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Evaluation of forest ecosystem services based on biomass in Shanxi Province

基于生物量因子的山西省森林生态系统服务功能评估



全 文 :
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 32 卷 第 9 期摇 摇 2012 年 5 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
不同土地覆被格局情景下多种生态系统服务的响应与权衡———以雅砻江二滩水利枢纽为例
葛摇 菁,吴摇 楠,高吉喜,等 (2629)
…………………
……………………………………………………………………………
放牧对小嵩草草甸生物量及不同植物类群生长率和补偿效应的影响 董全民,赵新全,马玉寿,等 (2640)……
象山港日本对虾增殖放流的效果评价 姜亚洲,凌建忠,林摇 楠,等 (2651)………………………………………
城市景观破碎化格局与城市化及社会经济发展水平的关系———以北京城区为例
仇江啸,王效科,逯摇 非,等 (2659)
………………………………
……………………………………………………………………………
江河源区高寒草甸退化序列上“秃斑冶连通效应的元胞自动机模拟 李学玲,林慧龙 (2670)…………………
铁西区城市改造过程中建筑景观的演变规律 张培峰,胡远满,熊在平,等 (2681)………………………………
商洛低山丘陵区农林复合生态系统光能竞争与生产力 彭晓邦,张硕新 (2692)…………………………………
基于生物量因子的山西省森林生态系统服务功能评估 刘摇 勇,李晋昌,杨永刚 (2699)………………………
不同沙源供给条件下柽柳灌丛与沙堆形态的互馈关系———以策勒绿洲沙漠过渡带为例
杨摇 帆,王雪芹,杨东亮,等 (2707)
………………………
……………………………………………………………………………
桂西北喀斯特区原生林与次生林凋落叶降解和养分释放 曾昭霞,王克林,曾馥平,等 (2720)…………………
江西九连山亚热带常绿阔叶林优势种空间分布格局 范摇 娟,赵秀海,汪金松,等 (2729)………………………
秦岭山地锐齿栎次生林幼苗更新特征 康摇 冰,王得祥,李摇 刚,等 (2738)………………………………………
极端干旱环境下的胡杨木质部水力特征 木巴热克·阿尤普,陈亚宁,等 (2748)………………………………
红池坝草地常见物种叶片性状沿海拔梯度的响应特征 宋璐璐,樊江文,吴绍洪,等 (2759)……………………
改变 C源输入对油松人工林土壤呼吸的影响 汪金松,赵秀海,张春雨,等 (2768)……………………………
啮齿动物捕食压力下生境类型和覆盖处理对辽东栎种子命运的影响 闫兴富,周立彪,刘建利 (2778)………
上海闵行区园林鸟类群落嵌套结构 王本耀,王小明,王天厚,等 (2788)…………………………………………
胜利河连续系统中蜉蝣优势种的生产量动态和营养基础 邓摇 山,叶才伟,王利肖,等 (2796)…………………
虾池清塘排出物沉积厚度对老鼠簕幼苗的影响 李摇 婷,叶摇 勇 (2810)…………………………………………
澳大利亚亚热带不同森林土壤微生物群落对碳源的利用 鲁顺保,郭晓敏,芮亦超,等 (2819)…………………
镜泊湖岩溶台地不同植被类型土壤微生物群落特征 黄元元,曲来叶,曲秀春,等 (2827)………………………
浮床空心菜对氮循环细菌数量与分布和氮素净化效果的影响 唐莹莹,李秀珍,周元清,等 (2837)……………
促分解菌剂对还田玉米秸秆的分解效果及土壤微生物的影响 李培培,张冬冬,王小娟,等 (2847)……………
秸秆还田与全膜双垄集雨沟播耦合对半干旱黄土高原玉米产量和土壤有机碳库的影响
吴荣美,王永鹏,李凤民,等 (2855)
………………………
……………………………………………………………………………
赣江流域底泥中有机氯农药残留特征及空间分布 刘小真,赵摇 慈,梁摇 越,等 (2863)…………………………
2009 年徽州稻区白背飞虱种群消长及虫源性质 刁永刚,杨海博,瞿钰锋,等 (2872)…………………………
木鳖子提取物对朱砂叶螨的触杀活性 郭辉力,师光禄,贾良曦,等 (2883)………………………………………
冬小麦气孔臭氧通量拟合及通量产量关系的比较 佟摇 磊,冯宗炜,苏德·毕力格,等 (2890)…………………
专论与综述
基于全球净初级生产力的能源足迹计算方法 方摇 恺,董德明,林摇 卓,等 (2900)………………………………
灵长类社会玩耍的行为模式、影响因素及其功能风险 王晓卫,赵海涛,齐晓光,等 (2910)……………………
问题讨论
中国伐木制品碳储量时空差异分析 伦摇 飞,李文华,王摇 震,等 (2918)…………………………………………
研究简报
森林自然更新过程中地上氮贮量与生物量异速生长的关系 程栋梁,钟全林,林茂兹,等 (2929)………………
连作对芝麻根际土壤微生物群落的影响 华菊玲,刘光荣,黄劲松 (2936)………………………………………
刈割对外来入侵植物黄顶菊的生长、气体交换和荧光的影响 王楠楠,皇甫超河,陈冬青,等 (2943)…………
不同蔬菜种植方式对土壤固碳速率的影响 刘摇 杨,于东升,史学正,等 (2953)…………………………………
巢湖崩岸湖滨基质鄄水文鄄生物一体化修复 陈云峰,张彦辉,郑西强 (2960)……………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*336*zh*P* ¥ 70郾 00*1510*36*
室室室室室室室室室室室室室室
2012鄄05
封面图说: 在交配的雨蛙———雨蛙为两栖动物,世界上种类达 250 种之多,分布极广。 中国的雨蛙仅有 9 种,除西部一些省份
外,其他各省(区)均有分布。 雨蛙体形较小背面皮肤光滑,往往雄性绿色,雌性褐色,其指、趾末端多膨大成吸盘,便
于吸附攀爬。 多生活在灌丛、芦苇、高秆作物上,或塘边、稻田及其附近的杂草上。 白天匍匐在叶片上,黄昏或黎明
频繁活动,捕食能力极强,主要以昆虫为食。 特别是在下雨以后,常常 1 只雨蛙先叫几声,然后众蛙齐鸣,声音响亮,
每年在四、五份夜间发情交配。
彩图提供: 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 32 卷第 9 期
2012 年 5 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 32,No. 9
May,2012
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:山西省自然科学基金项目(2010011044鄄2); 山西省青年科技研究基金项目(2011021027鄄1);国家自然科学基金项目(41101013)
收稿日期:2011鄄03鄄15; 摇 摇 修订日期:2011鄄07鄄04
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: liuyong@ sxu. edu. cn
DOI: 10. 5846 / stxb201103150316
刘勇,李晋昌,杨永刚.基于生物量因子的山西省森林生态系统服务功能评估.生态学报,2012,32(9):2699鄄2706.
Liu Y,Li J C, Yang Y G. Evaluation of forest ecosystem services based on biomass in Shanxi Province. Acta Ecologica Sinica,2012,32(9):2699鄄2706.
基于生物量因子的山西省森林生态系统服务功能评估
刘摇 勇*,李晋昌,杨永刚
(山西大学黄土高原研究所, 太原摇 030006)
摘要:根据森林生态系统的特征和服务功能的内涵, 采用物质量和价值量相结合的评价方法, 基于生物量因子和前人研究成
果, 定量评价了山西省森林的生态系统服务价值。 结果表明: 山西省 1995、2000 和 2005 年森林生态系统服务的总价值量分别
为 377. 24伊108、428. 79伊108 和 501. 12伊108 元, 服务单价分别为 2. 60伊104、2. 72伊104 和 2. 93伊104 元, 均呈加速增加趋势; 山西
省 10 a间增加的森林生态系统服务价值量由栎类贡献最大(39% ), 油松次之(17% ), 云杉贡献了 14% 。 10 a 间山西省森林
面积约增加了 18% , 生态系统服务的各种物质量和价值量却增加了 33% , 表明山西省森林生态系统具有极为重要的服务功
能。 10 a间山西省单位面积森林生态系统服务的物质量和价值量约均增加了 13% ; 各项功能的价值量依次为涵养水源>生物
多样性保护>保育土壤>固碳释氧>净化大气环境>积累营养物质。 如果不考虑生物量因子, 山西省森林生态系统服务的物质
量和价值量将比实际值明显偏高, 表明生物量因子对森林生态系统服务功能具有重要影响。
关键词:森林; 生态系统服务价值; 生物量; 山西省
Evaluation of forest ecosystem services based on biomass in Shanxi Province
LIU Yong*, LI Jinchang, YANG Yonggang
Institute of Loess Plateau, Shanxi University, Taiyuan 030006, China
Abstract: Forest is one of the most complicate terrestrial ecosystems in the world and plays an important role in sustaining
the global life system. Forest ecosystem services can provide economic benefits both directly and indirectly. The valuation of
forest ecosystem services has become a hot topic in ecological economics research. There has been a growing literature on
valuation of forest ecosystem services in the past few decades. In each case, the researchers gave important insights into the
spatial and temporal changes in forest ecosystem services. A few researches indicated that the ecosystem service function has
close relationship with biomass, but previous evaluations of forest ecosystem services did not take this point into account.
Shanxi Province was chosen as the study area. The objectives of the study were therefore: (1) to assign specific value
coefficients for the forest ecosystem services; (2) to estimate changes in the matter and value quantity of forest ecosystem
services in 1995, 2000 and 2005; and (3) to provide information and advices to support forest sustainable development
policies in Shanxi Province. The results showed that the total value of forest ecosystem services in Shanxi Province were
377. 24伊108 yuan in 1995, 428. 79伊108 yuan in 2000, and 501. 12伊108 yuan in 2005, representing an increase of 123. 88
伊108 yuan from 1995 to 2005; the value of unit area forest ecosystem services were 2. 60伊104 yuan in 1995, 2. 72伊104 yuan
in 2000, and 2. 93伊104 yuan in 2005, representing an increase of 0. 33伊104 yuan from 1995 to 2005. During the ten years,
the increasing value of forest ecosystem service was contributed mainly by Lithocarpus (39% ), Chinese pine (17% ) and
Spruce (14). The areas of forest in Shanxi Province increased 18% form 1995 to 2005, but the matter quantity and value
of forest ecosystem service increased 33% , which showed that the forest ecosystem in Shanxi Province has very important
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service function. During the ten years, the matter and value quantity of unit area forest ecosystem services in Shanxi
Province increased about 13% ; among contribution of value of all ecosystem services, the order of value is below: water
conservation > biodiversity conservation > soil conservation > fixing carbon and releasing oxygen > decontaminating
atmospheric environment > accumulation nutrient. If not taking the biomass factor into account, the estimated matter and
value quantity of forest ecosystem services in Shanxi Province would be obviously higher than actual quantity, which
indicated that the biomass has great influence on the forest ecosystem services.
Key Words: forest; ecological services valuation; biomass; Shanxi Province
森林作为地球上结构最复杂、功能最多和最稳定的陆地生态系统在维持和改善生态环境方面起着不可替
代的作用[1], 其不仅为人类的生产生活提供木材及林副产品等物质资源, 还具有净化空气、调节气候、涵养
水源、防风固沙、固土保肥等生态功能[2]。 客观、科学地评价森林生态系统服务功能对于提高人们的环保意
识及正确处理经济发展与生态环境保护之间的关系具有重要意义[3]。 20 世纪 50 年代, 前苏联、美国、德国、
捷克等国家先后进行了森林生态系统服务价值的研究, 并在森林规划及经营中加以应用[4]。 我国森林生态
系统服务功能评估工作始于 20 世纪 80 年代, 大多数借鉴了国外的研究方法[5鄄7], 但由于该方面的研究尚处
于探索阶段, 因此评估指标体系和计算方法各异, 不同结果之间无法比较。 2008 年, 国家林业局[8]颁布的
《森林生态系统服务功能评估规范》(LY / T1721—2008)当属对目前森林生态系统服务功能评估研究的一大
贡献。 一般来说, 生物量越大, 生态系统服务功能越强[9], 不同树种甚至同一树种之间由于林龄、立地、林分
密度等的不同, 生物量差异显著[10鄄12], 但目前国内无论对全国还是局地范围内森林生态系统服务功能的评
估工作均很少考虑生物量对其的影响[13鄄20]。 因此,基于生态系统服务功能强度与生物量之间的密切关系和
已有研究成果, 详细评估了山西省 1995、2000 和 2005 年森林生态系统服务的物质量和价值量。
1摇 研究方法
1. 1摇 数据来源
将山西省森林基于优势树种分类, 各类型森林 1995、2000 和 2005 年的面积数据源于山西省第五次、第
六次和第七次森林资源清查成果, 如表 1 所示。 俞艳霞等[21]基于该清查成果计算了山西省各类森林单位面
积的生物量。 假定生态系统服务功能强度与生物量成线性关系[9], 各类森林生态服务单价(单位面积服务价
值)的修正系数可基于下式计算:
p j = B j / (移
n
j = 1
B j / n) (1)
式中, p j 为森林类型 j生态服务单价的修正系数, j分别代表云杉、落叶松、樟子松等森林类型(表 1); 为
使不同年份之间具有可比性, 基于单位面积生物量的差异, 将 3 期清查涉及到的森林共划分为 35 种类型,
因此此处 n值为 35; B j 为森林类型 j的单位面积生物量。 计算结果如表 1 所示。
张永利等[22]和王兵等[13]基于国家林业局颁布的《森林生态系统服务功能评估规范》(LY / T1721—2008)
和森林资源清查数据分别评估了山西省 2005 年和 2009 年森林生态系统服务的物质量和价值量, 基于该结
果和森林总面积, 可推算出山西省森林生态系统单位面积服务的物质量和价值量, 本研究用该结果代表
1995—2005 年间未考虑生物量因子时的结果, 如表 2 和表 3 所示, 表 3 中未考虑森林防护和森林游憩价值。
1. 2摇 计算方法
山西省森林生态系统服务的总物质量和单位面积物质量可基于下式计算:
FP i =移
n
j = 1
A j·C j·P i (2)
UP i = FP i / A (3)
式中, FP i 为山西省森林 i类生态服务的总物质量, i分别代表调节水量、固土、保肥等服务功能(表 2); A j 为
0072 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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j类森林的面积; C j 为 j类森林服务单价的修正系数; P i 为未考虑生物量因子时山西省单位面积森林 i 类生
态系统服务的物质量, 如表 2 所示; n值在 1995、2000 和 2005 年分别为 10、11 和 14。 UP i 为考虑生物量因子
时山西省单位面积森林 i类生态系统服务的物质量; A为山西省森林的总面积。
表 1摇 山西省森林面积和服务单价修正系数
Table 1摇 Modify coefficient of the ecological service value on unit area of different forest types in Shanxi Province
森林类型 Forest type
面积
Area / (伊104 hm2)
1995 2000 2005
服务单价修正系数
Modify coefficient of the ecological service value
1995 2000 2005
云杉 Spruce 0. 21 2. 05 2. 85 2. 1760 2. 2824 2. 1884
落叶松 Larch 7. 43 8. 84 9. 61 1. 2721 1. 1783 1. 2940
樟子松 Scotch pine 0 0. 32 0. 16 0. 0988 0. 0355
油松 Chinese pine 46. 08 49. 28 49. 61 0. 6397 0. 6376 0. 7329
华山松 Armand pine 0. 32 0. 64 0. 80 0. 8054 1. 0937 1. 2928
其他松类 Other pines 0 0 4. 91 0. 8199
侧柏 Chinese arborvitae 7. 28 5. 82 5. 52 0. 9857 1. 4560 0. 9827
栎类 Lithocarpus 34. 43 38. 70 48. 24 1. 0982 1. 0685 1. 1208
桦木 Birch 9. 02 9. 32 9. 02 1. 0154 1. 1148 1. 0344
水曲柳 Manchurian ash 0 0 0. 16 0. 9403
硬阔类 Hard broadleves 14. 86 15. 48 14. 02 0. 5791 0. 5988 0. 7425
杨树 Poplar 22. 76 24. 50 21. 50 0. 7059 0. 7277 0. 7804
柳树 Willow 0 0 1. 11 1. 1564
软阔类 Soft broadleves 2. 69 2. 84 3. 34 0. 7522 0. 8413 0. 7513
合计 Total 145. 08 157. 79 170. 85
表 2摇 未考虑生物量因子时山西省森林生态系统单位面积服务的物质量
Table 2摇 The matter quantities of unit area forest ecosystem services when biomass is not considered in Shanxi Province
功能类别
Function type
物质量
Matter quantity
功能类别
Function type
物质量
Matter quantity
调节水量 Regulating water content / (m3·hm-2·a-1) 2130. 524 林木营养积累 N 0. 049
固土 Preventing soil erosion / ( t·hm-2·a-1) 69. 271 Tree nutrition accumulation / ( t·hm-2·a-1) P 0. 023
保肥 Keeping fertility / ( t·hm-2·a-1) N 0. 194 K 0. 032
P 0. 027
生产负离子 Producting anion
/ (伊1020 个·hm-2·a-1)
9. 892
K 1. 275 吸收 SO2 Absorbing SO2 / (kg·hm-2·a-1) 207. 816
有机质 3. 148 吸收 HF Absorbing HF / (kg·hm-2·a-1) 6. 427
固碳 Fixing carbon / ( t·hm-2·a-1) 2. 288 吸收 NOx Absorbing NOx(kg·hm-2·a-1) 10. 563
释氧 Releasing oxygen / ( t·hm-2·a-1) 6. 099 滞尘 Detaining dust / (kg·hm-2·a-1) 2. 721
表 3摇 未考虑生物量因子时山西省森林生态系统单位面积服务的价值量 / ( 伊104元·hm-2·a-1)
Table 3摇 The value quantity of unit area forest ecosystem service when biomass is not considered in Shanxi Province
功能类别
Function type
价值量
Value quantity
功能类别
Function type
价值量
Value quantity
涵养水源
Water conservation 1. 005
生物多样性保护
Biodiversity conservation 0. 661
保育土壤
Soil conservation 0. 645
净化大气环境
Decontaminating atmospheric environment 0. 244
固碳释氧
Fixing carbon and releasing oxygen 0. 501
积累营养物质 Accumulation nutrient 0. 075 合计 3. 130
1072摇 9 期 摇 摇 摇 刘勇摇 等:基于生物量因子的山西省森林生态系统服务功能评估 摇
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摇 摇 山西省森林生态系统服务的总价值量和单价可基于下式计算:
FVi =移
n
j = 1
A j·C j·Vi (4)
UVi = FVi / A (5)
FV j =移
m
i = 1
A j·C j·Vi (6)
式中, FVi 为山西省森林 i类生态系统服务的总价值量, i 分别代表涵养水源、保育土壤、固碳释氧等服务功
能(表 3); Vi 为未考虑生物量因子时山西省森林 i类生态系统服务的单价, 如表 3 所示; UVi 为考虑生物量
因子时山西省森林 i类生态系统服务的单价; FV j 为山西省 j类森林生态系统服务的总价值量; m值在 1995、
2000 和 2005 年均为 8; 其他参数同式(2)和式(3)。
2摇 结果与分析
2. 1摇 森林面积和生态系统服务单价修正系数的变化
3 期相比(表 1), 山西省森林面积约增加了 18% , 前 5 a和后 5 a增幅均为 9% , 表明山西省森林面积呈
等速增加趋势。 樟子松、桦木、硬阔类和杨树面积呈先增后减趋势, 侧柏呈持续减少趋势, 其他森林均呈持
续增加趋势。 山西省森林组成以油松为主(占 31% ), 栎类次之(占 25% ), 杨树占 15% 。
平均来看(表 1), 云杉的生态系统服务单价最高, 落叶松次之, 随后为柳树和侧柏, 樟子松最低, 油松
也偏低。 由于单位面积的云杉、落叶松、柳树和侧柏等能提供更大的服务价值, 因此山西省应更重视这些树
种的培育和防护工作。 3 期相比, 云杉、樟子松、侧柏、桦木、软阔类的服务单价呈先增后减趋势, 落叶松、油
松、栎类呈先减后增趋势, 其他森林呈持续增加趋势。 同类森林服务单价的变化主要是由于林龄、立地和林
分密度变化所致。
2. 2摇 森林生态系统服务的物质量变化
3 期相比, 山西省森林生态系统服务的总物质量呈加速增加趋势, 增幅均在 32%—34%之间(表 4), 平
均约 33% , 该增幅明显大于森林面积的增幅(18% ), 表明山西省森林生态系统具有极为重要的服务功能。
山西省多年平均输沙量和 3 期森林平均固土总量分别为 4. 56伊108 t / a[23]和 0. 97伊108 t / a(表 4), 表明森林的
固土作用使山西省多年平均输沙量约减少了 18% 。
表 4摇 考虑生物量因子时山西省森林生态系统服务的总物质量
Table 4摇 The total matter quantities of forest ecosystem services when biomass is considered in Shanxi Province
功能类别 Function type
年份 Year
1995 2000 2005
调节水量 Regulating water content / (伊108 m3 / a) 25. 67 29. 18 34. 10
固土 Preventing soil erosion / (伊108 t / a) 0. 84 0. 95 1. 11
保肥 Keeping fertility / (伊104 t / a) N 23. 37 26. 57 31. 05
P 3. 25 3. 70 4. 32
K 153. 62 174. 61 204. 07
有机质 379. 29 431. 12 503. 84
固碳 Fixing carbon / (伊104 t / a) 275. 67 313. 34 366. 20
制氧 Releasing oxygen / (伊104 t / a) 734. 84 835. 26 976. 15
林木营养积累 Tree nutrition accumulation / (伊104 t / a) N 5. 90 6. 71 7. 84
P 2. 77 3. 15 3. 68
K 3. 86 4. 38 5. 12
生产负离子 Producting anion / (伊1027 个 / a) 1. 19 1. 36 1. 58
吸收 SO2 Absorbing SO2 / ( 伊108 kg / a) 25. 04 28. 46 33. 26
吸收 HF Absorbing HF / (伊108 kg / a) 0. 77 0. 88 1. 03
吸收 NOx Absorbing NOx / ( 伊108 kg / a) 1. 27 1. 45 1. 69
滞尘 Detaining dust / (伊108 kg / a) 0. 33 0. 37 0. 44
2072 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
http: / / www. ecologica. cn
摇 摇 3 期相比, 山西省单位面积森林生态系统服务的物质量呈加速增加趋势, 增幅均在 12%—14%之间(表
5),平均约 13% ,可能是由于近 10 a来山西省先后启动实施的天保工程、京津风沙源治理工程和退耕还林工
程等国家重点工程对该省森林的培育和防护工作起到了积极作用。 按山西省林业厅的目标, 2020 年山西省
森林面积将超过 400伊104 hm2, 按 2005 年单位面积森林可固土 64. 97 t / a 算(表 5), 届时山西省森林固土总
量将超过 2. 60伊108 t / a, 全省多年平均输沙量将减少 35%以上。
如果不考虑生物量因子, 即各类森林生态系统服务单价相同情况下, 山西省 1995、2000 和 2005 年森林
生态系统各服务功能的总物质量将分别比表 4 中的结果偏高 20% 、15%和 7% , 表明山西省森林生态系统服
务的物质量与生物量密切相关。
表 5摇 考虑生物量因子时山西省森林生态系统单位面积服务的物质量
Table 5摇 The matter quantities of unit area forest ecosystem services when biomass is considered in Shanxi Province
功能类别 Function type
年份 Year
1995 2000 2005
调节水量 Regulating water content / (m3 / a) 1769. 369 1849. 293 1995. 903
固土 Preventing soil erosion / ( t / a) 57. 899 60. 207 64. 969
保肥 Keeping fertility / ( t / a) N 0. 161 0. 168 0. 182
P 0. 022 0. 023 0. 025
K 1. 059 1. 107 1. 194
有机质 2. 614 2. 732 2. 949
固碳 Fixing carbon / ( t / a) 1. 900 1. 986 2. 143
制氧 Releasing oxygen / ( t / a) 5. 065 5. 293 5. 713
林木营养积累 Tree nutrition accumulation / ( t / a) N 0. 041 0. 043 0. 046
P 0. 019 0. 020 0. 022
K 0. 027 0. 028 0. 030
生产负离子 Producting anion / (伊1020 个 / a) 8. 202 8. 620 9. 250
吸收 SO2 Absorbing SO2 / ( 伊108kg / a) 1725. 944 1803. 663 1946. 737
吸收 HF Absorbing HF / (伊108kg / a) 53. 074 55. 770 60. 287
吸收 NOx Absorbing NOx / ( 伊108kg / a) 87. 538 91. 894 98. 917
滞尘 Detaining dust / (kg / a) 22. 746 23. 449 25. 754
2. 3摇 森林生态系统服务的价值量变化
2. 3. 1摇 森林生态系统各服务类型的价值量变化
分析表明(表 6), 山西省 1995、2000 和 2005 年森林生态系统服务的总价值量分别为 377. 24 伊108、
428郾 79伊108 和 501. 12伊108 元, 服务单价分别为 2. 60伊104、2. 72伊104 和 2. 93伊104 元, 即 10 a间, 山西省森林
生态服务的总价值量和单价均呈加速增加趋势, 分别增加了 123. 88 伊108 元和 0. 33 伊104 元, 增幅分别
达33%和13% 。如果不考虑生物量因子,即各类森林生态系统服务单价相同情况下,山西省1995、2000和
表 6摇 考虑生物量因子时山西省森林生态系统各服务功能的价值量
Table 6摇 The different value quantities of forest ecosystem service when biomass is considered in Shanxi Province
功能类别
Function type
总价值量
Total value / (伊108 元)
1995 2000 2005
单价 Unit value / (伊104 元 / hm2)
1995 2000 2005
涵养水源 Water conservation 121. 087 137. 635 160. 851 0. 835 0. 872 0. 941
保育土壤 Soil conservation 77. 713 88. 332 103. 233 0. 536 0. 560 0. 604
固碳释氧 Fixing carbon and releasing oxygen 60. 363 68. 612 80. 186 0. 416 0. 435 0. 469
积累营养物质 Accumulation nutrient 9. 036 10. 271 12. 004 0. 062 0. 065 0. 070
净化大气环境 Decontaminating atmospheric environment 29. 398 33. 416 39. 052 0. 203 0. 212 0. 229
生物多样性保护 Biodiversity conservation 79. 640 90. 524 105. 794 0. 549 0. 574 0. 619
合计 Total 377. 237 428. 790 501. 12 2. 600 2. 72 2. 933
3072摇 9 期 摇 摇 摇 刘勇摇 等:基于生物量因子的山西省森林生态系统服务功能评估 摇
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2005 年森林生态系统服务的总价值量分别为 454. 10伊108、493. 88伊108 和 534. 76伊108 元, 比上述结果分别偏
高了 20% 、15%和 7% , 表明山西省森林生态系统服务的价值量与生物量密切相关。
六大功能中(表 6), 涵养水源价值最大, 占总价值的 32% , 生物多样性保护价值和保育土壤价值次之,
均占 21% , 积累营养物质价值最低, 占 2% , 固碳释氧价值和净化大气环境价值分别占 16%和 8% 。
2. 3. 2摇 各类森林生态系统服务的价值量变化
3 期平均来看(表 7), 对山西省森林生态系统服务总价值量贡献最大的四类森林分别是栎类(32% )、油
松(23% )、杨树(12% )和落叶松(8% ), 贡献最小的四类森林分别为樟子松(0. 01% )、水曲柳(0. 03% )、柳
树(0. 27% )和华山松(0. 46% )。 栎类服务单价和面积均较大, 油松和杨树虽然服务单价偏低, 但面积较大,
落叶松虽然面积较小, 但服务单价偏高, 因此该四类森林对各项服务功能的价值贡献率均较大。 樟子松、水
曲柳和华山松的服务单价和面积均较小, 柳树虽然服务单价较高, 但面积较小, 因此该四类森林对各项服务
的价值贡献均较小。 10 a间樟子松、侧柏、桦木和杨树等可能由于管理不善导致幼苗死亡或是过度砍伐等,
其服务价值呈先增后减趋势, 其他森林的服务价值均呈持续增加趋势。 山西省 10 a 间增加的森林生态系统
服务价值由栎类贡献最大(39% ), 油松次之(17% ), 云杉贡献了 14% 。
以上分析表明, 山西省近 10 a来先后启动实施的天保工程、京津风沙源治理工程和退耕还林工程等国家
重点工程对该省森林的培育和防护工作起到了积极作用, 山西省森林生态系统服务的价值量呈显著增加趋
势, 该增加主要由栎类、油松和云杉贡献。
表 7摇 考虑生物量因子时山西省各类森林生态服务的价值量
Table 7摇 The value quantities of different forests ecosystem service when biomass is considered in Shanxi Province
森林类型
Forest type
价值量 Total value / (伊108 元)
1995 2000 2005
比例 Percentage / %
1995 2000 2005
云杉 Spruce 1. 430 14. 645 19. 522 0. 379 3. 417 3. 897
落叶松 Larch 29. 584 32. 603 38. 923 7. 845 7. 606 7. 770
樟子松 Scotch pine 0. 099 0. 018 0 0. 023 0. 004
油松 Chinese pine 92. 264 98. 348 113. 804 24. 466 22. 943 22. 717
华山松 Armand pine 0. 807 2. 191 3. 237 0. 214 0. 511 0. 646
其他松类 Other pines 12. 600 0 0 2. 515
侧柏 Chinese arborvitae 22. 461 26. 523 16. 979 5. 956 6. 188 3. 389
栎类 Lithocarpus 118. 349 129. 429 169. 231 31. 382 30. 194 33. 781
桦木 Birch 28. 667 32. 521 29. 204 7. 602 7. 587 5. 830
水曲柳 Manchurian ash 0. 471 0 0 0. 094
硬阔类 Hard broadleves 26. 935 29. 013 32. 583 7. 142 6. 768 6. 504
杨树 Poplar 50. 287 55. 804 52. 517 13. 335 13. 018 10. 483
柳树 Willow 4. 018 0 0 0. 802
软阔类 Soft broadleves 6. 333 7. 478 7. 854 1. 679 1. 745 1. 568
合计 Total 377. 237 428. 790 501. 12 100 100 100
3摇 结论
(1)山西省 1995、2000 和 2005 年森林生态系统服务的总价值量分别为 377. 24 伊108、428. 79 伊108 和
501郾 12伊108 元, 服务单价分别为 2. 60伊104、2. 72伊104 和 2. 93伊104 元, 均呈加速增加趋势; 山西省 10a 间增
加的森林生态系统服务价值量由栎类贡献最大(39% ), 油松次之(17% ), 云杉贡献了 14% 。
(2)1995—2005 年, 山西省森林面积约增加了 18% , 生态系统服务的各种物质量和价值量却增加了
33% , 表明山西省森林生态系统具有极为重要的服务功能。
(3)1995—2005 年, 山西省单位面积森林生态系统服务的物质量和价值量约均增加了 13% , 可能是由
于山西省先后启动实施的天保工程、京津风沙源治理工程和退耕还林工程等国家重点工程对该省森林的培育
4072 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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和防护工作起到了积极作用。
(4)山西省森林生态服务的六大功能中, 涵养水源价值最大(32% ), 生物多样性保护价值和保育土壤价
值次之(21% ), 积累营养物质价值最低(2% )。 对六大功能价值贡献最大的四类森林均分别是栎类(32% )、
油松(23% )、杨树(12% )和落叶松(8% )。
(5)如果不考虑生物量因子, 山西省森林生态系统服务的物质量和价值量将比实际值明显偏高, 表明生
物量因子对森林生态系统服务功能具有重要影响。
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6072 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 32,No. 9 May,2012(Semimonthly)
CONTENTS
Responses and weigh of multi鄄ecosystem services and its economic value under different land cover scenarios: a case study from
Ertan water control pivot in Yalong River GE Jing, WU Nan, GAO Jixi,et al (2629)……………………………………………
Influence of grazing on biomass, growth ratio and compensatory effect of different plant groups in Kobresia parva meadow
DONG Quanmin, ZHAO Xinquan, MA Yushou, et al (2640)
……………
……………………………………………………………………
Stocking effectiveness of hatchery鄄released kuruma prawn Penaeus japonicus in the Xiangshan Bay, China
JIANG Yazhou, LING Jianzhong, LIN Nan,et al (2651)
……………………………
……………………………………………………………………………
The spatial pattern of landscape fragmentation and its relations with urbanization and socio鄄economic developments: a case study
of Beijing QIU Jiangxiao, WANG Xiaoke, LU Fei, et al (2659)…………………………………………………………………
Cellular automata simulation of barren patch connectivity effect in degradation sequence on alpine meadow in the source region
of the Yangtze and Yellow rivers, Qinghai鄄Tibetan Plateau, China LI Xueling, LIN Huilong (2670)……………………………
Evolution law of architectural landscape during the urban renewal process in Tiexi District
ZHANG Peifeng, HU Yuanman, XIONG Zaiping, et al (2681)
……………………………………………
……………………………………………………………………
Competition for light and crop productivity in an agro鄄forestry system in the Hilly Region, Shangluo, China
PENG Xiaobang, ZHANG Shuoxin (2692)
…………………………
…………………………………………………………………………………………
Evaluation of forest ecosystem services based on biomass in Shanxi Province LIU Yong, LI Jinchang, YANG Yonggang (2699)……
Research on the morphological interactions between Tamarix ramosissima thickets and Nebkhas under different sand supply
conditions:a case study in Cele oasis鄄desert ecotone YANG Fan, WANG Xueqin, YANG Dongliang, et al (2707)……………
Litter decomposition and nutrient release in typical secondary and primary forests in karst region, Northwest of Guangxi
ZENG Zhaoxia, WANG Kelin, ZENG Fuping, et al (2720)
……………
………………………………………………………………………
Spatial patterns of dominant species in a subtropical evergreen broad鄄leaved forest in Jiulian Mountain Jiangxi Province, China
FAN Juan, ZHAO Xiuhai, WANG Jinsong,et al (2729)
……
……………………………………………………………………………
Characteristics of seedlings regeneration in Quercus aliena var. acuteserrata secondary forests in Qinling Mountains
KANG Bing, WANG Dexiang, LI Gang,et al (2738)
…………………
………………………………………………………………………………
Xylem hydraulic traits of Populus euphratica Oliv. in extremely drought environment
AYOUPU Mubareke, CHEN Yaning, HAO Xingming, et al (2748)
…………………………………………………
………………………………………………………………
Response characteristics of leaf traits of common species along an altitudinal gradient in Hongchiba Grassland, Chongqing
SONG Lulu, FAN Jiangwen, WU Shaohong,et al (2759)
…………
…………………………………………………………………………
Changes of carbon input influence soil respiration in a Pinus tabulaeformis plantation
WANG Jinsong, ZHAO Xiuhai, ZHANG Chunyu, et al (2768)
…………………………………………………
……………………………………………………………………
Effects of different habitats and coverage treatments on the fates of Quercus wutaishanica seeds under the predation pressure of
rodents YAN Xingfu, ZHOU Libiao, LIU Jianli (2778)……………………………………………………………………………
Nested analysis of urban woodlot bird communities in Minhang District of Shanghai
WANG Benyao, WANG Xiaoming, WANG Tianhou, et al (2788)
……………………………………………………
…………………………………………………………………
Production dynamics and trophic basis of three dominant mayflies in the continuum of Shenglihe Stream in the Bahe River Basin
DENG Shan, YE Caiwei, WANG Lixiao, et al (2796)
……
……………………………………………………………………………
Effects of sedimentation thickness of shrimp pond cleaning discharges on Acanthus ilicifolius seedlings LI Ting, YE Yong (2810)……
Utilization of carbon sources by the soil microbial communities of different forest types in subtropical Australia
LU Shunbao, GUO Xiaomin, RUI Yichao,et al (2819)
………………………
……………………………………………………………………………
Soil microbial community characteristics under different vegetation types at the Holocene鄄basalt Platform, Jingpo Lake area,
Northeast China HUANG Yuanyuan, QU Laiye, QU Xiuchun,et al (2827)………………………………………………………
Effect of Ipomoea aquatica Floating鄄bed on the quantity and distribution of nitrogen cycling bacteria and nitrogen removal
TANG Yingying, LI Xiuzhen, ZHOU Yuanqing,et al (2837)
……………
………………………………………………………………………
Effects of microbial inoculants on soil microbial diversity and degrading process of corn straw returned to field
LI Peipei, ZHANG Dongdong, WANG Xiaojuan, et al (2847)
………………………
……………………………………………………………………
Effects of coupling film鄄mulched furrow鄄ridge cropping with maize straw soil鄄incorporation on maize yields and soil organic carbon
pool at a semiarid loess site of China WU Rongmei,WANG Yongpeng,LI Fengmin,et al (2855)…………………………………
Residues and spatial distribution of OCPs in the sediments of Gan River Basin LIU Xiaozhen,ZHAO Ci,LIANG Yu,et al (2863)…
Analysis on population fluctuation and properties of the white鄄backed planthopper in Huizhou in 2009
DIAO Yonggang, YANG Haibo, QU Yufeng, et al (2872)
………………………………
…………………………………………………………………………
Evaluation acaricidal activities of Momordica cochinchinensis extracts against Tetranychus cinnabarinus
GUO Huili, SHI Guanglu, JIA Liangxi, et al (2883)
………………………………
………………………………………………………………………………
Stomatal ozone uptake modeling and comparative analysis of flux鄄response relationships of winter wheat
TONG Lei,FENG Zongwei,Sudebilige,et al (2890)
………………………………
…………………………………………………………………………………
Review and Monograph
Calculation method of energy ecological footprint based on global net primary productivity
FANG Kai, DONG Deming, LIN Zhuo, et al (2900)
……………………………………………
………………………………………………………………………………
Behavioral patterns, influencing factors, functions and risks of social play in primates
WANG Xiaowei,ZHAO Haitao, QI Xiaoguang,et al (2910)
…………………………………………………
………………………………………………………………………
Discussion
Spatio鄄Temporal changing analysis on carbon storage of harvested wood products in China
LUN Fei,LI Wenhua,WANG Zhen,et al (2918)
……………………………………………
……………………………………………………………………………………
Scientific Note
Variations in allometrical relationship between stand nitrogen storage and biomass as stand development
CHENG Dongliang,ZHONG Quanlin, LIN Maozi, et al (2929)
………………………………
……………………………………………………………………
Effect of continuous cropping of sesame on rhizospheric microbial communities
HUA Juling,LIU Guangrong,HUANG Jinsong (2936)
…………………………………………………………
………………………………………………………………………………
Effects of clipping on the growth, gas exchange and chlorophyll fluorescence of invasive plant, Flaveria bidentis
WANG Nannan, HUANGFU Chaohe, CHEN Dongqing, et al (2943)
……………………
……………………………………………………………
Influence of vegetable cultivation methods on soil organic carbon sequestration rate
LIU Yang, YU Dongsheng, SHI Xuezheng,et al (2953)
……………………………………………………
……………………………………………………………………………
Integrated matrix鄄hydrology鄄biological remediation technology for bank collapse lakeside zone of Chaohu Lake
CHEN Yunfeng, ZHANG Yanhui, ZHENG Xiqiang (2960)
………………………
………………………………………………………………………
《生态学报》2012 年征订启事
《生态学报》是中国生态学学会主办的自然科学高级学术期刊,创刊于 1981 年。 主要报道生态学研究原
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《生态学报》为半月刊,大 16 开本,280 页,国内定价 70 元 /册,全年定价 1680 元。
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生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 32 卷摇 第 9 期摇 (2012 年 5 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA

(Semimonthly,Started in 1981)

Vol郾 32摇 No郾 9 (May, 2012)
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