天然林保護(hù)與生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究

梁心怡

（廣西河池市南丹縣林業(yè)局，廣西 南丹 547200）

1 前言

由于人類活動、自然災(zāi)害等因素，天然林面臨著嚴(yán)重的威脅和破壞。天然林保護(hù)與生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究的開展，可以促進(jìn)天然林的保護(hù)和恢復(fù)，維護(hù)生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性和可持續(xù)性，保障人類的生存和發(fā)展。同時，該領(lǐng)域的研究也可以推動生態(tài)環(huán)保技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，促進(jìn)我國生態(tài)環(huán)保事業(yè)的發(fā)展和繁榮。

2 天然林保護(hù)

2.1 天然林保護(hù)的重要性

天然林保護(hù)對于生態(tài)系統(tǒng)和人類社會都具有非常重要的意義。具體來說，天然林保護(hù)的重要性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）維護(hù)生態(tài)平衡。天然林作為自然生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，承擔(dān)著保護(hù)水源、凈化空氣、保持土壤穩(wěn)定等重要功能。天然林的保護(hù)可以維護(hù)生態(tài)平衡，保護(hù)生物多樣性，維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和健康。

（2）保障生態(tài)安全。天然林的保護(hù)可以防止土壤侵蝕、沙漠化、水土流失等環(huán)境問題的發(fā)生，減緩氣候變化對環(huán)境的影響，保障生態(tài)安全，減少自然災(zāi)害對人類造成的損失。

（3）保護(hù)野生動植物。天然林是野生動植物的棲息地，很多珍稀瀕危物種都生活在天然林中。天然林的保護(hù)可以保護(hù)野生動植物的生存環(huán)境，維護(hù)生物多樣性，避免物種滅絕。

2.2 天然林保護(hù)的現(xiàn)狀和問題

當(dāng)前天然林面臨的主要威脅和問題包括以下幾個方面：

（1）濫伐和砍伐：天然林的木材和木質(zhì)產(chǎn)品是世界上最重要的自然資源之一，但長期的過度伐木和砍伐已經(jīng)使得全球的天然林面積急劇減少。這種情況在一些亞洲和南美洲的國家特別嚴(yán)重，已經(jīng)造成了大規(guī)模的森林砍伐和土地荒漠化。

（2）氣候變化：全球氣候變暖和極端天氣事件的增加，也對天然林的生態(tài)系統(tǒng)造成了很大的壓力。例如，高溫干旱的天氣可能導(dǎo)致林木生長緩慢或枯萎，而熱帶風(fēng)暴和洪水可能會破壞森林的結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)。

（3）活動物種的消失：天然林是數(shù)百萬動植物物種的棲息地，但是由于人類活動和生態(tài)環(huán)境的變化，很多動物物種正處于滅絕的邊緣。例如，大熊貓、虎、猴子等瀕危動物都依賴于天然森林為生存和繁殖提供棲息地和食物。

（4）森林病蟲害：各種森林病蟲害的暴發(fā)也威脅到了天然林的健康和生態(tài)平衡。這些病蟲害可能通過不當(dāng)?shù)纳止芾砗涂撤バ袨榈靡詡鞑ィ瑢?dǎo)致森林生態(tài)系統(tǒng)的不平衡和崩潰。

（5）天然資源過度利用：人們不僅伐木開采天然資源，還會進(jìn)行掠奪性的狩獵、捕撈、草地養(yǎng)殖等活動，這些行為都會對天然林的生態(tài)系統(tǒng)造成不可逆的破壞和生態(tài)退化。

2.3 傳統(tǒng)天然林保護(hù)技術(shù)的局限性

傳統(tǒng)的天然林保護(hù)方法和技術(shù)存在以下幾個局限性：

（1）人力巡護(hù)困難：傳統(tǒng)的天然林保護(hù)方法往往依賴于人力巡護(hù)和監(jiān)測，但是人力巡護(hù)存在局限性，例如需要耗費(fèi)大量的時間和精力、巡護(hù)難度大等。同時，人力巡護(hù)也容易受到惡劣天氣和地形等因素的影響，無法全面覆蓋天然林區(qū)域。

（2）數(shù)據(jù)收集和分析不充分：傳統(tǒng)的天然林保護(hù)方法往往依賴于數(shù)據(jù)收集和分析，但是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集方法和手段往往不夠全面和精確。例如，傳統(tǒng)的地面監(jiān)測方式無法獲取大面積的數(shù)據(jù)，而且人工識別植被覆蓋、林冠高度等指標(biāo)也容易產(chǎn)生誤差。

（3）監(jiān)測技術(shù)限制：傳統(tǒng)的天然林保護(hù)方法往往依賴于人眼的觀察和判斷，難以覆蓋大范圍、高空間分辨率的監(jiān)測。例如，傳統(tǒng)的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)分辨率有限，難以區(qū)分天然林和人工林，而且容易受到云層、天氣等影響。

（4）效果難以評估：傳統(tǒng)的天然林保護(hù)方法往往難以評估其保護(hù)效果，因?yàn)槠湫Ч艿蕉喾N因素的影響。例如，一些常見的生態(tài)指標(biāo)（如植被覆蓋率、生物多樣性等）難以精確測量，無法反映出復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)的真實(shí)情況。

2.4 最新的天然林保護(hù)技術(shù)

最新的天然林保護(hù)技術(shù)和方法主要包括以下幾個方面：

（1）無人機(jī)監(jiān)測：無人機(jī)可以高效地獲取大量的圖像和視頻數(shù)據(jù)，并且可以覆蓋地形復(fù)雜的區(qū)域。通過對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，可以對天然林的植被覆蓋、林冠高度等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測和分析，以實(shí)現(xiàn)全面、高分辨率的天然林監(jiān)測。

（2）激光雷達(dá)測量：激光雷達(dá)可以在很短的時間內(nèi)獲取地形、林冠和植被的三維信息，可以高精度地測量天然林的結(jié)構(gòu)和生態(tài)指標(biāo)。激光雷達(dá)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于森林生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測和管理中，如樹高、樹冠寬度、干重等指標(biāo)的測量。

（3）人工智能：人工智能可以通過對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和分析，自動識別和分類天然林的生態(tài)指標(biāo)，如植被覆蓋、物種多樣性等。通過應(yīng)用深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，可以對大規(guī)模的天然林?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行分析和預(yù)測，從而更好地了解和保護(hù)天然林。

（4）多源數(shù)據(jù)融合：最新的天然林保護(hù)技術(shù)可以將多源數(shù)據(jù)融合，如遙感數(shù)據(jù)、無人機(jī)數(shù)據(jù)、激光雷達(dá)數(shù)據(jù)、地面觀測數(shù)據(jù)等，以實(shí)現(xiàn)全面、高精度、高分辨率的天然林監(jiān)測和管理。通過綜合利用多源數(shù)據(jù)，可以更好地了解和保護(hù)天然林。

3 天然林生態(tài)修復(fù)

3.1 天然林退化的主要原因和特點(diǎn)

3.1.1 天然林的退化主要是由人類活動和自然因素相互作用而產(chǎn)生的

（1）濫伐和砍伐：長期的過度伐木和砍伐已經(jīng)使得全球的天然林面積急劇減少。由于人類對天然林的需求不斷增加，大量的伐木和砍伐已經(jīng)造成了大規(guī)模的森林砍伐和土地荒漠化。

（2）人為干擾和破壞：人類活動也是天然林退化的重要原因之一。人類的狩獵、捕撈、采集、開墾等活動，會對天然林的生態(tài)平衡和多樣性產(chǎn)生不利影響。

（3）土地利用方式改變：天然林的退化還與土地利用方式的改變有關(guān)。例如，農(nóng)業(yè)擴(kuò)張、城市化進(jìn)程、采礦活動、道路建設(shè)等都會對天然林造成破壞和干擾。

（4）生態(tài)系統(tǒng)的失衡：天然林退化也與生態(tài)系統(tǒng)的失衡有關(guān)。例如，水土流失、土壤貧瘠、水源減少等都會對天然林的生態(tài)平衡產(chǎn)生影響。

3.1.2 天然林退化的特點(diǎn)主要有以下幾個方面

（1）生態(tài)系統(tǒng)的喪失：天然林退化導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)的喪失和生態(tài)平衡的破壞。林內(nèi)生物多樣性下降、林下植被繁茂、林地土壤結(jié)構(gòu)紊亂等都是退化的表現(xiàn)。

（2）營養(yǎng)循環(huán)的改變：天然林退化會改變營養(yǎng)循環(huán)的過程，使得土壤質(zhì)量降低、水資源流失，甚至引起土地沙化等現(xiàn)象。

（3）生物群落的改變：天然林退化還會導(dǎo)致生物群落的改變，如大型哺乳動物的數(shù)量下降、種群數(shù)量變化等。

（4）災(zāi)害的增多：天然林退化也會導(dǎo)致自然災(zāi)害的增多，如洪水、山體滑坡、泥石流等，給人們帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和社會影響。

3.2 生態(tài)修復(fù)的概念和意義

生態(tài)修復(fù)是指利用科學(xué)技術(shù)手段，對受到破壞的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行人工修復(fù)，以恢復(fù)其生態(tài)功能和生態(tài)價值的過程。生態(tài)修復(fù)可以分為多種類型，包括水體修復(fù)、土地修復(fù)、荒漠化修復(fù)、森林修復(fù)等。生態(tài)修復(fù)的意義主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）保護(hù)生物多樣性。生態(tài)修復(fù)可以恢復(fù)和改善受損生態(tài)系統(tǒng)的生境，為各類生物提供良好的生長和繁殖環(huán)境，促進(jìn)生物多樣性的保護(hù)和增加。

（2）提高環(huán)境質(zhì)量。生態(tài)修復(fù)可以減少環(huán)境污染和生態(tài)破壞，改善環(huán)境質(zhì)量，降低生態(tài)風(fēng)險，保障人類健康和生存環(huán)境。

（3）緩解氣候變化。生態(tài)修復(fù)可以增加植被覆蓋率，吸收二氧化碳，減少溫室氣體排放，從而對緩解氣候變化起到一定作用。

3.3 傳統(tǒng)生態(tài)修復(fù)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

傳統(tǒng)的生態(tài)修復(fù)方法和技術(shù)主要包括人工補(bǔ)植、種植保護(hù)林帶、退耕還林還草、山洪災(zāi)害治理等。以下是其優(yōu)缺點(diǎn)的具體闡述：

3.3.1 優(yōu)點(diǎn)

（1）易于實(shí)施：傳統(tǒng)的生態(tài)修復(fù)方法和技術(shù)相對容易實(shí)施，成本相對較低。

（2）適用面廣：傳統(tǒng)的生態(tài)修復(fù)方法和技術(shù)適用于各種類型的退化土地和生態(tài)系統(tǒng)，如荒漠化、水土流失、土地沙化、森林退化等。

（3）操作簡單：傳統(tǒng)的生態(tài)修復(fù)方法和技術(shù)操作簡單，不需要高端技術(shù)和設(shè)備，可以被普通人掌握和操作。

3.3.2 缺點(diǎn)

（1）效果有限：傳統(tǒng)的生態(tài)修復(fù)方法和技術(shù)往往存在效果不佳、效率低下的問題，特別是在復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)和惡劣的自然環(huán)境下，效果可能會受到限制。

（2）過程漫長：傳統(tǒng)的生態(tài)修復(fù)方法和技術(shù)需要很長時間才能顯現(xiàn)出效果，因此需要耐心和長期的投入，效率低下。

（3）可能存在次生問題：傳統(tǒng)的生態(tài)修復(fù)方法和技術(shù)在實(shí)施過程中，可能會產(chǎn)生次生問題，例如，人工補(bǔ)植可能會導(dǎo)致植被群落的單一化和生態(tài)系統(tǒng)的不平衡，種植保護(hù)林帶可能會影響當(dāng)?shù)厣锒鄻有缘取?/p>

（4）資金限制：傳統(tǒng)的生態(tài)修復(fù)方法和技術(shù)需要大量的人力物力和資金投入，可能無法得到充分的資金支持。

3.4 最新的生態(tài)修復(fù)技術(shù)

最新的生態(tài)修復(fù)技術(shù)和方法主要包括以下幾個方面：

（1）土壤改良：土壤改良是一種通過改善土壤質(zhì)量、增加有機(jī)質(zhì)和營養(yǎng)元素，促進(jìn)植物生長和增強(qiáng)土壤水保持能力的方法。目前，許多新型的土壤改良技術(shù)和方法已經(jīng)應(yīng)用于生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域，如微生物肥料、多元素緩釋肥、生物炭等。

（2）種子雨：種子雨是一種通過空投、散布種子，促進(jìn)植物種群的恢復(fù)和重建的方法。這種方法可以大量快速地恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)，同時也可以提高植物種群的多樣性和抗逆能力。目前，種子雨技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于荒漠化、土地沙化、山地退化等地區(qū)的生態(tài)修復(fù)。

（3）生態(tài)工程：生態(tài)工程是一種通過自然的生物和物理過程，修復(fù)和恢復(fù)自然生態(tài)系統(tǒng)的方法。生態(tài)工程包括植被修復(fù)、水體治理、土地保護(hù)等，可以通過營造適宜的生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和穩(wěn)定。

（4）水資源治理：水資源治理是通過多種技術(shù)和手段，調(diào)節(jié)和管理水資源，提高水資源的利用效率和保護(hù)水資源的質(zhì)量。水資源治理對于生態(tài)修復(fù)和生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)有著重要的作用。如通過濕地恢復(fù)和建設(shè)、水庫和水閘建設(shè)等手段，有效地調(diào)節(jié)和控制水資源，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和恢復(fù)。

4 天然林保護(hù)與生態(tài)修復(fù)的綜合應(yīng)用

4.1 天然林保護(hù)和生態(tài)修復(fù)綜合應(yīng)用的優(yōu)勢

天然林保護(hù)和生態(tài)修復(fù)是保護(hù)地球生態(tài)環(huán)境和動植物物種多樣性的重要手段，二者相輔相成，可以在保護(hù)天然林的同時，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和穩(wěn)定。以下是其綜合應(yīng)用的必要性和優(yōu)勢：

（1）實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和穩(wěn)定：天然林保護(hù)和生態(tài)修復(fù)的綜合應(yīng)用可以幫助恢復(fù)和重建受損的生態(tài)系統(tǒng)，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和生態(tài)平衡。通過保護(hù)天然林、恢復(fù)植被和土壤等，可以增加生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和穩(wěn)定性，降低生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性和易受干擾性。

（2）促進(jìn)物種多樣性的保護(hù)：天然林保護(hù)和生態(tài)修復(fù)的綜合應(yīng)用可以促進(jìn)物種多樣性的保護(hù)。通過保護(hù)天然林、種植多樣性的植物、恢復(fù)野生動物棲息地等手段，可以保護(hù)和恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，降低物種滅絕的風(fēng)險。

（3）優(yōu)化土地利用方式：天然林保護(hù)和生態(tài)修復(fù)的綜合應(yīng)用可以優(yōu)化土地利用方式。通過合理規(guī)劃、管理和利用土地，可以最大限度地減少土地破壞和開墾，降低土地荒漠化和水土流失等問題，同時提高土地的可持續(xù)利用率。

（4）保護(hù)生態(tài)環(huán)境和減少自然災(zāi)害：天然林保護(hù)和生態(tài)修復(fù)的綜合應(yīng)用可以保護(hù)生態(tài)環(huán)境和減少自然災(zāi)害。通過保護(hù)天然林、恢復(fù)水土保持功能、建設(shè)防洪抗旱林帶等措施，可以有效地減少自然災(zāi)害的發(fā)生和影響，同時保護(hù)地球生態(tài)環(huán)境和人類社會的生產(chǎn)生活。

4.2 綜合應(yīng)用最新技術(shù)

綜合應(yīng)用最新的技術(shù)和方法，可以更加有效地保護(hù)天然林和恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)，如下：

（1）生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)：生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)是指通過人工或自然的手段，恢復(fù)受到破壞或改變的生態(tài)系統(tǒng)，包括土地、水體和空氣等。生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)可以采用多種技術(shù)和方法，如土地改良、植被恢復(fù)、濕地修復(fù)等。例如，采用生態(tài)工程技術(shù)，可以恢復(fù)水體生態(tài)系統(tǒng)的功能，促進(jìn)水環(huán)境的凈化和保護(hù)。

（2）生態(tài)廊道建設(shè)：生態(tài)廊道是指一些連續(xù)的、自然的或人工建造的地帶，它們可以連接不同的生境類型和生態(tài)系統(tǒng)，提供動植物間的遷移和交流。生態(tài)廊道建設(shè)可以通過改變土地利用方式、植被恢復(fù)、生態(tài)修復(fù)等手段，建立生態(tài)通道，使不同生境之間形成通道和聯(lián)系，從而保護(hù)和恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的功能。

（3）種子庫建設(shè)：種子庫是指儲存大量原始物種種子的地方，可以為生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和植被的重建提供有用的物質(zhì)資源。種子庫建設(shè)可以通過采集和保存本地的植物種子，為生態(tài)修復(fù)提供源頭性的物質(zhì)資源，促進(jìn)植物的繁殖和生長。

5 結(jié)語

天然林是地球上重要的生態(tài)系統(tǒng)之一，它們擁有豐富的生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，對維持全球生態(tài)平衡和人類生存發(fā)展至關(guān)重要。然而，天然林面臨著種種威脅和挑戰(zhàn)，需要采取有效措施進(jìn)行保護(hù)和生態(tài)恢復(fù)，恢復(fù)天然林的生態(tài)功能，實(shí)現(xiàn)天然林的健康生長發(fā)育。在未來的天然林保護(hù)和生態(tài)修復(fù)工作中，只有不斷探索和應(yīng)用新技術(shù)、創(chuàng)新方法，加強(qiáng)多學(xué)科的合作，充分調(diào)動政府、企業(yè)和公眾的積極性，共同推進(jìn)天然林保護(hù)和生態(tài)修復(fù)工作，進(jìn)而更好地保護(hù)自然資源，維護(hù)生態(tài)平衡，實(shí)現(xiàn)人類社會與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。