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林学研究中的森林生态服务评估

2023-12-13徐杨

农业灾害研究 2023年9期
关键词:林学评估方法

徐杨

摘要 阐述了森林生态服务的定义和分类,介绍了林业生态服务评价的理论基础、指标体系和方法,以某市国家级自然保护区的森林生态服务评估为例,分析了森林生态服务评价中存在的问题,并提出了相应的解决方案,为确保生态环境的可持续发展提供参考。

关键词 林学;森林生态服务;评估方法

中图分类号:S718.56 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2023)09–0-03

随着全球环境问题日益突出,森林生态服务的重要性逐渐凸显。对森林生态服务进行评估是保障生态环境可持续发展的重要手段之一。探讨了林学研究中森林生态服务评估的相关问题,主要包括森林生态服务的定义和分类、评估方法的理论基础、指标体系和方法,以及评估存在的问题和解决方案,为森林生态服务评估提供一定的理论和实践参考,为保障生态环境可持续发展作出贡献。

1 森林生态服务

1.1 森林生态服务的定义

森林生态服务是指森林生态系统为人类社会提供的各种生态价值和利益,包括气候调节、土壤保持、水源涵养、防风固沙、生物多样性维护、景观美化等方面[1]。森林生态服务不仅对维持自然生态系统的平衡和稳定至关重要,还对人类社会的可持续发展具有重要意义。近年来,随着对自然资源的认识不断深入,森林生态服务的概念已逐渐成为生态学、环境科学、林业学等学科领域重要的研究方向之一。

1.2 森林生态服务的分类

森林生态服务是指森林所提供的各种自然生态系统服务。从林学研究的角度来看,森林生态服务可分为以下3类。

首先,生产服务。生产服务指森林为人类提供的生产资源和经济收益,如林产品和能源等。这类服务是森林经济学研究的重点之一,其可持续利用和管理对人类经济生产和生活至关重要。

其次,调节服务。调节服务指森林对气候、水文和土壤的调节作用。森林通过吸收二氧化碳、释放氧气和调节水循环等过程,对全球气候变化和水资源的保护具有重要意义。此外,森林还能保持土壤稳定性、减轻水灾和防止泥石流等自然灾害的发生,对环境的保护和治理也起到重要作用。

最后,文化服务。文化服务指森林为人类提供的文化、精神和休闲服务。作为自然景观和生态旅游景点,森林吸引了大量游客前来游览。此外,森林还是文化和信仰的象征,具有重要的文化和精神价值。

2 森林生态服务评估的方法

2.1 生态系统服务评估的理论基础

森林生态系统服务评估是评估森林生态系统提供的各种服务价值的一种方法。评估的理论基础源于生态系统服务(Ecosystem Services)的概念[2]。生态系统服务指人类从生态系统中直接或间接获得的惠益,包括供给性服务、调节性服务、文化性服务和支持性服务。生态系统服务的概念可以帮助人们更好地认识到生态系统对人类社会的重要性,从而更好地保护和管理生态系统。

从林学研究的角度来看,森林生态系统服务评估可以细分为森林生态系统供给性服务评估、森林生态系统调节性服务评估、森林文化性服务评估和森林支持性服务评估。森林生态系统供给性服务指森林为人类提供的物质资源,如木材、食品、药品等。森林生态系统调节性服务指森林在环境保护、气候调节、土壤保持等方面对人类具有的调节作用。森林文化性服务指森林在美学、精神、宗教等方面为人类具有文化价值。森林支持性服务指森林对生态系统的支持作用,如土壤形成、养分循环等。

2.2 森林生态服务评估的指标体系

森林生态服务评估的指标体系是对森林生态系统服务进行评价的基础,也是进行管理和保护的重要手段。从林学研究的角度来看,森林生态服务评估的指标体系需要覆盖林分结构、生物多样性、生态过程、土壤质量、水资源和碳储量等方面[3]。

林分结构指标主要包括林木密度、树高、胸径等,反映森林生长状态和森林生态系统的生产力。生物多样性指标包括物种丰富度、群落组成和生物量等,反映森林生态系统的物种多样性和生物量。生态过程指标主要包括林下植被覆盖率、凋落物分解速率、土壤有机质含量等,反映森林生态系统的功能和稳定性。土壤质量指标包括土壤质地、pH值、养分含量等,反映森林土壤的肥力和质量。水资源指标包括土壤含水量、径流和蒸散发等,反映森林生态系统的水文循环特征。碳储量指标包括森林碳汇容量和碳吸收量等,反映森林对气候变化的响应能力。因此,森林生态服务评估的指标体系需要综合考虑以上因素,以全面、客观地评价森林生态系统的服务功能。

2.3 森林生态服务评估的方法

从林学研究的角度来看,森林生态服务评估的方法主要可以分为3类:基于生态学的方法、基于经济学的方法和综合方法[4]。

基于生态学的方法主要是针对森林生态系统中的生态过程和生态环境的影响,通过对森林植被、土壤、水文等方面进行调研,得出森林生态系统对人类的生态服务价值。例如:通过对森林植被类型、群落结构、生长状况、退化程度等因素的分析,可以评估森林生态系统的碳吸收、土壤保持、水源涵养等生态服务价值。

基于经济学的方法主要是通过分析森林生态系统的经济价值,评估森林生态系统对人类的生态服务价值。例如:通过估算森林景观的市场价值、木材、非木材林产品的价值、游憩服务的价值等,可以评估森林生态系统的生态服务价值。

综合方法主要是将生态学与经济学方法相结合,综合评估森林生态系统对人类的生态服务价值。例如:通过综合分析森林景观、木材、非木材林产品、生态旅游等生态服务的价值,对森林生态系统进行综合评估。

总之,针对不同的森林生态服务类型,选择不同的评估方法,可以更全面、准确地评估森林生态系统对人类的生态服务价值。

3 案例分析

以某市国家级自然保护区的森林生态服务评估为例,该保护区是一个重要的水源涵养区,同时也是生态旅游和林业生产的重要区域,其森林生态服务评估包括水源涵养、土壤保持、气候调节、生物多样性维护、生态旅游和木材生产等方面。评估方法包括調查问卷、实地观测和实验研究等手段。评估指标体系包括林木生长情况、植被覆盖率、土壤侵蚀程度、水文量、气象数据、野生动植物种类和数量等方面。通过对这些指标的综合评估,得出该保护区的森林生态服务的总体情况。

3.1 存在的问题

3.1.1 评估指标不全面 森林生态服务评估是一项复杂的系统性工作,该自然保护区兼具水源涵养、生态旅游和林业生产等功能,需要综合考虑多个指标,从而反映出该自然保护区的森林生态系统服务的整体情况。然而,在实际评估中存在着评估指标不全面的问题,主要表现在以下3个方面。

首先,评估指标的覆盖范围不够广泛。森林生态系统服务具有多种形态,包括水文服务、气候调节服务、土壤保持服务、生物多样性服务等。然而,在实际评估中往往只考虑其中一部分指标而忽略其他重要的指标。这种情况导致评估结果的偏差较大,难以准确反映森林生态系统服务的全貌[5]。

其次,评估指标的权重设置不够合理。在评估指标的基础上,还需要根据其重要程度给予不同的权重。然而,在实际评估中有些指标的权重设置不够合理,导致评估结果失真。例如:对于一个水源涵养区域,评估时如果将生物多样性服务的权重设置过高,可能会忽视水文服务和土壤保持服务等其他重要指标,从而影响评估结果的准确性。

最后,评估指标的选取不够科学。评估指标的选取需要基于相关领域的科学研究成果,以保证指标的科学性和可靠性。但在实际评估中,由于对评估指标缺乏科学的认知和了解,可能会导致选取的指标不够科学,不能真正反映出森林生态系统服务的全貌和特征。

3.1.2 数据来源不可靠 在评估森林生态服务时,需要使用科学的方法获取数据、分析数据和评估结果。然而,很多评估方法都存在局限性,如数据来源可靠、评估指标不全面、模型不准确等,可能会导致评估结果不够准确,从而影响决策者的决策。

第一,数据来源不可靠和不全面。森林生态系统服务评估需要大量的数据支持,但获取的数据不够全面,数据质量不高。例如:未考虑不同用户对森林生态服务的需求和偏好,以及不同生态服务的时空特征,导致评估结果不全面。

第二,建模过程存在问题。在进行建模的过程中,未根据森林生态系统服务的特点和实际情况建立评估模型,采用的方法可能忽略了不同生态服务功能之间的相互作用和生态系统的动态变化,以及人类对生态系统的影响,导致评估结果不够准确和可靠[6]。

3.2 解决方案

3.2.1 借鉴其他学科领域的评估方法和技术 地理信息技术在空间数据的获取、处理和分析方面具有显著的优势。通过将地理信息技术应用于森林生态服务评估,可以更准确地捕捉森林生态系统的空间分布和变化趋势。地理信息系统(GIS)可以整合多源空间数据,如卫星影像、气象数据、地形数据等,为森林生态服务评估提供数据支持。地理信息系统还能够进行空间分析,识别出森林生态服务的热点区域和薄弱环节,从而为资源配置和生态保护决策提供技术支撑,增强评估方法的科学性和精确性。

遥感技术的应用能够从更大的尺度上获取有关森林生态系统的信息。卫星遥感可以提供全球范围内的数据,被用于监测森林覆盖变化、生态系统健康状况等。通过分析遥感数据,可以实现对森林生态服务价值的动态评估,从而更好地反映其在不同时间段内的变化趋势。应用遥感技术还可以评估森林生态系统的碳储量、水资源调节能力等重要生态功能,为评估结果的科学性提供更加全面的数据支持。

3.2.2 构建多元化的评估指标体系 相关部门需要在评估指标上充分考虑该自然保护区的多重功能,保证评估结果全面准确,可以通过建立一个多元化的、包含多种服务类型的评估指标体系,涵盖自然保护区的多方面服务功能,全面反映自然保护区在各个领域的影响和效应。

例如,可以從以下多个角度对自然保护区的价值进行评估。①水源涵养。评估指标可以包括水体水质和水量的变化,以及自然保护区对于地下水和河流的保护程度。②土壤保持。评估指标可以考虑土壤侵蚀率的变化和土壤质量的改善情况。③景观美化。评估可以通过调查游客的满意度、景观照片的数量等反映保护区在景观美化方面的贡献大小[7]。

3.2.3 建立合理的评估方法和模型 建立起适合森林生态服务评估的评估方法和模型,根据森林生态系统服务的特点和实际情况,建立适合森林生态服务评估的评估方法和模型,以科学、客观、公正的态度对森林生态服务进行评估。

首先,采用系统分析方法有助于深入理解森林生态系统服务的复杂性和相互关系。这种方法将生态系统的各个组成部分和功能联系在一起,通过分析它们之间的相互作用,可以更好地掌握森林生态系统服务的内在机制。通过系统分析,评估可以更具综合性,包括对生态系统中各种过程、物质流动和相互作用的全面考虑。

其次,综合评估方法有助于将不同类型的生态系统服务融合在一起,形成整体评估结果。这种方法可以将不同的服务类型转化为共同的度量单位,从而综合不同类型的生态系统服务。通过综合评估,评估结果更具可比性,也能够更好地体现不同服务类型在整个生态系统中的重要性[8]。

最后,生态系统评估方法可以通过深入研究生态系统结构、功能和过程,量化不同生态系统服务的提供情况。这种方法可以基于生态学原理,通过监测和分析森林生态系统的各种指标,评估其在水源涵养、土壤保持、气候调节等方面的贡献。

3.2.4 加强对评估方法和模型的研究,加强跨学科的合作 持续的研究对不断完善和改进评估方法和模型至关重要。随着科学技术的不断发展,新的数据采集技术、分析方法和建模工具不断涌现,为评估提供了更多可能性。相关部门应加强对评估方法和模型的研究,不断完善和改进评估方法和模型,可以通过实际的案例研究和试验,不断验证和改进评估方法和模型,使其更加适合实际的森林生态系统服务的评估。

与此同时,与其他领域的研究人员和机构合作是推动评估方法和模型发展的重要途径之一。生态学、环境科学、地理信息系统等领域的专家都可能提供有价值的见解和方法。通过跨学科的合作,可以融合不同领域的专业知识,为森林生态系统服务评估提供更全面和综合的方法。

3.2.5 保證评估结果的公正性、独立性

第一,评估的公正性和独立性是确保评估结果可靠性的基础。评估过程应遵循科学原则,依据客观数据和严格的分析方法,避免受到政治、经济或其他非科学因素的影响。为了确保评估的独立性,可以成立专门的评估委员会或专家组,由具有相关专业知识和声誉的专家进行评估工作,从而避免评估结果受到利益团体的影响。

第二,将评估结果与森林生态系统的保护和管理紧密结合,是评估可持续性的关键。评估结果应被视为决策支持工具,用来指导相关部门制定可持续的管理策略。通过将评估结果与管理实践相结合,增强评估结果的可靠性和可持续性,为森林生态系统的健康和可持续性发展提供支持。

4 结论

目前,森林生态服务评估在理论和方法上已经取得了一定进展,但在实际应用中还存在指标不全面、方法不够科学等问题。为解决这些问题,相关部门需要进一步完善森林生态服务评估的指标体系,建立更加科学的评估方法,并充分考虑不同地域、不同森林类型的差异性,以确保评估结果的准确性和可靠性。此外,相关部门需要注重将评估结果应用于森林资源的管理和保护,进一步提高森林生态服务质量。

参考文献

[1] 徐来仙,郭秋菊,艾训儒,等.森林风景区生态系统服务价值评估[J].林业与生态科学,2022,37(4):456-465.

[2] 马运好.山东省森林生态补偿机制研究[D].淄博:山东理工大学,2022.

[3] 李璐.森林生态服务市场化及资产组合研究[D].长沙:中南林业科技大学, 2015.

[4] 王文英.森林生态服务市场的构建及其运行机制研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2013.

[5] 左松源.南京市森林生态服务功能与价值评估研究[D].杭州:浙江农林大学, 2020.

[6] 文连阳.湘西森林生态服务功能与旅游经济发展耦合的时空分异[J].中南林业科技大学学报,2021,41(10):90-101.

[7] 朱立安,胡羡聪,柯欢,等.佛山市城市森林生态系统服务价值估算研究[J].西南师范大学学报(自然科学版),2020,45 (3):137-142.

[8] 蒋文林.江华瑶族自治县森林生态服务功能评价研究[D].长沙:中南林业科技大学,2019.

Evaluation of Forest Ecological Services in Forestry Research

Xu Yang (State-owned Tumen Forest Farm of Xintai City, Shandong Province, Xintai, Shandong, 271200)

Abstract Elaborated on the definition and classification of forest ecological services, introduces the theoretical basis, indicator system, and methods of forest ecological service evaluation. Taking the forest ecological service evaluation of a national nature reserve in a certain city as an example, it analyzed the problems in forest ecological service evaluation and proposes corresponding solutions, providing reference for ensuring the sustainable development of the ecological environment.

Key words Forestry; Forest ecological services; Evaluation method

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