森林資源富集山區(qū)生態(tài)產(chǎn)品的形成機理探究

蔣 凡，王永富

(1. 廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學院，廣西 柳州 545004； 2. 北京林業(yè)大學經(jīng)濟管理學院，北京 100083)

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生態(tài)產(chǎn)品包括清潔的空氣、干凈的水源和宜人的氣候[1]，是構(gòu)成良好生態(tài)環(huán)境的基本要素。森林資源富集山區(qū)往往是生態(tài)產(chǎn)品形成的集中區(qū)。然而，森林資源富集山區(qū)生態(tài)產(chǎn)品的形成受到諸多因素的影響。因此，研究森林資源富集山區(qū)生態(tài)產(chǎn)品的形成機理，探討生態(tài)產(chǎn)品形成過程中相關(guān)要素的作用方式以及各要素在特定環(huán)境下的運行機理，并在此基礎上提出保障森林資源富集山區(qū)生態(tài)產(chǎn)品形成的相關(guān)措施，有助于我國森林資源富集山區(qū)持續(xù)為人民提供高質(zhì)量的生態(tài)產(chǎn)品，以滿足民眾日益增長的生態(tài)環(huán)境需求。

1 生態(tài)產(chǎn)品形成機理

1.1 良好的森林植被是生態(tài)產(chǎn)品形成的前提條件

1.1.1 茂盛的森林植被是提供干凈水生態(tài)產(chǎn)品的前提條件

1)良好的森林植被減少了水土流失現(xiàn)象的發(fā)生。水土流失易造成水質(zhì)下降，降低水資源的可利用性和減少下游可利用水資源量[2]。而茂盛的森林植被以及形成的枯枝落葉層，可以大大減輕雨水對森林土壤的直接沖擊，保護森林土壤免受雨水侵蝕，減輕水土流失現(xiàn)象的發(fā)生[3]。

2)茂盛的森林植被對大氣降水產(chǎn)生的地表徑流起到了一定的遲滯作用。茂盛的森林植被能顯著減緩地表水徑流速度，增加地表水滲入土壤的總量，從而延長地下水補給的周期。如果沒有茂盛的森林植被，雨水直接降到裸露的地面，土壤對雨水吸收的量將大大減少，使地表徑流速度顯著增加，森林水源涵養(yǎng)量顯著減少，干凈水資源的持續(xù)利用顯著縮短。

1.1.2茂盛的森林具有凈化空氣的作用

森林凈化空氣主要表現(xiàn)在3個方面：

1)森林中的植物通過光合作用吸收大量的二氧化碳并產(chǎn)生氧氣，對維持空氣中的氧氣與二氧化碳的動態(tài)平衡具有不可替代的作用[4]。

2)茂盛的森林植被能吸收、阻擋和降解空氣中的污染物，能有效地起到凈化空氣的作用。首先，森林能吸收和降解空氣中的二氧化硫、一氧化氮等有毒有害氣體；其次，由于森林植被形體高大，枝葉茂盛，可阻擋空氣中的灰塵沉降地面；再次，森林植物葉表面的絨毛以及分泌的黏性油脂能有效吸附和粘著一部分空氣中漂浮的粉塵顆粒[5]。

3)森林中的植物能殺滅空氣中的細菌和真菌。部分植物的葉片能分泌出有機酸和萜類等揮發(fā)性有機物，可殺死空氣中的細菌和真菌，從而減少空氣中細菌和真菌含量[5]。

1.1.3茂盛的森林對局部氣候具有良好的調(diào)節(jié)作用

氣候的形成是多種因素相互作用并長期積累的結(jié)果。在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，茂盛的森林對氣候的調(diào)節(jié)最為顯著。

1)茂盛的森林可減少大氣中的溫室氣體。隨著工業(yè)革命的開始，人類使用化石燃料產(chǎn)生大量的二氧化碳引起了溫室效應，而森林植物可通過固定大氣中的二氧化碳而減緩溫室效應[6]。

2)森林能對林下地表溫度起調(diào)節(jié)作用。茂密的林冠層能調(diào)節(jié)一定區(qū)域內(nèi)的溫度和濕度，從而形成舒適的氣候環(huán)境在炎熱的夏季，森林繁茂的枝葉可以吸收和反射太陽光，削弱太陽對地面直接照射，使林下地表變得比較涼爽；寒冷的冬天，森林植被阻礙和減緩了地表積熱的散發(fā)，使林區(qū)氣候比四無遮檔的開闊地帶更為暖和[6]。

1.2 穩(wěn)定的森林生態(tài)系統(tǒng)是生態(tài)產(chǎn)品形成的基礎

生態(tài)產(chǎn)品是生態(tài)系統(tǒng)通過生物生產(chǎn)為人類提供的自然產(chǎn)品，是生態(tài)系統(tǒng)為人類福祉提供的終端產(chǎn)品[7]。生態(tài)系統(tǒng)是一個具有一定生物群落結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能并不斷更新和變化的開放系統(tǒng)[8]。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性主要通過兩個指標來判定：

1)生態(tài)系統(tǒng)能有效抵抗外界干擾，并使自身群落結(jié)構(gòu)與生態(tài)功能不受損害的能力；

2)生態(tài)系統(tǒng)在受到外界因素干擾破壞后，生物群落結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能恢復到原狀的能力[9]。

生態(tài)產(chǎn)品的持續(xù)形成依賴于森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。維護生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，需要外界的干擾在生態(tài)系統(tǒng)所能承受的范圍內(nèi)，否則會使受破壞的生態(tài)系統(tǒng)難以恢復到原來的穩(wěn)定狀態(tài)[10]。而生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾的能力往往與生物多樣性豐腴程度息息相關(guān)：一個群體內(nèi)生物多樣性越豐富，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)越復雜，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力就越強，生態(tài)系統(tǒng)就越容易保持其穩(wěn)定[11]；相反，生物多樣性的群落結(jié)構(gòu)越簡單，生態(tài)系統(tǒng)就越難以保持穩(wěn)定。而森林資源富集山區(qū)往往動植物種類繁多，生物多樣性豐富，森林生物多樣性將影響森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的穩(wěn)定，森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的穩(wěn)定將進一步影響森林生態(tài)系統(tǒng)功能的發(fā)揮，森林生態(tài)系統(tǒng)功能的發(fā)揮又將影響森林生態(tài)產(chǎn)品的形成。

因此，森林在維護生態(tài)系統(tǒng)平衡中所具有的特殊作用，將是森林生態(tài)產(chǎn)品形成的物質(zhì)基礎。

2 影響森林資源富集山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的主要因素

2.1 人類活動對森林生態(tài)系統(tǒng)的影響

隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，為滿足生存和發(fā)展的需求，人類活動對森林生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)造成的破壞超越森林生態(tài)系統(tǒng)的承載能力時，就會打破森林生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)部平衡[12]，從而影響森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。因此，人類活動已經(jīng)構(gòu)成影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的主要因素。

2.1.1人口增長對山區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)的影響

人類的生存與發(fā)展離不開自然資源的消耗，人口過快增長意味著需要更多的土地、糧食和收入維持其生存和發(fā)展，從而迫使增加對有限自然資源的消耗；一旦人口數(shù)量超過區(qū)域自然資源的承載能力，勢必導致維持人類生存最低資源占有的失衡。

森林資源富集山區(qū)人口數(shù)量過快增長，人們往往迫于生存壓力和生活需要而對森林資源過度開采利用，甚至濫砍亂伐、無序采挖，從而導致森林資源的破壞和森林生態(tài)系統(tǒng)的退化；這反過來又加劇了森林生產(chǎn)能力的衰退，從而導致山區(qū)人民的生產(chǎn)、生活和生存條件變得更加困難，直至逐漸變得貧困。然而，在一些森林資源富集山區(qū)，常常是越窮越生，越生越窮，人口增長越快越易導致對森林資源的過度開采利用和對森林生態(tài)系統(tǒng)的破壞，形成“山區(qū)人口貧困—人口加速增長—森林資源過度利用—森林生態(tài)系統(tǒng)破壞—人口貧困加劇”的惡性循環(huán)。因此，森林資源富集山區(qū)人口數(shù)量的過度增長對森林資源需求增加與有限森林資源供給之間的矛盾，是導致森林生態(tài)系統(tǒng)破壞的主要因素之一[13]。

2.1.2農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對山區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)的影響

科學技術(shù)的推廣應用大大提升了人類利用和改造自然的能力，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力大幅度提升[14]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作為森林資源富集山區(qū)人民最基本的生產(chǎn)活動之一，也愈來愈強烈地改變著森林生態(tài)系統(tǒng)。首先，林地的農(nóng)業(yè)利用使大范圍的森林生態(tài)系統(tǒng)被人為生態(tài)系統(tǒng)所代替，原始森林植被被農(nóng)作物所取代，改變了森林植被覆蓋狀況，從而導致區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)異常變化[13]。其次，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，山區(qū)農(nóng)民原有的生產(chǎn)方式也發(fā)生了重大變化，不再執(zhí)行傳統(tǒng)的精耕細作，取而代之的是施用大量的農(nóng)藥化肥[15]。農(nóng)藥和化肥在雨水的沖刷下，通過各種渠道逐漸流進了江河，使湖泊、河流等水體逐漸富營養(yǎng)化，導致水質(zhì)逐漸下降；同時，農(nóng)藥化肥中含有的重金屬也通過各種渠道流入河流，導致水體逐漸被污染。

2.2 森林災害對生態(tài)系統(tǒng)的影響

2.2.1林業(yè)有害生物對山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的影響

1)外來生物入侵對山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的影響

“生物入侵”是指某種生物通過一定渠道從外地引入本地后逐漸成為優(yōu)勢物種，進而對本地生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重危害的現(xiàn)象[16]。外來生物一旦在某片森林定植成功，將迅速擴張并占據(jù)本地物種的生態(tài)位，使本地物種逐漸失去生存空間，持久性地破壞森林生態(tài)系統(tǒng)和影響森林生物多樣性，甚至引發(fā)森林原有物種的滅絕[16]。因此，外來生物入侵將使森林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生劇烈變化，從而影響森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定[17]，甚至使森林生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力和恢復力逐漸喪失。

2)森林病蟲害對山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的影響

森林病蟲害往往影響林木個體的生長發(fā)育，改變食物鏈的組成和結(jié)構(gòu)，破壞森林生物多樣性甚至改變森林群落的演替進程，最終威脅森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和功能的發(fā)揮，甚至對森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞[18]。

2.2.2森林火災對山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的影響

森林火災是一種破壞性較強、撲救難度較大的自然或人為災害。森林火災能在短期內(nèi)燒死大量的森林物種和大面積森林，破壞林分結(jié)構(gòu)和森林植被，改變森林生態(tài)系統(tǒng)的組成和演替，造成森林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能在短期內(nèi)難以恢復[17]。

3 促進森林資源富集山區(qū)生態(tài)產(chǎn)品形成的措施

3.1 采取多種措施提高森林植被的數(shù)量和質(zhì)量

良好的森林植被是生態(tài)產(chǎn)品形成的前提條件，應從多個方面提升森林植被的數(shù)量和質(zhì)量。

1)嚴格執(zhí)行森林采伐指標限額制度，確保森林資源的保有量不下降，以保護好山區(qū)森林植被存量。

2)大力實施退耕還林工程和植樹造林工程，增加森林植被面積，提高森林覆蓋率。

3)通過主動治理恢復已經(jīng)退化的森林植被，恢復森林涵養(yǎng)水源、水土保持、調(diào)節(jié)氣候等功能，恢復森林生態(tài)產(chǎn)品的供給能力[19]。

4)對于那些生境極度嚴酷、造林極度困難的陡坡、巖石裸露地帶，嚴格實施封山育林措施，停止一切不利于森林植被生長的人為干擾。

3.2 保持森林生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性

穩(wěn)定的森林生態(tài)系統(tǒng)是生態(tài)產(chǎn)品形成的基礎。應防止外界對森林生態(tài)系統(tǒng)的干擾，維持森林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和各項功能的正常發(fā)揮[9]。建議實施以下措施以保持森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定：

1)監(jiān)測及控制森林資源富集山區(qū)人口的數(shù)量，并通過教育扶貧、技能培訓等方式努力提高山區(qū)人民的整體教育水平。

2)提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平，有效控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境污染。努力開展畜禽糞便的處理與綜合利用，提倡使用農(nóng)家肥，引導森林資源富集山區(qū)的農(nóng)業(yè)向有機農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展，提升生態(tài)農(nóng)產(chǎn)品的附加值，增加農(nóng)戶收入，逐步改變森林資源富集山區(qū)貧困落后的局面。

3)加強林業(yè)有害生物防治。對林業(yè)有害生物的防治，應在森林生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，采取以生物防治為主的防治措施[17]。

4)有效預防森林火災發(fā)生。有針對性地加強野外用火管理；增強當?shù)孛癖娚址阑鹭熑我庾R；提高防火植物的抗火性能，并建立科學的森林防火隔離帶，有效地減少森林火災的發(fā)生和蔓延。

5)加強宣傳教育。利用廣播、電視等渠道開展森林資源富集山區(qū)生態(tài)環(huán)境保護的宣傳，普及山區(qū)群眾的生態(tài)環(huán)境保護的科學知識和法律常識[20]，使其積極參與森林生態(tài)環(huán)境保護。