9.1.3 评价指标含义及调查计算方法

更新于 2026年10月10日 版权声明
9.1.3 评价指标含义及调查计算方法

9.1.3.1 生态效益指标

所谓生态效益就是指森林生态系统在人类控制和干预下,其对人类环境系统的有序结构维持和动态平衡保持方面两者效益之和,包括调节气候、涵养水源、改良土壤、减少灾害、保护生物多样性等。包括C1土壤改良效益、C2改良小气候效益、C3生物效益、C4生态系统多样性效益。

(1)土壤改良指标(C1)

①土壤全盐量指标(D1):

土壤全盐含量是确定盐碱地改良程度的重要指标之一,辽宁泥质海岸的滨海盐渍土盐分组成主要以氯化物为主,碱化度高,pH高,总碱度占阴离子总量的40%~60%,土壤质地多为黏土,物理特性不良,养分含量低,滨海苏打盐渍土的土壤含盐量在0.2%~0.4%,pH9~10,总碱度1左右,严重影响造林成活率,此项指标对判断海防林发挥的生态效益尤为重要。

②土壤有机质含量(g·kg-1)指标(D2):

土壤有机质指土壤中所有非矿物质的总称。土壤的有机质含量通常作为土壤肥力水平高低的一个重要指标,它不仅是土壤各种养分特别是氮、磷的重要来源,并对土壤理化性质如结构性、保肥性和缓冲性等有着积极的影响,土壤表层中80%~97%的氮存在于有机质之中。

③土壤容重(g·m-3)指标(D3):

土壤容重是指单位体积内原状土壤干土的质量,其高低是说明土壤坚实度的重要指标之一,土壤容重随着土层的深度增加而逐渐增大。泥质海岸防护林工程具有使土壤容重减小、孔隙度增大、土温升高、土壤湿度减小等作用。

④土壤总孔隙度(%)指标(D4):

单位原状土壤体积中土壤孔隙体积所占的百分率称为土壤孔隙度,土壤总孔隙度一般不直接测定,而是用比重和容重计算求得。比重值一般取平均值2.65 g·cm-3。

⑤土壤N、P、K含量增加量(%)指标(D5):

土壤N、P、K含量是土壤肥力的代表,通过N、P、K的测定可以得出土壤肥力变化情况,从而检验海防林保持土壤肥力的效果。

⑥土壤pH指标(D6):

土壤pH的大小代表泥质海岸盐渍化程度,是土壤改良的一项重要指标。

(2)改良小气候指标(C2)

①年均气温(℃)指标(D7):

泥质海岸防护林通过对林内外空气温度的影响,影响着沿岸地区年均气温,本研究通过查阅当地的历史气象资料获取辽河三角洲的年均气温数值。

②空气湿度变化率指标(D8):

防护林对林内外空气湿度影响比较明显,本研究在林内外分别0.5 m和1.5 m垂直梯度上用ST-DHM-2型机械通风干湿表测定空气湿度。

③海煞减低率(%)指标(D9):

海煞是沿海地区比较严重的自然灾害之一,海风带起的海水中含有大量的Cl-、Na+、K+、Ca2+、Ma2+,附着在植物和农作物表面,极大地危害农作物的生长,树木本身具有吸附这些离子的能力,能够降低有害离子含量,保护了农作物的生长。近年来国内外关于盐雾对树木庄稼的生长已有研究,国外如荷兰Draaijers等(1994)通过研究森林植被对大气离子沉降的影响发现,大气中盐离子越靠近林缘沉降量越大,林缘是林中的5倍;国内王述礼等(1995)通过对海岸防护林带附近空气主要盐离子的观测分析表明,林带对大气盐离子有吸附和截留作用。本文以海堤为对照点,观测林带为基准点,分别在对照点、林带内和另一侧林缘设置3个观测点,用大气采样泵采集空气,采集时间间隔为1 h,高度1.5 m测定100 m盐离子含量。

④土壤温度(℃)指标(D10):

收集测定土壤5 cm、10 cm、15 cm、20 cm等深度的土壤温度。

⑤平均风速降低率(%)指标(D11):

8:00—18:00每隔2 h在林内外0.5 m和1.5 m处用DEM-6型轻便3杯风向风速仪测定风速。

(3)生物效益指标(C3)

①乔木层生物量(t·hm-2)指标(D12):

乔木层生物量采用平均木法,根据样地每木调查资料计算出全部立木的平均胸高断面积,选出代表该样地最接近于这个平均值的数株标准木,以此为依据,伐倒后求出平均木的生物量图示,再乘以该林分单位面积上的株数(N),得到单位面积上林分乔木层的生物量(WT),即:图示。

②灌木层生物量(t·hm-2)指标(D13):

采用全割法测定。样地内按照对角线或者“品”字形设置4 m×4 m样方,首先统计样方内下木的种类和数量,然后直接按枝、叶、根称其鲜重,再拿回实验室在105℃下烘干至恒重,求出干鲜比,将鲜重换算成干重(Wui),累积相加得样方面积的下木生物量(∑Wui)。

③草本层生物量(g·m-2)指标(D14):

草本层生物量以全割法(每个样地按“品”字形或对角线设置5个1 m×1 m样方)实测,取样带回实验室烘干(80℃,48 h)后用天平称干重,精确到0.1 g。

图示

式中:W草为草本地上生物量,单位为g/m2;M为草本干重,单位为g;S为采样地面积,单位为m2。

(4)生态系统多样性指标(C4)

刘灿然等(1997)研究结果表明一般需要20多个样方(5 m×5 m),各丰富度指数(Richness index)才能稳定;多样性指数与均匀度指数(Evenness index)只需要少数几个样方就能达到稳定状态;本研究在每个试验地设置5个1 m×1 m共30个样方进行生态系统多样性调查。

①物种丰富度指数指标(D15):

物种丰富度是指一个群落中物种的数目。丰富度指数如下式:(https://www.daowen.com)

图示

式中:R为植被丰富度指数,S为样地物种数目,N为样地个体数目。

②群落优势度指数指标(D16):

图示

式中:N为个体总数,ni为第i种个体数,s为种的数目。

③生物多样性指数指标(D17):

图示

式中:N为个体总数,ni为第i种个体数。

9.1.3.2 经济效益指标

森林经济效益就是人类通过经营活动产生的木材、薪材以及各种林副产品,通过市场交换获得的经济收益。包括林业投入指标(C5)和林业产出指标(C6)两部分。

(1)林业投入指标

①资金投入指标(元·hm-2·a-1)(D18):

本部分指造林的投入成本,包括苗木、肥料、农药、机械设备、国家拨款等。

②劳动力投入指标(元·hm-2·a-1)(D19):

指造林、日常管护、整地、抚育间伐等用工费用。

③间接费用指标(元·hm-2·a-1)(D20):

本指标包括林业技术培训费、造林调查设计费用、技术推广和宣传费用等。

(2)林业产出指标

①木材产值指标(元·hm-2·a-1)(D21):

指防护林所产生的木材价值,是能够带来直接经济效益的指标。计算公式为:木材总产值(元)/林地总面积(hm2)·a-1。

②农民人均增收(%)(D22):

农民人均增收是指与无防护林地时相比,该地区内人均年纯收入增长速率。计算公式为:

图示

式中:图示为人均纯收入增长率,W为防护林项目实施后的人均纯收入(元/人),W′为无海防林时的人均纯收入(元/人)。

9.1.3.3 社会效益指标

社会效益指森林为人类社会提供除经济效益和生态效益之外的一切效益。包括促进对人类身心健康、改进人类社会结构以及人类社会精神文明状态。包括潜在社会效益(C7)和直接社会效益(C8)两部分指标。

(1)潜在社会效益指标

①林业占农村经济比例指标(D23):

以林业总产值与农业总年产值比率来反映社会效益。计算公式为:林业总产值(元·a-1)/农业生产总值(元·a-1)。

②增加农村劳动就业率指标(D24):

计算公式为:参加林业劳动力人数(人)/农村劳动力总人数(人)。

(2)直接社会效益

①人均森林覆盖率(%)(D25):

此项指标代表了森林资源丰富水平,计算公式为:现有森林面积/人口总数。

②单位面积粮食增产量指标(D26):

单位面积粮食增产率Δy(kg·hm-2)计算公式如下:

图示

式中:Δy为单位面积粮食增产率;yq1为有防护林保护的地方;q为作物的平均单产(kg·hm-2);yq0为无林地q作物的平均单产(kg·hm-2);Aq为q作物的面积;m为作物种类。辽河三角洲地区大部分种植水稻和玉米,所以这里m的值为2。

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