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本研究构建了森林生态效益空间信息模型,该模型是在森林土壤酸化过程空间信息模型和森林植被生产力空间信息模型的基础上,耦合了森林土壤侵蚀、森林涵养水源、森林固碳、森林保肥四个空间信息子模型。该模型可以用来模拟不同酸沉降条件下,森林的土壤侵蚀、涵养水源、森林固碳、森林保肥的四种生态功能的不同情况,定量描述酸雨对森林四种生态功能影响。本研究利用替代价值法对森林系统生态功能进行了货币化评定。在模型参数获取上运用了遥感和地理信息系统的技术,使整个评价模型更加高效、准确,应用范围更广。
本研究的主要成果为:
1)定量计算了2007年贵州省龙里地区酸沉降条件下森林四种功能的平均量值:固碳量为2.96t/hm2;保持土壤量为913 t/hmi2;涵养水源量为10000t/hm2:保肥量为1.67tm12。该地区不同森林植被类型生态功能也不同:固碳量混交林最大,马尾松其次,草地最小;保持土壤量马尾松最大,混交林其次,草地最小;涵养水源能力灌丛最大,马尾松其次,草地最小;平均保肥量草地最大,混交林其次,灌丛最小。
2)定量计算了2007年贵州省龙里地区酸沉降条件下森林的生态效益,根据2007年贵州省的社会发展条件,对森林系统生态功能的替代价格进行了修正,修正后该地区2007年森林系统生态功能价值为保持土壤效益286.16万元;保肥效益2667.00万元;固碳效益294.78万元;涵养水源效益787.36万元。这四种生态效益之和比森林的木材经济效益高出的4倍。
3)定量地描述了酸沉降对2007年贵州省龙里地区森林固碳、保肥、保持土壤、涵养水源效益的影响,评价了不同类型森林植被的脆弱性。酸沉降对森林固碳、保肥效益影响相对较大,但短时间内对森林保持土壤、涵养水源效益的影响相对较小。模拟结果表明,如果酸雨的pH值由2007年平均值下降0.8,针叶林固碳、保肥效益两方面的损失之和就能达到44万元。因此看出由酸沉降造成的森林生态效益方面的经济损失是不容忽视的。酸沉降对不同植被影响的程度各不相同,如果酸雨的pH值由2007年平均值下降0.8,对针叶林生态功能的影响是对针阔混交林生态功能影响的10倍左右。为增强森林的抗酸能力,应该积极种植阔叶树,改变现有森林结构。