森林生态系统类型自然保护区生物多样性监测探讨

赤峰市森林草原保护发展中心 石岩

1 生物多样性监测的相关对象

在经济快速发展的年代，由于过分开发森林资源以及对森林缺乏专业的保护，导致我国森林生物多样性遭到了严重的破坏。近年来，由于“绿水青山就是金山银山”的新发展理念的倡导，我国正逐渐加大在保护森林生物多样性方面的重视与投入。生物多样性监测是保护森林生物多样性的重要措施，通过收集森林环境以及各种自然保护区内的生物、植物资源有关的信息，为人们提供各种行为的依据。在进行生物多样性检测时，应当重点关注以下三方面的相关对象。

1.1 景观多样性方面的监测

因为遭受森林环境当中发生的病虫害以及火灾等影响，使得森林景观出现不停地变化。而这时，自然保护区给景观进行多样性的检测，能够很好地了解森林环境的变化情况，以及森林整个发展过程当中的一些健康情况等，为森林当中科学、合理的管理给予相应的管理依据。自然保护区为森林景观开展的监测工作通常以地理方面的信息系统和遥感手段作为基础，大都是为自然保护区当中的景观状况以及影响因素开展相关监测。而进行监测的相关指标主要有景观具有的整体特征以及斑块状况。

1.2 森林生态系统方面的监测

森林生态系统指的是森林生物以及环境间的互相作用，然后进行能量之间的转换以及物质间的相互循环的一整套的体系。森林生态系统对于生物多样性有着非常重要的意义和作用，森林生态系统方面的监测被众多研究者所重视。自然保护区对于森林生态系统进行的层次化监测，是利用自然保护区当中设置规定面积的一个固定厂地，然后为森林生态系统包含的组成、功能以及各种重要物种开展监测。其主要监测指标就包含了森林类型的多样性，以及在该区域天然林所占据森林总面积的比重。

1.3 物种多样性方面的监测

自然保护区当中物种多样性方面的监测主要是对自然保护区当中的动植物以及真菌等各个物种的相关种群，还有对应的一些影响因素开展监测。当前，我国自然保护区当中进行的生物多样性方面的监测大多是对于物种多样性方面的调查，尤其是需要重点保护的动植物以及经济物种等。就自然界而言，组成群落的各个物种的相应种群间具有的关系网都是错综复杂的，物种间不但有着相互促进的关系，同时也有着相互制约的关系，而这种关系却是对群落构成和保持稳定起着非常关键的作用。所以，自然保护区必须对其进行全方位的监测，监测内容应该涵盖哺乳、昆虫以及两栖爬行等各种类，还有各种植物、真菌等的种类、数量以及分布。

2 监测体系建立策略的相关分析

2.1 明确监测对象

根据生物多样性监护的相关性质、对象以及特点，保护区应该明确监测对象，然后根据监测对象明确需要监测的内容。其中监测对象应该包含：（1）是土地变化以及植被覆盖的一些变化；（2）关键植被发生的一些变化；（3）保护区当中栖息地的相关变化以及野生的一些动物相应数量上的变化；（4）重要保护区当中野生的动物以及植物的相关变化；（5）保护区当中外来物种相应类别及变化；（6）保护区当中人为的一些干扰；（7）就是保护区当中关键的环境因素。

2.2 生态系统状况相关的健康评估

生态系统状况相关的健康评估能够客观地体现区域当中生物多样性具有的价值以及生态功能具有的保护作用。自然保护区生物多样性监测的相关内容众多，其中关于野生动植物方面的多样性变化是自然保护区一定要实施的重要监测内容，而一些人为的干扰问题在监测活动当中都能够表现出来。而对于别的监测内容，则能够按照自然保护区管理工作的相关要求，进行有选择地实施监测工作。

3 监测当中有关方法的分析

在进行森林生物多样性监测时，所选择的监测方法直接关系到监测结果是否具有真实可靠性，因此为了使得监测更加具有参考意义，应当根据监测的对象特征选择最合适的监测方法和监测参数，具体包括以下几个方面的内容。

3.1 监测方法

3.1.1 遥感技术

为真实资料开展判读，进行有关数据的核实，给各种植被类型或是群系组和土地相关的覆被类型的对应面积开展统计。这类检测方法主要针对保护区当中植被的相对覆盖变化以及土地的相应变化进行检测。该项技术自20世纪90年代以来，随着科学技术的快速发展，已被广泛应用于森林资源的调查当中。在进入21世纪以后，随着高分辨新型传感器技术的出现，可多层次多领域地进行遥感观测，实现长时间大面积地开展实时监测，进而为相关决策提供大量可靠的数据信息。此外，该项技术的一大特点是，相比于传统地面监测有了革命性的改进，大幅度提高了对森林资源的监测效率，实现常态化的监控，于所监控的区域提供大量的生物多样性信息，为传统人工地面调查提供积极的有益补充，也大幅度降低了工作的强度，提高了数据分析能力。此外，无人机近地面遥感平台具备良好的清晰度以及影像获取速度快等诸多优点，相关工作人员在经过培训以后，就可以进行维护，成本比较低。而如今无人机技术在不断更新以后及滞空时间通常都可以达到12小时以上，能实现长时间工作的需求，这也是传统遥感技术所无法达到的效果，比如野生物的监测和物种入侵等相关项目。而在自然保护区生物多样性的监测体系当中，利用中低空航行的优点，开展精细化的监测，进而对局部区域开展更详细的测控。因此在当前生物多样性的监测当中，需要将遥感监测技术作为重要的技术手段，充分利用卫星航空遥感对生态系统进行监测。

3.1.2 样线、样点调查法

根据植被类型选择样地面积，其进行监测的内容是关键保护区当中的植被变化。通过样线和样点调查法，将其作为调查和监测传统野生生物种群的主要方法。在自然保护区采用这种方法，能对现有野生动物开展更高效的检测。在调查的过程中，能有效避免传统检测设备因天气变化所带来的不足，清晰地观察到动物的声音以及实际活动的踪迹，在自然保护区开展这种方法进行监测，需要调查人员具备较高的野外生存经验和动物识别能力。因此其不足之处表现为，需要消耗大量的人力以及物力等相关资源。

3.1.3 固定样地监测网络

这种方法最初在20世纪50年代就有生物学家提出，但受制于当时的技术条件并不能够得到充分应用。在20世纪70年代至80年代以后，随着技术的不断发展，在美国已经建立了大型固定样地监测网络，能够对森林资源开展更加高效的检测，在长时间的监测以后，可以积累丰富的调查数据，从而帮助相关工作人员更好地掌握当前森林资源的现状，以及地质环境的动态变化，为森林资源的科学经营打下坚实的数据基础。此外，采用这种方法也需要长期开展动态监测，以有利于详细了解森林生态系统结构以及物种组成的联系，这对于探讨多物种共存以及稀有物种的生存需求有着积极的影响。此外也有利于判断环境变化和人为干扰对生物多样性所产生的影响，不仅有利于大幅度降低检测成本，同时还能实现更加高效的利用，这对于监测森林生态系统具有非常重要的作用。需要注意的是，在自然保护区建立监测网络，要注重所见样地的植物群落，应当具备一定的代表性，同时还要具备相应的成熟度，地形不能过于陡峭，这对于相关人员工作的开展存在一定的难度。其次，还需保证样地的完整性，尽可能远离生活区，减少人为因素所带来的影响。

3.1.4 物联网监测技术

在近几年随着信息技术的快速发展，物联网技术不仅在工业领域取得了明显的成绩，而且也开始逐步应用于森林资源监测。根据实践效果来看，效果也比较理想，基于此，根据国家林业和草原局于2013年所发布的行动计划当中明确提出的林业物联网发展的具体目标，以及当前所面临的建设任务，对于推动产业结构的调整发展方式的转变是有着重要的现实意义。通过引入该项技术，更有利于推动和完善当前自然保护区生态建设信息网络，可有效提高现有数据采集的效率以及可靠性和多样性。在很大程度上，也就充分发挥出数据监测的作用，这对于推动我国生物多样性的监测与保护有着重要的作用。需要注意的是，在自然保护区建设物联网监测网络，还需要充分运用多种数字化的智能传感器以及相应的现代化通信技术，建立全方位无死角的定位监测网络，以实现对保护区的土壤二氧化碳、空气、植物矿物质等相关指标，进行长期大范围的监测。

3.1.5 红外相机监测技术

该项技术的特点在于具备良好的隐蔽性，尤其适合于数量较少的稀有野生动物。自20世纪90年代起，该项技术就被广泛应用于野生动植物的调查研究当中。在经过30年的建设以后，目前在我国已经初步建成相对健全的森林野生动物红外相机监测体系。通过与传统的监测方法相结合，无论是在工作效率还是数据质量方面，都得到了大幅度的提升。而在保护区开展多样性的监测，使用红外相机技术能直观掌握各动物种群密度以及实际分布状况，所获得的数据是重要的参考资料。

3.2 监测指标

3.2.1 植物当中的物种监测指标

在对森林生态系统以及自然保护区内的植物进行生物多样性检测时，应当能够从植物的群落检测、物种检测两个方面确定不同的检测指标。植物中的物种检测指标主要包括指标类型为生境状况的环境基础情况监测指标；指标类型为包括种群数量、年龄结构、种群高度以及种群密度等在内的各种监测指标；指标类型为种群动态的幼株成长状态监测指标；指标类型为人为干扰的干扰强度监测指标；指标类型为物候期监测指标等。应当特别注意到针对不一样的监测指标，应该选用相应的具备达标性的一些监测指标，比如，种群动态的监测指标大都是以幼树的相关更新方面的状况为主。

3.2.2 植物中的群落监测指标

以植物为对象的第二类监测指标是植物中的群落监测指标，根据该指标可以将森林中的各层植物进行有针对性的监测，具体的群落监测指标规定如下：指标类型为乔木层的监测指标，包括种类、郁闭度、盖度、个体数量、密度、胸径和高度；指标类型为灌木层的监测指标，包括种类、盖度、高度、株数；指标类型为层间植物的监测指标，包括种类、生活型、株数、附生高度；指标类型为草本层的监测指标，包括种类、平均高、株数、盖度；指标类型为天然更新的监测指标，包括种类、高度、数量；指标类型为物种多样性的监测指标。

3.2.3 动物监测指标

生物多样性监测通常应该包含全部生态区域，要涵盖两栖爬行类以及鸟类等。在开展监测工作当中，应按照工作需要，选取重点监测的那些保护物种。其中监测指标通常有物种名称和数量、实际遇见的物种数、物种的分布情况有关指数、干扰遇到率以及干扰类型等。按照不一样的监测内容，选取具备达标性的一些监测指标，比如种类监测，其监测指标大都以物种名称以及数量为主。

3.2.4 外来的入侵植物监测指标

这几年，外来的一些物种产生的入侵威胁越来越大，直接影响到了生态平衡。对于外来的那些入侵物种的相关监测，其监测指标包含有分布的有关地点、物种的有关名称、入侵物种生长的状况、生长的密度、适应性有关指标、扩散的相应面积、扩散的相应方式、扩散的密度以及繁殖的方式等。

3.2.5 环境要素监测指标

针对森林生态环境的不同环境要素，制定了如下的监测指标：指标类型为气象要素的监测指标，包括风速、温度、湿度、天气、风向等；指标类型为水文要素的监测指标降雨量；指标类型为土壤要素的监测指标土壤酸碱度、湿度等理化性质、养分等。

4 结语

生物多样性就是生态系统能够进行持续生产以及服务的根本。但是因为社会经济的迅猛发展，全球人口的数量也在不断地增加，从而造成了自然资源被过度地开发，生态环境也被严重破坏，同时生物多样性也被严重的破坏。这几年，我们国家对于生物多样性的相关保护越来越重视，已建成了许多国家级的自然保护区。利用自然保护区生物多样性监测，能够掌握到一定时期当中生物多样性的相关变化状况。所以应该建设健全的监测体系，根据自然保护区保护当中的工作需要，进一步完善监测工作，掌控自然保护区当中的管理情况，促进自然保护区健康、稳定、持久的发展。