人参种植对森林景观的影响及其管理对策

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关于人参种植技术以及人参连作对土壤理化性质的研究较多,但目前还缺少人参种植对森林景观影响的分析,对于弃耕后参地恢复过程中植被及土壤的动态也缺乏时间序列上系统的研究。在关注人参的药用、医学、经济价值以及相关产业发展的同时,还缺乏基于生态系统服务视角的人参种植效益评估。因此,本论文系统分析人参种植对区域森林景观的影响,研究不同弃耕时间参地恢复过程中的植被及土壤动态,在此基础上结合生态系统服务对人参种植的效益进行评估,从而更好地了解人参种植的综合影响,并提出具有针对性的区域内人参种植、产业发展、以及森林景观恢复的对策,为区域可持续发展提供决策参考。本研究的主要结论如下:  (1)1989-2014年间,抚松县的参地斑块数量波动上升,参地面积呈下降的趋势,参地所处的平均海拔不断上升,说明新增参地逐渐靠近长白山自然保护区。参地的主要转入来源和转出类型都为林地,从2002年开始,参地转为耕地的比重明显增加,说明政府对伐林栽参的限制性政策、适宜人参种植的林地减少以及建成区的扩张加重了参地与耕地之间的转化比例。从重心的变化来看,1989-2014年,林地和耕地的重心变化均不明显,而建筑用地、水体和参地的重心位置变化显著。由于建成区的快速扩张和参地向高海拔区域移动,导致建筑用地和参地的重心向东南方向移动。耕地主要位于建设用地和林地之间且具有一定“缓冲作用”,但建成区的扩张和参地种植对长白山自然保护区仍构成了一定压力。  (2)基于景观指数的分析,参地斑块数量的动态变化与林地以及整个区域的景观斑块数量、景观多样性以及斑块形状的变化趋势接近。参地斑块数量的增加在一定程度上加重了区域整体景观的破碎化程度和景观异质性,参地的变化对林地乃至整个景观格局和多样性造成了影响。  (3)从弃耕参地的植被恢复情况来看,除草本之外的物种丰富度、灌木丰富度以及Shannon-Wiener指数随弃耕后恢复时间而总体升高。虽然弃耕参地的物种丰富度可以在30年左右与周边林地相近,但整个群落的结构和功能的恢复是一个长期过程。  (4)从弃耕参地的土壤恢复情况来看,弃耕参地中的有机质,士壤营养中的全氮、有效钙和有效磷,土壤物理指标以及土壤微量元素的自我恢复缓慢,需要采用人工添加的方式进行改善。种参导致的土壤酸化,但经过一段时间的恢复之后出现弱化。人参种植导致土壤颗粒减小、阳离子交换量减少,进而导致土壤对养分的固定能力下降,这种不良状态将持续很久。弃耕参地的土壤理化性质的恢复与时间、空间位置和海拔有一定关系。土壤样点的理化性质在空间上具有一定的聚集特征,与海拔具有较强的关系。  (5)从经济效益来看,抚松县的经济对人参产业具有较强的依赖性,人参产业经济的增长对于当地农民的整体收入息息相关。从生态系统服务价值上看,参地的的生态系统服务主要以产品供给服务体现。参地在固碳释氧、土壤保持和水源涵养的生态系统服务价值量要远低于林地。虽然参地提高了产品供给的服务价值,但却导致整体生态效益降低,从长期上看不利于区域生态系统的可持续发展。
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