冰雪冻灾干扰下森林生态系统恢复力的定量评价

发布时间：2020-10-22 11:44

　　 全球气候异常及人类对自然资源和环境的不合理开发和利用导致冰雪灾害的地域发生变化,频率和强度呈现上升趋势。冰雪灾害是一种常见的自然灾害,其对自然和社会生态系统的影响都是全面的、综合的,尤其对亚热带森林生态系统影响更加显著。恢复力概念被看做是生态系统应对极端天气事件干扰管理的重要途径,生态系统恢复力是森林生态系统适应恢复及可持续管理的重要基础,准确定量评价分析森林生态系统恢复力对其可持续发展有着重要的意义。本研究以南方丘陵山区的湖南省永州市道县为研究区域,参照生态系统恢复力概念,遴选并建立了森林生态系统恢复力评价指标体系,定量评价了道县的森林生态系统自组织能力、灾害抵抗能力与适应能力,进而综合评价了道县森林生态系统的恢复力,并对森林生态系统恢复力的关键因子的影响作用进行定量分析。本文研究后得知,道县森林区域的自组织能力均值为0.362,文中用灾害前后植被的生长状况变化来表征森林生态系统遭受灾害干扰时的抵抗力和适应与重建能力,抵抗能力均值为-0.138,适应能力为0.190,最后加权叠加得到其森林生态系统恢复力均值为0.274,其中道县西部及南部边缘地区的恢复力水平较高,而道县北部及其西北部区域的恢复力水平明显较差,其他的大部分区域的恢复力处于中等水平。通过对地形因素的定量分析研究发现,随着坡度的增加,森林生态系统恢复力呈现明显上升态势。海拔越高,冰雪冻灾干扰下的森林生态系统恢复力水平越高。随着龄级的增高,森林生态系统恢复力也增高,这种变化趋势主要是因为植被对灾害的承载能力随龄级的增高而增强所造成的;随着群落的复杂程度增加,森林在雨雪冻灾干扰下的生态恢复力出倒“V”型变化趋势;本地树种恢复力较引进的外来树种恢复力更强,针叶类林地的恢复力比阔叶类在雨雪冻灾干扰下的生态系统恢复力水平更高,且自然生长的人为干预较小的林地恢复力相对较强。本研究的创新点为:基于2008年南方特大雨雪冰冻灾害,不同于以往的研究中仅用指标法定量评价某个单一确定状态下的恢复力,而是综合灾前自组织能力-灾时抵抗能力-灾后适应能力的三种能力对道县经受冰雪冻灾干扰下的森林生态系统恢复力做了定量评价。并分析统计了森林生态系统恢复力随关键生态因子变化的分布规律。研究成果可为森林生态系统的管理决策提供较好的理论支持,有助于实现森林生态系统的可持续发展。
【学位单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：S718.59
【部分图文】：

西安科技大学硕士学位论文，本文的研究路线为：首先根据地学知识及以往经素，建立冰雪冻灾干扰下森林生态系统恢复力综合指分析，得到冰雪冻灾干扰下森林生态系统恢复力随

图 2.1 杯球模型[26]杯球模型的启示，鲁婷[16]等人对生态恢复力的理解不再仅仅局限于生态系，对生态恢复力给出了如下定义：生态系统恢复力是指系统自身经过调节持原有功能和结构的情况下所能承受外界最大干扰力。这个定义主要强调平衡状态下的适应与恢复重建能力，但是收到干扰后，生态系统可能会跳同于原来状态的新行为领域，及从一种领域的非稳定状态变化到另一领域在杯球模型中的体现也就是从杯 1 到杯 2 这个过程，与一个系统恢复到原种系统功能与结构发生改变到达另一个平衡态以适应外界干扰的恢复力对于生态系统，经历的干扰程度大小都是不可预知的，面对干扰时，并不强就一定越好，如果外部干扰超过阈值，任何生态系统的相对稳定状态都一个相对稳定的状态; 另外，生态系统的恢复力较差也会导致系统在遭受出现重大损失乃至陷入不可逆转的状态。原有的生态系统经受外界干扰后另一种生态系统，其恢复力的变化可能呈现增强势态，也可能会比原有的力更差。比如森林经受严重的火灾后可能会在恢复初期时转变为草地，此复力变差，草地不能提供原有的森林生态系统所能提供的服务功能，所以

25(a) 道县地理位置 (b) 道县乡镇示意图图 3.1 研究区示意图道县地处湖南南部，地理坐标为东经 111°17′-111°56′，北纬 25°09′-25°50′，面积为 2442km2；道县属南岭地区，四周高山环绕，中部岗丘起伏，平川交错。东南有九嶷山，南有铜山岭，西有都庞岭，北有紫金山。海拔千米以上的山峰 150 多个，且多与邻近山脉连成整体，最高峰为韭菜岭，海拔 2009m。整个地势从四周向中间倾斜，呈盆状结构。山地占总面积的 44.7%，丘陵占 11.4%，岗地占 24.6%，平原占 14.9%。道县属于亚热带湿润季风气候，年均气温 18.6℃，年降水量 1503mm，年日照时数 1599.6小时，无霜期 309 天。土壤共有水稻土、红壤、黄壤、黄棕壤、黑色石灰土、紫色土、山地草甸土、潮土、红色石灰土 9 个土类。道县境内有高等植物 186 科 612 属 1265 种以上，其中苔藓植物有 12 科 17 属 19 种以上，蕨类植物 25 科 33 属 47 种以上，种子植物 149 科 595 属 1199 种以上。杜英科杜英属占全省杜英总数的 50%。国家重点保护的稀有植物有资源冷杉、伯乐树、长柄双花木、福建柏、白豆杉、秤锤树、银钟树、黄枝油杉、青檀、白辛树、长苞铁杉、南方铁
【参考文献】

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1 王旭;胡文强;周光益;杨锦昌;;南岭山地抗冰雪灾害常绿树种选择[J];生态学杂志;2015年11期

2 李永祥;;环境脆弱性、生态系统恢复力与泥石流灾害——以云南省东川区的泥石流灾害为例[J];民族学刊;2015年04期

3 李奇虎;陈亚宁;;1981-2006年西北干旱区NDVI时空分布变化对水热条件的响应[J];冰川冻土;2014年02期

4 吴霜;延晓冬;张丽娟;;中国森林生态系统能值与服务功能价值的关系[J];地理学报;2014年03期

5 赵庆建;温作民;;社会生态系统及其恢复力研究——基于复杂性理论的视角[J];南京林业大学学报(人文社会科学版);2013年04期

6 张向龙;杨新军;王俊;刘文兆;张潇;;基于恢复力定量测度的社会-生态系统适应性循环研究——以榆中县北部山区为例[J];西北大学学报(自然科学版);2013年06期

7 白建军;白江涛;王磊;;2000～2010年陕北地区植被NDVI时空变化及其与区域气候的关系[J];地理科学;2014年07期

8 覃志豪#研究员、博士生导师;唐华俊;李文娟;赵书河;;气候变化对农业和粮食生产影响的研究进展与发展方向[J];中国农业资源与区划;2013年05期

9 赵金龙;王泺鑫;韩海荣;康峰峰;张彦雷;;森林生态系统服务功能价值评估研究进展与趋势[J];生态学杂志;2013年08期

10 闫东兴;王彦新;;森林健康与林业有害生物管理[J];新疆林业;2013年03期

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1 孙晓娟;三峡库区森林生态系统健康评价与景观安全格局分析[D];中国林业科学研究院;2007年

2 陈梦;森林生物多样性理论与方法研究及应用[D];南京林业大学;2005年

本文编号：2851551