片斷森林植物多樣性及其保護(hù)和恢復(fù)價值分析

趙 婷，李 偉

(山東省淄博市魯山林場，山東 淄博 255205)

1 引言

山東省淄博市魯山林場地形復(fù)雜，歷史上擁有豐富的林業(yè)資源，解放前，遭到了嚴(yán)重的破壞，最嚴(yán)重時期淄博市森林資源覆蓋率僅為0.7%，經(jīng)過后人幾十年不斷努力，現(xiàn)階段其林地面積已經(jīng)達(dá)到4267 hm2，相關(guān)林業(yè)法規(guī)不斷完善，林業(yè)科技也有了極大提高。但隨著城市化建設(shè)的不斷推進(jìn)以及農(nóng)村用地等情況的變化，使得淄博魯山部分地區(qū)林業(yè)資源出現(xiàn)片斷化等情況，植物種類相對單一。此次就片斷化森林區(qū)域植物多樣性影響因素進(jìn)行分析，探討恢復(fù)其多樣性價值。

2 片斷森林生態(tài)效應(yīng)

對于片斷森林影響其植物多樣性的因素有許多，包括內(nèi)部因素以及外部因素等。其中內(nèi)部因素主要涵蓋片斷面積以及歷史因素等，而相對應(yīng)的外部因素則主要包括森林相關(guān)的布局以及周邊生態(tài)效應(yīng)等。

2.1 邊緣效應(yīng)

邊緣效應(yīng)主要是包括兩個及兩個以上的多個生態(tài)系統(tǒng)之間的互相影響，基于某個生態(tài)影響因子以及系統(tǒng)屬性等的差異影響，從而導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生較大的改變情況。該效應(yīng)主要是由于外部周邊的生態(tài)系統(tǒng)對該地區(qū)的影響帶來的結(jié)果，其對片斷森林植物多樣性可以分為三個類別，分別為非生物效應(yīng)、直接生物效應(yīng)以及間接生物效應(yīng)。基于該因素的影響，相毗鄰的片斷森林的植物多樣性逐漸減少，最終導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)崩潰。通常而言，邊緣效應(yīng)的影響會根據(jù)進(jìn)入森林內(nèi)距離的不同而存在一定的差異性。基于該效應(yīng)通常會對50 m以內(nèi)的臨近森林植物的種類以及生長密度造成影響，能降低100 m范內(nèi)的濕度，但造成喬木死亡率增加的距離可達(dá)300 m。在一些地區(qū)由于該效應(yīng)所帶來的植物種類的影響范圍甚至可達(dá)10 km。國外也有類似案例，美國婆羅洲西部的國家公園，據(jù)相鄰?fù)嘶?0 km以上以及較大砍伐區(qū)20 km左右地段，由于毗鄰森林遭到嚴(yán)重破壞，種子捕食者的不斷涌入使得該地區(qū)植物遭到嚴(yán)重破壞，植物多樣性嚴(yán)重受損。

2.2 短期與長期效應(yīng)

根據(jù)森林片斷化定義，其直接造成的影響會使得原先大片連綿的森林被劃分為不同的小塊、片斷。而針對個別片斷森林特征的分析往往不能代表對整個森林特征的分析，此類差異往往是因為取樣效應(yīng)所造成的。實際上，任何一個片斷的取樣，都無法代表整個森林的多樣性，在進(jìn)行取樣時片斷森林的多樣性遠(yuǎn)低于連續(xù)森林的多樣性。根據(jù)筆者經(jīng)驗以及文獻(xiàn)總結(jié)，取樣效應(yīng)設(shè)計在片斷化森林的主要作用有兩個方面，分別為相關(guān)片斷面積大小以及該特征在連續(xù)森林中的分布情況。通常而言，當(dāng)所取樣的片斷面積越大，其對應(yīng)的多樣性越能代表當(dāng)?shù)剡B續(xù)森林的實際情況。此外，在面積相同的情況下，特征分布相對越隨機(jī)則片段取樣與連續(xù)森林特征越相似。取樣效應(yīng)通常發(fā)生于片斷化流程中，通常會由于人為因素的終止而終止。因此，該效應(yīng)往往也稱之為瞬時取樣效應(yīng)。而在某些特殊情況下，當(dāng)人為干擾等情況停止后，取樣效益依舊存在。

由于某些長期效應(yīng)所導(dǎo)致的片斷森林植物多樣性的缺失并逐漸達(dá)到理論預(yù)測值的情況稱之為弛豫效應(yīng)。該效應(yīng)是多種因素的綜合表現(xiàn)。對于一些林冠層植物，即便由于區(qū)域片斷化，但其由于較強(qiáng)的生命周期，有些可達(dá)數(shù)百年。因此，這些植物種類完全從片斷森林中消失需要較長時間。片斷森林的弛豫效應(yīng)以及取樣效應(yīng)共同反饋了該片斷森林短期以及長期的變化情況，其各自對片斷森林的變化影響如圖1所示。

圖1 片斷森林的馳豫效應(yīng)以及取樣效應(yīng)

此外，影響片斷森林多樣性的因素還有許多，包括隔離與挽救效應(yīng)、背景效應(yīng)等。隔離與挽救效應(yīng)其主要是指由于該片斷森林其中植物擴(kuò)散被降低，使得植物多樣性嚴(yán)重受阻。挽救效應(yīng)則主要表現(xiàn)為臨近森林的個體基于擴(kuò)散等情況進(jìn)入片斷森林從而避免該片斷森林的物種被滅絕。基于挽救效應(yīng)可以有效增加物種的存活幾率，一些物種由于環(huán)境等的變化使得該物種與種群逐漸遠(yuǎn)離，慢慢走向滅絕，而如果存在較低頻且有效的遠(yuǎn)距離擴(kuò)散等，將有助于該物種的長期生存。而背景效應(yīng)則受制于該片斷森林的生態(tài)系統(tǒng)的影響，其次毗鄰生態(tài)系統(tǒng)也可能對其產(chǎn)生一定影響，來自周邊生態(tài)系統(tǒng)中的物種干擾，從而使得本地物種受到影響，繼而使得物種的多樣性遭到破壞。通常背景效應(yīng)主要是通過阻隔種子花粉等遷移，以及影響邊緣效應(yīng)強(qiáng)度來影響片斷森林生物的多樣性的。

3 片斷森林多樣性價值分析

對于片斷化森林生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)一個重要內(nèi)容是對當(dāng)?shù)貧夂驐l件進(jìn)行恢復(fù)，使其可以維持自我生存。而許多地區(qū)由于原生植物的缺失，其植被類型的恢復(fù)往往存在一定的爭議。而實際片斷森林的多樣性缺失是一個長期弛豫與短期取樣的綜合過程，對于片斷化的森林中各個生物架構(gòu)而言，在一定情況下可以反饋當(dāng)?shù)貧夂蝽敿夘愋?，而這也為當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)提供參考。生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的宮脅法即是基于該原理產(chǎn)生的，基于對殘留的自然植被的研究分析，從而了解并掌握潛在的植株類型，通過人為干預(yù)等手段，快速恢復(fù)片斷森林的自然植株，從而彌補(bǔ)多樣性缺失。對于周邊生態(tài)而言，片斷森林可以為其提供培育種子以及幼苗植株?？偨Y(jié)分析，實際制約某區(qū)域植被恢復(fù)的主要原因之一是種子來源的匱乏。而實際殘留的片斷森林則可作為很好的種源。片斷森林中往往能夠存活的個體較其他種類而言，要相對結(jié)實。在沒有任何人為因素的干預(yù)情況下，其種子可以得到很好的擴(kuò)散。且通過將片斷森林作為臨近生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的種源應(yīng)用于生態(tài)維護(hù)中，對生物多樣性的保護(hù)效果較為明顯。如果去除由于人為因素所帶來的干擾，往往可以較為理想地對受損生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)。比如，在我國的亞熱帶地區(qū)由于過度砍伐部分區(qū)域植物嚴(yán)重受損，當(dāng)停止人類對其破壞干擾后幾十年，該地區(qū)基本初步恢復(fù)頂級群落結(jié)構(gòu)，即便對于一些孤立木而言，其也有可能作為相關(guān)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的種源，或為相關(guān)種子傳播提供途徑等。國外也有類似案例，澳洲昆士蘭南部的一個廢棄農(nóng)場有一顆孤立木，長期以來它一直是食果鳥類的棲息地，隨著時間的推移一些鳥類將周邊森林中的果實帶來，而種子則灑落在該孤立木周邊，隨著時間的更迭，促使其逐漸向頂級階段不斷演化。

由于弛豫效應(yīng)以及其他因素等的引起片斷森林特性的改變往往需要較長時間，而在一些時間不長的片斷森林中依舊保持較高的生物多樣性，因此對于此類片斷森林應(yīng)當(dāng)施行一定的保護(hù)措施。而現(xiàn)階段低于片斷森林的保護(hù)應(yīng)當(dāng)基于過去、現(xiàn)在以及將來人類所活動影響的環(huán)境下落實，對于原始森林等諸多大面積不受干擾未必需要進(jìn)行相關(guān)保護(hù)措施。因此，對于現(xiàn)階段依舊保留較高生物多樣性的片斷森林是未來保護(hù)的重要方面。魯山林場有植物1300多種，主要樹木有赤松、油松、刺槐和麻櫟等，此外還富含多種國家Ⅰ、Ⅱ級保護(hù)植株，因此對其進(jìn)行保護(hù)十分必要。此外，由于弛豫效應(yīng)等因素的影響，片斷森林中植物物種的多樣性流失通常需要耗費(fèi)較長的時間，其在一定的時限內(nèi)往往不會產(chǎn)生一定的多樣性流失等變化。因此應(yīng)當(dāng)對魯山林場等周邊片斷森林采取有效的保護(hù)措施，來減緩區(qū)域生物多樣性的流失。不同片斷森林互相之間在空間上存在一定的阻隔，這也一定程度上改變了物種的擴(kuò)散規(guī)律。實際不同森林片斷之間往往不適宜非雜草性植株的生存，因此多數(shù)物種在該類區(qū)域內(nèi)的擴(kuò)散相對較低。針對該種情況，可通過搭建連續(xù)片斷森林間的通道，將不同的片斷森林相互鏈接從而構(gòu)成更大的生態(tài)系統(tǒng)，從而延緩由于片斷化所帶來的影響。

4 結(jié)語

目前森林資源短缺依然是社會研究的熱點(diǎn)，對于片斷化森林的研究更是核心內(nèi)容。而對于片斷化森林植物多樣性已有許多研究，基本都是建立在對殘存森林調(diào)查的基礎(chǔ)之上。而實際由于地域環(huán)境、氣候環(huán)境以及歷史原因等因素的不同，片斷森林之間存在很大差異。本研究通過對影響片斷森林植物多樣性因素分析，呈現(xiàn)出不同結(jié)論。因此，對于不同片斷森林應(yīng)當(dāng)依據(jù)實際現(xiàn)場分析從而采取針對性的措施，避免其植物多樣性進(jìn)一步流失的同時，對其進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。