会同杉木林站在杉木人工林生态系统服务多功能性研究取得重要进展

人工林具有提供多种生态系统服务（ecosystem services, ESs）的巨大潜力，种植人工林是解决资源需求增长和保护天然林这一矛盾的重要途径。然而，生态系统服务指标之间的权衡关系和不同参与者之间的利益冲突是科学经营人工林的难点。特别是近年来，随着我国对生态文明建设和可持续发展的高度重视，林业管理部门更关注人工林的长期生态效益，这与农民种植人工林所期望的短期经济收益往往不一致，人工林的可持续经营面临着更大的挑战。利用我站林龄4 ~ 32年杉木（Cunninghamia lanceolata）人工林样地的实测数据，对11个生态系统服务指标进行了定量分析，包括供给服务（水供给、木材供给、生物能源和生物量增量）、调节服务（气候调节、流量调节、水质调节）和支持服务（地上养分储量、土壤养分总储量、土壤有效养分储量、林下生物多样性）。同时，考虑到人工林主要参与者（当地林业部门和杉木种植农户）关注的不同利益，分析了不同阈值条件和管理情境下生态系统服务多功能性（ES-multifunctionality）随林龄的变化规律，这4种管理情境分别是均衡服务、仅供给服务、供给服务优先和支持服务优先。我们的研究结合了时间稳定性和生态系统服务多功能性，可以为研究以杉木为代表的人工林生态系统服务多功能性维持机制提供有价值的见解。

研究结果表明，林龄对杉木人工林单个生态系统服务和生态系统服务多功能性均有显著影响。对单个生态系统服务指标而言，林龄对供给服务的影响大于支持服务，供给服务与土壤养分相关的支持服务之间、水相关服务与其它生态系统服务之间存在高度权衡。生态系统服务多功能值在不同管理情境下均随林龄增大而增大，但变化的程度不同，优先考虑供给服务时生态系统服务多功能值随林龄的增速最大。具体来看，林龄小于或等于21年的杉木人工林中，生态系统服务多功能值从大到小的管理情境排序为支持服务优先＞均衡服务＞供给服务优先＞仅供给服务；当林龄达到25年后，对应情境的大小排序则完全相反。基于此，本研究提出了具体的分林龄阶段的杉木人工林管理建议，以缓和不同利益相关者之间的冲突，保证生态效益的同时减少对经济效益的影响。

上述研究结果近期以“Ecosystem service multifunctionality of Chinese fir plantations differing in stand age and implications for sustainable management”为题发表于国际知名生态学期刊《Science of the total Environment》上，本站研究人员曾叶霖博士为第一作者，项文化教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金相关项目的资助。文章链接：Yelin Zeng, Huili Wu, Shuai Ouyang, Liang Chen, Xi Fang, Changhui Peng, Shirong Liu, Wenfa Xiao, Wenhua Xiang^*. Ecosystem service multifunctionality of Chinese fir plantations differing in stand age and implications for sustainable management. Science of the total Environment, 2021.https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.147791。

图1 不同林龄杉木人工林多种生态系统服务指标玫瑰图