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《中国林业科学研究院》 2007年
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三峡库区森林生态系统健康评价与景观安全格局分析

孙晓娟  
【摘要】: 本文以GIS为平台,以三峡库区森林生态系统健康评价为主线,充分利用我国森林资源清查资料和定位监测网络体系,扩展监测内容,分别从林分水平、景观水平和区域水平对三峡库区森林资源的结构、功能、稳定性和景观安全格局进行了定量评价,突破了以往生态学研究中以单个种群或群落为中心的局限性。 首先,本文借助于典型样地调查,结合二类调查小班数据与地形及环境因子,分别构建了基于区域尺度的三峡库区物种丰度指数、物种多样性指数以及均匀度指数等物种多样性定量指标体系及评价模型。直观地反映了三峡库区宏观尺度上的物种的丰度、变化程度或均匀度,揭示了森林生态系统的组成与结构的基本差异,较为客观地反映了群落的真实情况,具有一定的科学性、可操作性和灵敏性。并从物种水平与景观水平系统地对这一典型地区的森林生态系统结构多样性进行了定量分析与综合评价。对三峡库区生物多样性进行定量描述既是现状评价的基础,也是影响预测的基础,更是当前森林经营者将生物多样性纳入规划和决策过程中急需解决的问题,从而为森林生态系统的健康管理提供了量化依据。 其次,本文通过对三峡库区森林生产力/生物量的评价,揭示了库区森林生态系统的基本生产功能现状。三峡库区森林生态系统材积生物量有684.7万t,分布较不均匀,巫溪县森林生态系统总生物量最高,占三峡库区总生物量的12%,其次是兴山与夷陵。一般来说,森林生态系统的生物量越大,其间接价值也越大,库区东北部和南部区域生物量较高,正是这些生物量分布较高的地区支撑着长江支流河源的生态功能,而西部沿江地区,尤其是重庆市区周边地区,每公顷生物量较低。同时,本文还选择了森林的固碳功能来分析森林生态系统的服务功能,间接对三峡库区的森林生态系统健康水平进行了评价。 而森林生态系统稳定性评价,本文主要从危害森林健康的两大主要因素即森林病虫害与森林火灾角度进行分析,并将树种抗火能力综合值做为评价指标纳入到了评价体系中。在对三峡库区植被本底调查和可燃物类型燃烧性分析的基础上,确定了各小班的抗火能力综合评价值。结果表明,易燃类型林分面积占林地总面积的46%;可燃类型林分面积占林地面积的48%;难燃类型林分面积占6%。因此本研究认为,通过结合森林健康经营来降低三峡库区的森林火险等级已势在必行。 在此基础上,本文根据森林生态系统健康的概念模型,从森林生态系统活力、组织结构以及抵抗力与恢复力角度出发,分别计算出了每个森林资源二类调查小班的健康指数值,对整个三峡库区森林生态系统健康状况进行了综合评价,并根据实地调查数据界定了森林生态系统健康的评价阈值参考,计算出了每个小班偏离森林生态系统最佳状态的程度,为三峡库区森林生态系统的健康管理与预测提供了量化依据。 最后,本文从森林景观安全格局角度出发,按照层次分析法法构建多层次评价指标体系,对三峡库区森林景观安全格局进行了定量评价,分析了森林景观破碎化程度、多样性、完整性和稳定性对区域森林景观安全格局的影响,其主要目标是评价具有不确定性的灾害或事件对森林生态系统及其组分可能造成的损伤。根据综合评价值排序,兴山县、石柱县、武隆县、秭归县评价值均超过了10,兴山县居库区各县之首,其综合评价值达11.553。巴东、奉节、夷陵也相对较高,重庆市区及周边以及万州区评价值较低,重庆市区及周边地区只有5.788,其景观安全程度最低,应采取必要的措施加以调控,从而为在景观和区域尺度上制订正确的生态系统管理计划提供了科学依据。
【学位授予单位】:中国林业科学研究院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:S718.5

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