土壤的生态功能精选(九篇)

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第1篇：土壤的生态功能范文

关键词：土壤动物；生态系统；生态功能；多样性

1土壤动物多样性

土壤动物生态学的研究基础是土壤动物的群落让分布，在我国近些年的不断探索和研究过程中，在土壤动物多样性的研究上取得了巨大的成就。在现有的研究中，不仅涵盖了热带到温带等多种气候地区土壤动物的多样性，而且包括了森林、草原甚至是农田、城乡等多种地区的土壤动物群落分布及其多样性。对诸多的研究结果进行比较、分析可以发现，不同环境、不同气候的土壤动物群落存在较大的差异。

土壤动物指的是在土壤中生存的动物的总称，是土壤生态系统中的重要组成部分，也是消费者的主体。在生态系统的物质以及能量循环中，不仅能够从土壤中物质获得自身需要的营养，而且能够将其排泄物归还给环境，保证整个生态系统的稳定和平衡。土壤中常见的动物有蚯蚓、变形虫、线虫、蚂蚁等，当然这其中也有很大一部分在生态系统中与分解者共同作用，能够分解生态系统中存在的林木枝叶、动物尸体等，为生态系统的循环做了重要贡献。例如，在生态系统中的诸多菌类对林木、动物粪便等进行软换、初步处理等，会被土壤动物吞食，然后通过排泄的方式将分解的这些东西排出到生态系统中，然后再经过微生物的分解。另外，也有一部分土壤动物也会捕食其他动物，为土壤生态系统的构成增加了更多的适应性。

而且，通过现有的研究整理发现，土壤动物群落与纬度也有密切联系，随着纬度的升高动物群落中个体的数量也逐渐增加，这主要受到了纬度变化引起的土壤内物质变化、环境热量变化以及植被的自然条件的变化影响。就同纬度的自然环境来看，土壤动物群落主要受到局部环境的影响，总体上表现为草地、森林等地区的土壤动物较多，这主要是由于这些地区的水分充足的原因，另外在土壤中营养物质丰富以及扰动较少的土壤中，土壤动物数量也相对较多。而且，土壤动物在土壤中的分布也呈现出随着土壤深度在增加，土壤动物的数量也呈现逐渐递减的趋势。

2土壤动动物生态功能探索

2.1小型土壤动物的生态功能研究

在土壤动物中，像线虫、原生动物等个体相对较小，常常被分为小型土壤动物，而且由于其体型较小，所以其在土壤中的活动范围也较小，对于土壤的影响也相对不大。例如，原生动物在突然中主要扮演着消费者的角色，主要是细菌的消费者，其能够通过对微生物的取食来辅助调节土壤生态系统的平衡。另外，原生动物对细菌类群的取食还能够间接影响当地植物的生长状况。

当然，在整个突然生态系统中，原生动物还是其他动物的食物来源。虽然，目前越来越多的学者进行了土壤动物的研究，但是对于其生态的功能的研究还不完善。

以线虫为例，线虫能够通过取食细菌进行生存，同时能够通过排泄的方式使得土壤获得更多的氮，线虫贡献的氮达到了19%，这在很大程度撒谎能够是由于线虫的碳氮比比细菌大，所以其获取的氮远远超过了自身的需要，所以其余的氮则通过排泄的方式以铵盐的方式释放到土壤中，促进了土壤中的氮矿化。而且，笔者通过研究还发现，线虫能够影响土壤中有机物的分解和氮矿化，主要是通过直接或者间接影响碳氮比来影响其矿化，进一步影响土壤中有机物的分解，促进植物的生长。

2.2中型土壤动物的生态功能研究

除了小型土壤动物之外，螨类和条虫等由于体型较大等原因，所以是中型土壤动物的代表，然其也和小型土壤动物有许多共同之处，其中一部分也以真菌、细菌以及林木枝叶为食，而另一部分则是以小型土壤动物为食。所以中型土壤动物会对林木枯叶产生很大的影响，进一步直接或者间接的影响微生物群落以及整个生态系统。最常见的跳虫便是以真菌以及寄生虫为食，所以对植物有利，能够帮助植物很好的防治病虫害。而甲螨的分解作用也在生态系统中起到了很好的作用，其首先是取食林木枯叶等掉落物，这样就会影响这部分区域的微生物的群落，也会使得林木枯叶等加快分解。最终，能够起到促进土壤中有机物质分机，增加土地肥力的作用。

由于以甲螨和跳虫为例的中型土壤动物较多，而且中型土壤动物种类也较多，所以有很多的中型土壤动物被用来作为了土壤质量以及污染状况的指示动物。而且随着研究的不断深入，可以发现中型土壤动物能够直接或者间接的影响土壤团聚体的形成，那么这也将影响地球化学过程以及水分渗透等的过程，对气体的交换等方面也造成很大的影响。其中，甲螨在取食细菌的过程中能够促进微生物的补偿性生长，进一步影响微生物的群落，这就会简洁的影响土壤团聚体的形成，尤其是其粪便在团聚体形成的过程中扮演了很重要的角色。这也能够看出，甲螨等中型土壤动物对团聚体的形成的影响主要是间接影响。而且，在中型土壤动物中，中气门和前气门螨扮演了重要的角色，所以在土壤生态系统中其对碳以及氮的矿化能力接近，所以在矿化过程中起到了重要作用，尤其是在氮的矿化中，其矿化能力为氮矿化的15% ―30%。

另外，中型土壤动物还能够调节整个土壤生态系统中土壤动物的种群密度，从而能够进一步影响土壤中的生态结构，最终影响整个土壤生态系统。

2.3大型土壤动物的生态功能研究

谈到大型土壤动物，最常见的当数蚯蚓，其生命活动都能够或多或少的影响整个土壤生态系统，像取食、排泄，甚至分泌都会对生态环境产生影响，而且与其他的土壤动物不同的是，蚯蚓还可以通过掘土等特殊行为对生态系统造成影响。

蚯蚓在土壤生态系统中，首先是能够影响土壤中有机物质的分解，促进生态系统中能量和物质的循环，尤其是营养物质。其次，其分泌、掘土以及排泄等行为还会影响土壤的理化性质，而且在这些过程中还往往会与其他动植物以及微生物相互作用，最终构成了多姿多彩的自然生态系统。

蚯蚓主要社区土壤以及土壤中的林木落叶等，也能够取食其中的微生物以及小型土壤动物，所以就会影响土壤生态系统中的微生物的群落分布以及小型土壤动物的群落。而且，值得一提的是蚯蚓在碳循环中的重要作用，在碳循环中蚯蚓有“生态系统的工程师”的称号。目前有研究指出，在整个生态系统的碳循环中，蚯蚓能够通过翻耕土壤来提高二氧化碳的排放，这也将进一步提高土壤的肥力，不过也有人认为其在碳循环中对生态系统中碳的净固存起到了不利的作用。但是笔者认为，在碳循环中蚯蚓是在特定的时间内提高了二氧化碳的释放量，这并不能够作为其造成不利影响的标准。

与其他土壤动物协作与配合，能够加快土壤中有机物的矿化以及转化，而且在土壤中有机物的矿化和稳定化的过程中，蚯蚓起到的作用是不对称的，其中对有机物的稳定化会大于其对有机物的矿化，这也是上面提到了生态系统中碳净固存产生的原因。在生态系统中，蚯蚓最大的作用还能够促进土壤中养生的利用率，这对植物的生长具有很大促进作用，而且这也将 使得整个生态系统的肥力水平有所提高，对生态系统的多样性具有促进作用。

而且，应该注意的是大型土壤动物是生态系统中的主要的影响因素，其主要作用是其肠道微生物，以蚯蚓为例，其肠道内的厌氧微生物群落及其他微生物种群对生态系统的影响至关重要，而且蚯蚓是土壤生态系统中重要的N2O排放的重要来源，这也和其肠道内的微生物群落有关。

当然，除上述所言，蚯蚓的掘土、蠕动等行为对土壤生态系统的影响也不可忽视，其中蚯蚓以动植物的尸体为食，通过倡导的作用，会导致其排泄物中含有大量的团聚体。而其掘土行为，能够使得其粪便与土壤中的各种物质有机混合，最终影响土壤中的有机成分和土壤生态系统。

3土壤动物生态功能总体分析

自然环境是针对动物体或者植物体而言外界环境的组成部分，各种天然因素的总合构成自然环境。生态环境和自然环境有所区别，生态关系、生物因素以及非生物因素共同作用下构成整体系统。如果在其中仅有非生物因素而不具有生态关系以及生物因素，就不是完整的生态环境。因此，在土壤动物生态系统保护中必须要综合处理好生物因素、非生物因素以及生B关系，不仅仅要进行生态环境保护，还应该加强生态环境建设。

对于土壤动物生态功能而言，土壤环境也是其重要组成部分，而土壤中生物群落多样性也直接和土壤环境相关。由于土壤环境的不同，不仅导致动物群落的物种不同，而且导致群落分布也存在变化，同时也会受到环境因素影响。不仅土壤有机质会影响土壤动物种类和分布，土壤的PH环境因素也会影响土壤动物。而在土壤生态系统中，环境对生物群落具有很重要的影响作用，生物群落的多样性相对更高，但是对于均匀度有影响，会降低生物群落均匀度。随着草地等地表植被的退化，生物群落多样性会出现降低的情况。所以说，土壤动物的多样性和自然环境有着密切的联系，共同决定着生态系统的稳定性。

4结论

土壤动物的多样性对土壤生态系统乃至整个生态系统具有重要作用，无论是在碳氮循环还是在土壤有机物质改善等方面都具有不可替代的作用。而且，在陆地生态系统中，土壤动物的种类是较多的，而且在目前的研究中也能够发现地下动物的多样性研究也主要是土壤动物的研究，所以本文研究了土壤中动物的多样性，并且分析了其生态系统的功能，指出了其与自然环境的共同作用，希望为土壤动物的研究提供参考和借鉴。

参考文献：

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第2篇：土壤的生态功能范文

关键词：农田生态系统；服务功能；评价方法

农田生态系统是依靠光照、温度、水分和土地等自然要素以及人为投入（如：化肥、种子、农药、灌溉、机械等），利用农田生物与非生物环境之间以及农田生物种群之间的关系来进行食物、纤维和其他农副产品的半自然生态系统[1]。农田生态系统是陆地生态系统重要组成部分。我国学者张新时和欧阳志云[2]早在1999年就对我国生态系统的服务功能经济价值进行了详细评价。随着人类文明的进步，科学技术的飞速发展，对农田生态系统服务的重视也日渐加深。部分学者[3-4]也曾对我国局部地区的森林生态系统服务功能价值进行了评价。一直到2005年，国内外关于资源生态价值评估理论和方法主要集中于森林资源和水资源[5-7]，对于农田生态系统的价值评估目前尚无公认的标准与方法，国内关于独立的农田生态价值评估案例尚少[8-9]。因此，为了更合理的利用农田生态系统，目前越来越多的学者开始关注农田生态系统服务的功能价值评价，并逐步成为研究热点。

1.农田生态系统服务功能的概念和内容

农田生态系统服务功能是指农田生态过程和人类活动所形成的人类赖以生存的自然环境条件与效用[10]。农田为我们提供了食物来源，例如粮食、蔬菜、水果等其他农副产品。除此之外，农田也具有生态服务功能和社会经济价值功能。一般农田生态系统服务功能价值可分为直接功能价值和间接功能价值。直接功能价值主要指农田生态系统可以直接为人类提供生产原料、粮食和其他农副产品等、以及生态观光所产生的农田生态系统服务功能价值。间接价值主要是指除农田直接供给农副产品以外而获得的对整个生态环境的价值，例如：净化空气、涵养水源、碳汇作用等。

2.农田生态系统功能价值

农田生态系统是一种半自然的人工生态系统，是由农田、环境及人为控制组成的复合生态系统，但由于其具有高度的目的性、开放性、高效性、易变性、脆弱性与依赖性等特点[11]，农田生态系统功能价值也具有复杂性、特殊性，其功能如下。

2.1提供农副产品的功能价值

农业是社会生产的基础，农田生态系统具有较高的生产力。人类所需的食物、生产原料主要来源于农田生态系统，大量的农副产品从农田生态系统输出。农田生态系统能够在人工辅助能的投入下，以较高的效率对系统外输出物质能量参与整个生态系统的物质能量大循环。据统计每年各类生态系统为人类提供粮食18×109t[3]。

2.2碳汇功能价值

一方面各种农作物利用太阳能，通过光合作用将CO2等物质固定转化为有机物；另一方面土壤的固碳作用也是相当重要的方面。假设我国耕地土壤有机质平均提高05%，则相当于固定碳近8×108t[12]。肖玉等[8，13]通过大田实验堆水稻生态系统的固碳作用进行了研究。

2.3养分循环及土壤保持价值

土壤是“土壤圈”物质循环的重要组成部分，也是陆地生态系统中维持生物生命周期的必要条件。农田生态系统通过地表覆盖和水土保持措施可保持土壤。孙新章等[14]的研究表明，不同地表覆盖和水土保持措施下中国农田生态系统每年保持土壤的数量和价值分别为1019×108t、440850×108元。

2.4水调节功能价值

农田具有涵养水源的功能，农作物枝叶能够截留部分降水，耕地也能保持部分水源，主要指土壤的有效持水量，土壤是一个天然的水库。据统计植被能截留高达1/3的降雨量[15]，同时能够减少水分蒸发、涵养水土、保持水源。黄璜[16]认为稻田及相邻的沟渠、山塘构成一个隐形的水库。

2.5美学和旅游价值

农田生态系统是一种半自然的人工景观，能够给人以视觉上的美感享受。农田景观是自然环境的重要组成部分，是自然界中最充满魅力的景色，也是我国农耕文化和地域特色的体现。近年来，伴随着我国城市化进程加快和新农村建设的不断发展，使城乡居民的生活环境发生巨大变化；加之传统农业向现代农业的转变及农业休闲活动的增多，农田生态系统在提供农副产品生产的同时，也提供了精神文明和旅游的价值，致使农田景观受到越来越多的关注。

2.6农田生态系统服务综合价值评价

农田生态系统本来就是一个复杂的系统，应进行综合性评价。谢高地等[17]整理了对我国专业人士进行的生态问卷调查结果，得出了中国陆地生态系统单位面积服务价值表，其中农田生态系统具有气体调节、气候调节、水源涵养、土壤形成与保护、废物处理、生物多样性保护、食物生产、原材料生产和娱乐文化，并得出我国不同农田生态系统服务平均年价值量为61143元・hm-2。谢高地等[18]根据中国农田生态系统现状构建了农田生态系统服务评估当量因子表，估算出农田生态系统每年为人类提供195091亿元生态服务和经济产品总价值，其中419%是由农田生态系统自然过程提供和产生的，581%是由人类种植业活动过程产生。

3.农田生态系统服务功能评价方法

3.1农作物生产最的价值评价

利用市场价值法，农作物生物量与其经济产量的关系式[19]为：

VP=B×（1-R）/f

式中，VP表示农作物生物量；B表示经济产量；R表示经济产量含水率；f表示经济系数。

3.2碳汇功能评价

农田中的温室气体主要是CO2和CH4，这里计算主要以固定的CO2的价值为评价为例。农田生态系统包括作物的光合作用及作物、凋落物层和土壤的呼吸作用，采用以下计算方式[3]：

Q=S-Rd-Rs

式中，Q为CO2固定量，t/hm2.a；S为净第一性生产力所同化的CO2量，t/hm2.a；Rd为凋落物层呼吸释放的CO2量，t/hm2.a；Rs土壤呼吸释放的CO2量，t/hm2.a。

3.3涵养水源价值评价

农田生态系统涵养水源的作用可以采用降水储存量法来计算[20]：

Qw=A×Jo×K×（Ro-Rg）

式中，Qw为与裸地相比较，农田涵养水源的增加量；A为计算区面积；J为计算区多年平均产流降雨量；J0为计算区多年平均降雨总量；K为计算区产流降雨量占降雨总量的比例；R为与裸地比较，农田减少径流的效益系数；R0为产流降雨条件下裸地降雨径流率；Rg为产流降雨条件下农田降雨径流率。

3.4土壤保持价值评价

农田生态系统保持土壤的功能可采用如下方法计算[14]：

Qs=A×（Ep-Er）

式中，Qs为农田土壤保持量；A为农田面积；Ep为耕地潜在侵蚀模数；Er为现实侵蚀模数。

4.研究展望

本次研究只是对农田生态系统服务功能的部分功能进行了功能价值评价，对环境净化方面未涉及，这也是以后仍需继续研究的方向。目前集约农业正向多功能农业方向发展，我们更应对农田生物多样性的研究更加深入。当然农田生态系统即存在对人类发展有益的服务功能，我们也不能忽视其带来的生态环境负效应，这也是我们未来研究的重点方向。此外，目前的定量分析较少涉及到评价区域的空间分析，对于空间关联性分析更是少有涉及。因此，如何采用更加准确的方法对农田生态系统生态价值进行定量研究，并对耕地涵养水源空间关联性进行分析，是值得进一步探索的课题。（作者单位：四川师范大学地理与资源科学学院）

参考文献：

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第3篇：土壤的生态功能范文

【关键词】亚高山针叶林；土壤生态；川西高原

一、川西亚高山针叶林土壤生态研究内容与进展

19世纪70年代，全球范围内人口膨胀、能源短缺、气候变暖、环境恶化等问题一一显现，在这样的大背景下，生态学家和土壤学家逐渐认识到全球生态问题并非单一学科能够解决的，多学科的交叉与整合才有出路，于是土壤生态学开始受到重视。在我国国内，土壤生态学起步较晚，虽然早已认识到川西亚高山针叶林的重要性，很多方面的研究也开展已久，但是其土壤生态的研究直到2000年左右才开始逐渐显现。尽管起步较晚，基础较差，但是在短短的10年时间里，我国的科研工作者们已进行了多方面、多角度的研究工作，并且取得了很多开创性的成绩。

二、成土因素与土壤发生性质相关性剖析

在对川西亚高山针叶林的土壤生态研究中，使用了近年来流行的分形理论，并且发现了一些规律。阿坝州、甘孜州、木里县等地的川西亚高山针叶林的土壤类型包括山地棕壤、山地灰化棕壤、山地暗棕壤、山地棕色针叶林土、山地灰化土几种类型，其成土母岩则有砂板岩、钙泥板岩、板岩、砂岩、千枚岩、砂页岩、片岩等几种，质地类型多为轻壤土和中壤土。川西亚高山针叶林土壤的成土作用以母岩的机械破碎风化为主，表层土壤颗粒的分形维数为2.5209～2.7978，表明土壤质地粗糙，粗粉粒所占比重大，粘粉粒比重小；土壤结构相对松散，通透性较好；持水性相对较差。川西亚高山针叶林表层土壤颗粒分形维数主要由

森林凋落物（litter）是指系统中由生物组分产生，然后坠落归还到林地表面的所有物质的总称。它在森林生态系统中起着联系群落和土壤的桥梁作用，具有水源涵养和养分归还功能，对于川西亚高山针叶林的土壤生态系统具有重要意义。在原始林、次生林和不同林龄的人工林群落中，凋落量、贮量、养分归还量，以及凋落物分解速率和对林下土壤肥力状况的影响都不尽相同。研究表明，天然林的凋落物分解速率和对土壤肥力的维持和改善能力（考虑了包括自然含水量、容重、毛管含水量、pH及营养素含量等数据的差别）优于人工林，在其他方面则无明显优势。但是以上两点对土壤养分循环有着更重要的意义，也是造成人工林土壤理化性质恢复滞后，以及生态功能不完整的主要原因，是森林人恢复中需要改善的。

三、土壤与生物关系的研究

生物在土壤生态系统中扮演着极为重要的角色，它们的活动对于土壤的影响往往是最为快速而显著的。因此，土壤和生物之间的关系研究从土壤生态学出现起，就一直是该领域的研究重点和热点。早期的研究仅局限于土壤生物的经典生物学研究，如土壤中微生物的形态、数量、分类和分布等，目的也较为简单：揭示土壤生物活动对土壤发生和土壤肥力的影响。近年来，研究逐渐从微观和宏观两个角度不断发展。微观方面，深入到比如根际、孔隙、团聚体等微区内的微生物、微动物的研究，探索它们的形态、数量、分类、分布和对土壤性质的影响，以及它们在土壤中物质转移和转化（如C、N、S等元素的转化和污染物的降解）起到的作用。宏观方面，一定时空尺度内，植物群落演替过程怎样引起土壤理化性质的改变，从而导致土壤演变的发生，以及土壤演变的反馈如何反过来对植物群落演替产生影响的研究逐渐增加。此外，人类活动的影响也越来越受到关注。生物和土壤关系的宏观研究成为了近几年川西亚高山针叶林土壤生态研究的重要内容。

对川西亚高山针叶林土壤动物群落的研究发现，土壤动物群落以线虫纲、蜱螨目、弹尾目为优势类群，常见轮虫纲、倍足纲、线蚓科、猛水蚤目、双翅目幼虫等类群。相比于低山丘陵区阔叶林，川西亚高山针叶林的土壤动物群落倍足纲比例大大增加，线虫纲比例上升，而弹尾目和蜱螨目优势下降。同时，土壤动物群落以凋落物层密度最大，剖面分布具有表聚性。人工天然混交林土壤动物群落数量和多样性均略高于人工云杉纯林。林下植物的丧失，即灌木层和草本层的去除，会导致土壤动物密度、多样性指数降低，优势类群格局和功能团构发生变化，对于土壤动物群落产生消极影响。由于灌木层的多年生落叶阔叶树种的凋落物在数量、种类和质量上明显优于草本层，所以灌木层的丧失会给土壤动物群落带来更大的影响。

四、发展趋势

作为一门发展历史仅有几十年的新兴学科，土壤生态学在很多方面固然有待发展和完善，但这也表明它具有巨大的发展潜力，崭新的角度和综合的方法极有可能为许多研究难点和环境问题提供新的答案。显然，随着全球危机的日益严重，全人类对于生态问题的关注度将继续上升，土壤生态学的地位必将越来越高，推动其飞速发展。川西亚高山针叶林的土壤生态研究在短短十年的时间里，取得了非常丰硕的成果，在表明其重要价值的同时，也预示了未来的发展趋势。

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第4篇：土壤的生态功能范文

Abstract:Raise the value of ecosystem services, provides a theoretical basis for protecting the natural environment of human, but also how to provide a method of protecting the environment. The value of ecosystem services can be made is about the quantitative value of protecting the natural ecology, and further shows stick to the road of sustainable development, the need for economic development.

关键词:森林生态系统服务功能 生态系统服务功能价值评估方法

Key Words:Forest ecosystem services;The value of ecosystem services assessment methods

作者简介:陈屹,(1986年-)男,汉族,江西上饶人,中央民族大学人口、资源与环境经济学专业2008级研究生,研究方向:环境经济学。

地球的各生态系统提供了人类绝大部分的生存物资,如食物、氧气、药材、燃料,同时生态系统净化空气和水源、调节气候、提供娱乐文化等为人类提供生态服务。人类依赖生态系统所提供的这些“服务”而生存。生态服务功能是如此重要,可以通过对其进行价值评估来更直观的为大家所认识。我们都知道,通过砍伐森林为人类提供木材,木材的价值就是森林生态服务功能价值的一个组成部分。但是,大面积的森林被砍伐,随之而来的是水土的大量流失、生物多样性锐减、气候无法自我调节等等一系列本有功能的丧失,许多不可逆转的损失都是人类用其他方法无法弥补的,因为某个特定生态系统的功能,是其他生态系统无法取代的。通过对森林生态服务功能价值的评估就能使得人类更清楚应该如何应对环境危机。

一、森林生态系统服务功能概述

(一)森林生态系统服务功能的定义

森林生态系统服务功能是指森林生态系统与生态过程所形成及所维持人类赖以生存的自然环境条件与效用。

(二)森林生态系统服务功能价值研究现状

我国自20世纪80年代开始森林生态系统服务功能评价工作,大多数研究是借鉴国外的一些方法。1997年,由Gretch Daily等人系统地阐述了生态系统服务功能的内容与评价方法,并且分析了森林、湿地、海岸等生态系统服务功能价值评价的近20个实例,具有较高的学术价值。1997年Costanza等人对全球生态系统服务功能价值评价中将森林生态系统划分为热带森林和温带/北方森林两类分别进行了价值估算。我国自20世纪80年代开始森林生态系统服务功能评价工作,大多数研究是借鉴国外的一些方法。侯元兆等人第一次全面地对中国森林资源涵养水源、防风固沙、净化空气价值进行了评估,薛达元等人(1999) 采用市场价值法、影子工程法、机会成本法、费用分析法等对长白山自然保护区森林生态系统间接经济价值进行了评估。欧阳志云等(1999) 对海南岛及中国陆地生态系统服务功能进行了评价。其森林评价的特点是考虑的服务功能比较全面。蒋延玲等根据全国第二次森林资源清查资料及Costanza等的方法估算了我国38种主要森林类型生态系统服务的总价值;成克武等采用市场价值法,替代市场法及恢复费用法对北京喇叭沟门林区森林生物多样性的价值评估。

(三)森林生态系统服务功能价值评估方法

目前常用的森林生态服务功能价值评估方法有市场价值法、机会成本法、旅行费用法、影子工程法、炭税法和造林成本法、条件价值法,市场价值法适合于没有费用支出但有市场价格的服务功能的价值评价;机会成本法主要针对具有稀缺性的自然资源和生态资源,在核算时既考虑使用者本人开发资源所付出的代价,也要考虑资源开发对他人的影响以及后代人由于不能使用该种资源所需付出的代价;影子工程法是指当环境受到污染或破坏后,人工建造一个替代工程来代替原来的环境功能,用建造新工程的费用来估计环境污染或破坏所造成的经济损失的一种方法;炭税法和造林成本法计算出单位干物质生产量所吸收的CO2和释放O2,并根据国际和国内对CO2排放收费标准将生态指标换算成经济指标,得出固定CO2的经济价值;条件价值法是生态系统服务功能价值评价中应用广泛的评价方法之一。

二、森林生态服务功能价值评估方法问题与对策

(一)现行森林生态服务功能价值评估方法存在的问题

根据目前研究现状,我国森林生态系统服务功能的研究还处于起步阶段,森林生态统服务价值评估,即定量受到学科知识结构的约束,方法的探究也是所面临的难题。无论从理论和研究方法上,该研究都存在一些问题。

1.研究的范围问题

森林生态服务功能价值的计量一般是在宏观的层面上进行,并不能保证每个微观个体得到考虑,统计数据的不精确。使得评价得出的结果偏差较大,难以形成普通通用的价值评价方法。此外,森林生态系统服务功能的价值评估是一个主观的行为,每个评估主体的不同必然带来评价结果的差别,使评价结果的实用性打折扣。

2.评估方法缺乏动态

对森林生态服务价值评估,需要大量的数据,长期的观察才能得到这些数据。现在存在的问题是科学研究森林生态服务价值往往都是短期的、静态的,评估的结果的长期有效性得不到保障。

3.价值重复计算

前述对生态系统服务功能的分类有17种,这种分类不是绝对的,生态系统往往在发挥一个功能的同时,发挥着另外一个功能。而对森林生态系统服务价值进行评估,按照服务功能每一项单独计算价值,这样无疑就会把生态系统的服务价值重复计算。

4.评价方法落后

森林生态效益价值评价研究,采用的技术手段比较落后,致使速度慢,无法快速有效的完成评估。无法得到某一时间点的某类数据。

(二)森林生态服务功能价值评估方法改进对策

1.提高数据真实性

为提高检测森林生态系统的数据真实性,应长期定位监测数据。在真实数据的基础上对森林生态系统服务价值进行评估,增加评估结果的可信度。

2.多学科的有机结合

生态系统服务价值的研究需要多学科的背景,只有很好的同时利用多门学科,才能摆脱知识结构的约束,完成价值评估研究。

3.提出生态效益计量评价指标

为避免重复计算生态系统服务价值,我认为应模仿企业环境绩效评价指标体系,为森林生态系统服务功能设定一系列的指标,指向每一类的生态服务点。这样做可以有效避免重复计算价值问题。

4.相关方法的引进

随着研究的深入,森林生态系统成为研究的重点,生态效益不显著的如农田、荒漠生态系统,相关研究较少。研究森林生态系统时,可以采取其他生态系统研究的特色方法,完善森林生态系统的研究方法。

三、森林生态系统服务功能价值评估

(一)涵养水源价值

根据影子工程法。计算整个区域所涵养的水量总量,如果将所涵养的水都看作是森林中虚拟建造水库的水,那么:涵养水源价值=涵养水源总量×水库水价格

森林就相当于一个容量大小与涵养水量相当的水库,我认为建造这样一个水库需要的费用也应考虑在内,所以涵养水源价值=涵养水源总量×水库水价格+建造水库成本。

(二)保持土壤价值

分为减少土壤侵蚀价值和减少N、P、K流失的价值。前者计算方法为:

减少土壤侵蚀价值=林区减少土壤侵蚀总量×林业生产年平均收益

林区减少土壤侵蚀总量=减少土壤侵蚀模数×有林地面积

后者需要做土壤养分测定,计算方法为:

减少N、P、K流失的价值=侵蚀土地面积*单位面积土层中N、P、K总量×化肥替代价格

保持土壤价值为两者之和:

保持土壤价值=减少土壤侵蚀的价值+减少N、P、K流失的价值

上述计算过程,常见问题在于数据的获得准确性较差,需要多点取数,求平均值。一旦森林土壤流失减值,造成的损失并非如此简单的计算,因为土壤是基本上所有植物扎根的地方,是植物生命的根本。

(三)固定CO2释放O2价值

根据森林各树种的年生长率和各森林面积可以计算得出固定CO2量和释放O2量。对于CO2量,采用造林成本,计算总价值;对O2量,采用工业生产成本,计算总价值。

森林生态系统固碳制氧服务功能价值=固碳总价值+制氧总价值

固碳制氧过程,应该算作一个过程的两方面,固碳的同时就能制氧,森林生态系统服务功能价值的计算不应将两者价值相加,可避免造成的重复计算。

(四)净化空气价值

对于SO2、粉尘颗粒的净化是森林生态系统的重要功能,采用吸收能力法,已知每单位面积阔叶林或针叶林的吸收SO2能力,乘以不同树种总面积,乘以工业固SO2的投入。得到净化SO2能力。对于吸附粉尘颗粒,同样采取吸收能力法,得出林区吸收粉尘的服务功能价值。

净化空气价值=吸收SO2的价值+粉尘颗粒净化的价值

=工业固定等值SO2投入成本+工业粉尘颗粒净化成本

(五)供人们休闲游憩价值

采用费用支出法,以游憩者支出的费用总和作为生态游憩的经济价值。但是对于尚未开发的景区,和无法开发的景区,可以采用旅行费用法,模拟旅游市场,计算出游憩价值。

森林生态系统服务功能总价值=上述各项价值的总和。

四、结论

上述评估方法是粗略的,存在部分重复计算、数据不具代表性、功能分类不全面等等缺陷。但是尽管是保守或是高估的计算结果也可得出森林生态系统具有巨大的生态服务功能价值,其中休闲游憩价值占服务功能总价值的46%,这为发展当地旅游业发展,如何在不破坏当地生态环境的同时,增加当地经济收入提供了理论支持,同时,也让人们清楚的意识到保护环境的重要性,不能因为眼前的蝇头小利而破坏环境,造成服务功能减值将远远大于收益,不利于社会的可持续发展。

可持续发展的核心就是要通过维持与保护生态系统来保护人类的生存环境,保护地球生命支持系统,维持一个可持续的生物圈。现代研究证明生态服务功能是人类生存与现代文明的基础,科学技术能影响生态服务功能,但不能替代自然生态系统服务功能,维持生态服务功能是可持续发展的基础。

参考文献:

[1] Costanza R,Arge R D,Groot R D,et al.The value of the world’s ecosystem services and natural capital [J].Nature, 1997(387):253-260.

[2]财政部农业司.WTO与国外农业财政政策[C].北京:经济科学出版社,2005.

[3]许纪泉.武夷山自然保护区森林生态系统服务功能价值评估[J].林业资源管理,2007(3).

[4]王兵,李少宁,郭浩.江西省森林生态系统服务功能及其价值评估研究[J].江西科学,2007,(5).

[5]薛达元,包浩生,李文华.长白山自然保护区森林生态系统间接经济价值评估[J].中国环境科学,1999,(3).

[6]许纪泉.武夷山区森林生态系统服务功能价值评估及其空间分布研究[D].福建:福建师范大学,2007.

[7]刘承江,张恒庆.森林生态服务功能价值评估方法研究[J].辽宁林业科技,2008,(6).

[8]宝音都扔,郭晓川.生态系统服务定价方法刍议[J].内蒙古农业大学学报,2007,(31).

[9]荆克晶,鞠美庭.对生态系统服务功能价值评估中相关问题的探讨[J].环境科学与技术,2004,(8).

第5篇：土壤的生态功能范文

关键词：两栖植物；固土护坡；消涨带岸坡；研究；进展

中图分类号：TU　文献标识码：A　文章编号：1672-3198(2011)04-0282-01

现今对于河流、湖泊、水库等堤坝的护堤或迎水坡的护岸，人们已逐渐认识到，较之于以往普遍采用的土石刚性护岸，以生态学原理、结合景观美学、采用以植物措施为主的生态型护岸具有更多的优点。而在堤坝或迎水坡消涨带的生态型护岸中，既耐干旱又耐水淹的两栖植物的选择则是植被营造成功与否的关键。

1、两栖植物的内涵

两栖植物，是指既能在水位高涨期间成为水中正常生长的植物，也能在水位下降期间转成陆地正常生长的植物。众所周知，植物的演化经历了由水生(海洋)的藻类逐渐登陆并发展而占领整个陆地不同的生态域并最终形成森林的过程。约距今5.2亿年开始，出现了既可以在海洋生存也可以在海边陆地生存的“似苔藓植物”，这是地球上最早出现的两栖植物。此后随着地球的地质运动与气候变化，植物不断演化和进化，地球上不同的生态域逐渐出现了不同的生境植物。在世界各地的广大湿地、沼泽、河岸、湖岸以及海岸地区，因雨季及非雨季的水位消涨而孕育了丰富的两栖植物。目前水生植物中的大部分挺水性植物，在自然界都属于两栖植物。

2、两栖植物固土护坡作用的分析

2.1两栖植物的阻雨缓冲功能

降雨是产生土壤侵蚀的主要因素，只有降低降水量，才能从根本上阻止和减缓土壤侵蚀。在的坡地上建植两栖植物，能够降低降雨的势能，而且根本上阻止和减缓土壤侵蚀。两栖植物的密度和盖度越大，减弱降雨势能的作用就越大，固土护坡的效果就愈好。

2.2两栖植物的防水流下切功能

两栖植物不仅地上部分具有良好的滞雨、降低降水势能，保护土壤、防止侵蚀的功能，而且，其地下庞大的根网和地上致密的草群结合起来，具有防止地表径流的形成及水流下切的功能，能最有效地固土护坡，防止水土流失。

2.3两栖植物的聚土阻沙功能

两栖植物极易成活且生长茂盛，加上根系深厚庞大，株丛牢固，能有效地聚积和阻挡从坡顶冲下的泥沙和碎石。

2.4两栖植物的涵养水源功能

在没有植被的边坡上，不仅容易水土流失，而且边坡保水性能差，边坡干燥坚硬。而种植了大量两栖植物的边坡，每年大量的枯叶腐根留入土中，大大提高了土壤肥力，改善了土壤结构，使土壤孔隙度增大，土壤容重降低，从而提高了土壤的渗透力和蓄水力，对两栖植物群落的繁衍和生长更为有利。

3、两栖植物在消涨带岸坡的应用和研究现状

3.1两栖植物的耐水性和耐旱性研究

通过了解不同两栖植物的耐水性和耐旱性，讲而讲行合理的生态配置，有助于我们更好的利用两栖植物达到固土护坡的目的。两栖植物已经进化到具有在导致陆生植物死亡的水淹条件下生存的适应能力。野稻、香蒲、芦苇等的主要表现之一是有气孔，通过这些气孔可将氧气从植物上部器官输送到根部，并能通过根系扩散氧化根际的土壤；水毛莨的水中叶细裂成丝状，而气生叶却成掌状深裂；慈姑的水中叶成带状，气生叶则呈箭形。正是因为这些特殊构造才使植物在受水分胁迫时仍能正常生长。植物的耐水淹能力不仅与种类有关，亦与个体高度、生长状况有关；同一种两栖植物，不同的生长期耐水深度不一；两栖木本能够生存的极限水位是不能全淹没顶。

3.2两栖植物在水库、河道堤坝消涨带岸坡中的应用与研究

两栖植物因其耐涝性、耐旱性、抗瘠薄性等优良特性，被广泛用于消涨带的固土护坡和植被防护中。1996年莫熙穆等在广东局部地区发现榕属的一种能忍耐长期洪涝和干旱可能是生态两栖植物，随后在高州水库消涨带岸坡种植水榕、水翁混交护岸林带并对其固土和护岸效果进行了研究，结果表明：水榕、水翁混交林具有显著的绿化固土和护岸效果。其他植物如香根草、狗牙根、竹节草等，被广泛适用于消涨带固土护坡的研究中。

3.3消涨带岸坡固土护坡中两栖植物的选择与生态配置

选择两栖植物时应因地制宜。如落羽杉、池杉、水松等较适合在水位高差较小、土壤肥沃的淤泥质滩涂种植，在土壤瘠薄、坡度较陡的水库库岸则不适宜；菏、鸢尾、营蒲、千屈菜、慈菇、泽泻、水蓼、花蔺、雨久花等仅适合在池塘、小溪等落差较小的水域种植；红树林适合在海岸滩涂种植，淡水引种技术尚不成熟。近年来的研究发现，铺地黍、李氏禾对各类消涨带岸坡具有广泛的适应性，易种易管，2-3月即可迅速覆盖地表；水榕不仅耐旱耐淹，而且根系发达、树形丰满、枝叶茂密、四季常绿、能自我繁殖“独木成林”，较传统两栖木本植物具有更优良的固土、生态及景观功能。消涨带植被要充分发挥固土护坡的功能，就必须根据恢复生态学原理，对两栖植物进行合理配置，即既要营造乔、灌、草结合的立体空间，树种、草种又要在以适应性为前提的基础上注重多样性。

参考文献：

[1]董建伟，裴宇波，王丽秋，环保型绿化混凝土的研究与实践，吉林水利，2002

[2]孙发政，类芦的固土护坡性状及其生产应用价值，草原与草坪，2004

第6篇：土壤的生态功能范文

生态主义的设计早已不是停留在论文或图纸上的空谈，也不再是少数设计师的实验，生态主义已经成为风景园林设计师内在的和本质的思考。尊重自然发展过程，倡导能源与物质的循环利用和场地的自我维持，发展可持续的处理技术等思想贯穿于风景园林设计、建造和管理的始终。在设计中对生态的追求已经与对功能和形式的追求同等重要，有时甚至超越了后两者，占据了首要位置。

生态学思想的引入，使风景园林设计的思想和方法发生了重大转变，也大大影响甚至改变了风景园林的形象。风景园林设计不再停留在花园设计的狭小天地，它开始介入更为广泛的环境设计领域，体现了浓厚的生态理念。

1　与风景园林设计相关的主要生态学理论

1.1　生物多样性原理

生物多样性理论不仅反映了群落或环境中物种的丰富度、均匀度等，也反映了群落的动态结构与稳定性，以及不同的环境条件与群落的相互关系。城市中的生境条件比较恶劣，环境资源比较匾乏，物种通过本身一系列的相应变化来增加自己的适合度，以充分利用有限的环境资源，从而保持系统的稳定。群落中物种多样性尤其是遗传多样性越高，物种对环境的适应能力就越强，群落抗干扰的能力和维系自身动态平衡的能力也就越强。景观生态学中强调景观的异质性可提高物种总体共存的潜在机会。因此在现代风景园林的构建过程中以生物多样性原理为指导是其最基本的前提。

1.2　生态位原理

生态位理论已在种间关系、种的多样性、种群进化、群落结构、群演替以及环境梯度分析中得到了广泛应用。但生态位的概念不同的学者有不同的看法。主要有格林尼尔的“生境生态位”；埃尔顿的“功能生态位”；哈奇森的“超体积生态位”。在这里我们主要引用马世骏的生态位概念：是指一个物种在生态系统中的功能作用以及它在时间和空间中的地位，反映了物种与物种之间、物种与环境之间的关系。城市园林绿化植物的选配，实际上取决于植物生态位的配置，这直接关系到园林绿地系统景观审美价值的高低和综合功能的发挥。

在现代风景园林规划过程中，应充分考虑物种的生态学习性与生态环境条件，利用不同物种在空间、时间和营养生态位上的差异，合理地选配植物种类，避免种间或种内的直接竞争，形成结构合理、功能健全、种群稳定的复层群落结构，以利于种间互补，既充分利用光、温、水、气及养分等环境资源，又保证了群落和景观的稳定性。

1. 3　互惠共生原理

互惠共生又称互利共生，是指两个物种长期共同生活在一起，彼此相互依赖、相互共存、双方获利。如地衣即是藻与菌的结合体，豆科、兰科、杜鹃花科、龙胆科中的不少植物都有与真菌共生的例子：一些植物种类的分泌物对加一些植物和生长发育是有利的，如黑接骨木对云杉根的分布有利，皂英、白蜡与九里香等在一起生长时，互相都有显著的促进作用；但另外一些植物的分泌物则对其他植物的生长不利，如胡桃能分泌一种叫胡桃醒的物质，它能抑制其他植物的生长，因此在胡桃树下的土表层中一般是没有其他植物的；其它如：丁香、洋槐、薄荷、月桂、稠李、风信子等都会分泌一些不利于其他植物生长的物质，在园林中的植物配植时胡桃与苹果、松树与云杉、白桦与松树等都不宜种在一起，森林群落林下蕨类植物狗脊和里白则对大多数其他植物幼苗的生长发育不利。在生态园林建设过程中应用植物间的这种相互关系，能有效地促进群落的稳定。

1.4　生态平衡原理

生态平衡是生态学的一个重要原则，其含意是指处于顶极稳定状态的生态系统，此时系统内部的结构与功能相互适应与协调，能量的输入和输出之间达到相对平衡，系统的整体效益最佳。在生态园林的建设中，强调绿地系统的结构和布局形式与自然地形地貌和河海湖泊水系的协调以及城市功能分区的关系，着眼于整个城市生态环境，合理布局，使城市绿地不仅围绕在城市四周，而且把自然引入城市之中，以维护城市的生态平衡。近年来，我国不少城市己开始了城郊结合、森林与园林结合、扩大城市绿地面积走生态园林建设的道路，如上海、北京、合肥、南京、深圳、厦门等。

1.5　生态调控原理

生态调控是生态系统研究的一个重要理论，主要研究以人为中心的社会一经济一自然复合的城市人工生态系统。自然生态系统的中心事物是生物群体，它与外部环境的关系是消极地适应环境，并在一定程度上改造环境，因而自然生态系统的动态、演替，无论是生物种群的数量、密度的变化，还是生物对外部环境的相互作用、相互适应，均表现为“通过自然选择的负反馈进行自我调节”的特征。而在人工生态系统中，尤其是在城市生态系统中，是以人类为中心的，人类与其外部环境的关系是人积极地、主动地适应环境和改造环境，其系统行为很大程度上取决于人类所做出的决策，因而它的调控机制主要是人为的而不是负反馈的调节。生态园林是城市生态系统的一个子系统，要使其具有合理的结构、能最大限度地发挥其功能，系统本身可以自我调节，达到良性循环的生态系统，就需要以生态调控原理作为指导，使整个系统实现循环再生、协调共生、持续自生。在生态园林这一生态系统中，由于人的社会性与能动性，表明了它同自然生态系统间的重大区别，它可以通过人类进行有限度的协调，使系统的生态效益最高，使各组成成分之间相互协调，使系统更加适应外部环境。

2　生态学理论在风景园林设计中的主要应用

2.1　应用生态学原理，保护利用场地现有的自然生态系统

在风景园林设计中，应用生态学原理进行设计，保护自然环境不受或尽量少受人类的干扰，现有场地往往经过很长时间已经形成了新的动植物生态系统。在景观改造时，根据生态平衡原理，要充分的保护利用，尊重场地原有的自然环境的生态特征，尽可能将原有的有价值的自然生态要素保留下来并加以利用，组织到园林景观的设计中去。主要手法有：

2.1.1　利用当地的乡土资源

乡土植物是指经过长期的自然选择及物种演替后，对某一特定地区有高度生态适应性的自然植物区系成分的总称。它们是最能适应当地大气候生态环境的植物群体。除此之外使用乡土物种的管理和维护成本最少，能促使场地环境自生更新、自我养护。还因为物种的消失已成为当代最主要的环境问题。所以保护和利用地带性物种也是时代对风景园林设计师的伦理要求。

2.1.2　尊重场所自然演进过程

现代人的需要可能与历史上该场所中的人的需要不尽相同。因此，为场所而设计常常不会模仿和拘泥于传统的形式。但是从生态学理论来看，新的设计形式仍然应以场所的自然过程为依据，依据场所中的阳光、地形、水、风、土壤、植被及能量等。设计的过程就是将这些带有场所特征的自然因素结合在设计之中，从而维护场所的健康。作为风景园林设计者应尽量保留原场所的自然特征，如泉水、溪流、造型树、已有地被、及名树、古木、水、地形等，这是对自然的内在价值的认识和尊重，这样既能在一定程度上降低投资成本，又能避免为了过分追求形式的美感， 对原有的生态系统造成无法弥补的破坏。

2.2　基于生态调控原理，利用并再生场地现有的材料和资源

生态调控原理中的循环再生，倡导能源与物质的循环利用贯穿于现代风景园林设计的始终，生态的风景园林设计要尽可能使用再生原料制成的材料，尽可能将场地上的材料和资源循环使用，最大限度地发挥材料的潜力，最大限度地减少了对新材料的需求，减少了对生产材料所需的能源的索取。

2.3　土壤的设计

在风景园林设计中，植物是必不可少的要素，因而在设计中选择适合植物生长的土壤就显得很重要。主要考虑土壤的肥力和保水性。分析植物的生态学习性，选择适宜植物生长的土质。特别是在风景园林的生态恢复设计模式中，土壤因子很重要，一般都需要对当地的土壤情况进行分析测试，选择相应的对策。常规做法是将不适合或者污染的土壤换走，或在上面直接覆盖好土以利于植被生长，或对已经受到污染的土壤进行全面技术处理。采用生物疗法，处理污染土壤，增加土壤的腐殖质，增加微生物的活动，种植能吸收有毒物质的植被，使土壤情况逐步改善。如在美国西雅图油库公园，旧炼油厂的土壤毒性很高，以至于几乎不适宜作为任何用途。设计师哈格没有采用简单且常用的用无毒土壤置换有毒土壤的方法，而是利用细菌来净化土壤表面现存的烃类物质，这样既改良了土壤，又减少了投资。

2.4　以生态平衡、生物多样性为理论的植物配置的设计

2.4.1　植物材料的选择

根据生态位理论，在进行植物配置时，应充分考虑物种的生态位特征，合理选择配置植物种类，避免各个物种对空间和营养的争夺，种间互相补充，既充分利用环境资源、生长良好，形成结构合理、功能健全、种群稳定的复层群落结构，又能形成具有良好视觉效果的园林景观。根据各种植地不同的实际情况（如干旱、贫瘠、土壤密实、污染严重、病虫害严重等），有针对性、有侧重点的选择植物种类，尤其是高大乔木优势种的选配，直接决定了园林生态效益的发挥程度。园林生态设计中要求利用不同物种在空间和营养生态位上的分异来配置植物，充分利用空间、营养，各个种才能协调共生。

因此，在植物材料选择时，应该因地制宜，发挥不同植物的各自优势，最大限度地满足植物生长所需要的生态条件，根据实际情况的不同，进行相应的选择。

2.4.2　运用具有生态效益的植物

不同的树种其生态作用和效益也不相同，有的相差很大。因此，为了提高植物造景的生态效益就必须选择那些与各种污染气体相对应的抗性树种和生态效益较高的树种。

2.4.3　遵从生物多样性原理，模拟自然群落的植物配置

物种多样性主要反映了群落和环境中物种的丰富度、均匀度、群落的动态与稳定性，和不同的自然环境条件与群落的相互关系。生态学家认为，群落结构愈复杂，系统也就愈稳定。因此，风景园林设计过程中，设计多个种组成的植物群落，比单物种中群落更能有效利用资源，具有更大稳定性，即保持各物种多样性如动植物种资源多样性、各种文化特质多样性等，具有重要深远的生态环境意义。

2.5　以循环为主的水的设计

在风景园林设计中从生态因素方面对水的处理一般集中在水质的清洁、地表水循环、雨水收集、人工湿地系统处理污水、水的动态流动以及水资源的节约利用等方面。在风景园林设计中充分利用湿地中大型植物及其基质的自然净化能力净化污水，并在此过程中促进大型动植物生长，增加绿化面积和野生动物栖息地，有利于良性生态环境的建设。

第7篇：土壤的生态功能范文

关键词：土地利用方式；杂草群落结构；生物多样性；土壤养分；山东丘陵

中图分类号：S451文献标识号：A文章编号：1001-4942（2017）05-0091-06

Effects of Different Land Use Patterns on Community Structure and

Dynamics of Weeds in Hilly Regions of Shandong Province

Zhao Bin1，Si Jisheng2，Li Shengdong2，Wang Fahong2，Wang Zongshuai2

（1. College of Agronomy and Plant Protection， Qingdao Agricultural University， Qingdao 266109， China；

2. Crop Research Institute， Shandong Academy of Agricultural Sciences， Jinan 250100， China）

AbstractIn order to clarify the effects of different land use patterns on farmland ecosystem in hilly regions， the experiment was carried out in spring of 2015 in Linqu County， Shandong Province. Two traditional land use patterns （wheat and millet fields） and three novel land use patterns （vegetable fields， peach orchards and abandoned lands） were selected as experimental objects.The soil nutrients， weed community structure and biodiversity were investigated and analyzed under the five land use patterns.The results indicated that the vegetable fields and peach orchards had obviously higher soil organic carbon （SOC）， total nitrogen （TN） and total phosphorus contents compared with the abandoned lands， wheat fields and millet fields. The soil available phosphorus （AP） and electric conductance （EC） of vegetable fields were significantly higher compared with the other land use patterns. The similarity coefficient of weed communities under the 5 land use patterns was 0.05～0.46. The species richness（SR） of abandoned lands was the highest （9.83）， while that of vegetable fields was the lowest （3.33）.The DA functional group reigned supreme in wheat fields， and the MA functional group reigned supreme in abandoned lands.The millet fields and peach orchards had relatively even distribution of weed functional groups， and the former was dominated by the MA and DP functional groups while the latter was dominated by the MA and DP functional groups.The abandoned lands and millet fields had higher plant diversity with the diversity indexes as 1.74 and 1.73 respectively， and the diversity index of peach fields， wheat fields and vegetable fields decreased in turn.

KeywordsLand use pattern；Weed community structure；Biodiversity； Soil nutrients；Hilly regions of Shandong Province

土地利用方式的改变可以影响农田生态系统中土壤养分状况、杂草群落的结构和组成[1-3]。张心昱等[4]研究表明，菜地和果园等高投入地块土壤养分水平较高，撂荒地次之，玉米地、大豆地等低投入地块土壤养分总体含量偏低。谷艳芳等[5]比较了撂荒地、葡萄园、玉米地、大豆地、小麦地及弃耕地等6类不同土地利用方式对黄河冲积平原中杂草群落结构的影响，发现仅葡萄园等果园地块杂草群落结构较为合理。山东省丘陵面积广阔，区域内光、热资源丰富，农业生产方式多样，土地生产潜力大。近20年来，为了获得更高的经济收益，大量农民外出务工和传统农业用地转换为高投入的菜地、果园和撂荒地，这种现象在山东省丘陵地区比较突出。有鉴于此，笔者选择潍坊市临朐县五井镇（36°24′N，118°29′E）为研究对象，对山东省丘陵地区的农田、果园、菜地以及撂荒地的土壤养分状况、杂草群落结构和组成进行初步研究，以期为该区域农田生态系统合理利用和保护提供一定理论依据。

1材料与方法

1.1调查与取样

临朐县五井镇为典型丘陵山区，农耕历史悠久，耕作制度为一年两熟，主要粮食作物为小麦、玉米和谷子，果园和菜地分布广泛。气候为温带季风型大陆性气候，四季分明，雨热同期，干湿季明显，年平均降雨量700 mm左右，年平均气温12.4℃，年平均日照2 578.6 h，无霜期191 d。于2015年春季（4月份），选择有代表性的农用土地类型，在样地内均匀分布调查点。土地类型包括小麦地、谷子地、有10～20年种植史的桃园和菜地、撂荒地进行调查取样，每种土地利用方式调查15块样地。样方采用5点取样法，桃园取样面积为1.5×1.5=2.25 m2，其它取样面积均为1×1=1 m2，记录样方内杂草种类以及各种杂草在样地的田间密度。同时向土地经营者调查耕作和除草方法（表1）。

1.2土壤养分测定

土壤有效磷（AP）采用0.5 mol/L NaHCO3浸提-钼锑抗比色法测定；pH用电位法测定；总盐（EC）用电导率仪测定[6]。土壤总有机碳（SOC）采用高温外热重铬酸钾氧化-容量法测定；全氮（TN）采用浓硫酸消煮-半微量凯氏法测定；全磷（TP）采用HClO4-H2SO4消煮-钼锑抗比色法测定[6]。

1.3杂草种群数量特征处理方法

杂草按Puricelli功能群分类方法分为单子叶短期生植物功能群（monocoly ledonous and annual & biennial，MA）、双子叶短期生植物功能群（dicoty ledonous and annual & biennial，DA）、单子叶多年生植物功能群（monocoly ledonous perennial，MP）和双子叶多年生植物功能群（dicoty ledonous and perennial，DP）4种功能类群。用Benger-Parker多度（Pi）、Shannon均匀度指数（J）和Shannon-Wiener多样性指数（H′）、Simpson优势集中度（C）、Sorensen群落相似系数（V）、物种丰富度（S）[7，8]表示杂草种群数量特征。计算公式为：

（1）Pi=ni/N ， ni为每个类群的个体数， N 为总个体数；

（2）H′=-∑Pi lnPi；

（3）J=（-∑Pi lnPi）/lnS，S为各样地杂草群落中的物种数；

（4）C=∑Pi2。

1.4数据处理

运用Microsoft Excel和SPSS统计软件对原始数据进行处理，均值进行t检验和方差分析。运用SigmaPlot 12.0软件绘图。

2结果与分析

2.1不同土地利用方式下土壤养分状况

土壤有机质（碳）含量的高低和土壤养分状况的好坏直接相关，不同土地利用方式对丘陵地区土壤养分情况的影响存在显著差异（表2）。桃园和菜地中SOC含量较高，其次为撂荒地和小麦地，谷子地最低。在低投入的谷子地中SOC/TN最高，其次是小麦地和撂荒地，而高投入的桃园和菜地最低，说明谷子地土壤更有利于SOC的积累。

菜地和桃园土壤中TN和TP含量较高，小麦地和撂荒地居中，谷子地最低。其中菜地TP含量超过1.0 g/kg，AP含量显著高于其它土地利用方式，桃园次之，而其它土地利用方式下AP差异不显著。菜地的电导率（EC）也显著高于其它土壤。桃园、菜地等高投入土壤的pH值较高。

MA、DP分别只占有6.1%和12.1%；撂荒地杂草功能群相对多度，MA高达77.3%，占绝对优势，DA、DP和MP各占9.0%、7.7%和2.3%；桃园地杂草功能群以MP和MA为主，分别为39.0%和36.4%，DA和DP 只占到17.4%和10.2%；菜地杂草功能群以DA为主，占到60.5%，其次为MP 15.8%，DP和MA较少，分别只占到12.2%和9.8%；谷子地s草功能群以MA和DP为主，分别为49.1%和40.0%，DA较低只占7.3%，MP最低，仅3.6%。

2.3不同土地利用方式下杂草多样性

不同土地利用方式下杂草多样性统计结果见图2。撂荒地的物种丰富度（9.83）显著高于其它地块，桃园和谷子地次之，小麦地（3.83）和菜地（3.30）的物种丰富度低。多样性指数H′表现为撂荒地1.74>谷子地1.73>桃园地1.37>小麦地1.26>菜地1.08，其中撂荒地和谷子地两者间差异不显著（P桃园地0.37>小麦地0.31>撂荒地0.25>谷子地0.20，其中菜地和桃园地差异并不显著。

2.4不同土地利用方式下杂草群落的相似系数

由表3可以看出，小麦地-撂荒地与桃园-撂荒地的杂草群落相似系数显著高于其它地块之间的相似系数，分别为0.40和0.46，其中菜地-小麦地、谷子地-小麦地杂草群落相似系数低，分别为0.08和0.05。桃园-菜地和桃园-谷子地杂草群落相似系数差异并不显著。

3讨论

为追求更高的经济效益，该区域农民更热衷于将传统农业用地转变为桃园和菜地。其中，桃园较传统农业用地来说减少了耕作次数，降低了对土壤环境的人为扰动，总体上有利于SOC的积累，是该区域较为理想的农田生态系统。菜地是以大量化肥及有机肥施入为前提，耕作及灌溉过于频繁，虽然其土壤养分含量最高，但极易发生农业非点源污染，所以应改变菜地的水肥管理方式，如大力推广秸秆还田、保护性耕作（少耕、免耕、秸秆覆盖等）[11]，减少化肥的投入，适当增施有机肥，并且灌溉次数应维持在一年1～2次。

不同土地利用方式下农田生态系统杂草群落的结构组成和多样性等是生态因子和人为干扰共同作用的结果。首先，杂草的萌发、生长、种群的构建等均与除草措施、小气候条件（光照、温度、土壤肥力条件等）以及耕作制度相关。经调查发现，该地区近年来多采用化学除草剂除草，导致除草剂敏感型物种受到限制、田间优势种单一、杂草多样性减少，同时增加了非敏感性杂草物种[6]，如猪殃殃、酸模等。土地耕作方式也影响到杂草的群落结构[12]，在区域尺度上，相同地区大体上具有相同的杂草资源。一年生杂草群体主要来自于土壤种子库，耕作活动容易打破土壤种子库的种子休眠，促进杂草种子萌发和幼苗生长，因此农田中一年生杂草与土壤种子库的关系更为密切[13，14]。谷子地的耕作时间是3月份，所以耕作活动很可能打破了土壤种子库的种子休眠，促进一年生杂草群体的萌发和幼苗生长；而小麦地耕作时间是去年的10月份，所以4月份调查杂草群落小麦地一年生杂草群落较少，小麦地和谷子地杂草相似度较低。其次，由于人为干扰，作物具有争夺更多可利用环境资源的优势，但不同作物与杂草的竞争强度和所争夺的资源存在差异，主要表现在以下两个方面：①作物的种植密度大能截获大量的太阳辐射，灌层下弱光照使杂草光合作用受到影响，增加杂草的死亡率，降低杂草的竞争能力；②作物对土壤中氮、磷、钾等土壤养分的利用优势，增加了作物优势度，减少了杂草的物种丰富度和物种多样性[15，16]。撂荒地杂草间自由竞争，一些生长力强、传播广、抗逆性强的杂草如狗尾草、旋复花能占据大量资源，成为撂荒地的优势种群，同时直接或间接地影响撂荒地中其它杂草种类的生存和分布。

4结论

4.1从该地区的土壤理化性质状况来看，其土壤养分情况总体处于中等偏低水平，只有菜地和桃园中土壤TP和AP含量较为合理。这与刘世梁在卧龙湿润高山地区林地土壤养分含量的研究结果一致[9]。肥料的投入量对土壤的化学性质影响较大，菜地和果园中施氮磷肥^多，小麦地施入较少；谷子地施肥水平最低。这与张心昱在北京市延怀盆地研究的施肥水平与土壤中的TN、TP和AP含量水平相一致[10]。在研究区域内的所有农田中，化肥的施用量远远超出有机肥投入量，菜地和桃园施肥量过高，这在一定程度上带来资源浪费和环境污染。

4.2不同土地利用方式下丘陵杂草群落结构中种群的组成差异较大，小麦地和谷子地杂草种群与种植作物和耕作制度有关，撂荒地和桃园地杂草组成与土地利用方式改变的时间长短关系密切。不同土地利用方式下物种的相对多度分布格局不同，优势种差别较大，多度分布不均匀；撂荒地常见杂草种类和偶见杂草种类多、相对分布均匀，这在一定程度上说明其植物群落结构的稳定性较高。

4.3不同土地利用方式影响植物功能群的丰富度和每个功能区多度分布格局，桃园和谷子地人为活动均小于小麦地和菜地，4个功能群分布格局比较均衡。小麦地和菜地杂草功能群多样性偏低，而且小麦地单一杂草功能群麦瓶草占绝对优势，菜地无占绝对优势的杂草功能群。受人为干扰最小的撂荒地杂草功能群分布也不均匀，其中狗尾草和早熟禾两个功能群具有优势。撂荒地杂草多样性指数保持最高，且均匀度指数也最高，优势集中度低；在4月份小麦地由于人为干扰较为严重所以田间杂草种群多样较低，杂草种群优势集中度较高；而4月份尚处于谷子幼苗期，所以人为干扰强度降低，田间多样性都表现为增加。桃园杂草生长环境单一，春季多样性稍高于小麦，略低于谷子地，多样性没有显著的变化。菜地生长环境也较为单一，春季和秋季多样性均低于其它地块，没有显著的季节变化。

各地块的水肥条件、季节差异、轮作制度各种生态因子和人为因素都同样影响到杂草的群落结构及生物多样性，特别是农田生态系统中各个因子如何相互作用、共同影响农田杂草的群落结构组成和多样性需要进一步系统研究。

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[14]Goldberg D E，Miller T E. Effects of the different resource additions on species diversity in an annual plant community[J]. Ecology，1990，71（1）：213-225.

第8篇：土壤的生态功能范文

关键词：水土保持水土流失水土保持功能

《水土保持法》及其《实施条例》中没有出现“水土保持功能”的术语，但是在水土保持法律文件中，水利部《关于水土保持设施解释问题的批复》第一次采用了“水土保持功能”的术语，表明了“水土保持功能”正式从一个学理概念转变和提升为一个专门的法律概念。该批复规定，水土保持设施是指具有防治水土流失功能的一切设施的总称。《实施条例》第21条第2款中所称的‘补偿’，是指对损毁或侵占水土保持设施所造成的水土保持功能的丧失或降低所必须给予的补偿。正确理解和适用“水土保持功能”这个专门的法律概念，对于开展水土保持执法具有重要的实践意义。

1、解释水土保持功能必先解释水土保持

1.1水土保持在学理上首先指一种自然状态或自然规律

在学理上，水土保持首先是指岩石土壤圈、水圈和生物圈相互作用和保持生态平衡下的水和土相互依存、自我更新的一种健康和谐的正向演替的状态和规律。从岩石到成土母质，从成土母质到土壤，都是在光、水、生物的作用下的一种健康和谐的正向演替的状态，最终土壤厚度不断增加，土壤肥力不断提高，给植物提供源源不断的养份。大气水、地下水、土壤水、地表水之间保持循环和相互补充，最终通过土壤水源源不断地给植物提供生态用水和养份。1957年颁布的《水土保持暂行纲要》有“…禁止滥伐林木，破坏水土保持”的表述，1982年颁布的《水土保持工作条例》也有“严禁滥伐林木破坏水土保持”的表述。这里的“水土保持”都指一种林木被覆下的水土资源不断自我维护和提高的自然状态或自然规律。

1.2水土保持在学理上还指人们一种有目标的思想、行为或技术

在学理上，水土保持还指人们在正确认识水土保持规律的前提下对人为活动进行调控，以纠正人为活动对水土保持状态所造成偏差和紊乱。这里的水土保持指人们这种有目标的水土保持思想、行为和技术。1981年国务院学科委员会明确，水土保持学科范围是“研究水土流失发生的原因和规律，水土保持的基本理论，据以组织综合措施，防治水土流失，维护和提高水土资源和土地生产力，从而有利于发展生产，合理利用水土资源，改善环境条件和自然面貌的一门综合性为其特点的应用技术科学。”1992年《中国大百科全书·水利卷》提出，水土保持学是一门水土流失规律和水土保持综合措施，防治水土流失，保护、改良和合理利用山丘区和风沙区水土资源，维护和提高土地生产力，以利于充分发挥水土资源的生态效益、经济效益和社会效益综合性技术应用科学。1996年关君蔚主编的《水土保持原理》提出，水土保持指防治水土流失，保护、改良和合理利用（山区、丘陵区和风沙区）水土资源，维护和提高土地生产力，以利于充分发挥水土资源的经济效益和社会效益，建立良好生态环境综合性技术科学。有意识地通过人力力所能及的手段，改变一部分环境因子，促使外力的破坏力减少，土体的抵抗力增强，终将使外力的破坏力小于或者等于土体的抵抗力，就控制了水土流失，也消除了水土流失对生产和生活上的危害，进而可以保护改善和合理利用水土资源，维护和提高土地生产力，建立良好生态环境，达到有益人民生活和生产的目的。这是水土保持最基本的原理。

1.3水土保持在法理上只能指人们与水土保持有联系的行为

在法理上，水土保持只能指人们与水土保持有联系的行为，包括消极行为和积极行为。但是不能包括与水土保持有关的思想、理论或者观点。因为法律是一种调整人们社会行为的规范，它的调整对象是人们的行为。因此，水土保持工作中，人们的水土保持思想观念问题是水土保持法律规范本身无法解决。《水土保持法》第二条规定，“本法所称水土保持，是指对自然因素和人为活动造成水土流失所采取的预防和治理措施。”

水土保持法律关系的客体一般只有水土保持设施（即物）和人们与水土保持有联系的行为（即行为）。根据环境与资源保护法原理，环境与资源保护法律关系中作为权利义务对象的物，必须是人们可以影响和控制的、具有环境功能的自然物。在水土保持法律关系中这种物就是水土保持设施，如森林、草地、荒山等。而这些行为则如林业采伐、整地造林、抚育幼林、垦复油茶、油桐等经济林木、开发建设项目的生产建设等。

2、解释水土保持功能必先解释水土流失

水土流失的概念在学理上有多种表述，但是在法律文件中没有法律概念上的表述。水土流失学理概念表述典型的有水土流失过程论、水土流失结果论等，以不同的学理概念表述为基础来理解法律概念上的水土流失，会造成《水土保持法》的适用上的不同法律效果。

2.1水土流失过程论

水土流失过程论，这里列出两种典型。1981年科学出版社《简明水利水电词典》提出，水土流失指“地表土壤及母质、岩石受到水力、风力、重力和冻融等外力的作用，使之受到各种破坏和移动、堆积过程以及水本身的损失现象。这是广义的水土流失。狭义的水土流失是特指水力侵蚀现象。”土壤侵蚀指“土壤在各种自然因素和人为因素的影响下发生破坏和搬运的现象。…土壤侵蚀有时仅指受水流作用，这与水土流失相似。”1990年王汉存编的《水土保持原理》提出，“土壤侵蚀就是在外界自然力量和人类不合理的经营活动影响下，土壤、母质、风化物、甚至基岩被剥蚀破坏、搬运和沉积的全过程。我国通称的水土流失，严格地讲应属土壤侵蚀中的水力侵蚀，而且除指土壤、母质的流失外，尚包括水的损失。不过习惯上，人们常将‘水土流失’与‘土壤侵蚀’两词等同起来使用。”

水土流失过程论虽为学理解释，但是通俗易懂。在水土保持科学知识宣传普及中采用，能产生较好的效果。特别在南方丘陵山区的人们在生产生活实践中对水土流失（水力侵蚀）有类似的感性认识，对此更好理解。根据水土流失过程论的定义，判断是否为水土流失的标准有三条：一是水土流失的对象是土壤、母质、风化物、基岩和水；二是水土流失的原因是外界自然力量和人类不合理的经营活动；三是水土流失的过程是破坏、搬运和沉积三个环节。但是水土流失过程论的定义有两点缺陷：一是对“水的损失”没有阐述清楚，是指土壤水的损失，还是地表水的损失，或者是地下水的损失？怎样理解水的损失？一般的业外人士都认为降雨转化为地表径流、地下渗流和地表蒸发，最终汇入江河湖海，水循环怎么会有损失呢？二是单纯强调具有破坏、搬运和沉积三环节的全过程，只是从现象上进行定义，没有从本质上进行定义。既容易导致概念的泛化，又对于认定特殊形式水土流失现象有一定障碍。如有的同志主张，旧城改造中旧砖房被折除过程，不负责的环卫工人在打扫垃圾时向城市排水管口倒垃圾，都是造成水土流失，这是典型的概念泛化。如有一块四周高的荒地，地面较平整，拟房地产开发，开发商提出他们进行基础开挖，土壤也不存在位移，不存在破坏、搬运和沉积三环节的全过程，因而不存在水土流失。作为水土保持执法人员如果也严格按此定义还真不好驳倒。这就需要水土流失结果论的定义了。

2.2水土流失结果论

1996年关君蔚主编的《水土保持原理》提出，水土流失是在陆地表面由外营力引起的水土资源和土地生产力的损失和破坏。土壤侵蚀是陆地表面，水力、风、冻融和重力等外力作用下，土壤、土壤母质和其他地面组成物质被破坏、剥蚀、转运和沉积的全过程。

显然，水土流失结果论，比起水土流失过程论，更宏观、简洁，也更接近水土流失的本质。根据水土流失因果论的定义，判断是否为水土流失有三条标准：一是水土流失发生的场所是陆地表面，除了海洋外的地球表面都有可能发生水土流失；二是水土流失产生的原因必须是外营力，最主要的外营力是水力、风力、重力和人为活动；三是水土流失产生的结果是水土资源和土地生产力的损失和破坏。

但是水土流失结果论也有其不足：一是更抽象，对于业外人士不好理解，需要作进一步的阐述。要解释外营力这个地学术语，要解释水土资源和土地生产力的损失和破坏。比如水的损失主要指降雨落到地表后，由于蒸发和蒸腾、地面径流和土体内渗流、向深层渗漏，从而造成对生产和生活不利的现象。二是容易导致水土流失概念的外延的无限扩张。单纯从“水土资源和土地生产力的损失和破坏”字面上理解，任何环境污染现象似乎属于水土流失的范畴，比如土壤污染、水污染，都导致水土资源和土地生产力的损失和破坏，都离不开水和人为活动的外力作用。

2.3水土流失的法律概念

虽然在法律文件中没有水土流失法律概念上的表述，但是可以从《水土保持法》总则部分，特别是第一条和第二条看出，《水土保持法》采用的学理基础是水土流失结果论的概念。进一步分析《水土保持法》总则部分，可以得出水土流失的法律概念有以下两个构成要件：

（1）水土流失的后果，或是水土资源的破坏和损失，或是加重水、旱、风沙灾害，或是恶化生态环境，或是影响生产，四者居其一则可满足。《水土保持法》第一条规定了立法宗旨，即为预防和治理水土流失，保护和合理利用水土资源、减轻水、旱、风沙灾害，改善生态环境，发展生产，制定本法。法律所要保护的，自然就是需要预防的水土流失所可能造成后果；（2）水土流失的原因既可以是单纯的自然因素，又可以是单纯的人为因素，还可以自然因素和人为因素的共同作用。水土流失是否有人为因素参与在所不问。

3、如何在水土保持执法中适用水土保持功能的法律概念

3.1水土保持功能的定义

根据《现代汉语词典》，功能有两种含义，一是事物或方法所发挥的有利的作用；另一种是效能。而效能指事物所蕴藏的有利的作用。因此，功能是指事物所发挥或蕴藏的有利的作用。那么，什么是水土保持功能呢？笔者认为，水土保持功能指陆地表面的各种类生态系统所发挥或蕴藏的有利于维护和提高水土资源和土地生产力的作用。为避免了循环论证，这个定义没有用“水土保持设施”，而准确地采用了陆地表面的各种类生态系统。因为生态系统是一个适用任何范围或任一等级的一个很广泛的概念，它可以具体指一个池塘、一块农田、一片森林，也可以指最大的生态系统生物圈。这里土地生产力是一个衡量和判断水土保持功能是否降低的重要指标，不能用政治经济学上的生产力概念来理解，只能采用生态学上的生态系统的生产力的基本原理来理解。

3.2森林、植被的水源涵养作用是水土保持功能的重要表现形式

森林和植被水源涵养作用指森林和植被覆被地面，截持降水，调节和吸收地面径流，固持和改良土壤，保护和滞蓄下渗水分，抑制蒸发，提高水分有效蒸腾，均匀积雪，改变雪和土壤的冻融性质，并能促进降水增加等有利人们生产和生活的效能，其本质是森林对水资源的有益影响，这种有益影响不仅局限于森林所在地区，而且对邻近地区，特别是江河下游地区影响更为突出。因此，在江河的水源区必须充分发挥森林水源涵养作用，做到“蓄水于山”和“蓄水于林”。因此，滥伐森林，毁坏植被、陡坡开荒等行为，从影响水源涵养作用意义上说，就是降低水土保持功能。

3.3生物生产力是表征水土保持功能的重要指标之一

生物生产力是一个生态系统中最基本的数量特征。生态系统内能量流的起点是绿色植物光合作用对光能的固定。世界上生物和人类生活的全部活动皆取决于植物光合作用中所获取的能量。植物在单位面积和单位时间（通常一年）内积累光能合成的总量称总生产力，通常用有机物质干重g/m2/年表示。通常情况下，按总生产力从大到小进行排序是森林、农田、疏林和灌丛、草原、荒漠。在其他环境因子如光照、水分、温度等条件相同情况下，植物数量和分布越少，总生产力越低，也就是水土地生产力越低，说明水土保持功能降低。这也就从理论上论证了人为生产活动挖掘、破坏地表和倾倒土（石、渣）占压地表，破坏植被，从而降低水土保持功能的命题。试问原来的植被都被占压和毁坏，何来光合作用和光能利用率，何来生物生产力？

3.4土壤水是是反映水土保持功能的重要指标之一

第9篇：土壤的生态功能范文

关键词：湿地；生态保护；生态恢复

一、湿地生态恢复理论

（一）湿地生态恢复的理论基础

湿地恢复，一方面指受损湿地生态系统通过保护使之自然恢复的过程，另一方面指通过生态技术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复或重建，再现干扰前的结构和功能，以及相关的物理、化学和生物学过程，使其发挥应有的作用。

湿地生态恢复的基本思路是根据地带性规律、生态演替及生态位原理选择适宜的先锋植物种，构造种群和生态系统，实行土壤、植被与生物同步分级恢复，逐步使生态系统恢复到一定的功能水平。

（二）湿地生态恢复的目标

湿地生态恢复的总体目标是采用适当的生物、生态及工程技术，逐步恢复退化湿地生态系统的结构和功能，最终达到湿地生态系统的自我持续状态。但对于不同的退化湿地生态系统，其侧重点和要求也会有所不同。总体而言，湿地生态恢复的基本目标和要求如下。

1.实现生态系统地表基底的稳定性。地表基底是生态系统发育和存在的载体，基底不稳定就不可能保证生态系统的演替与发展。这一点应引起足够重视，因为中国湿地所面临的主要威胁大都属于改变系统基底类型的，在很大程度上加剧了我国湿地的不可逆演替。

2.恢复湿地良好的水状况，一是恢复湿地的水文条件；二是通过污染控制，改善湿地的水环境质量。

3.恢复植被和土壤，保证一定的植被覆盖率和土壤肥力。

4.增加物种组成和生物多样性。

5.实现生物群落的恢复，提高生态系统的生产力和自我维持能力。

6.恢复湿地景观，增加视觉和美学享受。

7.实现区域社会、经济的可持续发展。湿地生态系统的恢复要求生态、经济和社会因素相平衡。因此，对生态恢复工程除考虑其生态学的合理性外，还应考虑公众的要求和政策的合理性。

二、湿地生态修复技术

（一）湿地生态恢复的技术

根据湿地的构成和生态系统特征，湿地的生态恢复可概括为：湿地生境恢复、湿地生物恢复和湿地生态系统结构与功能恢复。相应地，湿地的生态恢复技术也可以划分为3大类：湿地生境恢复技术、湿地生物恢复技术、湿地生态系统结构和功能恢复技术。

1.湿地生境恢复技术

湿地生境恢复的目标是通过采取各类技术措施，提高生境的异质性和稳定性。湿地生境恢复包括湿地基底恢复、湿地水状况恢复和湿地土壤恢复等。

湿地的基底恢复：通过采取工程措施，维护基底的稳定性，稳定湿地面积，并对湿地的地形、地貌进行改造。基底恢复技术包括湿地及上游水土流失控制技术、湿地基底改造技术等。

湿地水状况恢复：包括湿地水文条件的恢复和湿地水环境质量的改善。水文条件的恢复通常是通过筑坝（抬高水位）、修建引水渠等水利工程措施来实现；湿地水环境质量改善技术包括污水处理技术、水体富营养化控制技术等。

湿地土壤恢复：包括土壤污染控制技术、土壤肥力恢复技术等。

2.湿地生物恢复技术

主要包括物种选育和培植技术、物种引入技术、物种保护技术、种群动态调控技术、种群行为控制技术、群落结构优化配置与组建技术、群落演替控制与恢复技术等。

3.生态系统结构与功能恢复技术

主要包括生态系统总体设计技术、生态系统构建与集成技术等。湿地生态恢复技术的研究既是湿地生态恢复研究中的重点，又是难点。目前急需针对不同类型的退化湿地生态系统，对湿地生态恢复的实用技术（如退化湿地生态系统恢复关键技术，湿地生态系统结构与功能的优化配置与重构及其调控技术，物种与生物多样性的恢复与维持技术等）进行研究。

（二）湿地生态恢复方案确定

湿地生态恢复工程一般都是耗资巨大的复杂工程，如美国佛罗里达州大沼泽地重建项目，总投资为6.85亿美元。因此在确定湿地生态恢复方案之前，应对功能设计、操作程序、风险评价、指标体系、恢复技术等进行系统全面的研究和具体规划。Henry等对湿地生态恢复工程提出如下3点要求。

（1）加强对生态恢复合理性的论证；

（2）确定精确适当的恢复目标和恢复成功与否的判定指标；

（3）监测恢复前后生态系统的变化情况，并与参考生态系统进行比较。

在对多方案进行优化比较时，通常采用生态经济系统能值分析法，通过建立生态模型，模拟分析系统中的能流、物质流、信息流、货币流等，对生态工程在能量、环境、经济上进行综合评判和决策。该法已被Ton等成功地用于美国佛罗里达州钢城湾湿地恢复工程方案的优选。

三、结论与展望