泰山森林涵养水源功能与价值评估

论文摘要

本文运用森林拦蓄降雨极限容量原理,对林冠层蓄水能力、枯落物层蓄水能力、土壤饱和蓄水能力、土壤入渗能力、防止土壤侵蚀能力五项指标对泰山森林涵养水源功能进行了研究;计算出了泰山森林涵养水源的物质量,然后运用替代工程法得出其价值量,并辅以发展阶段系数进行修正;采用多维空间理论的坐标综合评定法对防护林进行了评价和排序,筛选出了单项和综合能力优良的林分类型,主要研究结果如下:1.防护林不同林分层次的调蓄降雨功能:在降雨量由5mm增大到46mm的过程中,林冠截留量随之由1.53mm增至7.97mm,但林冠截留率由30.65%至17.33%逐渐变小;不同林分林冠层水容量从大到小的排列顺序是:油松>松栎混交>侧柏>麻栎>五角枫>黄刺混交>刺槐>黄连木。枯落物层持水量随枯落物厚度、蓄积量的增加相应增大;其吸水过程的特点是浸水前期吸水速度快,尤其是0.25h内枯落物的平均吸水速度最大,可达3.44～16.13mm·h-1,后逐渐降低至24h时吸水基本停止;不同林分枯落物层持水量由大到小的排列顺序为:黄连木林>黄刺混交林>刺槐林>五角枫林>麻栎林>松栎混交林>侧柏林>油松林。林地土壤饱和持水量最高为1569.9t·hm-2,高出荒草坡对照336.9 t·hm-2;不同林分非毛管持水量从大到小的顺序为:黄刺混交>五角枫>松栎混交>刺槐>侧柏>黄连木>麻栎>油松;土壤稳渗速率由大到小进行排列所得顺序为:刺槐、侧柏>麻栎>油松>黄刺混交>松栎混交>黄连木>五角枫。2.森林减蚀功能:不同林分林冠层的防蚀性能由大到小的顺序为:油松林>侧柏林>麻栎林>黄连木>五角枫>刺槐;不同林分的土壤减蚀模数由大到小的顺序为:麻栎>黄刺混交>五角枫>松栎混交>黄连木>刺槐>侧柏>油松>荒草坡。3.防护林涵养水源功能评价:不同林分涵养水源综合能力由大到小的排列顺序为:松栎混交、黄刺混交、五角枫、麻栎、刺槐、黄连木、侧柏、油松,其中涵养水源综合效能最大的林分是松栎混交林得分0.3648分,最差的是油松林得分1.7409分。4.泰山森林涵养水源价值核算:泰山森林涵养水源的物质总量是64408.65万t,在当前社会发展阶段下的经济价值为172523.92万元;增量是20749.76万t,在当前社会发展阶段下的经济价值为55582.84万元;改善水质的总水量是21284万t,价值为36182.80万元;每年减少土地损失的面积为219.23hm2,防止土壤侵蚀的经济价值为120.15万元。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 目的及意义
• 1.2 国内外研究现状分析
• 1.2.1 森林生态价值的国内外研究进展
• 1.2.2 森林涵养水源生态服务功能研究
• 1.2.3 森林涵养水源生态服务功能的计量
• 1.2.3.1 森林涵养水源生态服务功能的物质量计量
• 1.2.3.2 森林涵养水源生态服务功能的价值量计量
• 1.2.3.3 计量结果处理
• 1.2.3.4 森林水质影响评价
• 2 研究区概况
• 2.1 地理位置
• 2.2 自然条件
• 2.2.1 地形与地貌
• 2.2.2 地质概况
• 2.2.3 土壤种类及分布
• 2.2.4 气候条件
• 2.2.5 生物资源
• 2.3 社会经济概况
• 2.4 林地资源
• 2.4.1 林地面积资源
• 2.4.2 蓄积资源
• 2.4.3 林种结构
• 2.4.4 树种结构
• 2.5 主要森林类型
• 3 研究内容与方法
• 3.1 研究内容
• 3.1.1 泰山森林不同层次的调蓄水源功能
• 3.1.2 泰山森林涵养水源功能评价
• 3.1.3 泰山森林的减蚀作用
• 3.1.4 泰山森林对水质的影响
• 3.1.5 泰山森林水源涵养功能价值核算
• 3.2 研究方法
• 4 结果与分析
• 4.1 泰山森林水源涵养功能分析评价
• 4.1.1 林冠层调蓄水源功能
• 4.1.1.1 不同林分林冠层对降雨的再分配作用
• 4.1.1.2 林冠层截留能力评价
• 4.1.2 枯枝落叶层调蓄水源功能
• 4.1.2.1 枯落物层厚度与蓄积量的相关关系
• 4.1.2.2 枯落物层持水能力评价
• 4.1.2.3 枯落物层截留能力评价
• 4.1.3 土壤层调蓄水源功能
• 4.1.3.1 土壤层调蓄水源功能
• 4.1.3.2 土壤贮水能力评价
• 4.1.3.3 土壤渗透能力评价
• 4.1.4 森林的减蚀作用
• 4.1.4.1 林冠层对降雨侵蚀的影响
• 4.1.4.2 枯落物层对土壤侵蚀量的影响
• 4.1.4.3 防止土壤侵蚀作用评价
• 4.1.5 森林对水质的影响
• 4.1.5.1 森林对水质的改善作用
• 4.1.5.2 泰安森林的水质评价
• 4.1.6 泰山森林涵养水源功能的综合评价
• 4.1.6.1 森林拦蓄降雨极限容量原理、公式
• 4.1.6.2 坐标综合评价法、基本步骤及排序
• 4.1.7 泰山森林涵养水源能力的评价小结
• 4.2 泰山森林水源涵养功能价值核算
• 4.2.1 原理与方法
• 4.2.1.1 森林水源涵养物质量核算的原理与方法
• 4.2.1.2 森林水源涵养价值量核算的原理与方法
• 4.2.1.3 结果修正
• 4.2.2 泰山森林涵养水源的价值核算
• 4.2.2.1 林冠层调蓄水源的物质总量核算
• 4.2.2.2 枯落物层调蓄水源的物质总量核算
• 4.2.2.3 土壤层调蓄水源的物质总量核算
• 4.2.2.4 土壤层稳渗总量核算
• 4.2.2.5 森林调蓄水源价值核算
• 4.2.2.6 防止土壤侵蚀价值核算
• 4.2.2.7 森林改善水质价值核算
• 4.2.3 森林涵养水源价值核算小结
• 5 讨论
• 5.1 水源涵养功能的研究
• 5.2 水源涵养物质量的计算方法
• 5.3 水源涵养价值量核算方法
• 6 结论
• 7 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士研究生期间发表的论文