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钱塘江流域重要森林群落生物多样性维持和水土保持功能提升关键技术研究



编号 hjcg0000003140

获奖编号 2019-KJJ-3-38

成果名称 钱塘江流域重要森林群落生物多样性维持和水土保持功能提升关键技术研究

地域分类 浙江

学科分类 220.1060;森林生态学

完成人 吴初平  于明坚  虞木奎  袁位高  刘金亮  金毅  柴雄  胡广  龚笑飞  江波  成向荣  刘佳佳  盛卫星 

完成单位 浙江省林业科学研究院  浙江大学  中国林科院亚热带林业研究所  浙江理工大学  开化县林场  遂昌县生态公益林管理中心  建德市林业技术推广中心 

获奖名称 梁希林业科学技术奖

获奖等级 3

年份 2019

关键词 钱塘江流域  森林群落  生物多样性  水土保持  目标树经营 

资料来源 中国林学会

成果内容 针对浙江省钱塘江流域重要森林群落生物多样性维持和水土保持能力良莠不齐的问题, 通过 6 项国家和省级项目资助, 历经 12 年, 在系统揭示生物多样性维持及其对干扰的响应, 剖析水土保持功能及其影响因子的基础上; 根据生物多样性的差异及其对生境斑块大小、生境异质性和干扰的响应,结合生物多样性等群落特征和生境片段化对土壤理化性质的影响, 确定了 15 个目标群落; 围绕次生林和人工林比较近自然经营等不同经营方式对植物群落结构、物种多样性和土壤理化性质等初期效果, 构建了 9 个以水土保持为主导功能的多功能森林经营技术模式。
(1) 生物多样性的维持机制及其对干扰的响应。 利用古田山 24 公顷样地、 千岛湖 154个共 13.7 公顷样地、 不同林龄的 600 个公益林样地和 10 多个自然保护区样地, 发现生境异质性和扩散限制共同维持了原生常绿阔叶林的生物多样性和群落内物种分布格局,但生境过滤所引起的生态位过程起到了主导作业,林窗则有利于落叶阔叶植物幼苗阶段的更新,对落叶阔叶植物和常绿阔叶植物的共存十分重要;在片段化生境中,岛屿面积和生境异质性是影响岛屿上物种丰富度和物种组成最重要的因子;人为干扰可能会对群落内的具有不同进化历史的物种进行选择,使谱系β 多样性出现差异;
(2) 水土保持功能及其影响因子。 利用流域内 5 个生态定位站共 45 个固定样地、千岛湖和公益林样地, 发现林型、林木密度、灌木层盖度、草本层盖度、枯落物厚度、土壤厚度对地表径流量具有显著影响,而枯落物层和土壤层是森林生态系统净化水质的关键;阔叶树比例、物种多样性、森林凋落物和片段化显著影响土壤理化性质,调整物种组成,提高物种多样性有利于水土保持;利用 SWAT 水文模型进行水分动态模拟, 发现群落尺度复层林构建增加了土壤储水量, 流域尺度经济林发展如果超过现有林地面积的 5%, 会导致地表径流增加,影响流域水量平衡。
(3) 以水土保持为主导功能的多功能森林经营技术模式。 确定了不同立地条件下 15个目标群落, 研发了适合亚热带森林质量提升的近自然经营技术,集成构建 9 个以水土保持为主导功能的多功能森林经营技术模式。 林分乔木层胸径年均增长率提高 36.8~128.6%,乔木层和下木层树种增加 2~5 种,草本层盖度从 20~30%增加到 40~80%,土壤容重从1.084~1.224g/cm3 下降到 0.977~1.213g/cm3,总孔隙度从 47.6~52.1%提高到 49.8~56.7%。
发表相关研究论文 25 篇,其中 SCI 论文 11 篇,制定了浙江省地方标准《森林抚育目标树选择和密度控制技术规程》(DB33/T 2143-2018) 1 项。
2016-2018 年,利用研发技术累计改造林分 18.1 万亩,有效地提高了森林质量,提升了生物多样性和水土保持等生态功能。

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