1 1-1 3】、中国林业年鉴【1 4-1 6 中国林业和草原年鉴 1 7 和长江水利网(http:/ 8(简
20、称规范),耦合森林生态连清数据集、森林资源连清数据集、社会公共数据集,选取固土、保肥、氮固持、磷固持、钾固持、调节水量、净化水质、固碳、释氧、提供负离子、吸收气体污染物、滞纳TSP、滞纳PM2.5、滞纳PMio等指标,对1 998 年和2020年云南省天保工程区森林生态系统的保育土壤、林木养分固持、涵养水源、固碳释氧、净化大气环境、生物多样性保护等6 项主要生态系统服务功能,从物质量和价值量两方面进行评估(1-2。利用Excel软件进行数据计算与分析。3结果与分析3.1森林资源变化通过实施天保工程,云南省各级政府和有关部门认真贯彻执行林业法律法规,严格落实相关制度,使天保工程区长期过量消耗森林
21、资源的势头得到有效遇制,森林资源总量不断增加,呈现恢复性增长的良好态势。本研究主要从数量、质量、结构状况分析云南省天保工程区内森林资源的变化。3.1.1数量变化云南省天保工程区的森林资源实现了蓄积和面积的“双增长”。由表1 可知,与1 998 年相比,2020年云南省天保工程区的森林面积和蓄积总体呈上升趋势,面积增加了2 92.7 4 万hm,增幅29.99%,且增幅高于同期全国水平(2 5.7 1%);蓄积增加了3.6 1 亿m,增幅4 0.8 1%24第3期林业资源管理表1云南省天保工程区森林面积和蓄积时间动态变化Tab.1 Temporal dynamics of forest area
22、 and accumulation inNatural Forest Protection Project area in Yunnan Province森林面积/森林蓄积/森林覆盖率/年份万hm亿%1998976.098.8541.9120201268.8312.4754.4819982020292.743.6112.573.1.2结构变化实施天保工程后,云南省天保工程区的森林资源数量得到显著增长,龄组结构愈发合理,优势树种(组)(表2)的多样性增加,由1 998 年的2 2 种,增至2 0 2 0 年的2 7 种,主要优势树种(组)的面积和蓄积变化见图2 和图3。表2云南省天保工程区优势树
23、种(组)变化Tab.2 Changes in dominant tree species(groups)in NaturalForest Protection Project area in Yunnan Province年份优势树种(组)冷杉(Abies fabri)、云杉((Picea asperata)、铁杉(Tsugachinensis)、油杉(Keteleeria fortunei)、落叶松(Larixgmelini)、华山松(Pinusarmandi)、云南松(Pinusyunnanensis)、思茅松(Pinuskesiya)、高山松(Pinus1998densata)、其它松类
24、、柏木(Cupressusfunebris)、栎类、桦木(Betulaplatyphylla)、楠木(Phoebezhennan)、榆树(U l mu s p u mi l a)、木荷(Schima superba)、其它硬阔类、杨树(Populus)、其它软阔类、针叶混、阔叶混、针阔混冷杉、云杉、铁杉、油杉、落叶松、华山松、云南松、思茅松、高山松、其它松类、杉木(Cunninghamialanceolata)、柳杉(Cryptomeria japonica)、柏木、栎类、桦木、樟2020木(Cinnamomumlongepaniculatum)、楠木、榆树、刺槐(Ro b i n i a p
25、 s e u d o a c a c i a)、木荷、其它硬阔类、杨树、桉树(Eu c a l y p t u s s p p.)、其它软阔类、针叶混、阔叶混、针阔混300.001998年2020年250.00200.00150.00100.0050.000.00阔叶混云南松针阔混栎类针叶混冷杉华山松树种(组)图2云南省天保工程区主要优势树种(组)面积变化Fig.2 Area change of the main dominant tree species(group)in Natural Forest Protection Project area in Yunnan Province4.0
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