城市功能规划下的城市森林服务功能思考

我国的城市化建设进程不断推进,这一过程中城市森林系统建设愈发成熟,发挥了城市森林生态服务功能。在城市景观规划中应用城市森林的生态服务功能,有必要结合我国城市景观规划的发展历程,以及城市森林生态服务功能的价值和作用,提高城市景观规划的水平。本文对城市森林生态服务功能的重要作用进行了探讨,结合城市景观规划的发展历程,分析了城市森林生态服务功能在城市景观规划中的应用。     

森林生态系统生态服务功能研究进展

森林生态系统是地球生命系统的重要结构和功能单元,其生态服务功能体现于生态系统和生态过程所形成的有利于人类生存与发展的生态环境条件与效用。评价森林生态系统的生态服务功能,多运用实际市场法、替代市场法和假想市场法对其空气净化、固碳释氧、水土保持、维持生物多样性等功能指标进行价值计量。通过对生态服务功能实现机理、干扰机制的研究证实了要稳定发挥生态服务功能就必须首先保证系统结构的完整和稳定;系统服务功能评价、动态管理及补偿机制的研究则为系统的经营和管理提供了技术支撑和决策参考。然而,现有的评估体系和评估方法尚不统一、功能机理研究缺乏系统而深入的理论成果。因此,今后的研究需进一步统一评估体系与方法,拓展研究的时空尺度,揭示系统的功能机理,建立评价模型,从而服务于森林生态系统服务功能的持续管理。     

森林生态系统服务功能评估区域差异性

在颁布的森林生态系统服务功能评估标准的框架下,采用森林生态系统定位研究网络(CFERN)台站多年连续观测数据和2007年辽宁省森林资源清查数据及公共数据,对本溪市和大连市森林生态服务功能的物质量和价值量进行比较分析。结果表明:本溪市和大连市的森林生态系统服务功能的总价值分别为280.30、205.82亿元·a-1;按不同优势树种(组)划分的林分类型在两市的森林生态系统服务功能中发挥的作用均有差别;针叶树种的林分在大连市发挥的生态服务功能价值要优于本溪市,而阔叶树种则相反。     

柴达木盆地不同退化程度的天然草地生态位研究

[目的]探讨草地退化过程中群落主要植物生态功能的变化规律。[方法]以青海省乌兰县不同退化程度的紫花针茅型天然草地为研究对象,利用生态位理论研究不同退化程度对天然草地的生态位宽度和生态位重叠的影响。[结果]随着天然草地退化程度的加剧,柴达木盆地天然草地优势种植物的生态位宽度和总生态位宽度呈下降趋势,而生态位重叠值略有减少。[结论]生态建设项目对改善退化天然草地生态系统生态状况具有重大意义。     

灵宝市森林生态系统服务功能价值评估

[目的]评估灵宝市森林生态系统生态服务功能的物质量和价值量。[方法]应用物质量和价值量相结合的方法,借助ARCVIEW地理信息系统技术,定量评价灵宝市森林生态服务功能的经济价值。[结果]灵宝市森林生态系统服务总价值为44327.99万元。其中涵养水源价值3 817.66万元;土壤保持价值5355.22万元;净化空气价值9940.00万元;营养物质循环价值9469.80万元;固碳释氧价值为15745.31万元。[结论]灵宝市森林生态系统对该市生态环境可持续发展有着重要的作用。     

三峡库区（重庆段）土地利用的安全方略——以恢复退化的森林景观为例

森林景观格局是构建土地利用生态安全景观的关键,然而,三峡库区（重庆段）森林景观格局出现不同程度的退化、破碎化和修正化。为确保三峡工程的正常运转与安全营运,满足重庆市生态效应与经济效益一体化发展战略（如＂314＂总体部署,统筹城乡改革试验区和国家战略的提升等）对库区（重庆段）土地利用生态安全的要求,未来库区以退化森林景观恢复为出发点的土地利用安全格局方略,应着重强调：①理解不同森林景观恢复模式下,森林景观要素所可能提供的生态效应和经济功能,获得库区土地利用生态安全格局情景的本底效应;②模拟退化本底、人为扰动以及工程胁迫等重大生态干扰因子与退化森林景观恢复之间的关系,找出自然或人为驱动因素对景观格局的影响,确定未来库区退化森林景观恢复模式,以利于库区生态-经济大安全格局建设。以期为目前或未来所进行的以退化森林景观恢复为载体的库区（重庆段）土地利用的生态安全格局的构建提供科学的决策依据,有利于＂五个重庆＂目标的实现。     

强度干扰后退化森林生态系统中保留木的生态效应研究综述

保留木是指森林生态系统受到强度干扰后所存留的树木,保留木对退化森林生态系统结构与功能的维持和恢复具有多方面的生态效应。在生态系统的尺度上总结了退化森林生态系统中保留木的各种生态效应,主要包括保留木对非生物因子和生物因子(附生生物多样性、动物活动和动物多样性、树木更新、空间结构)的影响。森林生态系统经营中,"绿树保留"的经营方式是基于保留木生态效益的实践应用,它可有效减少采伐对生态系统结构和功能所造成的损失。并将有助于深入理解受到强度干扰后森林生态系统中保留木的多种生态效应,可为退化森林生态系统的恢复与重建提供理论依据。     

森林植被恢复重建的理论基础

作者认为 :恢复生态学是研究如何修复由于人类活动引起的原生生态系统生物多样性和动态损害的一门学科 ,它是森林植被恢复重建的重要理论基础 .就森林植被而言 ,它主要研究退化森林生态系统的成因、特征、恢复可行性评价、恢复技术、恢复生态系统的生态学过程、恢复过程中的生物安全以及恢复理论 .其具体理论包括 :植被的发生与气候及气候的变迁耦合或生物的发生与环境耦合理论、植物多样性是生态系统稳定性的基础理论、生态演替理论和作为系统的生态系统的结构和功能相适应理论等 .从国内大量的生态恢复重建实践来看 ,森林植被的恢复重建研究需要解决以下一些问题 :注重探讨森林植被退化的进化与历史决定因素、注意研究恢复森林生态系统在恢复中的生态学过程、重视森林植被恢复重建中的生物安全问题以及大尺度的森林植被恢复重建问题     

环境污染对城镇生态服务价值的影响

从生态服务价值概念出发,介绍了近年来国内外有关生态服务价值的分类,包括直接利用价值和间接利用价值,与价值评价方法包括替代市场技术和模拟市场技术,以及在不同生态功能体系中的运用。大量研究显示,酸雨、重金属等环境污染及气候异常对城镇生态系统功能产生明显的负面影响,如酸雨造成农作物减产、森林退化、土壤和水体酸化,重金属在生物体内积累富集,造成生物体的慢性中毒等,由此降低了城镇生态系统的服务价值。城镇生态服务价值评估和城镇规划建设,应考虑生态恢复的经济消耗以及生态服务本身所具有的协同作用。     

1993～2008年楚雄州森林生态系统服务功能价值评估与动态分析

[目的]研究近20年楚雄州森林生态系统服务功能价值动态变化情况。[方法]利用1993、2000、2008年楚雄州森林资源清查数据,对生态服务功能进行评估,对1993～2008年楚雄州森林资源状况、服务功能价值变化进行动态分析。[结果]1993、2000、2008年森林生态系统服务功能总价值分别为650．04亿、743．88亿、914．31亿元。生物多样性保护和保育土壤价值最大,两者占比接近80％,而林木营养积累、涵养水源、供人们休闲游憩所占比重较低。[结论]楚雄州森林生态系统蕴含着巨大的有形和无形价值,对该地区的生态系统起着巨大的保护作用,森林生态系统的服务功能价值对地区发展具有重要意义。     

大兴安岭天然次生林林木补植空间优化

目的为优化林分空间结构，提高现有林分质量，加速森林生态系统恢复，加速大兴安岭地区森林群落向顶级群落演替，确定天然次生林林下补植树种和补植位置，为大兴安岭地区的森林经营提供理论支持和方法。方法本文以大兴安岭地区白桦纯林、落叶松白桦混交及针叶混交3种典型的林分类型为例，在次生林原有天然更新的基础上，利用Voronoi图进行空间单元确定和Voronoi结点边缘校正，并使用反距离插值使林木空间结构参数可视化，预测林分中未含林木区域的空间结构信息，将其作为补植依据，使用熵权法确定各空间结构参数权重，将各空间结构参数插值后图像进行加权叠加，以林分非空间结构为约束条件，优化林分空间结构为目标，探讨次生林林下补植树种和位置。结果（1）选取兴安落叶松为补植树种，各林型幼树补植数量分别为660、1 970、315。（2）补植后白桦纯林样地中白桦幼树幼苗混交度增加为0.52，其他树种幼树幼苗混交度增加为0.51；落叶松白桦混交林中白桦幼树幼苗混交度增加为0.84，其他树种幼树幼苗混交度增加为0.70；针叶混交林中白桦幼树幼苗增加为0.78，其他树种幼树幼苗混交度增加为0.50。（3）补植后各林型样地林下幼树幼苗Voronoi图多边形边数标准差分别为1.31、1.41、1.36，均处于随机分布状态。白桦纯林、落叶松白桦混交林及针叶混交林中落叶松幼树幼苗Voronoi图多边形边数标准差分别为1.27、1.40、1.37，均呈随机分布。结论采伐和补植是两种相反的空间优化方式，将林木空间结构参数进行反距离插值，可以预测林分中无林木区域的空间结构参数值，插值后的图像像元大小可以设定为补植幼树所需要的林地面积大小，依据林分空间结构的优化目标和补植数量的调控目标，提取样地未含林木区域空间参数值，进而确定补植的树种和位置。      

长白山过伐林区云冷杉针阔混交林空间结构分析

用角尺度、混交度和大小比数3个林分空间结构参数,分析了长白山过伐林区云冷杉针阔混交林的空间结构。结果表明:该林分的平均角尺度为0.504,林木分布格局为随机分布,该林分的平均混交度为0.81。说明它是一个由不同树种呈现强度混交结构状态组成的复杂森林群落。针叶树种具有胸径和树高的优势,尤其是红松的直径和树高最突出。     

基于Voronoi图的侧柏游憩林空间结构分析

为了探究侧柏游憩林的林分结构调控途径,采用聚集指数、混交度、大小比数及开敞度4个指数,基于Voronoi图空间结构单元分析了北京西山国家森林公园典型侧柏林的林分空间结构特征。结果表明:1）林分平均聚集指数为1.31,林木总体上呈均匀分布格局;2）林分平均混交度为0.427,树种空间隔离程度较低,且空间配置较为简单;3）林分平均胸径和树高大小比数分别为0.512和0.497,林木胸径及树高分化均不太明显,说明林分处于中等竞争状态;4）林分平均开敞度为0.320,林内空间较为开阔,林木生长空间基本充足。侧柏游憩林的林分空间结构基本合理,建议通过少量间伐或补植乡土阔叶树种等措施优化林分空间结构,进一步提升该地区侧柏林的游憩价值。      

长白山北坡阔叶红松林空间结构

利用混交度、大小比数和角尺度等结构参数,分析了长白山阔叶红松林的空间结构;用平均混交度和混交度分布,分析了林分的树种空间配置情况,得到该种林分总体上处于中度混交的水平.树种的混交度和分布格局与繁殖方式有关.处于乔木上层和中层的树种混交度以强度和极强度混交为主,明显高于乔木下层主要以营养繁殖为主的槭属类植物的混交度.上层乔木的平均大小比数为0.27,与中层乔木的0.40和下层乔木的0.55相比,处于相对优势的地位.角尺度分析表明,该群落整体上以聚集分布为主.     

基于Voronoi图的北京公园常见林分空间结构分析

探究北京平原人工林的林分空间结构,为合理经营森林提供依据。采用混交度、大小比数和聚集指数3个指数,基于Voronoi图空间结构单元分析北京平原常见林分的空间结构特征。林分中存在8种空间结构单元,以1株对象木和5株最近邻木的空间结构为主;除了阔叶纯林外,其余各林分平均混交度处于0.352~0.838,树种间隔离程度有弱度混交、中度混交和强度混交;各林分平均胸径大小比数处于0.441~0.675,表明林分水平异质性不高,林分处于中等竞争状态;林分聚集指数处于0.894~2.037,除了9号和12号样地呈聚集分布,其余各林分均呈均匀分布。林分空间结构基本合理。建议在采取经营措施前,对林分空间结构做出诊断。     

紫金山针阔混交林空间结构特征分析

结合林分树种组成、胸径、树高等传统因子,运用混交度、大小比数、角尺度、开敞度4个林分空间结构参数指标分析了紫金山针阔混交林,旨在明晰紫金山针阔混交林的空间结构特征。结果表明,乔木层共包括16个树种,马尾松和栓皮栎在种群密度和断面积上均占有明显优势,是乔木层的建群种和优势种;林分平均混交度达0.70,属强度混交范畴,各树种混交度以冬青最低;马尾松和栓皮栎在空间结构单元中以优势木和亚优势木为主,其他树种优势木较少;林分的平均角尺度为0.59,林木水平分布格局为聚集分布,但聚集程度较低;林分的平均开敞度为0.20,林木生长空间处于严重不足和不足的临界状态;林下缺乏马尾松种群的更新个体,林分最终将演替为带有常绿成分的落叶阔叶混交林。     

兴安落叶松人工林空间结构优化

  目的  以小兴安岭林区兴安落叶松人工林为研究对象,基于林分空间结构参数和经营密度表确定采伐强度及采伐木,对林分空间结构进行优化,分析优化效果,为人工林空间结构优化提供理论依据。  方法  在黑龙江省伊春市南岔县设置4块面积为0.2 hm2的兴安落叶松人工林固定样地,选择常用林分空间结构参数角尺度、大小比数、竞争指数和开阔比,并构建空间结构评价指数,结合兴安落叶松经营密度表确定采伐强度和采伐木,并分析间伐前后林分空分间结构变化。  结果  样地中的林木分别属于聚集分布、随机分布和均匀分布,中小径级林木较多,处于劣势状态,林木的生长空间处于严重不足状态和不足状态,林木竞争压力较大,各样地评价等级都为2级。根据经营密度表对监测样地2和监测样地4进行采伐,采伐株数强度分别为20.7%和12.7%,采伐之后角尺度分别降低3.9%和增加3.8%,大小比数分别降低0.5%和0.4%,竞争指数分别降低16.8%和5.2%,开阔比分别增加24.5%和4.2%,空间结构评价指数分别增加27.8%和7.2%。  结论  采用林分空间结构参数结合经营密度表进行林分抚育间伐可以有效改善林分空间结构,提升林木生长空间和优势程度,并减小了竞争压力。      

叶山次生落叶阔叶林主要树种空间结构特征

通过对铜陵叶山林场天然次生落叶阔叶混交林内具有代表性的样地调查,利用角尺度、混交度和大小比数3个林分空间结构参数分析了该次生落叶阔叶林林分空间结构特征。结果表明,该林分乔木层共有19个树种,麻栎是该森林类型的优势树种,主要伴生树种为化香、枫香、檫木等;该森林类型林分平均角尺度、平均混交度和平均大小比数分别为0.556、0.525和0.497;在林木空间格局上,林分整体呈团状分布;从林分种间隔离程度来看,整体处于中度混交状态;在林木大小分化程度上,麻栎、化香、枫香和檫木在生长上整体处于中庸状态,林木空间大小分化不大。该森林类型还处在不稳定阶段,即落叶阔叶向常绿与落叶阔叶林演替过程中。     

长白落叶松-云杉-冷杉混交林林分空间结构分析

用角尺度、混交度和大小比数3个林分空间结构参数对长白山过伐林区特有的长白落叶松Larix olgensis-云杉Picea jezoensis-冷杉Abies nephrolepis混交林进行了分析,目的是为长白落叶松-云杉-冷杉混交林林分结构的优化调整提供依据。结果表明：该林分的平均角尺度为0.520,林木分布格局为团状分布;林分的平均混交度为0.64,说明它是一个由不同树种组成的呈现中度混交结构状态的较复杂森林群落;从直径大小比数来看,林分中针叶树种具有胸径优势,尤其是云杉的直径优势最突出,红松Pinus koraiensis则分化严重,生长处于劣势。在实际应用中,可以根据林分平均角尺度以及各树种的角尺度、混交度和大小比数,分树种来确定采伐木,逐步使林分结构得到调整,接近最优结构。     

长白山天然云冷杉针阔混交林主要树种胸径生长与林分空间结构的关系

  目的  混交林的稳定性、发展的可能性与空间结构密切相关，探究空间结构对林分生长量的影响对促进林分良性发展有着重要作用。本研究以天然云冷杉针阔混交林为对象，分析混交度（M）和大小比数（U）对单木生长量的影响，以期为该地区天然林林分结构调整提供科学依据和指导。  方法  选用2块云杉蓄积占总蓄积比例分别为0.1~0.2（1成云，1P）和0.4（4成云，4P）固定样地的5期监测数据，采用4株相邻木法计算空间结构三参数，绘制多元分布图，分析了1P和4P内各径级云杉、臭冷杉和红松在不同混交度和大小比数的胸径生长量变化规律。  结果  1P和4P均介于中度和强度混交（M分别为0.625和0.657）且呈随机分布；臭冷杉和红松的生长介于亚优势至中庸状态间（U = 0.25 ~ 0.50），云杉在4P内介于亚优势至中庸状态间（U = 0.48），在1P内介于中庸至劣势状态间（U = 0.70）。云杉和臭冷杉的年胸径生长量随径级的增大而增大（P < 0.05）；随对象木混交度的增大而增大，其中小径级云杉和大中小径级臭冷杉与混交度呈显著相关（P < 0.05）；云杉、臭冷杉和红松的年胸径生长量随对象木大小比数的增大而减小，其中中径级木与大小比数呈显著相关（P < 0.05）。云杉在1P内的年胸径生长量低于4P，红松相反。  结论  不同径级下林木的生长具有显著差异，降低大小比数的同时适当提高混交度有利于林木的胸径生长。不同生长阶段的竞争不同导致了不同径级林木对混交度和大小比数响应的差异，故针对不同生长阶段的林木应采取不同的经营措施调整优化林分结构，促进林分长期的稳定发展。