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基于生境质量构建森林生物多样性保育价值模型

洪宇 刘金福 涂伟豪 林志玮 谭芳林

洪宇, 刘金福, 涂伟豪, 林志玮, 谭芳林. 基于生境质量构建森林生物多样性保育价值模型[J]. 北京林业大学学报, 2020, 42(1): 1-9. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190289
引用本文: 洪宇, 刘金福, 涂伟豪, 林志玮, 谭芳林. 基于生境质量构建森林生物多样性保育价值模型[J]. 北京林业大学学报, 2020, 42(1): 1-9. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190289
Hong Yu, Liu Jinfu, Tu Weihao, Lin Zhiwei, Tan Fanglin. Construction of biodiversity protection value model for forest based on habitat quality[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2020, 42(1): 1-9. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190289
Citation: Hong Yu, Liu Jinfu, Tu Weihao, Lin Zhiwei, Tan Fanglin. Construction of biodiversity protection value model for forest based on habitat quality[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2020, 42(1): 1-9. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190289

基于生境质量构建森林生物多样性保育价值模型

doi: 10.12171/j.1000-1522.20190289
基金项目: 福建省林业科学技术项目(KH1701390)
详细信息
    作者简介:

    洪宇。主要研究方向:统计信息技术与数据挖掘。Email:290527304@qq.com 地址:350002 福建省福州市仓山区上下店路15号福建农林大学计算机与信息学院

    责任作者:

    刘金福,博士,教授。主要研究方向:森林生态学、生物统计学。Email:fjljf@126.com 地址:同上

  • 中图分类号: TP751

Construction of biodiversity protection value model for forest based on habitat quality

  • 摘要: 目的传统的森林生物多样性保育价值缺乏统一的评估标准,不便于结果比较。目前,物种保育价值模型主要通过林分丰富度核算森林当前保育价值,但未考虑土地利用类型对树种生长的潜在影响,不能体现森林的长期保育价值。近年来,逐步完善的生物多样性价值评价新理论中,尚未出现适用于森林生物多样性保育价值评估的方法。方法通过分析福建土地利用情况计算生境质量并划分等级,首次提出生境质量调整系数。利用生境质量和森林分布之间的地理对应关系,构建出基于生境质量的森林生物多样性保育价值模型(HQ-BPV模型),由此将土地利用的影响融入福建省森林生物多样性保育价值评估中。结果(1)福建省生境质量分布整体呈现内北高南低、内陆高沿海低和自然保护区高非自然保护区低的态势。(2)福建主要植被类型的平均生境质量按大小排序为针阔混交林 > 竹林 > 阔叶混交林 > 阔叶林 > 灌丛 > 针叶林 > 经济林。(3)调整后栎类和栲类的物种单位面积保育价值最高,为3.58万元/hm2,调整后各优势树种(组)的物种保育总值中阔叶混交林价值最高,为658.42亿元,构建模型核算的福建省森林生物多样性保育价值为2 056.39亿元。结论基于能够量化土地利用影响的生境质量指数,构建出HQ-BPV模型用于评价福建省森林生物多样性保育价值,为森林生物多样性的保育价值核算提供新思路,有利于森林资源监测和结构优化。

     

  • 图  1  研究区位置和植被覆盖示意图

    Figure  1.  Location and vegetation cover of study area

    图  2  研究区生境质量指数分布情况

    Figure  2.  Distribution of habitat quality index in study area

    图  3  各植被类型及优势树种(组)调整后单面面积保育价值

    Figure  3.  Adjusted per unit area conservation value of plant type and dominant species

    图  4  各优势树种(组)物种保育总价值

    Figure  4.  Adjusted per unit area protection value of dominant species

    表  1  研究区土地二级分类体系

    Table  1.   The two-grade land classification system of study area

    一级类型 First type二级类型 Second type一级类型 First type二级类型 Second type
    耕地 Framland水田 Paddy filed、旱地 Dry land草地 Grassland高覆盖草地 High coverage grassland、中覆盖草地 Moderate coverage grassland、低覆盖草地 Low coverage grassland
    林地 Forest land有林地 Closed forest land、灌木林 Shrubbery land、疏林地 Open forest land、其他林地 Other forest land城乡、工矿、居民用地 Construction land城镇用地 Urban land、农村居民点 Rural residential area、其他建设用地 Other construction land
    水域 Water河渠 Canal、湖泊 Lake、水库 Reservoir、滩涂 Beach、滩地 Bottomland未利用土地 Unused land裸地 Bare land、裸岩石质地 Bare rocky ground、海洋 Sea
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    表  2  生境质量等级划分

    Table  2.   Classification of habitat quality

    生境质量等级
    Habitat quality grade
    特征描述
    Feature description
    调整系数
    Adjustment coefficient

    High
    生态系统状态极好,能够为物种长期生存提供稳定场所
    The ecosystem is in excellent condition and can provide a stable place for the long-term survival of species
    2
    较高
    Relatively high
    生态系统状态良好,适合物种生存发展和实施保护
    The ecosystem is in good condition and suitable for species survival, development and protection
    1
    一般
    General
    生态系统比较稳定,能够满足物种保育基本需求
    The ecosystem is relatively stable and can meet the basic needs of species conservation
    0
    较低
    Relatively low
    生态系统部分退化,勉强满足物种保育需求
    The ecosystem is partially degraded, barely meeting the needs of species conservation
    − 1

    Low
    生态系统严重退化,难以满足物种保育需求
    The ecosystem is severely degraded and it is difficult to meet the needs of species conservation
    − 2
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    表  3  威胁因子参数

    Table  3.   Parameters of threating factors

    威胁因子 Threating factor最大影响距离 Maximum impact distance /km权重 Weight衰减函数 Decay function
    水田 Paddy filed80.7指数 Exponential
    旱地 Dry land80.5线性 Linear  
    城镇用地 Urban land101 指数 Exponential
    农村居民点 Rural residential area50.7指数 Exponential
    其他建设用地 Other construction land101 指数 Exponential
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    表  4  不同土地类型对威胁因子的敏感性参数

    Table  4.   Sensitivity parameters of different land types to threating factors

    地类名称
    Land name
    生境适宜度
    Habitat suitability
    水田
    Paddy filed
    旱地
    Dry land
    城镇用地
    Urban land
    农村居民点
    Rural residential area
    其他建设用地
    Other construction land
    水田 Paddy filed 0.4 0.3 0.3 0.5 0.4 0.1
    旱地 Dry land 0.6 0.3 0.3 0.5 0.4 0.1
    有林地 Closed forest land 1 0.8 0.8 0.95 0.85 0.6
    灌木林 Shrubbery land 1 0.4 0.4 0.6 0.45 0.2
    疏林地 Open forest land 1 0.9 0.9 1 0.9 0.65
    其他林地 Other forest land 1 0.9 0.9 1 0.9 0.65
    高覆盖草地 High coverage grassland 0.8 0.4 0.4 0.6 0.5 0.2
    中覆盖草 Moderate coverage grassland 0.7 0.45 0.45 0.65 0.55 0.25
    低覆盖草地 Low coverage grassland 0.6 0.55 0.55 0.7 0.6 0.3
    河渠 Canal 1 0.7 0.7 0.9 0.8 0.5
    湖泊 Lake 1 0.7 0.7 0.9 0.8 0.5
    水库 Reservoir 1 0.7 0.7 0.9 0.8 0.6
    滩涂 Beach 0.6 0.8 0.8 0.9 0.8 0.55
    滩地 Bottomland 0.6 0.75 0.75 0.9 0.8 0.55
    城镇用地 Urban land 0 0 0 0 0 0
    农村居民点 Rural residential area 0 0 0 0 0 0
    其他建设用 Other construction land 0 0 0 0 0 0
    裸地 Bare land 0 0 0 0 0 0
    裸岩石质地 Bare rocky ground 0 0 0 0 0 0
    海洋 Sea 0 0 0 0 0 0
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    表  5  各植被类型平均生境质量

    Table  5.   Average habitat quality of each plant type

    植被类型
    Plant type
    每公顷平均生境质量
    Average habitat quality
    per hectare
    优势树种
    Dominant tree species
    生境质量等级
    Habitat quality grade
    调整系数
    Adjustment coefficient
    针叶林
    Coniferous forest
    0.63 马尾松组 Pinus massoniana、杉木组 Cunninghamia lanceolata、针叶混交林 Coniferous mixed forest 一般
    General
    0
    阔叶林
    Broadleaved forest
    0.71 栎类 Quercus spp.、槠类 Castanopsis spp.、栲类 Castanopsis spp.、木荷 Schima superba、桉树 Eucalyptus robusta、相思 Acacia confusa、木麻黄 Casuarina equisetifolia forest、其他阔叶类 Other broadleaved forest 较高
    Relatively high
    1
    针阔混交林
    Theropencedrymion
    0.77 针阔混交林 Theropencedrymion 较高
    Relatively high
    1
    阔叶混交林
    Broadleaved mixed forest
    0.74 阔叶混交林 Broadleaved mixed forest 较高
    Relatively high
    1
    经济林
    Economic forest
    0.41 乔木经济树种 Economic tree species、灌木经济树种 Shrub economic forest 较低
    Relatively low
    − 1
    竹林
    Bamboo forest
    0.72 散生型竹种 Scattered bamboo stands、丛生型竹种 Sympodial bamboo stands、混生型竹种 Mixed bamboo stands 较高
    Relatively high
    1
    灌丛
    Bushwood
    0.65 其他灌木 Other bushwood 一般
    General
    0
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-07-12
  • 修回日期:  2019-09-09
  • 网络出版日期:  2020-01-02
  • 刊出日期:  2020-01-14

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