甘肅天水油松人工林生物多樣性影響探究

姚旭升

甘肅天水油松人工林生物多樣性影響探究

姚旭升

（天水市秦州區林業和草原局 甘肅天水 741000）

甘肅天水油松人工林作為一個重要的生態系統，其物種多樣性的狀況、保護及管理直接關系到當地生態環境的質量和社會經濟的可持續發展。文章概述了甘肅天水油松人工林的特性、分布和生態功能，分析了該油松人工林的物種多樣性，探討了影響其物種多樣性的各種因素，提出了物種多樣性管理和保護策略，以期為油松人工林生態系統健康發展和生物多樣性保護提供新的思路和方法。

甘肅天水；油松人工林；物種多樣性；影響因素；生態保護；管理策略

目前，生物多樣性的保護和生態系統的管理已成為全球的重要議題。由于地理環境的獨特性，我國擁有豐富且復雜的生態系統，其中，甘肅天水的油松人工林生態系統是典型代表。本文通過深入研究甘肅天水油松人工林生物多樣性及其影響因素，探索并提出了一套有效的保護和管理策略。

1 甘肅天水油松人工林生態系統概述

1.1 油松人工林的特性

甘肅天水的油松人工林具有以下幾個特性：耐寒性強，適應于北方地區的氣候環境；生長速度較快，具有較高的經濟價值，可作為商業用途進行栽培；耐貧瘠力強，具有較強的適應能力，能夠在瘠薄的土壤中生長；根系發達，能夠固定土壤，防止水土流失，且其落葉能夠提供有機質，增加土壤肥力；木材質地堅硬，適用于建筑、家具制造和其他工藝品制作。油松能夠為野生動物提供生態棲息地，對維持物種多樣性有重要作用和生態價值[1]。

1.2 油松人工林在甘肅天水的分布

甘肅省油松（）主要分布在隴東、隴南一帶山地。如今，隴中黃土區人工造林面積也越來越大，尤其在海拔1 000 m～2 000 m的地方，油松人工林是主要的森林類型。這些油松林為該地區提供了豐富的生物資源，改善了生態環境。

1.3 油松人工林的主要生態功能

油松人工林作為生態系統的重要組成部分，具有多種生態功能。首先，它能夠固土防風，有效減少水土流失，并改善土壤結構，幫助保持水土平衡，對環境具有極好的保護作用。其次，油松人工林為眾多生物提供重要的棲息地和食物來源，對于維持物種多樣性和穩定生態系統具有不可替代的作用。最后，油松人工林通過光合作用吸收二氧化碳，釋放氧氣，有利于減少溫室氣體總量[2]。

2 甘肅天水油松人工林生物多樣性

2.1 物種多樣性的定義和測量

物種多樣性被認為是群落物種數目或豐富度和均勻度綜合起來的一個單一統計量。物種多樣性是反映群落結構和功能特征的較有效的指標，是生態系統穩定性的量度指標。

在研究甘肅天水油松人工林生物多樣性時，應該全面考慮生態系統的復雜性和動態性，以及整個生態系統中所有物種的種類、數量以及它們的相互作用，如不同的草本植物、灌木、昆蟲、鳥類、哺乳動物等。首先，為了深入了解林地生態系統的功能性狀，需要科學地測量樹高和徑生長量、當年高生長、生長節律、針葉長、保存率、結實情況、物候期等關鍵生態參數。這些生態參數能夠反映出林木個體的生長狀況和適應環境的能力，從而間接影響到物種的多樣性。其次，還需要調查林地的物種種類、數量以及它們的發展變化趨勢，了解物種之間的關系以及它們對環境變化的反應。這些因素是衡量物種多樣性的重要指標，能夠反映出林地生態系統的穩定性和健康性。最后，對收集的所有數據使用生物統計學方法進行處理，包括單點和多點方差分析、顯著性檢驗、相關分析、主成分分析等。

2.2 油松人工林的植物物種多樣性

甘肅天水油松人工林內的植物物種非常豐富。除了油松、山杏和梨樹等眾多樹種外，還有許多草本植物和灌木。油松是森林的主要組成部分，為其他植物和生物提供了適宜的生存環境。同時，它也影響了森林的光照和氣候條件。山杏和梨樹的果實和花朵成為多種鳥類和小型哺乳動物的重要食物，同時也吸引了傳粉昆蟲。草本植物和灌木在生態系統中扮演著底層植被的角色，它們與油松等高大植物共同構成了復雜的森林結構，為各種生物提供了棲息地。灌木層中的雪絨花、黃櫨和繡線菊等植物為森林提供了更多的結構層次，并為小型動物和昆蟲提供了庇護所。草本植物也是植物物種多樣性的重要組成部分，包括野草莓、野生菊花和龍膽等，它們在維護土壤穩定性、防止水土流失等方面發揮著重要作用。

2.3 油松人工林的動物物種多樣性

甘肅天水油松人工林是一個充滿生機的生態系統，擁有眾多的動物物種。在這個生態系統中，鳥類扮演著重要的角色。例如，黃腹山雀是樹冠層的常見活動者，以昆蟲為食；林鸮在森林中控制著其他小型動物的數量。昆蟲在這個生態系統中也尤為重要。例如，油松的重要授粉者——松花蜂，以及各類蝴蝶（如翠綠鳳蝶）和有益昆蟲（如蘋果蚜蠅），它們可以控制害蟲數量，維持生態平衡。此外，油松人工林中還有許多常見的哺乳動物。小型松鼠可以攜帶種子，促進植物種子傳播；而狐貍則占據了食物鏈中較高的位置，影響著其他小型動物的數量和分布。動物們的活動狀態可以反映出森林生態系統的健康狀況。在這個系統中，動物們之間存在著密切的相互關系。它們不僅是捕食者和被捕食者的關系，同時也是相互依存的共生關系。豐富了生態系統的生物多樣性。

3 影響油松人工林生態系統物種多樣性的因素

3.1 氣候與土壤影響

自然環境因素是決定生態系統物種多樣性的重要因素。其中，氣候條件（如氣溫、降水量等）和土壤條件（如土壤類型、營養含量等）對物種多樣性產生著直接的影響。甘肅天水位于溫帶季風氣候區，其四季分明的氣候條件，適中的氣溫和降水量，為油松人工林提供了良好的生長環境，并有利于物種多樣性的維持和增強。另一方面，甘肅天水的土壤類型主要為黃壤和砂壤，其土壤結構和營養成分，為油松人工林內各類生物提供了豐富的營養源。

甘肅天水的地理位置和自然環境因素，如適宜的氣候條件和土壤條件，對油松人工林生物多樣性產生了積極的影響。這為我們認識和保護生態系統提供了重要的依據，也對油松人工林的管理和利用提出了新的要求。

3.2 人為干擾

森林管理措施、土地利用變化和人為干擾等人為因素，對油松人工林生物多樣性具有顯著影響。首先，執行森林管理措施，如改變疏伐強度、種樹種類和密度，直接影響林木的生長和繁衍，從而影響物種多樣性的表現。其次，農業開發和城市化進程等往往伴隨著自然環境的破壞，對油松人工林的生態環境造成嚴重威脅，進而影響物種多樣性的維持。最后，非法狩獵、采伐、垃圾傾倒等人為干擾也對物種多樣性產生負面影響。

3.3 物種間相互作用

在甘肅天水油松人工林生態系統中，不同物種間的競爭關系、捕食關系和共生關系也對生態系統物種多樣性產生重要影響。競爭關系包括樹木之間對水分和養分的競爭，動物之間對食物和棲息地的競爭等，直接影響了各物種的生存狀態和數量分布，進而影響了物種多樣性的表現。捕食關系也對物種多樣性有重要影響。捕食者和被捕食者之間的相互制約形成了動態的平衡關系，維持了生態系統的穩定性和物種多樣性。

3.4 生態系統擾動

自然災害、氣候變化等對生物多樣性產生了深遠影響。例如，洪水、山火會直接破壞生態環境。此外，全球氣候變化也可能會改變生態系統的結構和功能，引發物種分布范圍變化，甚至導致某些物種滅絕。甘肅天水油松人工林生態系統也面臨著十分嚴峻的挑戰。其一，其地理位置特殊，該地區常年面臨的干旱、山洪等自然災害的威脅，對油松人工林生態系統的穩定性和生物多樣性產生威脅。其二，氣候變化導致的氣溫升高、降水減少等現象，可能對油松及其依賴的生物種群產生不利影響[3]。

4 保護和提升甘肅天水油松人工林生態系統物種多樣性的策略

4.1 針對氣候與土壤影響的管理策略

雖然無法直接改變油松人工林生態系統中的自然因素——氣候與土壤，但是，可以采取科學、合理的方法去適應這些條件，并以此為依據最大化地促進油松人工林生長以及保護物種多樣性。在氣候方面，甘肅天水特定的氣候條件對油松人工林生態系統有著顯著的影響。該地區的氣候屬于溫帶季風氣候，冬季寒冷，夏季炎熱，四季分明。因此，選擇耐寒、耐熱、適應四季變化的植物種類是極為關鍵的。在土壤方面，甘肅天水地區的土壤條件以黃壤和砂壤為主，這類土壤通常含有豐富的營養，但也可能存在排水不良、滲透性弱等問題。因此，可以通過添加有機物質、調整土壤pH值、深度翻耕等方式，改善土壤結構，提高土壤的肥力和保水能力，從而優化生物生存環境，維持物種多樣性。

4.2 針對人為干預的管理策略

其一，制定和執行合理的森林疏伐政策。疏伐強度、種樹種類和密度等因素都將直接影響林木生長和繁衍，進而影響整個生物多樣性。因此，必須確保森林疏伐的力度適中，不能過度疏伐導致森林面積大幅減少，也不能由于疏伐不足而導致森林過度密集，影響樹木生長。同時，種植的樹種必須具有較強的生存能力和適應性，以確保其能在甘肅天水地區氣候條件下生存并繁衍。其二，嚴禁非法狩獵和采伐行為。非法狩獵和采伐會直接破壞生態平衡，降低生態系統的穩定性。其三，提高森林保護和管理人員的業務能力。他們在現場執行保護政策，進行專業的環境監測，他們的專業水平直接關系到生態保護的成效[4]。

4.3 針對物種間相互作用的管理策略

其一，加強對生態系統內物種關系的研究。需要深入理解各物種間的競爭、捕食、共生等各種關系，并揭示它們對生態系統和物種多樣性的影響。例如，通過深入研究樹木間對水分和養分的競爭，可以了解哪些樹種更適應甘肅天水地區的環境，進而為樹木種植和管理提供指導。其二，通過合理的物種配置和管理，平衡物種間的競爭關系。為了維護生態系統的穩定性，需要關注物種間的相互影響，適當調整物種配置，保證各物種得到適宜的生存空間，降低過度競爭對物種多樣性的消極影響。其三，保護弱勢物種。弱勢物種往往是生態系統中的重要環節，如果消失，可能對整個生態系統產生嚴重影響。因此，需要采取特殊保護措施，如設立自然保護區、實施物種恢復計劃等，以保護弱勢物種，維持生物多樣性。其四，捕食關系和共生關系也是需要關注的議題。這些關系是生態系統中重要的生態過程，對于維持生態系統的平衡和穩定具有重要作用[5]。

4.4 針對生態系統擾動的管理策略

其一，加強對生態系統擾動的監測和預警。例如，通過遙感技術和地面觀測相結合的方式，實時監測森林健康狀況。其二，針對性地實施生態系統恢復工作。根據不同的擾動類型，采取不同的恢復策略。例如，對于火災后的森林恢復，可能需要人工種植；而對于蟲害，則可能需要引入天敵進行生物防治。最后，應在政策層面加大對生態系統保護的支持力度。這包括提供必要的經濟支持，增強公眾的生態保護意識，培養相關領域的專業人才。

5 結語

本研究致力于揭示甘肅天水油松人工林生態系統物種多樣性的內在規律和影響機制，為生態保護和管理提供科學依據。研究發現，氣候條件、土壤屬性、人為干擾及生態系統擾動等因素都對該區域的物種多樣性產生顯著影響。為了保持物種多樣性，本文提出了一系列管理策略。這些策略旨在通過科學的林業管理以及有效的管控措施，減小人為干預對生態系統的負面影響，通過合理的物種配置和管理，平衡和優化物種間的相互作用，并且采取靈活的策略應對可能的生態系統擾動。這些策略為甘肅天水油松人工林乃至同類地區的生態保護工作提供了參考。

[1]張全國,張大勇.生物多樣性與生態系統功能:最新的進展與動向[J].生物多樣性,2003(5):351-363.

[2]李慧蓉.生物多樣性和生態系統功能研究綜述[J].生態學雜志,2004(3):109-114.

[3]張慶,牛建明,王秀梅.生物多樣性與生態系統功能關系研究進展[J].生物學通報,2009,44(1):15-17.

[4]方升佐,田野.人工林生態系統生物多樣性與生產力的關系[J].南京林業大學學報(自然科學版),2012,36(4):1-6.

[5]黃自然.生物技術在蠶業上的應用[J].廣東蠶業,1995(Z1):66-71.

S791.254

A

2095-1205(2023)11-47-03

10.3969/j.issn.2095-1205.2023.11.14

姚旭升（1979—），男，漢族，甘肅天水人，大專，林業工程師，研究方向為林業種植與保護。