阿爾泰山天然林生態變化的樣地監測技術研究

努爾江·哈比丁

摘 要：本文分析了阿爾泰山的生態狀況，提出監測重點，之后說明該地樣地監測技術要點，其中包括：樣地選擇、儀器使用、定位和個體識別、監測結果數據分析等。

關鍵詞：阿爾泰山;生態變化;樣地監測技術

一、阿爾泰山生態狀況及監測重點

阿爾泰山總長度達到2000km以上，斜跨中國、俄羅斯、蒙古等國，在新疆境內的阿爾泰山森林資源和水資源豐富，為當地的牧業和工業發展創造了得天獨厚的條件。但是近年來，隨著工業化水平的提高和森林的過度采伐以及過度放牧等影響，阿爾泰山的生態狀況不容樂觀，相繼出現了生物多樣性減少、水土流失加劇等一系列嚴重后果。為了挽救日益惡化的生態環境，相關部門需要采取有效措施加以治理。基于此，需要對阿爾泰山林區生態進行監測，其中植被數量、野生動物種類、水土流失情況都是監測重點，通過這幾方面的監測能夠分析出各種生產活動對于生態環境的影響，并且推算出群落演替規律，從而比較準確地掌握生態變化規律，為生態保護提供科學依據，最終實現林業的長期穩定發展。

二、阿爾泰山生態變化樣地監測技術要點

（一）樣地選擇

樣地選擇分為兩種情況：對自然生態系統的監測和針對特殊目的監測。天然林樣地監測屬于前者。選擇樣地時首先要注意選擇原生系統，因為原生系統可以最大限度地保留研究對象的相關特性，以免影響對研究結果的正確判斷;其次考慮操作的難易，盡量選擇在監測上容易操作的地段進行取樣;最后要有針對性地取樣，比如林業上為了監測不同地理條件下動植物群落的分布情況以及獲取測量數據便捷可行，通常采用根據海拔梯度的變化，海拔每升高一定的高度時設置一個喬、灌、草的監測樣方。

（二）儀器使用

天然林需要選取較大的面積實施監測，因此采用全站儀。測量之前先選擇一點作為基準，然后設置邊界，設置邊界的同時完成地形圖的繪制。

使用全站儀測量步驟：設置基線，在基線上放樣。選定某一點作為基點，在此點安裝全站儀，調節全站儀完成相關參數的設置，找到一個直線方向，并確定在該直線上無遮擋，在全站儀處于距離模式下每隔20m進行放樣，放樣的同時在放樣點處臨時插上一根PVC管作為標記，并按順序標號;以上操作完成以后將基點作為原點建立坐標系，實現坐標的測量。垂直于基線方向上放樣。在基線上的每個放樣點處安裝全站儀，調節全站儀完成相關參數的設置，朝著基線方向瞄準，放樣90°角得到多條垂直于基線的線，在此方向上同樣把全站儀調節為距離模式，每隔20m放樣一次，得到放樣點的同時臨時插上PVC管;操作完成后采集數據，繪制坐標圖。在基線的垂直方向上，有些線會出現遮擋，此時需要重新設置基點放樣。通過上述操作就可以分割出很多20m見方的小樣地。測量過程中要將每兩個點之間的高度差和斜度都確定下來，測量完畢將PVC管換成水泥柱，以便能夠長時間使用。

（三）定位和個體識別

為了避免重復監測，需要對調查過的個體進行標記處理。比如，為了監測該地某種生物的生長情況，需要在樣地內對該生物的個體展開調查，但是大多數動物活動范圍較廣，不易控制，如果不做標記就會出現重復調查的情況，從而影響結果的準確性。個體識別對于連續性調查十分重要，建議采用編號標牌和樣本定位圖進行區分。

（四）喬木樣方設置及監測

保證樣地喬木量適宜，設置20m×20m的樣方，在樣方內隨機選取2個5m×5m的大樣方和3個1m×1m的小樣方。接下來調查研究大樣方內的自然災害，環境因素、地理位置等相關因子。水平面積不變的情況下，如果坡度太大，坡面積就會變大，為了確保研究結果的準確性，一般在坡度較大的位置通常減小樣方的面積，同樣在密林地帶也應適當減小樣方面積，但記錄中注意備注。樣方中的喬木根據樹種的不同，每年的監測頻率可以根據監測目的的需求進行調整，連年生長量比較小的天然針葉林一年開春或者晚秋進行一次測量;生長速度較快的闊葉樹種一年開春和晚秋進行各一次測量。

（五）灌木樣方設置及監測

灌木低矮的特征決定其在一定面積內數量較多，因此實際操作中通常采用對角線監測的方法。在樣方對角線方向上記錄灌木的最大高度、平均高度等數據，對于個別不存在喬木的監測點，應該設置1個5m×5m的小樣方，并對其所處的物候期進行記錄，具體操作與在大樣方內的操作類似。同理，若監測點只有草本植物，采取同樣的方法在2個1m×1m的小樣方內記錄植物數量、高度、蓋度、分蓋度、生物量、各種類所處的物候期數據。

（六）放牧強度監測

考慮到動物活動范圍廣的特點，在一條牧道上需要同時在兩側分別設置監測樣帶，并且保持彼此之間的距離為0.5km。對于每一條樣帶，距離牧道50m的位置設置1m見方的樣方，之后每100m處都需要進行相同的操作。如果牧道兩側是山坡，對于坡面距離較短或者山坡過于陡峭不便于設樣的情況可以適當減小樣方之間的距離，一般設置距離為50m。具體操作與在大樣方內的草本樣方操作類似。

（七）水土流失強度監測

在林場中工作的人員要定期監測水土流失情況。水土流失強度監測一般采用樣線法：首先設置樣線的起點，如果條件允許就按照公路千米數指示牌為標記開始編號，沿著公路設樣線。樣線長度根據沖蝕溝的情況來定，如果沖蝕溝比較密集且不連續，一條樣線長度設置為5km，如果沖蝕溝不密集，或者一條沖蝕溝連續不斷幾千米長，那么把樣線適當地放長。并對相關數據如沖蝕溝數量、寬度、深度、土壤類型、土層厚度、腐殖質厚度、主要灌木、草本的種類、高度、蓋度等進行記錄;如果山坡低矮、坡度小，則盡量準確測量沖蝕溝的長度;如果山坡較高，坡度較大，可以估測沖蝕溝的長度。另外有陳年的沖蝕溝有明顯植被恢復的，則備注植被種類，蓋度、高度等。

（八）監測結果數據分析

樣地監測數據處理主要采用R2軟件，同時結合GIS系統和其他軟件，將數據輸入并生成相應的分析圖。

阿爾泰山自然林數據分析可以分為群落數量特征、群落物種組成、群落物種的更新演替等。樹種的徑級結構主要有3種情況，分別為峰型（正態分布）、倒“J”型、雙峰型分布。長期進行此方面的數據分析和積累可以預測出未來群落物種的更新演替趨勢。

三、結束語

對阿爾泰山的自然林生態系統進行研究，建立監測樣地，并采用先進的樣地設置儀器和數據分析手段，形成完善、科學的監測體系和方法，實現對該地進行長期、有效的監測，并采取有效措施積極應對，有望在不遠的將來，生態系統得以改善。

參考文獻：

[1]劉洋，肖中琪，張懷清，等.新疆阿爾泰山天然林保護工程區2000—2016年林地類型變化分析[J].林業資源管理，2019（01）：72-79.