基于生态系统服务功能提升的暖温带半湿润地区城市森林营建研究

目的营建和谐健康的城市森林是解决城市问题的重要手段。探索以生态系统服务功能提升为目的的特定地区城市森林营建方式,对于有效指导城市森林建设,落实生态文明发展理念具有重要意义。方法以河北省秦皇岛滨海城市森林项目为研究基础,采用德尔菲法构建城市森林生态系统服务功能评价体系,利用判断矩阵建立评价模型,进而确定各项指标权重;通过权重对比,提出以提升生态系统服务功能为目的的项目区域城市森林规划方案;利用i-Tree软件组件模拟测算、对比营建城市森林前后的生态系统服务价值,科学验证提升生态系统服务功能的城市森林建设意义。结果模拟研究结果表明,基于生态系统服务功能提升的城市森林营建方案不仅具有重要的生态意义,也能产生较大的经济价值,其中,森林游憩价值提升最为显著。结论城市森林的调节服务、支持服务和文化服务是生态系统的核心服务功能。本研究依据生态系统服务功能的评价结果,结合研究区域的实际情况,从提升核心服务功能的角度出发,在植物群落、植物斑块构建,树种选择、生物栖息地营建以及游憩体验等方面提出的城市森林设计方案,可以为暖温带半湿润地区的城市森林营建提供有益参考。      

2020-01ml 目录

目的传统的森林生物多样性保育价值缺乏统一的评估标准,不便于结果比较。目前,物种保育价值模型主要通过林分丰富度核算森林当前保育价值,但未考虑土地利用类型对树种生长的潜在影响,不能体现森林的长期保育价值。近年来,逐步完善的生物多样性价值评价新理论中,尚未出现适用于森林生物多样性保育价值评估的方法。方法通过分析福建土地利用情况计算生境质量并划分等级,首次提出生境质量调整系数。利用生境质量和森林分布之间的地理对应关系,构建出基于生境质量的森林生物多样性保育价值模型（HQ-BPV模型）,由此将土地利用的影响融入福建省森林生物多样性保育价值评估中。结果（1）福建省生境质量分布整体呈现内北高南低、内陆高沿海低和自然保护区高非自然保护区低的态势。（2）福建主要植被类型的平均生境质量按大小排序为针阔混交林 > 竹林 > 阔叶混交林 > 阔叶林 > 灌丛 > 针叶林 > 经济林。（3）调整后栎类和栲类的物种单位面积保育价值最高,为3.58万元/hm2,调整后各优势树种（组）的物种保育总值中阔叶混交林价值最高,为658.42亿元,构建模型核算的福建省森林生物多样性保育价值为2 056.39亿元。结论基于能够量化土地利用影响的生境质量指数,构建出HQ-BPV模型用于评价福建省森林生物多样性保育价值,为森林生物多样性的保育价值核算提供新思路,有利于森林资源监测和结构优化。      

北京市城市边缘区通风廊道型林地营建方法研究

目的近年来北京市空气质量日益受到威胁，城市森林建设一定程度上可以改善空气质量。受既有上位规划、气候、河流、农田分布等基础条件的限制，城市边缘区的城市森林营建是森林城市建设的难点，尤其是通风廊道型城市森林建设面临诸多现实问题和技术困难。本文以北京市黑庄户地区通风廊道型城市森林营造为例，详细介绍其具体营建策略与方案并验证有效性，为此类区域开展森林城市建设提供案例依据。方法通过宏观规划城市森林结构布局、中观优化城市森林结构特征以及微观营建城市森林植物群落，运用Ecotect与Winair建立在不同重现期（西北风5、10、15 m/s）下城市森林营建前后的两种3D模型并进行对比。结果（1）结合黑庄户地区现状条件和通风廊道作用原理，构建以宏观规划林地结构、增加林地面积，中观保留生态冷源、明确林廊西北—东南走向为主、宽度大于150 m，微观营建草地型、灌木型结构为主并结合现状地形的植物群落的通风廊道型城市森林体系。（2）在西北风5、10、15 m/s条件下，平行于通风廊道城市森林的样带平均空气流速较未改造前提升了0.042、0.033、0.101 m/s；垂直样带平均空气流速提升了0.023、0.059 3、0.075 3 m/s。改造后模拟区域内空气流速均有所增强，总体随着风力增强空气流速增幅也有提高；森林廊道内的空气流速高于廊道外。结论使用多维度策略结合的通风廊道型城市森林改造后的区域相对于现状地区的空气流速大幅度提升，充分说明在城市边缘区通风廊道型城市森林的营建可有效加速风速，实现换气、降温、排污等综合目标。      

城市绿色屋顶生物栖息生境设计与营建研究

城市化进程影响了生物对栖息地的利用。绿色屋顶具有营建城市野生动物栖息生境的极大潜力,可为鸟类、昆虫等在城市中迁徙提供栖息地和“踏脚石”。在相关研究的基础上,探讨了绿色屋顶与动物栖息生境的关系,从技术流程的构建、景观规划设计等方面阐述了绿色屋顶栖息生境营建的关键技术,并结合研究成果进行了具体的屋顶栖息生境营造实践。     

阔叶红松林功能多样性与森林碳汇功能关系

  目的  阐明生物多样性与生态系统功能关系及其作用机制,不仅具有重要的生态理论价值,同时能够为以“生物多样性与生态系统功能同步提升”为目标的森林多功能经营提供科学理论支撑。然而阔叶红松林中生物多样性如何影响森林碳汇功能目前并不十分清楚,本研究旨在揭示功能多样性和功能组成对森林碳汇功能的影响机制,为促进阔叶红松林“固碳增汇”提供理论依据。  方法  以吉林蛟河30 hm2阔叶红松林固定样地为研究对象,通过采集植物功能性状计算功能多样性和功能组成用于表征生物多样性,并通过结构方程模型检验了生态位互补效应、生物量比率效应以及植被数量效应对生物多样性?森林碳储量和碳增量的影响。  结果  （1）生物多样性是森林碳汇功能的重要影响因素,提高功能多样性有助于提高森林碳增量,提高缓生?保守型性状的组成比例有助于提高森林碳储量,而保持一定的林分密度同样有利于充分地利用资源、提高森林固碳能力。（2）研究结果同时验证了生态位互补效应、生物量比率效应和植被数量效应假说,解释变量共同解释了13%的森林碳储量的变化以及36%的森林碳增量的变化。  结论  碳储量和碳增量是森林生态系统碳汇功能的重要反映和直接体现,本研究在一定程度上揭示了生物多样性与森林碳汇功能关系的作用机制,表明阔叶红松林中生物多样性与碳汇功能的关系格局是多种生态学机制共同作用的结果。研究结果能够为实现阔叶红松林“固碳增汇”以及“生物多样性与生态系统功能同步提升”提供一定的理论依据。      

内蒙古大兴安岭林区不同恢复阶段森林生物量特征与影响因素

目的针对内蒙古大兴安岭林区中火烧、采伐干扰后退化森林生态系统恢复演替进程,研究其林分生物量特征,确定林分、地形和气候因子对林分生物量的影响,建立林分生物量通用模型,进行森林碳汇功能研究。方法利用野外实测的胸径和树高推算生物量。采用方差分析确定林分、地形和气候因子以及恢复时间、干扰类型等对林分生物量有无影响,使用一般线性模型建立林分生物量的多元线性模型,比较退化森林生态系统在不同生境下林分生物量特征。结果（1）不同恢复阶段的林分生物量差异明显,森林各器官的生物量分配有所不同,生物量最大比重多出现在4 ~ 8 cm、14 cm和18 ~ 26 cm径阶。（2）方差分析结果表明,恢复时间、干扰类型、林分优势树种、海拔对林分生物量恢复有显著性影响,而气候因子或气候因子的2个主成分对林分生物量的影响都不显著,2个林分生物量模型的确定系数在0.85以上,可以用来预测退化森林生态系统中的森林生物量。结论不同恢复阶段森林生物量有较大差异,森林乔木各器官生物量分配、径阶分配受到干扰类型和恢复时间影响。林分生物量与时间和海拔成正比,干扰方式与林型会影响林分生物量,研究结果可为大兴安岭林区森林生物量预测以及森林碳库研究提供借鉴。      

丹阳练湖湿地生境修复研究

作为生物多样性和生态效益最高的自然生态系统之一,湿地在城市建设过程中受到严重破坏,导致生境大量丧失,生物多样性急剧下降。为恢复练湖湿地生物多样性,改善区域生态环境质量,维持区域生态平衡,以生境修复理论为指导,针对练湖湿地不同区域的生态环境特征,采用底泥生态疏浚、生物操纵、植物浮床等多种生态修复技术,分别构建生态岛屿、森林湿地和滨岸带生境。在地形塑造的基础上,对生态系统结构和功能进行优化调整,通过搭配栽种挺水、浮水、沉水植物,适当放养底栖动物、鱼、虾等水生动物,恢复湿地植物群落、水生动物群落,最终形成结构合理的生态系统。     

基于生态系统服务功能模拟演算的绿色空间规划框架

目的在快速城镇化以及全球气候变化的背景下,生态环境不断恶化给人类生活和健康带来了巨大的影响。生态系统服务功能评估作为一种应对气候变化、构建绿色宜居生存环境的方法得到推广。建立基于生态系统服务功能模拟演算的绿色空间规划框架,对于客观评价绿色空间的服务功能、构建可持续发展的绿色空间网络具有科学的指导意义。方法本文在总结国内外学者相关研究的基础上,以北京市浅山地区为例,构建基于生态系统服务功能评估的绿色空间规划框架,选取缓解热岛效应、水土保持、固碳释氧、气候调节、生物多样性保护、文化娱乐6种功能指标,采用径流系数公式计算、MaxEnt模型模拟等方法进行评价,识别区域不同服务类型的关键绿色空间位置并提出适宜的绿色空间类型,最后通过构建游憩绿道以及生态廊道加强绿色空间联系,完善绿色空间布局。结果不同类型生态系统服务效益空间分布呈现一定差异性,根据不同区域提供的服务差异划定湿地公园、森林公园、郊野公园、城市公园、地质公园、风景名胜区以及生态保育绿地7种绿色空间类型,新增6条绿道（195 km）连接平原与浅山区,在温泉镇、延寿镇、十三陵镇、峪口镇等村镇构建生态廊道,建立以目标动物保护为目的的线性绿色空间。结论绿色空间能够提供多种重要的生态系统服务功能,构建绿色空间规划框架对于加强落实浅山区生态优先的发展战略,推动形成可持续的绿色发展方式有重要意义。      

东北温带森林林分结构与生产力关系研究

目的探讨林分结构与森林生产力之间的关系及其驱动机制,为合理改善林分结构,优化森林生态系统功能,提高林分生产力提供科学依据。方法以东北地区温带森林为研究对象,采用机械布点的方式在东北地区7座温带森林分布的主要山脉上设置了327个调查取样点,调查面积共计32.7 hm2。研究以26 348株活立木的野外调查数据为基础,利用结构方程模型探讨了基于大尺度条件下物种多样性和结构多样性对森林生产力的作用路径和大小,分析了温度、降水和林分优势高与森林生产力之间的关系及其驱动机制。结果在结构方程模型中:（1）物种多样性和结构多样性与生产力之间的关系都呈显著正相关,且二者间有很强的相关性;（2）温度和降水对生产力没有直接影响,而是分别通过影响结构多样性和物种多样性作用于生产力;（3）林分优势高对生产力也无直接影响,通过影响林分结构作用于森林生产力,且影响比温度和降水更大。结论中国东北温带森林林分生产力的直接驱动因子是结构多样性和物种多样性,气候和林分优势高是通过作用于林分结构间接影响森林生产力。研究结果为东北地区温带森林的可持续经营和管理提供了理论依据,具有重要的现实意义。      

野生动物栖息地保护与营建措施在城镇密集区域生态绿地设计中的应用

城镇密集区域由于城市化的蔓延而面临生态的退化,丰富城市生物多样性有助于城市绿地系统生态功能的提高。从利用城市绿地进行野生动物栖息地的保护和营建方面研究如何提高城市生物多样性,提出野生动物栖息地保护营建的意义和理论思路。以成都市青龙场生态绿地设计为例,分析了动物多样性现状;提出规划廊道、建立生物通道、提供多孔隙生境等空间格局营建要点;列举了植物选择范围与配置模式;最后举例说明如何设置人工招引设施。通过对野生动物栖息地的保护与营建措施在成都青龙场生态绿地设计中的应用实例分析,为倡导人居环境与自然环境的和谐发展的城市生态绿地设计提供了参考。     

丰林国家级自然保护区生物多样性保护价值量化

参考LY/T 1721—2008《森林生态系统服务功能评估规范》,对Shannon-Wiener指数进行了再次修正,加入集中代表度指数,以丰林国家级自然保护区为研究对象,对森林型自然保护区生物多样性的保护价值进行货币评估。结果表明:丰林自然保护区生物多样性保护价值约为5.45亿元·a~(-1),该研究结果高于以往对丰林自然保护区生物多样性保护价值的评估,生物多样性保护价值在保护区单项价值排序中居于首位,说明生物多样性保护价值是森林型自然保护区价值的重要组成部分。     

神农架森林生态系统服务价值估算

依据《森林生态系统服务功能评估规范》,基于神农架森林生态系统长期连续定位观测的数据,并参考已有的研究文献,定量评估了神农架森林生态系统涵养水源、保育土壤、固碳释氧、积累营养物质、净化大气环境以及生物多样性保护六大服务功能的价值量.结果表明:神农架森林生态系统六大服务功能总价值每年可达671.63亿元,其中保育土壤353.15亿元,涵养水源174.59亿元,固碳释氧60.62亿元,生物多样性保护72.79亿元,净化大气环境7.44亿元,积累营养物质3.04亿元.各植被类型的生态系统服务功能价值分别为阔叶林365.30亿元/a,针阔混交林206.29亿元/a,针叶林100.04亿元/a.研究结果将为神农架森林生态系统保护与发展提供科学依据.     

樟木头林场森林可持续经营研究

从指导思想、经营方针与目标等方面论述了樟木头林场森林可持续经营的总体思路,划分了9种森林经营类型,对每一类型确定了具体的森林经营技术措施;制定了林场的生物多样性保护与生态安全规划,提出了森林可持续经营的保障措施,实施以提高森林生产力和稳定性、保护森林生态系统生物多样性为重点的森林可持续经营。     

重庆缙云山森林生态系统服务功能价值评估

通过野外实地调查、典型样地试验及生态站长期观测等手段,以重庆缙云山4 种典型森林类型为研究对象, 对其2010 年涵养水源、保育土壤、固碳释氧、积累营养物质、净化空气、生物多样性保护和森林游憩7 项服务功能价 值作了评估。结果表明:缙云山森林生态系统4 种森林类型提供的生态系统服务功能总价值为10.99 亿元/ a,单位 面积生态系统服务功能价值为14.46 万元/ (hm2·a)。7 项森林生态系统服务功能价值为:森林游憩(2.82 亿元/ a) 生物多样性保护(2.56 亿元/ a) 涵养水源(2.25 亿元/ a) 保育土壤(1.60 亿元/ a ) 固碳释氧(1.37 亿元/ a ) 营 养物质积累(0.36 亿元/ a) 净化空气(0.04 亿元/ a)。4 种森林类型单位面积生态系统服务功能价值(森林游憩 价值功能除外)中,针阔混交林、常绿阔叶林、灌木林服务功能价值接近,分别为11.21 万、11.07 万和10.84 万元/ (hm2·a);竹林服务功能价值最低,为6.98 万元/ (hm2·a)。      

基于城市生物多样性提升的杨凌树木园景观规划设计研究

生物多样性营造是城市绿地建设的重要议题,传统的植物园注重生物多样性而景观功能缺失,公园以景观功能为主但生物多样性匮乏。因此,如何协调生物多样性和景观功能之间的矛盾是城市植物园建设面临的难题之一。基于此,本研究以陕西关中植物区系为基础,通过分区规划、游览路径和植物景观规划、生物多样性解说系统充分展示陕西关中地区的植物区系和生物多样性,同时营造丰富的生境多样性、植物多样性、群落多样性和景观多样性,通过实践协调了我国树木园面临生物多样性展示与植物景观营造之间的矛盾,为城市树木园的营建提供了理论依据和实践指导。     

梅州市城市森林生态系统服务功能价值初步评估(英文)

为探讨城市森林在改善梅州市城区人居环境的作用,采用市场价格替代法、影子工程价格法、机会成本法等评估方法,对梅州市城市森林生态系统在净化空气、涵养水源、保持土壤、维持生物多样性的4项生态系统服务的功能进行了初步估算。并针对目前国内外森林生态系统服务功能价值评估中存在的问题进行了简单的讨论。     

森林火灾对森林生态系统的影响

森林火灾作为森林生态系统中较常见的灾害，对森林生态系统的生物多样性以及森林生物的生境造成一定影响。林火毁坏林木的同时，也改变了森林小气候，对高价值林分造成巨大损失；适度的林火对森林物种的更替也可能产生益处。森林生态系统火灾后的恢复是一个漫长的过程，需要几十甚至上百年。因此，森林火灾对森林生态系统的影响方面的研究十分重要，对森林生物的保护起积极作用。     

基于生态红线的洱海流域生态安全格局构建

目的构建区域生态安全格局解决生态环境问题,是实现区域可持续发展的重要途径。生态红线是国家和区域生态安全的底线,对维护区域生态安全具有重要作用。通过构建生态安全格局,为洱海流域土地资源和生态系统管理提供科学依据。方法本研究以洱海流域为对象,通过生物多样性保护和水源涵养重要性评价的方法划定红线区;基于土地适宜性评价,将生态红线区作为生态源地,建立最小阻力模型,构建生态安全格局。结果根据生态红线具有的生态系统服务功能,将其划分成“生物多样性保护生态红线区”“生物多样性保护—水源涵养生态红线区”和“水源涵养生态红线区”3类,面积分别为81.92、656.37和536.06 km2,占研究区总面积的3.15%、25.24%和20.62%。洱海流域生态安全格局由生态源地,高、中、低3种水平缓冲区,47条生态廊道和14个生态节点构成。其中,高、中、低3种生态安全格局缓冲区,面积分别为359.88、294.9和1 945.42 km2,分别占总面积的13.84%、11.34%和74.82%。结论本研究根据土地利用/覆盖类型与生物多样性保护、水源涵养功能之间的空间对应关系,选取参评因子划定生态红线,为区域生态红线的划分提供了实践参考。根据生态红线区识别生态源地构建生态安全格局,不仅具有全面性和准确性,也为区域生态红线的划定及应用于生态安全格局的构建提供实践参考。      

火灾对森林生态系统影响的研究综述

森林火灾是自然生态系统中常见的现象,其会直接引起森林植被类型改变,破坏森林生态系统的结构和功能,最终改变森林生态系统的物质循环和能量流动过程并对森林生态系统产生多方面影响。近年来,不少学者针对火灾对森林生态系统的影响进行了广泛的研究和探讨,涉及生物多样性、植被恢复、土壤质量等多个方面。本文结合已有的资料文献,对火灾对森林生态系统的影响研究进展进行综述,以期为相关领域的研究提供参考。     

喀纳斯自然保护区森林生态系统服务功能价值评估

为明确喀纳斯自然保护区森林生态系统具有的服务功能及其价值,采用《森林生态系统服务功能评估规范》（LY/T1721-2008）的方法,对2009、2014年喀纳斯自然保护区森林生态系统具有的生态服务功能及其价值进行评估。结果表明,2014年喀纳斯自然保护区森林生态系统总的服务功能价值比2009年增加了7.34%,且以涵养水源和生物多样性的价值量所占的比重为最大;灌木林地的功能价值增加率明显高于针叶林地和阔叶林地;不同森林类型所具有的服务功能及其价值主要差异明显。