片斷森林植物多樣性及其保護和恢復價值分析

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雜，歷史上擁有豐富的林業資源，解放前，遭到了嚴重的破壞，最嚴重時期淄博市森林資源覆蓋率僅為0.7%，經過后人幾十年不斷努力，現階段其林地面積已經達到4267 hm2，相關林業法規不斷完善，林業科技也有了極大提高。但隨著城市化建設的不斷推進以及農村用地等情況的變化，使得淄博魯山部分地區林業資源出現片斷化等情況，植物種類相對單一。此次就片斷化森林區域植物多樣性影響因素進行分析，探討恢復其多樣性價值。

2 片斷森林生態效應

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

2.1 邊緣效應

邊緣效應主要是包括兩個及兩個以上的多個生態系統之間的互相影響，基于某個生態影響因子以及系統屬性等的差異影響，從而導致系統發生較大的改變情況。該效應主要是由于外部周邊的生態系統對該地區的影響帶來的結果，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、直接生物效應以及間接生物效應。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，最終導致生態系統崩潰。通常而言，邊緣效應的影響會根據進入森林內距離的不同而存在一定的差異性。基于該效應通常會對50 m以內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范內的濕度，但造成喬木死亡率增加的距離可達300 m。在一些地區由于該效應所帶來的植物種類的影響范圍甚至可達10 km。國外也有類似案例，美國婆羅洲西部的國家公園，據相鄰退化森林10 km以上以及較大砍伐區20 km左右地段，由于毗鄰森林遭到嚴重破壞，種子捕食者的不斷涌入使得該地區植物遭到嚴重破壞，植物多樣性嚴重受損。

2.2 短期與長期效應

根據森林片斷化定義，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，在進行取樣時片斷森林的多樣性遠低于連續森林的多樣性。根據筆者經驗以及文獻總結，取樣效應設計在片斷化森林的主要作用有兩個方面，分別為相關片斷面積大小以及該特征在連續森林中的分布情況。通常而言，當所取樣的片斷面積越大，其對應的多樣性越能代表當地連續森林的實際情況。此外，在面積相同的情況下，特征分布相對越隨機則片段取樣與連續森林特征越相似。取樣效應通常發生于片斷化流程中，通常會由于人為因素的終止而終止。因此，該效應往往也稱之為瞬時取樣效應。而在某些特殊情況下，當人為干擾等情況停止后，取樣效益依舊存在。

由于某些長期效應所導致的片斷森林植物多樣性的缺失并逐漸達到理論預測值的情況稱之為弛豫效應。該效應是多種因素的綜合表現。對于一些林冠層植物，即便由于區域片斷化，但其由于較強的生命周期，有些可達數百年。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以及取樣效應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以及取樣效應

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、背景效應等。隔離與挽救效應其主要是指由于該片斷森林其中植物擴散被降低，使得植物多樣性嚴重受阻。挽救效應則主要表現為臨近森林的個體基于擴散等情況進入片斷森林從而避免該片斷森林的物種被滅絕。基于挽救效應可以有效增加物種的存活幾率，一些物種由于環境等的變化使得該物種與種群逐漸遠離，慢慢走向滅絕，而如果存在較低頻且有效的遠距離擴散等，將有助于該物種的長期生存。而背景效應則受制于該片斷森林的生態系統的影響，其次毗鄰生態系統也可能對其產生一定影響，來自周邊生態系統中的物種干擾，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。通常背景效應主要是通過阻隔種子花粉等遷移，以及影響邊緣效應強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系統的恢復一個重要內容是對當地氣候條件進行恢復，使其可以維持自我生存。而許多地區由于原生植物的缺失，其植被類型的恢復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而言，在一定情況下可以反饋當地氣候頂級類型，而這也為當地生態系統的恢復提供參考。生態系統恢復的宮脅法即是基于該原理產生的，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，通過人為干預等手段，快速恢復片斷森林的自然植株，從而彌補多樣性缺失。對于周邊生態而言，片斷森林可以為其提供培育種子以及幼苗植株。總結分析，實際制約某區域植被恢復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，要相對結實。在沒有任何人為因素的干預情況下，其種子可以得到很好的擴散。且通過將片斷森林作為臨近生態系統恢復的種源應用于生態維護中，對生物多樣性的保護效果較為明顯。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系統進行恢復。比如，在我國的亞熱帶地區由于過度砍伐部分區域植物嚴重受損，當停止人類對其破壞干擾后幾十年，該地區基本初步恢復頂級群落結構，即便對于一些孤立木而言，其也有可能作為相關生態系統恢復的種源，或為相關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當施行一定的保護措施。而現階段低于片斷森林的保護應當基于過去、現在以及將來人類所活動影響的環境下落實，對于原始森林等諸多大面積不受干擾未必需要進行相關保護措施。因此，對于現階段依舊保留較高生物多樣性的片斷森林是未來保護的重要方面。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級保護植株，因此對其進行保護十分必要。此外，由于弛豫效應等因素的影響，片斷森林中植物物種的多樣性流失通常需要耗費較長的時間，其在一定的時限內往往不會產生一定的多樣性流失等變化。因此應當對魯山林場等周邊片斷森林采取有效的保護措施，來減緩區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散規律。實際不同森林片斷之間往往不適宜非雜草性植株的生存，因此多數物種在該類區域內的擴散相對較低。針對該種情況，可通過搭建連續片斷森林間的通道，將不同的片斷森林相互鏈接從而構成更大的生態系統，從而延緩由于片斷化所帶來的影響。

4 結語

目前森林資源短缺依然是社會研究的熱點，對于片斷化森林的研究更是核心內容。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查的基礎之上。而實際由于地域環境、氣候環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，呈現出不同結論。因此，對于不同片斷森林應當依據實際現場分析從而采取針對性的措施，避免其植物多樣性進一步流失的同時，對其進行生態系統的恢復。