亚热带次生林生态系统服务权衡与协同分析

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森林生态系统具有固碳增汇、固土保肥、提供木材产品及生物多样性保育等多种生态系统服务,对陆地生态系统和人类经济社会发展具有至关重要的作用。但是,生态系统服务之间具有相互制约、相互影响的复杂关系。伴随着经济社会的发展和人口的快速增长,人类对森林生态系统结构的破坏,导致了森林生态系统服务能力的下降。因此,正确认知森林生态系统服务之间的关系,有利于准确评估森林生态系统服务功能和制定科学政策以实现其可持续发展。本研究以亚热带地区马尾松-石栎针阔混交林、南酸枣落叶阔叶林和青冈-石栎常绿阔叶林三种次生林研究对象,选取植物多样性、调节服务(气候调节、空气质量调节、土壤碳、氮储量调节)及供给服务(能源供给、木材供给)指标,比较3种次生林之间7个生态系统服务指标的差异,采用均方根偏差法(RMSD)研究了 3种次生林生态系统服务之间权衡与协同的关系,并分析了权衡与协同关系的影响因素,研究结果如下:(1)南酸枣落叶阔叶林植物多样性显著高于马尾松-石栎针阔混交林和青冈-石栎常绿阔叶林(P<0.05),但马尾松-石栎针阔混交林与青冈-石栎常绿阔叶林差异不显著。南酸枣落叶阔叶林和青冈-石栎常绿阔叶林的土壤碳、氮储量差异不显著,但显著高于马尾松-石栎针阔混交林(P<0.05)。生物量固定的C02(C02.equ.)、生物量及基径断面积(BA)结果一致,表现为马尾松-石栎针阔混交林>青冈-石栎常绿阔叶林>南酸枣落叶阔叶林,且3种次生林之间存在显著性差异。3种次生林中青冈-石栎常绿阔叶林叶面积指数(LAI)显著大于南酸枣落叶阔叶林,但这两种森林类型均与马尾松-石栎针阔混交林差异不显著。(2)3种次生林生物多样性与4种调节服务和2种供给服务均表现为最高程度的权衡,表现为生物多样性相对收益较多。3种次生林土壤碳储量调节与氮储量调节均位于1:1线的附近,气候调节与能源供给点均落在1:1线上,表明土壤碳储量调节与氮储量调节、气候调节与能源供给间存在协同关系。3种森林类型气候调节与木材供给、能源供给与木材供给权衡时,木材供给具有相对较高的收益。(3)地形因素(高程、凹凸度等)与树种组成对森林生态系统服务权衡关系有不同的影响。马尾松-石栎针阔混交林中土壤氮储量调节与木材供给之间权衡关系主要受到高程的影响,南酸枣落叶阔叶林空气质量调节与生物多样性之间权衡关系受到高程和凹凸度2个地形因素的影响,而青冈-石栎常绿阔叶林中的质量调节与生物多样性之间的权衡关系受到林分中针叶树种比例、落叶阔叶树种比例和常绿阔叶树种比例等3个因素的共同影响。本研究比较了 3种次生林生态系统服务指标的差异,着重分析了次生林中生态系统服务之间的权衡与协同关系,并对其可能的影响因素进行了探讨,研究结果可为亚热带不同次生林的经营与利用提供科学依据,对根据不同生态系统服务类型制定政策具有重要的科学意义。
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