干旱山地森林景觀生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能綜合評價——以祁連山為例.pdf

1、祁連山是中國西北干旱區(qū)的典型山地，在西北干旱內(nèi)流區(qū)發(fā)揮著其獨特的生態(tài)環(huán)境功能。準確評價其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能具有重要意義。本論文將圍繞祁連山森林生態(tài)系統(tǒng)的有機質(zhì)生產(chǎn)、碳循環(huán)、水源涵養(yǎng)以及水土保持等主要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，以“系統(tǒng)結(jié)構(gòu)-系統(tǒng)功能-系統(tǒng)服務(wù)”的關(guān)系為理論依據(jù)，以充分考慮各項服務(wù)功能的空間異質(zhì)性為研究思路，運用GIS等空間分析方法和統(tǒng)計學方法，結(jié)合生物量轉(zhuǎn)換因子連續(xù)函數(shù)法，通用水土流失方程等方法，定量評價干旱山地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)

2、功能，并且在此基礎(chǔ)上計算其生態(tài)服務(wù)功能間接價值，旨在揭示干旱山地生態(tài)系統(tǒng)景觀格局與服務(wù)功能之間的關(guān)系，并且為干旱山地生態(tài)系統(tǒng)的綜合評價奠定基礎(chǔ)，同時為其生態(tài)環(huán)境建設(shè)和科學管理提供理論依據(jù)。本論文取得如下研究成果：
　　 1.位于祁連山東段的石羊河流域上游和位于中段的黑河流域上游之間景觀格局的不同之處在于：石羊河上游地勢比黑河上游低緩，陰坡和半陰坡比例大于黑河上游。石羊河上游農(nóng)田面積比例較大，而黑河上游農(nóng)田面積比例很小。由于受人為

3、干擾較少，黑河上游各景觀組分連通性和完整性較好，斑塊形狀較為復(fù)雜；石羊河上游景觀連通性和完整性較差，景觀總體的破碎化程度也較高。
　　 2.對祁連山各類森林植被的生物量和青海云杉林凈初級生產(chǎn)力的估算結(jié)果為：(1)祁連山各類植被總平均生物量為15.62t.hm-2，總生物量為73578116.69t。平均生物量喬木林＞灌木林＞草地，而總生物量草地＞喬木林＞灌木林。(2)林分生物量主要分配在中齡林和中郁閉度組林分中，平均生物量呈現(xiàn)出

4、隨齡級增大逐漸加大的趨勢，從幼齡林到中齡林增加很快，中齡林以后則呈平滑上升的趨勢。(3)喬木林生物量的空間分布趨勢是東部高于西部，南坡高于北坡，東西段之間的差異北坡比南坡更為明顯。(4)喬木林生物量沿地形因子的的空間分布格局反映出于旱山地森林景觀格局的特征。(5)青海云杉林凈初級生產(chǎn)力為3.603t.hm-2.a-1，不同齡級林分從幼齡林到成熟林逐漸增加，從成熟林到過熟林又呈下降的趨勢。在空間分布上明顯呈現(xiàn)出的東高西低的特點。(6)土壤

5、表層有機質(zhì)含量對青海云杉林平均生物量和凈初級生產(chǎn)力影響最大；與氣溫因子相比，降雨量與平均生物量與凈初級生產(chǎn)力之間的關(guān)系要密切得多。
　　 3.對祁連山各類植被和土壤碳儲量和碳通量的估算結(jié)果為：(1)各類植被總碳密度為7.95.t.hm-2.a-1，總碳儲量為35032558.38t.a-1，其中喬木林為9148357.97t，灌木林為5549226.81t，草地為20334973.6t。成熟林對整個森林植被碳儲量起著很大的作用。

6、(2)土壤表層有機質(zhì)含量和碳密度均隨土壤深度的增加而減少。陰坡植被類型(云杉林和高寒灌叢)土壤有機質(zhì)含量和碳密度明顯高于同一海拔高度陽坡植被類型(祁連圓柏林和草地)。同一土層土壤碳密度的變異程度陰坡植被類型低于陽坡植被類型。(3)土壤總碳儲量為11.16億噸，且草地＞灌叢＞喬木林，空間分布上南坡高于北坡，中部高于東部。(4)祁連山青海云杉林在與大氣的氣體交換過程中起到較弱的碳匯作用。
　　 4.對祁連山北坡典型林區(qū)的土壤侵蝕情況

7、及其影響因素的分析表明：各植被類型中農(nóng)田的土壤侵蝕強度最大，喬木林和灌叢控制水土流失的作用較強，草地由于放牧活動的影響土壤侵蝕情況也較為嚴重。土壤侵蝕模數(shù)隨坡度的增加而增大，林地和灌叢能有效地防止由于坡度的增加而引起地土壤流失現(xiàn)象。祁連山東段土壤總侵蝕模數(shù)和侵蝕強度高于中段的主要原因是由于東段農(nóng)田面積明顯高于中段，由于農(nóng)田的開墾造成自然植被聚集度和連通性降低，也是自然植被控制水土流失的作用減弱的主要因素。
　　 5.祁連山北坡東