阿尔泰山天然林生态变化的样地监测技术研究

努尔江·哈比丁

摘 要：本文分析了阿尔泰山的生态状况，提出监测重点，之后说明该地样地监测技术要点，其中包括：样地选择、仪器使用、定位和个体识别、监测结果数据分析等。

关键词：阿尔泰山;生态变化;样地监测技术

一、阿尔泰山生态状况及监测重点

阿尔泰山总长度达到2000km以上，斜跨中国、俄罗斯、蒙古等国，在新疆境内的阿尔泰山森林资源和水资源丰富，为当地的牧业和工业发展创造了得天独厚的条件。但是近年来，随着工业化水平的提高和森林的过度采伐以及过度放牧等影响，阿尔泰山的生态状况不容乐观，相继出现了生物多样性减少、水土流失加剧等一系列严重后果。为了挽救日益恶化的生态环境，相关部门需要采取有效措施加以治理。基于此，需要对阿尔泰山林区生态进行监测，其中植被数量、野生动物种类、水土流失情况都是监测重点，通过这几方面的监测能够分析出各种生产活动对于生态环境的影响，并且推算出群落演替规律，从而比较准确地掌握生态变化规律，为生态保护提供科学依据，最终实现林业的长期稳定发展。

二、阿尔泰山生态变化样地监测技术要点

（一）样地选择

样地选择分为两种情况：对自然生态系统的监测和针对特殊目的监测。天然林样地监测属于前者。选择样地时首先要注意选择原生系统，因为原生系统可以最大限度地保留研究对象的相关特性，以免影响对研究结果的正确判断;其次考虑操作的难易，尽量选择在监测上容易操作的地段进行取样;最后要有针对性地取样，比如林业上为了监测不同地理条件下动植物群落的分布情况以及获取测量数据便捷可行，通常采用根据海拔梯度的变化，海拔每升高一定的高度时设置一个乔、灌、草的监测样方。

（二）仪器使用

天然林需要选取较大的面积实施监测，因此采用全站仪。测量之前先选择一点作为基准，然后设置边界，设置边界的同时完成地形图的绘制。

使用全站仪测量步骤：设置基线，在基线上放样。选定某一点作为基点，在此点安装全站仪，调节全站仪完成相关参数的设置，找到一个直线方向，并确定在该直线上无遮挡，在全站仪处于距离模式下每隔20m进行放样，放样的同时在放样点处临时插上一根PVC管作为标记，并按顺序标号;以上操作完成以后将基点作为原点建立坐标系，实现坐标的测量。垂直于基线方向上放样。在基线上的每个放样点处安装全站仪，调节全站仪完成相关参数的设置，朝着基线方向瞄准，放样90°角得到多条垂直于基线的线，在此方向上同样把全站仪调节为距离模式，每隔20m放样一次，得到放样点的同时临时插上PVC管;操作完成后采集数据，绘制坐标图。在基线的垂直方向上，有些线会出现遮挡，此时需要重新设置基点放样。通过上述操作就可以分割出很多20m见方的小样地。测量过程中要将每两个点之间的高度差和斜度都确定下来，测量完毕将PVC管换成水泥柱，以便能够长时间使用。

（三）定位和个体识别

为了避免重复监测，需要对调查过的个体进行标记处理。比如，为了监测该地某种生物的生长情况，需要在样地内对该生物的个体展开调查，但是大多数动物活动范围较广，不易控制，如果不做标记就会出现重复调查的情况，从而影响结果的准确性。个体识别对于连续性调查十分重要，建议采用编号标牌和样本定位图进行区分。

（四）乔木样方设置及监测

保证样地乔木量适宜，设置20m×20m的样方，在样方内随机选取2个5m×5m的大样方和3个1m×1m的小样方。接下来调查研究大样方内的自然灾害，环境因素、地理位置等相关因子。水平面积不变的情况下，如果坡度太大，坡面积就会变大，为了确保研究结果的准确性，一般在坡度较大的位置通常减小样方的面积，同样在密林地带也应适当减小样方面积，但记录中注意备注。样方中的乔木根据树种的不同，每年的监测频率可以根据监测目的的需求进行调整，连年生长量比较小的天然针叶林一年开春或者晚秋进行一次测量;生长速度较快的阔叶树种一年开春和晚秋进行各一次测量。

（五）灌木样方设置及监测

灌木低矮的特征决定其在一定面积内数量较多，因此实际操作中通常采用对角线监测的方法。在样方对角线方向上记录灌木的最大高度、平均高度等数据，对于个别不存在乔木的监测点，应该设置1个5m×5m的小样方，并对其所处的物候期进行记录，具体操作与在大样方内的操作类似。同理，若监测点只有草本植物，采取同样的方法在2个1m×1m的小样方内记录植物数量、高度、盖度、分盖度、生物量、各种类所处的物候期数据。

（六）放牧強度监测

考虑到动物活动范围广的特点，在一条牧道上需要同时在两侧分别设置监测样带，并且保持彼此之间的距离为0.5km。对于每一条样带，距离牧道50m的位置设置1m见方的样方，之后每100m处都需要进行相同的操作。如果牧道两侧是山坡，对于坡面距离较短或者山坡过于陡峭不便于设样的情况可以适当减小样方之间的距离，一般设置距离为50m。具体操作与在大样方内的草本样方操作类似。

（七）水土流失强度监测

在林场中工作的人员要定期监测水土流失情况。水土流失强度监测一般采用样线法：首先设置样线的起点，如果条件允许就按照公路千米数指示牌为标记开始编号，沿着公路设样线。样线长度根据冲蚀沟的情况来定，如果冲蚀沟比较密集且不连续，一条样线长度设置为5km，如果冲蚀沟不密集，或者一条冲蚀沟连续不断几千米长，那么把样线适当地放长。并对相关数据如冲蚀沟数量、宽度、深度、土壤类型、土层厚度、腐殖质厚度、主要灌木、草本的种类、高度、盖度等进行记录;如果山坡低矮、坡度小，则尽量准确测量冲蚀沟的长度;如果山坡较高，坡度较大，可以估测冲蚀沟的长度。另外有陈年的冲蚀沟有明显植被恢复的，则备注植被种类，盖度、高度等。

（八）监测结果数据分析

样地监测数据处理主要采用R2软件，同时结合GIS系统和其他软件，将数据输入并生成相应的分析图。

阿尔泰山自然林数据分析可以分为群落数量特征、群落物种组成、群落物种的更新演替等。树种的径级结构主要有3种情况，分别为峰型（正态分布）、倒“J”型、双峰型分布。长期进行此方面的数据分析和积累可以预测出未来群落物种的更新演替趋势。

三、结束语

对阿尔泰山的自然林生态系统进行研究，建立监测样地，并采用先进的样地设置仪器和数据分析手段，形成完善、科学的监测体系和方法，实现对该地进行长期、有效的监测，并采取有效措施积极应对，有望在不远的将来，生态系统得以改善。

参考文献：

[1]刘洋，肖中琪，张怀清，等.新疆阿尔泰山天然林保护工程区2000—2016年林地类型变化分析[J].林业资源管理，2019（01）：72-79.