森林公园生态修复效果评价体系构建及实践应用——以重庆市太寺垭森林公园为例

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党的十八大首次提出“美丽中国”的执政理念,正式明确“大力推进生态文明建设”的战略决策。自此以来,我国生态文明建设进入了快速发展阶段,生态系统保护和修复是生态文明建设的重要内容。十九届五中全会提出,“科学开展生态系统评估”是生态保护和修复任务的重要实现途径,自然保护地作为我国生态保护的核心载体,被视为生态系统评估的重点对象。森林公园作为自然保护地体系重要组分,具有丰富的生态、经济、文化等服务功能,进行了大规模的旅游开发建设,使其受损或破坏程度高于对其施加的保护力度,造成了生态环境受损现状。因此,近年来我国实施了一系列森林公园生态修复工程。目前,以河流水域、矿山、公路边坡为对象的生态修复效果评价研究在我国深入开展,形成了较系统的评价体系。但对退化森林生态系统修复效果评价的研究很少,而针对以森林景观为主要背景的森林公园的生态修复效果评价研究仍处于空缺状态。基于“建设美丽中国”的时代背景和生态修复效果评价的研究现状,本文以森林公园为评价对象,开展生态修复效果评价研究。研究结果如下:第一,构建生态修复效果评价体系。遵循科学性、目标性、系统性、代表性、易获得和可操作性、定性定量相结合的原则,查阅、参考退化或受损森林生态系统健康评价和生态修复效果评价相关文献,结合森林公园特性,本文构建了以森林公园为评价对象的生态修复效果评价体系。该体系包含目标层、准则层、一级指标层和二级指标层4个层次,其中准则层由植物群落组成结构、植物群落活力、植物群落稳定性和土壤环境特征4方面组成,一级指标层由植物群落结构特征、数量特征、更新潜力、土壤理化性质、微生物群落等8部分构成,再逐步筛选36个可测指标组成二级指标层。第二,确定评价体系计算方法。基于森林公园修复现状调查结果,结合统计学计算方法,本文选用极值法对指标数据进行无量纲化处理,再采用主观赋权法(层次分析法)和客观赋权法(标准差离法、熵权法、CRITIC法)相结合的主客观综合赋权法计算指标权重。运用多指标综合评价法计算评价指数,并依据评价指数范围,划分森林公园生态修复效果评价等级。第三,以重庆市太寺垭森林公园为实践对象,应用构建的森林公园生态修复效果评价体系对其修复效果展开评价,主要结论如下:(1)以公园未受损群落样地为标准,设置了受损类型分别为农耕用地、公路边坡和开山采石的样地,并依据对其实施的不同生态修复模式分为25类,分别开展群落植被和土壤环境调查。本次调查共记录维管植物83科179属245种,包括32种栽培植物和213种乡土植物,两者在生态修复中共同发挥作用;植物生活型谱中,高位芽植物>一年生植物、地面芽植物>隐芽植物、地上芽植物,符合亚热带气候植物生活型特征。(2)研究区植物群落组成结构、活力和稳定性评价指数范围为0~0.4610。公园未受损植物群落评价指数范围为0.2942~0.4610;3种受损类型的样地在不同生态修复模式下,群落植被均发生不同程度的恢复,其中受损类型为农耕用地的样地修复程度最高,最大评价指数达0.4217,显著高于修复前的0.0773;其次是公路边坡,评价指数由0增加到最大值为0.3110;采石场的修复程度最低,最大值为0.2291。施加人工修复的样地随着修复时间的增长,评价指数呈现出缓慢上升趋势。研究区群落土壤环境特征评价指数范围为0.1061~0.2549。公园未受损群落评价指数范围为0.1443~0.1524;受损类型为农耕用地的样地因施加过人工肥,修复前后土壤养分含量均较高,评价指数最大值达0.2549,最小值为0.1691;公路边坡样地施加人工修复后,由修复前的0.1069增加到0.1654;自然修复15年的采石场评价指数为0.1704,同期实施并施加5年人工修复的样地因受一定程度人为干扰,仅达0.1508。(3)公园未受损群落综合评价等级为极好和很好;受损类型为农耕用地的样地,随生态修复年限增长,评价等级由一般逐步提高到很好,甚至极好;公路边坡样地由于修复时间较短,评价等级由较差提高到良好,少有很好;采石场因受损程度较高,目前评价等级仅达到一般和良好。评价结果表明,对于农耕用地、公路边坡等受损程度适中的修复对象,施加人工修复的效果常优于纯自然修复,且随修复时间的增长,效果逐渐增强;对于生态平衡遭到严重破坏的采石场,短期内生态修复效果不显著,需要实施更长时间的修复工程才能达到稳定的修复效果。(4)公园植物群落和土壤环境特征各指标间存在相关关系,因此在实施“以自然修复为主,与人工修复相结合”的生态修复时,应大力提倡植被-土壤-微生物综合修复技术的应用,尤其针对公路边坡、采石场等土壤环境受损明显的对象。植被修复应注意科学选择、合理搭配乡土植物和栽培植物,在实践评价中生态修复效果显著的搭配模式有“木犀-小叶女贞-龙葵+马唐”、“天竺桂-春鹃-马唐+马兰”、“红叶石楠-山莓-马唐+积雪草+沟叶结缕草”等;运用科学的种植模式,提高生态系统稳定性,达到更高效的生态修复效果。
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