林地资源变化对森林生态系统服务功能的影响——以南水北调核心水源地淅川县为例

Effects of forest resource changes on ecosystem function: a case study of Xichuan County, the main source of water for south-to-north water transfer in China

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摘要森林生态系统是人类生存与发展的基础,其服务功能不可替代.以南水北调中线工程渠首所在地淅川县为研究区,使用2004年TM、2009年TM、2014年GF1号影像等数据,在PIC、Arcgis 10.0等软件支持下,分析其2004-2014年的林地资源变化,并利用InVEST模型对森林生态系统服务功能(水源涵养、水质净化和土壤保持)进行定量评估.结果表明:①2004-2014年县域林地资源以有林地为主,面积增长迅速,灌木林地和苗圃地面积增长缓慢,疏林地和未成林造林地面积均呈现先增后减趋势;②伴随林地资源变化,森林生态系统服务功能产生相应显著变化,10年间县域水源涵养量功能减少19％,森林水质净化功能提高29％,土壤保持功能增加6％;③同一森林类型,其生态服务功能在不同年际之间的差异表现为平均水源涵养功能逐年下降,平均水质净化能力不断提升,平均土壤保持能力先增后减;④对比5种森林类型的生态服务功能,有林地的服务功能最强,其次为灌木林地和疏林地;⑤10年间县域森林生态系统的水源涵养、水质净化和土壤保持服务功能的高低与森林覆被的高低程度呈正相关,呈现出北高南低的空间分布格局;⑥科学管理森林生态系统服务的关键在于合理配置林地与其他用地的分布格局,提高林地与其它用地镶嵌构成的复合土地利用的可持续性.同时加强服务功能重要区域的保护,避免对对服务功能较差区域的破坏.此外,未来森林经营需要从单纯的森林面积扩张,转变为提高森林质量和生产力,从而加强森林生态系统对气候变化影响的适应能力.