冰雪冻灾干扰下森林生态系统恢复力的定量评价

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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。
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