喀斯特退化天坑生态系统服务研究

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喀斯特退化天坑生境与外界相对独立,形成了地下森林与独特生态系统。喀斯特退化天坑生态系统具有重要的供给服务,支持服务与气候调节服务,也为人们提供精神层面的文化服务。研究通过对喀斯特退化天坑的物种调查、野外采样及实验监测等,从植物资源利用视角分析退化天坑提供给当地农户的供给服务;通过退化天坑内外土壤差异性、物种丰富度与优势物种的对比分析,探讨退化天坑的生境维持与植物多样性保护功能;通过天坑内外的气候监测,分析天坑内部的气候调节功能;通过Python获取网络数据,采用ROST软件进行文本分析,比较退化天坑文化服务给游客带来的景观感知价值,进而探讨各个服务之间的权衡与协同关系。研究结果与发现:(1)喀斯特退化天坑内乔木层物种约有27科,灌木层物种约有27科,坑外乔木层物种约有12科,灌木层物种约有13科;只存在于坑内的乔木层物种有15科19属,灌木有16科17属。(2)退化天坑具有丰富的药用植物资源,为当地农户的生命健康提供药用植物支持,坑内具有观赏价值的物种有17种,具有其他使用价值的物种有14种。(3)退化天坑内土壤养分优于坑外地表,尤其是土壤铵态氮、全钾、有效钾与坑外差异明显,坑内的土壤养分循环能力较强。(4)退化天坑内乔、灌层具有更高的植物多样性,坑内物种丰富度与优势物种数量均大于坑外,坑内植物功能性状优于坑外,表明坑内具有独特的生境维持与植物多样性保护功能。(5)退化天坑相较坑外具有较低的温度、较高的湿度、较低的太阳辐射强度;深陷塘退化天坑混交林也具有降低温度、增大湿度、减少太阳辐射强度的气候调节功能。(6)游客对天坑景观的评价与语义网络分析表达出游客对天坑惊叹赞美的积极情感色彩;与龙水峡地缝、芙蓉洞相比天坑的正向情感占比最高,表明喀斯特天坑景观给游客带来的正面景观情绪价值较高。(7)整体来看,喀斯特退化天坑的支持服务为供给服务提供了优良的自然基础,支持服务又作用于调节服务形成一定的协同关系,天坑的供给服务、支持服务、调节服务共同作用推动文化服务的发展。(8)喀斯特退化天坑内存在一定的“人-坑”供需矛盾,当人类索取过度会反作用于天坑的生态系统,形成一定的权衡关系。研究结果有助于弥补喀斯特退化天坑生态系统服务的研究不足,可为喀斯特天坑的生态保护与喀斯特区域可持续发展提供数据支撑与决策参考。
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