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小议森林生态系统服务功能

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[摘 要]随着社会和科学的发展以及环境问题的日益尖锐,森林生态系统服务功能作为生态学研究的一个新兴分支,已成为全球变化和生态补偿等社会关切问题的重要内容。本文着重探讨一下森林生态系统服务功能。

[关键词]森林 生态系统 服务功能

中图分类号:S7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)04-0298-01

1.前言

目前,国家林业局组织有关专家,以第八次全国森林资源清查结果为基础,全面考虑了全国森林生态站水、土、气、生等生态要素的连续观测数据,对全国森林生态系统涵养水源、保育土壤、固碳释氧、积累营养物质、净化大气环境等生态系统服务功能进行了评估。这些评估结果,对我们了解掌握森林的巨大生态功能,增强全社会保护发展森林资源的意识具有重大意义。

2.森林生态系统的服务功能

2.1 涵养水源

涵养水源指森林对降水的截留、吸收和贮存,将地表水转为地表径流或地下水的作用。森林涵养水源功能主要表现为:截留降水、涵蓄土壤水分、补充地下水、抑制蒸发、调节河川流量、缓和地表径流、改善水质和调节水温变化等。由于森林生态系统的特殊性质,使得它在陆地生态系统中具有最大涵养水源能力,凭借其庞大的林冠、厚厚的枯枝落叶和发达的根系,能够起到良好的蓄水和净水作用。在洪水季节可以蓄水防涝,在干旱季节可以供水抗旱,故被誉为“绿色水库”。在没有森林的情况下,降水会通过江河很快流走,而在有森林的情况下,森林就会对降水起到充分蓄积和重新分配的作用,将其大部分变为有效水在原有地区循环。森林改变了降水的分配形式,其林冠层、林下灌草层、枯枝落叶层、林地土壤层等通过拦截、吸收、蓄积降水,涵养了大量水源。森林可通过降水截留、蒸散、土壤渗透、减少地表径流等综合作用削减洪峰流量,推迟洪峰到来时间,增加枯水期流量,推迟枯水期到来时间,减少洪枯比,增加水资源的有效利用率。

2.2 保育土壤

森林保育土壤指森林中活地被层和凋落物层截留降水,降低水滴对表土的冲击作用和地表径流的侵蚀作用;同时林木根系有固持土壤,防止土壤崩塌,减少土壤肥力损失以及改善土壤结构的功能。森林保育土壤的效能表现为:减少土壤侵蚀、保持土壤肥力、防沙治沙、防灾减灾(如山崩、滑坡、泥石流)等。森林的存在,特别是森林中活地被层和凋落物层的存在,使降水被层层截留并基本消除了水滴对表土的冲击和侵蚀。茂密的森林凭借它庞大的树冠,深厚的枯枝落叶层不但截留天然降水,还可有效地减轻雨滴对土壤的直接冲击。林地下强壮且成网络的根系,与土壤牢固地盘结在一起,从而起到有效的固土作用。森林调节土壤温度和湿度,改善了局地温湿条件,森林凋落物层有减小地表径流,增加土壤腐殖质和营养元素、保水、保肥能力;森林土壤生物类群丰富,有提高土壤生物生化活性和促进生物培肥的作用,根系深入土层,能促进土壤熟化过程,改善土壤结构。林区的地表径流及土壤侵蚀都很小,河流泥沙含量及有机质的流失也随之减少,水质良好。森林减少了地表径流,因而亦减少了水土流失。

2.3 固碳释氧

固碳释氧功能是指森林生态系统通过生物量碳库、土壤有机碳库、枯落物碳库和动物碳库固定碳素,并通过光合作用制造氧气的功能。全球C循环中,对大气CO2浓度平衡影响最大的是全球生物C循环。地球上的绿色植物和海藻通过光合作用吸收水分,将生成的有机质储存在自身组织中。森林是全球陆地生态系统中最大的碳库,全球现有森林总储碳量(1146t)约占土壤和植被所储存碳的46%,且森林生态系统是地球陆地生态系统的主体,是陆地碳的主要储存库。森林对现在及未来的气候变化和碳平衡都具有重要影响。

2.4 净化环境

森林的净化环境功能主要包括吸收污染物质、阻滞粉尘、杀灭病菌和降低噪声。树叶树枝表面粗糙不平、多绒毛、能分泌粘性油脂和汁液等,所以能吸附、粘着一部分粉尘,降低大气中的含尘量。许多树木和植物都能分泌出杀菌素并有很好的杀菌作用。森林可在一定程度上有效地减轻工业、交通、施工及社会生活噪声等无形的环境污染,减少光化学烟雾污染和吸收放射性物质。另外,森林能产生所谓的“空气维生素”,即负氧离子,它几乎对所有的生物都有良好的生理效应,人和动物如果没有负氧离子将无法生存。

2.5 防风固沙

森林凭借其高大的树干和繁茂的枝叶,能够有效降低风速,起到绿色屏障的作用。当风经过森林时,部分进入林内,由于树干和枝叶的阻挡,以及气流本身的冲撞摩擦,风力削弱,风速大减;另一部分则被迫沿林缘上升,越过林墙,由于林冠起伏不平,激起了许多旋涡,成为乱流,消耗了部分能量。结果,风经过森林之后,风力大为降低。由于森林降低了风速,林木的庞大根系又能固沙紧土,大大削弱了风的携沙能力,逐渐把流沙变为固定沙丘;植被的凋落物为土壤带来有机质,可以培肥贫瘠的土壤,增加更多植物生存的可能性;植被截留降水,可以改善当地温湿条件,最终形成固沙植被。

2.6 调节气候

森林生态系统作为一种特殊的下垫面,在一定程度上对周围湿度、降水、温度、风力都有着明显的调节作用,森林生态系统在全球、区域、小生境等不同的空间尺度上促进和调节着物质循环。营养元素在“生物―土壤―大气―水”的生物与非生物环境循环体中不断进行交换,从而维护了生态过程。

2.7 生物多样性保护

森林生态系统不仅为各类生物提供繁衍生息的场所,而且还为生物进化及生物多样性的产生与形成提供了条件。多种多样的生物是地球经过40亿年生物进化所留下最宝贵的财富,它是维持生态平衡的基础,也是人类赖以生存和发展的物质基础。森林为多种植物提供了生境,也为动物和其它生物提供栖息条件、隐蔽条件和各种各样的食物资源。

2.8 提品

森林生态系统具有较高的生物生产力,高大的树干、庞大的树冠为人类提供了大量的木材以及枝、叶、果实等,除了用做木材和燃料外,还是重要的食物和工业原料,这些都是人类生存和发展所依赖的物质基础。森林生态系统是人类重要的食物来源,例如有木本粮食之称的板栗、柿子、枣以及苹果、柑橘、猕猴桃、龙眼、荔枝、芒果、椰子等多种水果,生产食用油料的油菜、核桃、油桐、文冠果、乌柏等以及其他药材的林特产品;此外,森林生态系统还为人类提供生漆、松脂、棕片、紫胶、胶等工业原料。

2.9 文化功能

森林生态系统的文化功能是指人们通过精神感受、知识获取、消遣娱乐和美学体验从森林生态系统中获得的非物质利益,主要包括以森林生态系统为基础形成的文化多样性价值、教育价值、美学价值、森林游憩价值等。

3.总语

总而言之,森林生态系统服务的评估过程复杂,需要多个学科,长时间综合而深入研究。目前的生态系统服务评估还停留在生态系统服务功能的评估阶段,从而使研究结果与现时的经济核算体系脱节。因此,当前及今后一段时期,我们应紧密结合我国实际,进一步加强森林生态系统服务的研究、试验、调查和完善工作,满足国家对森林生态系统状况进行科学评估的迫切需求。

参考文献

[1] 刘国华,傅伯杰.全球气候变化对森林生态系统的影响[J].自然资源学报,2001(1):71-78.

[2] 段晓峰,许学工.区域森林生态系统服务功能评价―以山东省为例[J].北京大学学报:自然科学版,2006(6):751-756.