森林生物多樣性監測探討

朱彩鳳　鄧燕萍

摘? 要：介紹了森林生物多樣性監測的概念和森林生物多樣性監測的指標，綜述了國內外對森林生物多樣性監測的研究現狀，總結我國森林生物多樣性監測面臨的主要問題以及發展趨勢。

關鍵詞：森林生物多樣性；監測；評價

1.森林生物多樣性監測概述

森林生物多樣性是指森林生態系統內部的所有來源活的生物體中的變異性，包括物種內部、物種之間和生態系統的多樣性，主要分為物種多樣性、生態系統多樣性、景觀多樣性和遺傳多樣性4個層次，森林生物多樣性是生態系統生產及服務的基礎源泉。

監測是指特定時期內，在不同時間及空間維度上，對一個或多個區域的同一組指標進行反復量度的過程[1]。

生物多樣性監測對及時了解區域內的動植物等生物資源的動態變化，為生態系統相關管理、保護、修復等措施的制定提供數據支持，是提高自然資源保護有效性及管理針對性的重要舉措[2]。

2.主要監測內容

2.1監測目的

根據生物多樣性監測的目的，可分為觀測型、執行型、有效性和驗證型監測4類[3]其中，觀測型主要關注生物多樣性發生的趨勢性變化，為生態系統提供預警。執行型主要記錄生物多樣性管理措施是否按照協議執行，由于其人為或自然干擾等不確定性及不可預測性，即使完全執行生物多樣性管理措施，也不能完全達到保護的目標。有效型是指在實施管理措施后，評估生物多樣性的現狀和發展趨勢。由于降雨增加或其他自然和人為因子的影響，有效性監測也可能會造成植物種多樣性增長的誤導。驗證型主要分析生物多樣性變化與保護措施改變的關聯，進而判斷特定的管理措施是否產生特定的物多樣性變化效應。

2.2監測指標體系

近年來，鑒于生物多樣性變化的復雜性，現行生物多樣性監測指標已達100多個，其中，2/3的指標未能有效指示生物多樣性的變化[4]。為了在全世界采用具有可比性的指標比較不同區域生物多樣性的變化，生物多樣性聯盟建立生物多樣性評估的指標體系。2013年，統一并定義了一組最少的核心指標來監測生物多樣性變化的主要維度，使全球地區之間的結果比較成為可能。生物多樣性核心指標強調對同一樣點或類群的重復測量包括種群的基因分化、類型和品種的多樣性；種群的組成分布、多度及年齡結構、主要功能性狀和種間相互作用；生產力、生境結構、生態系統范圍、干擾類型和破碎程度等的監測。目前，生物多樣性監測指標主要包括反映生物多樣性變化趨勢的狀態指標，反映威脅生物多樣性的主要因素變化的壓力指標，反映保護政策或措施的效果響應指標，反映生物多樣性產品和服務變化的效益及生物生理生態指標5類[5]。

2.3監測內容與方法

大型森林生物多樣性監測樣地主要采用ForestGEO森林樣地的建設方法，結合傳統的群落學調查、定期復查及群落動態長期監測等內容，實時樹木生長動態監測、水文條件及群落更新動態監測等。同時，收集區域內典型森林群落的地理位置、坡位、坡向、土壤、人類及動物活動影響及氣象數據。

3.中國森林生物多樣性監測研究進展

20世紀50年代末至60年代初，森林生態系統結構與功能的定位觀測逐漸受到重視。1958年，我國第一個生物地理群落定位站在云南西雙版納建立，開展了小規模的定位監測。

20世紀90年代與國外同步開始生物多樣性評價指標的探討，并側重于生態系統尺度及局域尺度上的遺傳、物種和生態系統3個層次生物多樣性評價[6]。

2013年，為實現我國重要類群中長期變化態勢分析的目標，中國生物多樣性監測與研究網絡，建成了覆蓋全國30個主點和60個輔點，包含動植物及微生物等類群的1個綜合監測管理中心和10個專項監測網。目前，已建成了以分子生物學、近地面遙感及衛星追蹤等先進技術為支撐的生物多樣性網絡監測體系，其中，在建設森林大樣地平臺、網格化監測大型動物、鳥類遷徙衛星追蹤等方面取得了突出成果[7-8]。

4.面臨的主要問題

我國地形起伏不平、復雜多變，氣候類型多樣，構成的生境復雜多樣為動植物生長提供優越的條件，使我國的物種資源相當豐富。而森林自然演替是既緩慢，又漫長過程僅靠短期調查與監測工作根本無法掌握其內部的復雜關系，在森林生物多樣性監測中，就需要嚴格按照規程要求確定樣地、樣點、樣帶的面積與長度，確保各個監測樣方、樣帶以及樣地位置標明清，監測樣地的典型、科學性、全面性，進而實現對保護地的科學管理。

生物多樣性監測社會基礎較弱：雖然生物多樣性監測與保護受到世界各國都高度重視，我國政府也制定了一系列政策，但受我國社會經濟發展、廣大群眾文化程度水平限制，對生物多樣性監測還缺乏了解，生物多樣性保護與監測意識淡薄，為此，破壞森林、亂捕濫獵時有發生。

生物多樣性保護缺乏科技的支撐：我國生物多樣性監測起步較晚，科研人員缺乏，各學科交流滲透及國內外科研機構縱向、橫向交流待加強，對生物多樣性監測的許多技術問題尚缺乏研究，我國生物多樣性監測與可持續利用的生物資源綠色經濟發展的研究、推廣、示范等推動力不足，生物多樣性監測目前盲目性、隨意性較大。

生物多樣性的遺傳多樣性、物種多樣性、生態系統和景觀多樣性每個層面的監測研究都相當復雜，近年來，我國的研究學者主要對物種多樣性、生態系統多樣性、遺傳多樣性3個層面做了大量監測研究工作，在景觀多樣性方面主要局限在景觀生態方向的研究，需拓寬思路，在更廣泛的學科方向研究。

5.我國生物多樣性研究展望

近年來，針對我國和國際生物多樣性監測與保護的熱點問題，科學研究者在生物多樣性理論研究、技術示范與推廣以及生物與生境保護方面開展了系統、深人的監測與研究，為科普、科研、生產等各領域提供了多樣化的信息服務，為自然資源的保護管理和有效利用提供了決策支持。針對目前“多營養級交叉、大數據整合的國際態勢” 生物多樣性監測在監測數據的整合管理與共享以及跨學科的交叉研究方面仍有待加強。

將來，生物多樣性監測，既要兼顧核心樣地的深化建設，也需要加強監測輔點在全國水平布局，以核心監測點結合輔助監測點，優化監測點、監測內容的空間布局，整合國內外科研技術力量，針對關鍵生物類群的分布與遷徙特點，進行輔助樣地建設，全國尺度監測網絡的優化，為生物多樣性的實時國情報告提供支撐數據。

通過地面人工觀測與教據自動連續采案技術，借助森林大樣地及其衛星樣地為動物、昆蟲和土壤微生物的多營養級交互的綜合研究平臺，進一步優化多物種、多營養級交互作用生物多樣性監測的內容和空間布局，發揮我國生物多樣性監測和研究示范和引領作用。

當前，無人機以二維的高分影像為主性領域在生物多樣監測中應用，鑒于激光雷達和慣性導航系統昂貴的價格，激光雷達遙感知識普及不足等原因，具有三維信息的激光雷達技術尚未結合到傳統生物多樣性研究應用。隨著新一代激光雷達設備及其達技術的進一步普及，未來無人機激光雷達遙感技術的使用將進一步推動生物多樣性遙感監測研究。

大數據分析和共享數據平臺的搭建是當前科學發展的趨勢和方向。搭建生物多樣性監測數據信息平臺有助于促進對生物多樣性形成機制、變化機理的研究。未來，生物多樣性監測以全面感知、實時傳送和智能在線處理為運行方式，整合云計算物聯網、智能技術與大數據等新一代信息技術，開展多源數據的實時采集、網絡化、智能化等天地一體化綜合觀測。同時，建立綜合性的面向科研人員、管理者及大眾的監測數據信息服務共享平臺，優化數據管理，促進多層面、多尺度的交流、合作與共享，有效提高科學數據的利用效率與社會價值。

參考文獻

[1]? Vos P，Meelis E，Ter Keurs WJ（2000）A framework for thedesign of ecological monitoring programs as a tool forenvironmentalandnature management. EnvironmentalMonitoring and Assessment，61，317- 344.

[2]? 陳靈芝，馬克平，生物多樣性科學：原理與實踐[M].上?？茖W技術出版社，2001.

[3]? Gardner T（2012）Monitoring forest biodiversity：improving conservation through ecologically-responsible management.Management of Environmental Quality，37，e16 e17.

[4]? Bubb P，Chenery A，Herkenrath P，Kapos V，Mapendembe A，Stanwell-Smith D，Wal-pole M（2011）National indicators，monitoring and reporting for the strategic plan for biodiversity 2011–2020. UNEP-WCMC：Cambridge，UK.

[5]? 徐海根，丁暉，吳軍，等.2010年生物多樣性目標：指標與進展[D].生態與農村環境學報，2010，26（4）：289 -293.

[6]? 米湘成，郭大立，郝占慶，等中國森林生物多祥性監測：科學基礎與執行計劃.生物多樣性，2016，24（11）：1203-1219.

[7]? 馬克平.森林動態大樣地是生物多祥性科學綜合研究平臺.生物多祥性，2017，25（3）：227-228.

[8]? 馬克平.監測是評估生物多樣性保護進展的有效途徑[D].生物多樣性，2011，19（2）：125 - 126.

作者簡介：朱彩鳳（1975.05-）女，林業工程師，主要從事主要從事森林資源調查、森林碳匯造林重點生態工程、森林撫育項目、天然林核定落界和林業行政管理工作。