片断森林植物多样性及其保护和恢复价值分析

赵 婷，李 伟

(山东省淄博市鲁山林场，山东 淄博 255205)

1 引言

山东省淄博市鲁山林场地形复杂，历史上拥有丰富的林业资源，解放前，遭到了严重的破坏，最严重时期淄博市森林资源覆盖率仅为0.7%，经过后人几十年不断努力，现阶段其林地面积已经达到4267 hm2，相关林业法规不断完善，林业科技也有了极大提高。但随着城市化建设的不断推进以及农村用地等情况的变化，使得淄博鲁山部分地区林业资源出现片断化等情况，植物种类相对单一。此次就片断化森林区域植物多样性影响因素进行分析，探讨恢复其多样性价值。

2 片断森林生态效应

对于片断森林影响其植物多样性的因素有许多，包括内部因素以及外部因素等。其中内部因素主要涵盖片断面积以及历史因素等，而相对应的外部因素则主要包括森林相关的布局以及周边生态效应等。

2.1 边缘效应

边缘效应主要是包括两个及两个以上的多个生态系统之间的互相影响，基于某个生态影响因子以及系统属性等的差异影响，从而导致系统发生较大的改变情况。该效应主要是由于外部周边的生态系统对该地区的影响带来的结果，其对片断森林植物多样性可以分为三个类别，分别为非生物效应、直接生物效应以及间接生物效应。基于该因素的影响，相毗邻的片断森林的植物多样性逐渐减少，最终导致生态系统崩溃。通常而言，边缘效应的影响会根据进入森林内距离的不同而存在一定的差异性。基于该效应通常会对50 m以内的临近森林植物的种类以及生长密度造成影响，能降低100 m范内的湿度，但造成乔木死亡率增加的距离可达300 m。在一些地区由于该效应所带来的植物种类的影响范围甚至可达10 km。国外也有类似案例，美国婆罗洲西部的国家公园，据相邻退化森林10 km以上以及较大砍伐区20 km左右地段，由于毗邻森林遭到严重破坏，种子捕食者的不断涌入使得该地区植物遭到严重破坏，植物多样性严重受损。

2.2 短期与长期效应

根据森林片断化定义，其直接造成的影响会使得原先大片连绵的森林被划分为不同的小块、片断。而针对个别片断森林特征的分析往往不能代表对整个森林特征的分析，此类差异往往是因为取样效应所造成的。实际上，任何一个片断的取样，都无法代表整个森林的多样性，在进行取样时片断森林的多样性远低于连续森林的多样性。根据笔者经验以及文献总结，取样效应设计在片断化森林的主要作用有两个方面，分别为相关片断面积大小以及该特征在连续森林中的分布情况。通常而言，当所取样的片断面积越大，其对应的多样性越能代表当地连续森林的实际情况。此外，在面积相同的情况下，特征分布相对越随机则片段取样与连续森林特征越相似。取样效应通常发生于片断化流程中，通常会由于人为因素的终止而终止。因此，该效应往往也称之为瞬时取样效应。而在某些特殊情况下，当人为干扰等情况停止后，取样效益依旧存在。

由于某些长期效应所导致的片断森林植物多样性的缺失并逐渐达到理论预测值的情况称之为弛豫效应。该效应是多种因素的综合表现。对于一些林冠层植物，即便由于区域片断化，但其由于较强的生命周期，有些可达数百年。因此，这些植物种类完全从片断森林中消失需要较长时间。片断森林的弛豫效应以及取样效应共同反馈了该片断森林短期以及长期的变化情况，其各自对片断森林的变化影响如图1所示。

图1 片断森林的驰豫效应以及取样效应

此外，影响片断森林多样性的因素还有许多，包括隔离与挽救效应、背景效应等。隔离与挽救效应其主要是指由于该片断森林其中植物扩散被降低，使得植物多样性严重受阻。挽救效应则主要表现为临近森林的个体基于扩散等情况进入片断森林从而避免该片断森林的物种被灭绝。基于挽救效应可以有效增加物种的存活几率，一些物种由于环境等的变化使得该物种与种群逐渐远离，慢慢走向灭绝，而如果存在较低频且有效的远距离扩散等，将有助于该物种的长期生存。而背景效应则受制于该片断森林的生态系统的影响，其次毗邻生态系统也可能对其产生一定影响，来自周边生态系统中的物种干扰，从而使得本地物种受到影响，继而使得物种的多样性遭到破坏。通常背景效应主要是通过阻隔种子花粉等迁移，以及影响边缘效应强度来影响片断森林生物的多样性的。

3 片断森林多样性价值分析

对于片断化森林生态系统的恢复一个重要内容是对当地气候条件进行恢复，使其可以维持自我生存。而许多地区由于原生植物的缺失，其植被类型的恢复往往存在一定的争议。而实际片断森林的多样性缺失是一个长期弛豫与短期取样的综合过程，对于片断化的森林中各个生物架构而言，在一定情况下可以反馈当地气候顶级类型，而这也为当地生态系统的恢复提供参考。生态系统恢复的宫胁法即是基于该原理产生的，基于对残留的自然植被的研究分析，从而了解并掌握潜在的植株类型，通过人为干预等手段，快速恢复片断森林的自然植株，从而弥补多样性缺失。对于周边生态而言，片断森林可以为其提供培育种子以及幼苗植株。总结分析，实际制约某区域植被恢复的主要原因之一是种子来源的匮乏。而实际残留的片断森林则可作为很好的种源。片断森林中往往能够存活的个体较其他种类而言，要相对结实。在没有任何人为因素的干预情况下，其种子可以得到很好的扩散。且通过将片断森林作为临近生态系统恢复的种源应用于生态维护中，对生物多样性的保护效果较为明显。如果去除由于人为因素所带来的干扰，往往可以较为理想地对受损生态系统进行恢复。比如，在我国的亚热带地区由于过度砍伐部分区域植物严重受损，当停止人类对其破坏干扰后几十年，该地区基本初步恢复顶级群落结构，即便对于一些孤立木而言，其也有可能作为相关生态系统恢复的种源，或为相关种子传播提供途径等。国外也有类似案例，澳洲昆士兰南部的一个废弃农场有一颗孤立木，长期以来它一直是食果鸟类的栖息地，随着时间的推移一些鸟类将周边森林中的果实带来，而种子则洒落在该孤立木周边，随着时间的更迭，促使其逐渐向顶级阶段不断演化。

由于弛豫效应以及其他因素等的引起片断森林特性的改变往往需要较长时间，而在一些时间不长的片断森林中依旧保持较高的生物多样性，因此对于此类片断森林应当施行一定的保护措施。而现阶段低于片断森林的保护应当基于过去、现在以及将来人类所活动影响的环境下落实，对于原始森林等诸多大面积不受干扰未必需要进行相关保护措施。因此，对于现阶段依旧保留较高生物多样性的片断森林是未来保护的重要方面。鲁山林场有植物1300多种，主要树木有赤松、油松、刺槐和麻栎等，此外还富含多种国家Ⅰ、Ⅱ级保护植株，因此对其进行保护十分必要。此外，由于弛豫效应等因素的影响，片断森林中植物物种的多样性流失通常需要耗费较长的时间，其在一定的时限内往往不会产生一定的多样性流失等变化。因此应当对鲁山林场等周边片断森林采取有效的保护措施，来减缓区域生物多样性的流失。不同片断森林互相之间在空间上存在一定的阻隔，这也一定程度上改变了物种的扩散规律。实际不同森林片断之间往往不适宜非杂草性植株的生存，因此多数物种在该类区域内的扩散相对较低。针对该种情况，可通过搭建连续片断森林间的通道，将不同的片断森林相互链接从而构成更大的生态系统，从而延缓由于片断化所带来的影响。

4 结语

目前森林资源短缺依然是社会研究的热点，对于片断化森林的研究更是核心内容。而对于片断化森林植物多样性已有许多研究，基本都是建立在对残存森林调查的基础之上。而实际由于地域环境、气候环境以及历史原因等因素的不同，片断森林之间存在很大差异。本研究通过对影响片断森林植物多样性因素分析，呈现出不同结论。因此，对于不同片断森林应当依据实际现场分析从而采取针对性的措施，避免其植物多样性进一步流失的同时，对其进行生态系统的恢复。