森林、濕地生態(tài)系統(tǒng)主導(dǎo)功能提升技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望

徐高福，洪利興，王麗英，章德三，余啟新

(1.淳安縣新安江開發(fā)總公司，浙江 杭州 311700；2.浙江省林業(yè)科學(xué)研究院, 浙江 杭州 310023；

3.淳安縣科技信息服務(wù)中心， 浙江 杭州 311700)

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森林、濕地生態(tài)系統(tǒng)主導(dǎo)功能提升技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望

徐高福1，洪利興2，王麗英3，章德三1，余啟新1

(1.淳安縣新安江開發(fā)總公司，浙江 杭州 311700；2.浙江省林業(yè)科學(xué)研究院, 浙江 杭州 310023；

3.淳安縣科技信息服務(wù)中心， 浙江 杭州 311700)

摘要森林和濕地的共軛效應(yīng)事關(guān)國(guó)家生態(tài)安全與經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。提高森林與濕地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值，既是目前森林生態(tài)經(jīng)濟(jì)研究的新課題，也是國(guó)內(nèi)外森林生態(tài)研究發(fā)展的新趨勢(shì)。飲用水源區(qū)水源涵養(yǎng)及水質(zhì)凈化功能提升技術(shù)、生態(tài)旅游休閑區(qū)景觀價(jià)值提升技術(shù)、人居環(huán)境區(qū)彩色健康森林營(yíng)建技術(shù)、濕地公園與消落帶濕地植被建設(shè)技術(shù)是提升森林、濕地生態(tài)系統(tǒng)主導(dǎo)功能目前主要的研究方向。

關(guān)鍵詞森林；濕地；生態(tài)系統(tǒng)；主導(dǎo)功能；提升技術(shù)

聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約定義森林是指土地面積在0.05hm2以上、郁閉度在10%甚至30%以上，樹高至少達(dá)到2～5 m的林地。國(guó)際濕地公約定義濕地系指不問其為天然或人工、長(zhǎng)久或暫時(shí)之沼澤地、濕原、泥炭地或水域地帶，帶有或靜止或流動(dòng)，或?yàn)榈胂趟蛳趟w者，包括低潮時(shí)水深不超過6 m的水域。森林和濕地是全球兩大重要的生態(tài)系統(tǒng)，在維護(hù)大氣、水平衡和生物多樣性及物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)中發(fā)揮著不可或缺的重要作用，并與人類生存環(huán)境息息相關(guān)。

1背景和意義

浙江現(xiàn)有森林面積617.24萬hm2，包括馬尾松(Pinusmassoniana)林、杉木(Cunninghamialanceolata)林、毛竹(Phyllostachyspubescens)林和以青岡(Cyclobalanopsisglauca)、木荷(Schimasuperba)為主要優(yōu)勢(shì)種群的常綠闊葉林等；浙江共有濕地5類23型，總面積達(dá)111.01萬hm2，相當(dāng)于全省國(guó)土面積的10.9%。森林和濕地面積占全省陸域面積的71.5%，呈現(xiàn)森林與濕地交融的地域景觀，發(fā)揮著森林和濕地共軛的生態(tài)效應(yīng)。

最近中央通過了《生態(tài)文明體制改革總體方案》，提出了樹立尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然的理念，發(fā)展和保護(hù)相統(tǒng)一的理念，綠水青山就是金山銀山的理念，自然價(jià)值和自然資本的理念，空間均衡的理念，山水林田湖是一個(gè)生命共同體的六大理念，進(jìn)一步明確了生態(tài)建設(shè)的方向，也說明了我國(guó)的生態(tài)文明建設(shè)已經(jīng)提升到空前的高度。隨著浙江工業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，累積的環(huán)境矛盾也不斷增多，大氣、水體等污染問題突出，區(qū)域性、水質(zhì)性缺水情況加劇，生態(tài)環(huán)境問題已明顯制約著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展，也嚴(yán)重影響著人與自然的和諧環(huán)境。因此，歷屆浙江省委省政府高度重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)和建設(shè)，先后提出并實(shí)施“生態(tài)省”和“綠色浙江”、“兩美浙江”建設(shè)等重大部署，2010年做出《關(guān)于推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的決定》，2013年提出實(shí)施治污水、防洪水、排澇水、保供水、抓節(jié)水的“五水共治”行動(dòng)，對(duì)浙江森林和濕地的建設(shè)寄予新的、更高的要求。因?yàn)樯趾蜐竦厥莾纱笙嗷ヂ?lián)系、具有共軛效應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)，在保持水土、涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)、改善生態(tài)、調(diào)節(jié)小氣候和維護(hù)多樣性乃至發(fā)展生態(tài)旅游等方面發(fā)揮著重要的作用。然而，不同的森林和濕地具有不同的生態(tài)效益。例如馬尾松林物種多樣性喪失、水土保持功能差、地力衰退明顯、受松毛蟲危害和松材線蟲病威脅嚴(yán)重；又如消落帶濕地，受季節(jié)性水位漲落影響，生態(tài)系統(tǒng)非常脆弱，原本一些無脊椎動(dòng)物以消落帶某些植物為棲息地、產(chǎn)卵場(chǎng)所和食物來源，因?yàn)樗坏淖兓篃o脊椎動(dòng)物大量減少，無脊椎動(dòng)物又是魚類、鳥類、兩棲類的食物來源，最終將通過食物鏈對(duì)這些物種產(chǎn)生較大影響。在浙江的森林結(jié)構(gòu)中，馬尾松林等退化生態(tài)系統(tǒng)面積和消落帶等脆弱濕地面積還很大，現(xiàn)有森林和濕地生態(tài)系統(tǒng)的功能還有較大提升空間。因此開展森林、濕地生態(tài)系統(tǒng)主導(dǎo)功能提升技術(shù)研究，對(duì)于踐行《生態(tài)文明體制改革總體方案》、促進(jìn)浙江生態(tài)文明和“建設(shè)美麗浙江，創(chuàng)造美好生活”具有非常重要的意義。

2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

森林能生產(chǎn)大量的木材和其他工業(yè)用原料及生物質(zhì)能源，森林還生產(chǎn)豐富的森林食品，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，森林經(jīng)營(yíng)的目標(biāo)重心已由木質(zhì)向非木質(zhì)方向轉(zhuǎn)變，側(cè)重于生物多樣性保護(hù)、森林旅游、涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)、凈化空氣、保持水土、改善環(huán)境、森林文化、碳匯經(jīng)營(yíng)和調(diào)節(jié)小氣候等多功能生態(tài)服務(wù)經(jīng)營(yíng)[7-14]，使森林更好地服務(wù)于人類的生存環(huán)境，并已成為現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展的新方向[15-18]。

2.1　森林生態(tài)系統(tǒng)功能研究

不同森林類型具有不同的生態(tài)服務(wù)價(jià)值[19]，研究表明，中國(guó)南方主要森林類型的生態(tài)服務(wù)價(jià)值：闊葉林>馬尾松林>杉木林>濕地松林>柏木林，同樣是闊葉林，由殼斗科等樹種組成的闊葉林>楊樹林>桉樹林。就同一生態(tài)因子來講，不同森林類型功能也不盡相同，闊葉林的土壤保育價(jià)值>杉木毛竹混交林>杉木林[20]，闊葉林的水源涵養(yǎng)功能高于針葉林[21]，常綠闊葉林的穿透雨量明顯小于杉木和毛竹林型[22]；天然青岡林的涵水功能>毛竹林>香樟林>板栗林等人工林[23]，但香樟林的抗水蝕功能要高于毛竹林[24]。就環(huán)境保健因子來講，闊葉林釋放的主要為多萜烯物質(zhì)，針葉林釋放的主要為單萜烯物質(zhì)[25]。闊葉林地的土壤微生物活性高于針闊混交林和杉木林[26]。同是常綠闊葉林，不同演替階段或自然度的生態(tài)功能[27]和森林景觀[28]又不相同。綜合這一系列研究結(jié)果，可以看出，不同森林類型和結(jié)構(gòu)的生態(tài)功能靜態(tài)研究較多，但如何提高生態(tài)功能經(jīng)營(yíng)技術(shù)的試驗(yàn)研究相對(duì)較少。因此，樹立森林生態(tài)經(jīng)營(yíng)的新理念，建設(shè)多元化、多功能的森林生態(tài)體系，提供更多的優(yōu)質(zhì)生態(tài)產(chǎn)品，成為新的研究課題[29-30]，更多地去研究森林群落多樣性及其下層植被對(duì)于生態(tài)服務(wù)功能提升的技術(shù)研究，將是森林生態(tài)高效經(jīng)營(yíng)的發(fā)展趨勢(shì)[31-32]。

2.2　濕地生態(tài)系統(tǒng)功能研究

濕地的生態(tài)服務(wù)功能已為許多研究者所揭示[33-40]，包括調(diào)洪蓄水、凈化水質(zhì)、促進(jìn)旅游、保護(hù)生物多樣性等，并對(duì)此進(jìn)行諸多生態(tài)服務(wù)價(jià)值的評(píng)價(jià)。但不同濕地的類型及其利用方式，功能不盡相同[41-44]，許多研究者認(rèn)為，濕地植被的多樣性及其群落的結(jié)構(gòu)與組成是影響濕地生態(tài)功能的重要因子[45-48]，也是影響消落帶濕地生態(tài)功能的先導(dǎo)因子[49]，結(jié)合濕地植被建設(shè)，營(yíng)造一種獨(dú)特的園林濕地類型[50]，對(duì)于提升濕地生態(tài)和社會(huì)服務(wù)價(jià)值具有重要意義。因此，營(yíng)造具有物種多樣性保護(hù)、凈化水質(zhì)、促進(jìn)生態(tài)旅游的濕地公園和消落帶濕地植被，將是濕地研究理論面向應(yīng)用技術(shù)、提升濕地生態(tài)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展方向。

3研究方向與集成創(chuàng)新技術(shù)展望

3.1　研究方向

一般來講，森林為陸生的生態(tài)系統(tǒng)，濕地是富有水濕環(huán)境下的生態(tài)系統(tǒng)，在自然界中，雨水通過森林再流入濕地，森林與濕地具有密切聯(lián)系，對(duì)蓄持水分、凈化水質(zhì)具有非常明顯的耦合作用與共軛效應(yīng)，因此，將森林與濕地兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行集成，從山地和濕地森林的群落結(jié)構(gòu)和景觀及生態(tài)功能角度，通過營(yíng)造、撫育、更新等技術(shù)研究，提升森林與濕地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值，既是目前森林生態(tài)經(jīng)濟(jì)研究的新課題，也是國(guó)內(nèi)外森林生態(tài)研究發(fā)展的新趨勢(shì)。

3.2　集成創(chuàng)新技術(shù)

3.2.1飲用水源區(qū)水源涵養(yǎng)及水質(zhì)凈化功能提升技術(shù) 采取疏密度調(diào)控技術(shù)、樹種結(jié)構(gòu)配置技術(shù)、下木層更新技術(shù)、草本層保育技術(shù)等技術(shù)，綜合研究對(duì)于涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)的影響。

3.2.2生態(tài)旅游休閑區(qū)景觀價(jià)值提升技術(shù) 從旅游視野下的新奇性、多樣性、天然性、文化性、美化性等角度，根據(jù)立地條件和現(xiàn)存植被狀況，實(shí)行分類指導(dǎo)，開展間伐、擇伐、補(bǔ)植、撫育等技術(shù)的景觀林相改造和群落結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整的實(shí)證研究。

3.2.3人居環(huán)境區(qū)彩色健康森林營(yíng)建技術(shù) 從森林健康和人體健康兩種健康意義出發(fā)，研究彩色森林對(duì)病蟲危害等健康的響應(yīng)和萜烯等物質(zhì)對(duì)人體環(huán)境保健因子的影響及美學(xué)景觀的評(píng)價(jià)。

3.2.4濕地公園與消落帶濕地植被建設(shè)技術(shù) 從凈化水質(zhì)、促進(jìn)旅游、保護(hù)生物多樣性、改善生態(tài)和視覺環(huán)境等生態(tài)要素，藝術(shù)再現(xiàn)自然濕地景觀建設(shè)濕地公園；探索消落帶等困難立地植被恢復(fù)技術(shù)，分析研究植物及其群落結(jié)構(gòu)的生理生態(tài)和凈化水質(zhì)等生態(tài)功能及成效評(píng)價(jià)。

4結(jié)語

森林和濕地是國(guó)家生態(tài)安全的重要組成部分與經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展重要基礎(chǔ)。森林、濕地生態(tài)系統(tǒng)猶如一部“天書”，需要保持定力，不懈努力，方可讀懂、讀透。正因?yàn)槿绱耍芯可峙c濕地生態(tài)系統(tǒng)主導(dǎo)功能提升技術(shù)永無止境，借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)方法特別是大數(shù)據(jù)信息處理手段，以創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念，爭(zhēng)取以更優(yōu)秀的研究成果為“五位一體”視域下的生態(tài)文明建設(shè)提供服務(wù)。

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作者簡(jiǎn)介：徐高福(1963-)，男，浙江淳安人，教授級(jí)高級(jí)工程師，從事風(fēng)景園林規(guī)劃與森林經(jīng)營(yíng)工作.

基金項(xiàng)目：浙江省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(2015C02SA1F03)；杭州市重點(diǎn)軟科學(xué)研究項(xiàng)目(20150834M12)

收稿日期：2015-11-13

中圖分類號(hào)：X171.1;F062.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.01.020

文章編號(hào)：1005-5215(2016)01-0050-03