物质量评估及占比分析：广西沙塘林场的森林生态服务功能

(一)总物质量

根据前文评价方法及指标体系,得出2014年广西沙塘林场涵养水源、保育土壤、固碳释氧、积累营养物质、净化大气环境5个方面17个功能性分指标的森林生态系统服务功能总物质量(生物多样性保护和森林游憩无物质量)。

具体结果如表9-5所示。

(二)单位面积物质量

根据计算,广西沙塘林场森林生态系统每年每公顷调节水量为5338.52 m3;固土39.99 t,N、P、K、有机质减少损失量分别为0.07 t、0.02 t、0.89 t、0.79 t;固碳5.61 t,释氧12.18 t;林木积累N 0.03 t,积累P 0.01 t,积累K 0.04 t;提供负离子20835×1015个,吸收SO2 106.09 kg,吸收氟化物2.99 kg,吸收NOx 6.00 kg,滞尘23955.32 kg,释放萜烯类物质1.30×10-3 kg。具体如表9-5所示。

表9-5　沙塘林场森林生态系统服务功能总物质量及单位面积物质量

(三)不同林分类型生态系统服务功能物质量

1.不同林分类型总物质量

本书根据森林生态系统服务功能评估公式,计算广西沙塘林场2014年森林资源不同林分类型(杉木类、松类、桉类、其他阔、经济林共5类)生态系统服务功能的总物质量,如表9-6所示。沙塘林场不同林分类型在各功能指标的物质量的占比如图9-4所示。具体分析如下。

表9-6　沙塘林场不同林分类型生态系统服务功能物质量

续表

图9-4　沙塘林场不同林分类型在森林生态系统服务功能指标因子物质量的百分比

调节水量位于8613.76 m3·a-1～2578571.42 m3·a-1之间,其中松类(49.05%)最大,依次为桉类(39.80%)、其他阔(5.90%)、杉木类(5.08%),经济林(0.16%)最小。

固土功能位于42.50 t·a-1～22968.00 t·a-1之间,其中松类(58.33%)最大,依次为桉类(26.71%)、杉木类(9.05%)、其他阔(5.81%),经济林(0.11%)最小。

减少N损失量位于0.07 t·a-1～55.12 t·a-1之间,其中松类(80.76%)最大,依次为桉类(12.02%)、杉木类(4.80%)、其他阔(2.31%),经济林(0.10%)最小。

减少P损失量位于0.05 t·a-1～9.65 t·a-1之间,其中松类(53.85%)最大,依次为桉类(28.77%)、杉木类(12.14%)、其他阔(4.98%),经济林(0.26%)最小。

减少K损失量位于0.45 t·a-1～426.29 t·a-1之间,其中松类(48.86%)最大,依次为桉类(34.49%)、杉木类(10.03%)、其他阔(6.56%),经济林(0.05%)最小。

减少有机质损失量位于1.64 t·a-1～550.08 t·a-1之间,其中松类(70.41%)最大,依次为桉类(17.17%)、杉木类(8.51%)、其他阔(3.73%),经济林(0.18%)最小。

固碳功能位于8.02 t·a-1～2883.08 t·a-1之间,其中桉类(52.20%)最大,依次为松类(36.49%)、杉木类(6.43%)、其他阔(4.73%),经济林(0.15%)最小。

释氧功能位于18.61 t·a-1～6205.10 t·a-1之间,其中桉类(51.73%)最大,依次为松类(36.10%)、杉木类(6.76%)、其他阔(5.26%),经济林(0.16%)最小。

林木营养积累N位于0.03 t·a-1～12.20 t·a-1之间,其中桉类(44.32%)最大,依次为松类(42.97%)、杉木类(8.03%)、其他阔(4.58%),经济林(0.11%)最小。

林木营养积累P位于0.01 t·a-1～5.82 t·a-1之间,其中松类(68.31%)最大,依次为杉木类(13.26%)、桉类(12.91%)、其他阔(5.40%),经济林(0.12%)最小。

林木营养积累K位于0.06 t·a-1～24.75 t·a-1之间,其中松类(57.36%)最大,依次为桉类(21.02%)、杉木类(11.05%)、其他阔(10.43%),经济林(0.14%)最小。

提供负离子位于1998×1015个·a-1～10463730×1015个·a-1之间,其中桉类(51.00%)最大,依次为松类(34.55%)、其他阔(10.88%)、杉木类(3.55%),经济林(0.01%)最小。

吸收SO2功能位于258.61 kg·a-1～60023.04 kg·a-1之间,其中松类(57.45%)最大,依次为桉类(29.07%)、杉木类(8.92%)、其他阔(4.31%),经济林(0.25%)最小。

吸收氟化物功能位于4.39 kg·a-1～2373.36 kg·a-1之间,其中松类(80.65%)最大,依次为杉木类(12.51%)、桉类(5.82%)、其他阔(0.86%),经济林(0.15%)最小。

吸收NOx功能位于10.20 kg·a-1～3062.40 kg·a-1之间,其中松类(51.83%)最大,依次为桉类(34.79%)、杉木类(8.04%)、其他阔(5.16%),经济林(0.17%)最小。

滞尘功能位于36813.5 kg·a-1～16945280 kg·a-1之间,其中松类(71.84%)最大,依次为桉类(14.68%)、杉木类(11.15%)、其他阔(2.18%),经济林(0.16%)最小。

释放萜烯类物质功能位于0.01 kg·a-1～85.9×10-2 kg·a-1之间,其中松类(65.29%)最大,依次为桉类(21.77%)、杉木类(8.29%)、其他阔(4.64%),经济林(0.01%)最小。

通过以上结果可以看出,各优势林分类型服务功能总物质量与林木面积变化存在显著的相关性,广西沙塘林场主要以松树种类为主(510.40 hm2,占总面积的51.83%),其次为桉类(342.60 hm2,占总面积的34.79%),除固碳、释氧、林木营养积累N、提供负离子功能是桉类最大以外,其他的森林生态系统服务功能物质量松类均排在各功能前列,而经济林分布面积最少,排在各功能物质量的最后。

2.不同林分类型单位面积物质量

广西沙塘林场2014年不同林分类型森林生态系统服务功能单位面积物质量结果分析如下。

调节水量指标位于3372.99 m3·a-1·hm-2～6107.05 m3·a-1·hm-2之间,各林分从大到小的顺序为:桉类＞其他阔＞经济林＞松类＞杉木类。

固土指标位于25 t·a-1·hm-2～45 t·a-1·hm-2之间,各林分从大到小的顺序为:杉木类=松类=其他阔＞桉类＞经济林。

森林减少土壤的N损失量位于0.024 t·a-1·hm-2～0.108 t·a-1·hm-2之间,各林分从大到小的顺序为:松类＞经济林＞杉木类＞其他阔＞桉类。(www.xing528.com)

森林减少土壤的P损失量位于0.015 t·a-1·hm-2～0.0275 t·a-1·hm-2之间,各林分从大到小的顺序为:经济林＞杉木类＞松类＞其他阔＞桉类。

森林减少土壤的K损失量位于0.26 t·a-1·hm-2～1.12 t·a-1·hm-2之间,各林分从大到小的顺序为:其他阔＞杉木类＞桉类＞松类＞经济林。

森林减少土壤的有机质损失量位于0.39 t·a-1·hm-2～1.08 t·a-1·hm-2之间,各林分从大到小的顺序为:松类＞经济林＞杉木类＞其他阔＞桉类。

固碳量位于3.95 t·a-1·hm-2～8.42 t·a-1·hm-2之间,各林分从大到小的顺序为:桉类＞其他阔＞经济林＞杉木类＞松类。

释氧量位于8.48 t·a-1·hm-2～18.11 t·a-1·hm-2之间,各林分从大到小的顺序为:桉类＞其他阔＞经济林＞杉木类＞松类。

林木营养积累N量位于0.018 t·a-1·hm-2～0.036 t·a-1·hm-2之间,各林分从大到小的顺序为:桉类＞杉木类＞其他阔＞松类＞经济林。

林木营养积累P量位于0.0032 t·a-1·hm-2～0.014 t·a-1·hm-2之间,各林分从大到小的顺序为:杉木类＞松类＞其他阔＞经济林＞桉类。

林木营养积累K量位于0.026 t·a-1·hm-2～0.089 t·a-1·hm-2之间,各林分从大到小的顺序为:其他阔＞杉木类＞松类＞经济林＞桉类。

提供负离子量位于1175×1015个·a-1·hm-2～43940×1015个·a-1·hm-2之间,各林分从大到小的顺序为:其他阔＞桉类＞松类＞杉木类＞经济林。

吸收SO2功能指标位于88.65 kg·a-1·hm-2～152.13 kg·a-1·hm-2之间,各林分从大到小的顺序为:经济林＞松类＞杉木类＞其他阔＞桉类。

吸收氟化物功能指标位于0.50 kg·a-1·hm-2～4.65 kg·a-1·hm-2之间,各林分从大到小的顺序为:松类=杉木类＞经济林＞其他阔=桉类。

吸收NOx功能指标均为6 kg·a-1·hm-2。

滞尘指标位于10110 kg·a-1·hm-2～33200 kg·a-1·hm-2之间,各林分从大到小的顺序为:松类=杉木类＞经济林＞桉类=其他阔。

释放萜烯类物质量位于0.000060 kg·a-1·hm-2～0.0017 kg·a-1·hm-2之间,各林分从大到小的顺序为:松类＞杉木类＞其他阔＞桉类＞经济林。

因此,在进行林业经营和发挥森林生态功能的规划时,林业部门可以根据在适地适树的前提下,针对不同林分类型在森林生态系统服务功能中的贡献做出相应的决策,以提高森林生态系统的服务功能。如在广西沙塘林场中,为了固碳释氧的目标,可以种植桉类树种,从而提高固碳释氧目的;为了净化大气环境的目标,可以种植松类树种,提高净化空气功能。因此,林业、环保等部门可以根据单位面积的不同林分类型的生态系统功能的大小来造林,从而提高林分的生态系统服务的功能,达到森林生态系统服务功能最大化为人类服务的目的。

(四)不同龄组森林生态系统服务功能物质量

广西沙塘林场不同龄组生态系统服务功能的物质量评估结果如表9-7所示。

表9-7　沙塘林场不同龄组森林生态系统服务功能指标因子物质量

由表9-7可知,沙塘林场不同龄组森林生态系统服务功能如下。

调节水量功能从大到小顺序为:中龄林(28.33%)＞近熟林(21.52%)＞过熟林(19.80%)＞成熟林(15.93%)＞幼龄林(14.42%)。

固土功能指标从大到小顺序为:中龄林(28.03%)＞过熟林(23.79%)＞近熟林(20.92%)＞成熟林(16.61%)＞幼龄林(10.65%)。

减少N损失功能指标从大到小顺序为:中龄林(29.06%)＞过熟林(29.05%)＞近熟林(19.85%)＞成熟林(17.08%)＞幼龄林(4.96%)。

减少P损失功能指标从大到小顺序为:中龄林(27.33%)＞过熟林(23.23%)＞近熟林(21.18%)＞成熟林(16.29%)＞幼龄林(11.97%)。

减少K损失功能指标从大到小顺序为:中龄林(27.68%)＞近熟林(21.45%)＞过熟林(21.26%)＞成熟林(16.25%)＞幼龄林(13.36%)。

减少有机质损失功能指标从大到小顺序为:中龄林(28.29%)＞过熟林(27.11%)＞近熟林(20.32%)＞成熟林(16.88%)＞幼龄林(7.40%)。

固碳功能指标从大到小顺序为:中龄林(27.67%)＞近熟林(22.37%)＞幼龄林(18.72%)＞过熟林(16.23%)＞成熟林(15.01%)。

释氧功能指标从大到小顺序为:中龄林(28.65%)＞近熟林(22.35%)＞幼龄林(18.64%)＞过熟林(16.26%)＞成熟林(15.10%)。

积累营养物质功能中,积累N物质功能指标从大到小顺序为:中龄林(27.63%)＞近熟林(21.97%)＞过熟林(18.66%)＞幼龄林(16.31%)＞成熟林(15.42%)。

积累P物质功能指标从大到小顺序为:中龄林(27.67%)＞过熟林(28.04%)＞近熟林(20.28%)＞成熟林(17.28%)＞幼龄林(6.73%)。

积累K物质功能指标从大到小顺序为:中龄林(28.06%)＞过熟林(24.54%)＞近熟林(20.61%)＞成熟林(17.56%)＞幼龄林(9.23%)。

提供负离子功能指标从大到小顺序为:中龄林(27.20%)＞近熟林(24.60%)＞成熟林(19.65%)＞过熟林(19.08%)＞幼龄林(9.47%)。

吸收SO2功能指标从大到小顺序为:中龄林(27.87%)＞过熟林(23.32%)＞近熟林(21.05%)＞成熟林(16.24%)＞幼龄林(11.51%)。

吸收氟化物功能指标从大到小顺序为:中龄林(27.78%)＞过熟林(31.12%)＞近熟林(19.86%)＞成熟林(17.07%)＞幼龄林(4.17%)。

吸收NOx功能指标从大到小顺序为:中龄林(27.92%)＞过熟林(21.44%)＞近熟林(21.37%)＞成熟林(16.06%)＞幼龄林(13.22%)。

滞尘功能指标从大到小顺序为:过熟林(28.15%)＞中龄林(27.83%)＞近熟林(20.32%)＞成熟林(16.76%)＞幼龄林(6.94%)。

释放萜烯类物质功能指标从大到小顺序为:过熟林(31.55%)＞中龄林(25.15%)＞近熟林(20.92%)＞成熟林(18.22%)＞幼龄林(4.15%)。

综上所述可得,广西沙塘林场森林生态系统中,中龄林的生态系统服务功能各物质量均在前列,幼龄林的生态系统服务功能各物质量最低。