森林生態系統類型自然保護區生物多樣性監測探討

赤峰市森林草原保護發展中心 石巖

1 生物多樣性監測的相關對象

在經濟快速發展的年代，由于過分開發森林資源以及對森林缺乏專業的保護，導致我國森林生物多樣性遭到了嚴重的破壞。近年來，由于“綠水青山就是金山銀山”的新發展理念的倡導，我國正逐漸加大在保護森林生物多樣性方面的重視與投入。生物多樣性監測是保護森林生物多樣性的重要措施，通過收集森林環境以及各種自然保護區內的生物、植物資源有關的信息，為人們提供各種行為的依據。在進行生物多樣性檢測時，應當重點關注以下三方面的相關對象。

1.1 景觀多樣性方面的監測

因為遭受森林環境當中發生的病蟲害以及火災等影響，使得森林景觀出現不停地變化。而這時，自然保護區給景觀進行多樣性的檢測，能夠很好地了解森林環境的變化情況，以及森林整個發展過程當中的一些健康情況等，為森林當中科學、合理的管理給予相應的管理依據。自然保護區為森林景觀開展的監測工作通常以地理方面的信息系統和遙感手段作為基礎，大都是為自然保護區當中的景觀狀況以及影響因素開展相關監測。而進行監測的相關指標主要有景觀具有的整體特征以及斑塊狀況。

1.2 森林生態系統方面的監測

森林生態系統指的是森林生物以及環境間的互相作用，然后進行能量之間的轉換以及物質間的相互循環的一整套的體系。森林生態系統對于生物多樣性有著非常重要的意義和作用，森林生態系統方面的監測被眾多研究者所重視。自然保護區對于森林生態系統進行的層次化監測，是利用自然保護區當中設置規定面積的一個固定廠地，然后為森林生態系統包含的組成、功能以及各種重要物種開展監測。其主要監測指標就包含了森林類型的多樣性，以及在該區域天然林所占據森林總面積的比重。

1.3 物種多樣性方面的監測

自然保護區當中物種多樣性方面的監測主要是對自然保護區當中的動植物以及真菌等各個物種的相關種群，還有對應的一些影響因素開展監測。當前，我國自然保護區當中進行的生物多樣性方面的監測大多是對于物種多樣性方面的調查，尤其是需要重點保護的動植物以及經濟物種等。就自然界而言，組成群落的各個物種的相應種群間具有的關系網都是錯綜復雜的，物種間不但有著相互促進的關系，同時也有著相互制約的關系，而這種關系卻是對群落構成和保持穩定起著非常關鍵的作用。所以，自然保護區必須對其進行全方位的監測，監測內容應該涵蓋哺乳、昆蟲以及兩棲爬行等各種類，還有各種植物、真菌等的種類、數量以及分布。

2 監測體系建立策略的相關分析

2.1 明確監測對象

根據生物多樣性監護的相關性質、對象以及特點，保護區應該明確監測對象，然后根據監測對象明確需要監測的內容。其中監測對象應該包含：（1）是土地變化以及植被覆蓋的一些變化；（2）關鍵植被發生的一些變化；（3）保護區當中棲息地的相關變化以及野生的一些動物相應數量上的變化；（4）重要保護區當中野生的動物以及植物的相關變化；（5）保護區當中外來物種相應類別及變化；（6）保護區當中人為的一些干擾；（7）就是保護區當中關鍵的環境因素。

2.2 生態系統狀況相關的健康評估

生態系統狀況相關的健康評估能夠客觀地體現區域當中生物多樣性具有的價值以及生態功能具有的保護作用。自然保護區生物多樣性監測的相關內容眾多，其中關于野生動植物方面的多樣性變化是自然保護區一定要實施的重要監測內容，而一些人為的干擾問題在監測活動當中都能夠表現出來。而對于別的監測內容，則能夠按照自然保護區管理工作的相關要求，進行有選擇地實施監測工作。

3 監測當中有關方法的分析

在進行森林生物多樣性監測時，所選擇的監測方法直接關系到監測結果是否具有真實可靠性，因此為了使得監測更加具有參考意義，應當根據監測的對象特征選擇最合適的監測方法和監測參數，具體包括以下幾個方面的內容。

3.1 監測方法

3.1.1 遙感技術

為真實資料開展判讀，進行有關數據的核實，給各種植被類型或是群系組和土地相關的覆被類型的對應面積開展統計。這類檢測方法主要針對保護區當中植被的相對覆蓋變化以及土地的相應變化進行檢測。該項技術自20世紀90年代以來，隨著科學技術的快速發展，已被廣泛應用于森林資源的調查當中。在進入21世紀以后，隨著高分辨新型傳感器技術的出現，可多層次多領域地進行遙感觀測，實現長時間大面積地開展實時監測，進而為相關決策提供大量可靠的數據信息。此外，該項技術的一大特點是，相比于傳統地面監測有了革命性的改進，大幅度提高了對森林資源的監測效率，實現常態化的監控，于所監控的區域提供大量的生物多樣性信息，為傳統人工地面調查提供積極的有益補充，也大幅度降低了工作的強度，提高了數據分析能力。此外，無人機近地面遙感平臺具備良好的清晰度以及影像獲取速度快等諸多優點，相關工作人員在經過培訓以后，就可以進行維護，成本比較低。而如今無人機技術在不斷更新以后及滯空時間通常都可以達到12小時以上，能實現長時間工作的需求，這也是傳統遙感技術所無法達到的效果，比如野生物的監測和物種入侵等相關項目。而在自然保護區生物多樣性的監測體系當中，利用中低空航行的優點，開展精細化的監測，進而對局部區域開展更詳細的測控。因此在當前生物多樣性的監測當中，需要將遙感監測技術作為重要的技術手段，充分利用衛星航空遙感對生態系統進行監測。

3.1.2 樣線、樣點調查法

根據植被類型選擇樣地面積，其進行監測的內容是關鍵保護區當中的植被變化。通過樣線和樣點調查法，將其作為調查和監測傳統野生生物種群的主要方法。在自然保護區采用這種方法，能對現有野生動物開展更高效的檢測。在調查的過程中，能有效避免傳統檢測設備因天氣變化所帶來的不足，清晰地觀察到動物的聲音以及實際活動的蹤跡，在自然保護區開展這種方法進行監測，需要調查人員具備較高的野外生存經驗和動物識別能力。因此其不足之處表現為，需要消耗大量的人力以及物力等相關資源。

3.1.3 固定樣地監測網絡

這種方法最初在20世紀50年代就有生物學家提出，但受制于當時的技術條件并不能夠得到充分應用。在20世紀70年代至80年代以后，隨著技術的不斷發展，在美國已經建立了大型固定樣地監測網絡，能夠對森林資源開展更加高效的檢測，在長時間的監測以后，可以積累豐富的調查數據，從而幫助相關工作人員更好地掌握當前森林資源的現狀，以及地質環境的動態變化，為森林資源的科學經營打下堅實的數據基礎。此外，采用這種方法也需要長期開展動態監測，以有利于詳細了解森林生態系統結構以及物種組成的聯系，這對于探討多物種共存以及稀有物種的生存需求有著積極的影響。此外也有利于判斷環境變化和人為干擾對生物多樣性所產生的影響，不僅有利于大幅度降低檢測成本，同時還能實現更加高效的利用，這對于監測森林生態系統具有非常重要的作用。需要注意的是，在自然保護區建立監測網絡，要注重所見樣地的植物群落，應當具備一定的代表性，同時還要具備相應的成熟度，地形不能過于陡峭，這對于相關人員工作的開展存在一定的難度。其次，還需保證樣地的完整性，盡可能遠離生活區，減少人為因素所帶來的影響。

3.1.4 物聯網監測技術

在近幾年隨著信息技術的快速發展，物聯網技術不僅在工業領域取得了明顯的成績，而且也開始逐步應用于森林資源監測。根據實踐效果來看，效果也比較理想，基于此，根據國家林業和草原局于2013年所發布的行動計劃當中明確提出的林業物聯網發展的具體目標，以及當前所面臨的建設任務，對于推動產業結構的調整發展方式的轉變是有著重要的現實意義。通過引入該項技術，更有利于推動和完善當前自然保護區生態建設信息網絡，可有效提高現有數據采集的效率以及可靠性和多樣性。在很大程度上，也就充分發揮出數據監測的作用，這對于推動我國生物多樣性的監測與保護有著重要的作用。需要注意的是，在自然保護區建設物聯網監測網絡，還需要充分運用多種數字化的智能傳感器以及相應的現代化通信技術，建立全方位無死角的定位監測網絡，以實現對保護區的土壤二氧化碳、空氣、植物礦物質等相關指標，進行長期大范圍的監測。

3.1.5 紅外相機監測技術

該項技術的特點在于具備良好的隱蔽性，尤其適合于數量較少的稀有野生動物。自20世紀90年代起，該項技術就被廣泛應用于野生動植物的調查研究當中。在經過30年的建設以后，目前在我國已經初步建成相對健全的森林野生動物紅外相機監測體系。通過與傳統的監測方法相結合，無論是在工作效率還是數據質量方面，都得到了大幅度的提升。而在保護區開展多樣性的監測，使用紅外相機技術能直觀掌握各動物種群密度以及實際分布狀況，所獲得的數據是重要的參考資料。

3.2 監測指標

3.2.1 植物當中的物種監測指標

在對森林生態系統以及自然保護區內的植物進行生物多樣性檢測時，應當能夠從植物的群落檢測、物種檢測兩個方面確定不同的檢測指標。植物中的物種檢測指標主要包括指標類型為生境狀況的環境基礎情況監測指標；指標類型為包括種群數量、年齡結構、種群高度以及種群密度等在內的各種監測指標；指標類型為種群動態的幼株成長狀態監測指標；指標類型為人為干擾的干擾強度監測指標；指標類型為物候期監測指標等。應當特別注意到針對不一樣的監測指標，應該選用相應的具備達標性的一些監測指標，比如，種群動態的監測指標大都是以幼樹的相關更新方面的狀況為主。

3.2.2 植物中的群落監測指標

以植物為對象的第二類監測指標是植物中的群落監測指標，根據該指標可以將森林中的各層植物進行有針對性的監測，具體的群落監測指標規定如下：指標類型為喬木層的監測指標，包括種類、郁閉度、蓋度、個體數量、密度、胸徑和高度；指標類型為灌木層的監測指標，包括種類、蓋度、高度、株數；指標類型為層間植物的監測指標，包括種類、生活型、株數、附生高度；指標類型為草本層的監測指標，包括種類、平均高、株數、蓋度；指標類型為天然更新的監測指標，包括種類、高度、數量；指標類型為物種多樣性的監測指標。

3.2.3 動物監測指標

生物多樣性監測通常應該包含全部生態區域，要涵蓋兩棲爬行類以及鳥類等。在開展監測工作當中，應按照工作需要，選取重點監測的那些保護物種。其中監測指標通常有物種名稱和數量、實際遇見的物種數、物種的分布情況有關指數、干擾遇到率以及干擾類型等。按照不一樣的監測內容，選取具備達標性的一些監測指標，比如種類監測，其監測指標大都以物種名稱以及數量為主。

3.2.4 外來的入侵植物監測指標

這幾年，外來的一些物種產生的入侵威脅越來越大，直接影響到了生態平衡。對于外來的那些入侵物種的相關監測，其監測指標包含有分布的有關地點、物種的有關名稱、入侵物種生長的狀況、生長的密度、適應性有關指標、擴散的相應面積、擴散的相應方式、擴散的密度以及繁殖的方式等。

3.2.5 環境要素監測指標

針對森林生態環境的不同環境要素，制定了如下的監測指標：指標類型為氣象要素的監測指標，包括風速、溫度、濕度、天氣、風向等；指標類型為水文要素的監測指標降雨量；指標類型為土壤要素的監測指標土壤酸堿度、濕度等理化性質、養分等。

4 結語

生物多樣性就是生態系統能夠進行持續生產以及服務的根本。但是因為社會經濟的迅猛發展，全球人口的數量也在不斷地增加，從而造成了自然資源被過度地開發，生態環境也被嚴重破壞，同時生物多樣性也被嚴重的破壞。這幾年，我們國家對于生物多樣性的相關保護越來越重視，已建成了許多國家級的自然保護區。利用自然保護區生物多樣性監測，能夠掌握到一定時期當中生物多樣性的相關變化狀況。所以應該建設健全的監測體系，根據自然保護區保護當中的工作需要，進一步完善監測工作，掌控自然保護區當中的管理情況，促進自然保護區健康、穩定、持久的發展。