甘肃天水油松人工林生物多样性影响探究

姚旭升

甘肃天水油松人工林生物多样性影响探究

姚旭升

（天水市秦州区林业和草原局 甘肃天水 741000）

甘肃天水油松人工林作为一个重要的生态系统，其物种多样性的状况、保护及管理直接关系到当地生态环境的质量和社会经济的可持续发展。文章概述了甘肃天水油松人工林的特性、分布和生态功能，分析了该油松人工林的物种多样性，探讨了影响其物种多样性的各种因素，提出了物种多样性管理和保护策略，以期为油松人工林生态系统健康发展和生物多样性保护提供新的思路和方法。

甘肃天水；油松人工林；物种多样性；影响因素；生态保护；管理策略

目前，生物多样性的保护和生态系统的管理已成为全球的重要议题。由于地理环境的独特性，我国拥有丰富且复杂的生态系统，其中，甘肃天水的油松人工林生态系统是典型代表。本文通过深入研究甘肃天水油松人工林生物多样性及其影响因素，探索并提出了一套有效的保护和管理策略。

1 甘肃天水油松人工林生态系统概述

1.1 油松人工林的特性

甘肃天水的油松人工林具有以下几个特性：耐寒性强，适应于北方地区的气候环境；生长速度较快，具有较高的经济价值，可作为商业用途进行栽培；耐贫瘠力强，具有较强的适应能力，能够在瘠薄的土壤中生长；根系发达，能够固定土壤，防止水土流失，且其落叶能够提供有机质，增加土壤肥力；木材质地坚硬，适用于建筑、家具制造和其他工艺品制作。油松能够为野生动物提供生态栖息地，对维持物种多样性有重要作用和生态价值[1]。

1.2 油松人工林在甘肃天水的分布

甘肃省油松（）主要分布在陇东、陇南一带山地。如今，陇中黄土区人工造林面积也越来越大，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类型。这些油松林为该地区提供了丰富的生物资源，改善了生态环境。

1.3 油松人工林的主要生态功能

油松人工林作为生态系统的重要组成部分，具有多种生态功能。首先，它能够固土防风，有效减少水土流失，并改善土壤结构，帮助保持水土平衡，对环境具有极好的保护作用。其次，油松人工林为众多生物提供重要的栖息地和食物来源，对于维持物种多样性和稳定生态系统具有不可替代的作用。最后，油松人工林通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，有利于减少温室气体总量[2]。

2 甘肃天水油松人工林生物多样性

2.1 物种多样性的定义和测量

物种多样性被认为是群落物种数目或丰富度和均匀度综合起来的一个单一统计量。物种多样性是反映群落结构和功能特征的较有效的指标，是生态系统稳定性的量度指标。

在研究甘肃天水油松人工林生物多样性时，应该全面考虑生态系统的复杂性和动态性，以及整个生态系统中所有物种的种类、数量以及它们的相互作用，如不同的草本植物、灌木、昆虫、鸟类、哺乳动物等。首先，为了深入了解林地生态系统的功能性状，需要科学地测量树高和径生长量、当年高生长、生长节律、针叶长、保存率、结实情况、物候期等关键生态参数。这些生态参数能够反映出林木个体的生长状况和适应环境的能力，从而间接影响到物种的多样性。其次，还需要调查林地的物种种类、数量以及它们的发展变化趋势，了解物种之间的关系以及它们对环境变化的反应。这些因素是衡量物种多样性的重要指标，能够反映出林地生态系统的稳定性和健康性。最后，对收集的所有数据使用生物统计学方法进行处理，包括单点和多点方差分析、显著性检验、相关分析、主成分分析等。

2.2 油松人工林的植物物种多样性

甘肃天水油松人工林内的植物物种非常丰富。除了油松、山杏和梨树等众多树种外，还有许多草本植物和灌木。油松是森林的主要组成部分，为其他植物和生物提供了适宜的生存环境。同时，它也影响了森林的光照和气候条件。山杏和梨树的果实和花朵成为多种鸟类和小型哺乳动物的重要食物，同时也吸引了传粉昆虫。草本植物和灌木在生态系统中扮演着底层植被的角色，它们与油松等高大植物共同构成了复杂的森林结构，为各种生物提供了栖息地。灌木层中的雪绒花、黄栌和绣线菊等植物为森林提供了更多的结构层次，并为小型动物和昆虫提供了庇护所。草本植物也是植物物种多样性的重要组成部分，包括野草莓、野生菊花和龙胆等，它们在维护土壤稳定性、防止水土流失等方面发挥着重要作用。

2.3 油松人工林的动物物种多样性

甘肃天水油松人工林是一个充满生机的生态系统，拥有众多的动物物种。在这个生态系统中，鸟类扮演着重要的角色。例如，黄腹山雀是树冠层的常见活动者，以昆虫为食；林鸮在森林中控制着其他小型动物的数量。昆虫在这个生态系统中也尤为重要。例如，油松的重要授粉者——松花蜂，以及各类蝴蝶（如翠绿凤蝶）和有益昆虫（如苹果蚜蝇），它们可以控制害虫数量，维持生态平衡。此外，油松人工林中还有许多常见的哺乳动物。小型松鼠可以携带种子，促进植物种子传播；而狐狸则占据了食物链中较高的位置，影响着其他小型动物的数量和分布。动物们的活动状态可以反映出森林生态系统的健康状况。在这个系统中，动物们之间存在着密切的相互关系。它们不仅是捕食者和被捕食者的关系，同时也是相互依存的共生关系。丰富了生态系统的生物多样性。

3 影响油松人工林生态系统物种多样性的因素

3.1 气候与土壤影响

自然环境因素是决定生态系统物种多样性的重要因素。其中，气候条件（如气温、降水量等）和土壤条件（如土壤类型、营养含量等）对物种多样性产生着直接的影响。甘肃天水位于温带季风气候区，其四季分明的气候条件，适中的气温和降水量，为油松人工林提供了良好的生长环境，并有利于物种多样性的维持和增强。另一方面，甘肃天水的土壤类型主要为黄壤和砂壤，其土壤结构和营养成分，为油松人工林内各类生物提供了丰富的营养源。

甘肃天水的地理位置和自然环境因素，如适宜的气候条件和土壤条件，对油松人工林生物多样性产生了积极的影响。这为我们认识和保护生态系统提供了重要的依据，也对油松人工林的管理和利用提出了新的要求。

3.2 人为干扰

森林管理措施、土地利用变化和人为干扰等人为因素，对油松人工林生物多样性具有显著影响。首先，执行森林管理措施，如改变疏伐强度、种树种类和密度，直接影响林木的生长和繁衍，从而影响物种多样性的表现。其次，农业开发和城市化进程等往往伴随着自然环境的破坏，对油松人工林的生态环境造成严重威胁，进而影响物种多样性的维持。最后，非法狩猎、采伐、垃圾倾倒等人为干扰也对物种多样性产生负面影响。

3.3 物种间相互作用

在甘肃天水油松人工林生态系统中，不同物种间的竞争关系、捕食关系和共生关系也对生态系统物种多样性产生重要影响。竞争关系包括树木之间对水分和养分的竞争，动物之间对食物和栖息地的竞争等，直接影响了各物种的生存状态和数量分布，进而影响了物种多样性的表现。捕食关系也对物种多样性有重要影响。捕食者和被捕食者之间的相互制约形成了动态的平衡关系，维持了生态系统的稳定性和物种多样性。

3.4 生态系统扰动

自然灾害、气候变化等对生物多样性产生了深远影响。例如，洪水、山火会直接破坏生态环境。此外，全球气候变化也可能会改变生态系统的结构和功能，引发物种分布范围变化，甚至导致某些物种灭绝。甘肃天水油松人工林生态系统也面临着十分严峻的挑战。其一，其地理位置特殊，该地区常年面临的干旱、山洪等自然灾害的威胁，对油松人工林生态系统的稳定性和生物多样性产生威胁。其二，气候变化导致的气温升高、降水减少等现象，可能对油松及其依赖的生物种群产生不利影响[3]。

4 保护和提升甘肃天水油松人工林生态系统物种多样性的策略

4.1 针对气候与土壤影响的管理策略

虽然无法直接改变油松人工林生态系统中的自然因素——气候与土壤，但是，可以采取科学、合理的方法去适应这些条件，并以此为依据最大化地促进油松人工林生长以及保护物种多样性。在气候方面，甘肃天水特定的气候条件对油松人工林生态系统有着显著的影响。该地区的气候属于温带季风气候，冬季寒冷，夏季炎热，四季分明。因此，选择耐寒、耐热、适应四季变化的植物种类是极为关键的。在土壤方面，甘肃天水地区的土壤条件以黄壤和砂壤为主，这类土壤通常含有丰富的营养，但也可能存在排水不良、渗透性弱等问题。因此，可以通过添加有机物质、调整土壤pH值、深度翻耕等方式，改善土壤结构，提高土壤的肥力和保水能力，从而优化生物生存环境，维持物种多样性。

4.2 针对人为干预的管理策略

其一，制定和执行合理的森林疏伐政策。疏伐强度、种树种类和密度等因素都将直接影响林木生长和繁衍，进而影响整个生物多样性。因此，必须确保森林疏伐的力度适中，不能过度疏伐导致森林面积大幅减少，也不能由于疏伐不足而导致森林过度密集，影响树木生长。同时，种植的树种必须具有较强的生存能力和适应性，以确保其能在甘肃天水地区气候条件下生存并繁衍。其二，严禁非法狩猎和采伐行为。非法狩猎和采伐会直接破坏生态平衡，降低生态系统的稳定性。其三，提高森林保护和管理人员的业务能力。他们在现场执行保护政策，进行专业的环境监测，他们的专业水平直接关系到生态保护的成效[4]。

4.3 针对物种间相互作用的管理策略

其一，加强对生态系统内物种关系的研究。需要深入理解各物种间的竞争、捕食、共生等各种关系，并揭示它们对生态系统和物种多样性的影响。例如，通过深入研究树木间对水分和养分的竞争，可以了解哪些树种更适应甘肃天水地区的环境，进而为树木种植和管理提供指导。其二，通过合理的物种配置和管理，平衡物种间的竞争关系。为了维护生态系统的稳定性，需要关注物种间的相互影响，适当调整物种配置，保证各物种得到适宜的生存空间，降低过度竞争对物种多样性的消极影响。其三，保护弱势物种。弱势物种往往是生态系统中的重要环节，如果消失，可能对整个生态系统产生严重影响。因此，需要采取特殊保护措施，如设立自然保护区、实施物种恢复计划等，以保护弱势物种，维持生物多样性。其四，捕食关系和共生关系也是需要关注的议题。这些关系是生态系统中重要的生态过程，对于维持生态系统的平衡和稳定具有重要作用[5]。

4.4 针对生态系统扰动的管理策略

其一，加强对生态系统扰动的监测和预警。例如，通过遥感技术和地面观测相结合的方式，实时监测森林健康状况。其二，针对性地实施生态系统恢复工作。根据不同的扰动类型，采取不同的恢复策略。例如，对于火灾后的森林恢复，可能需要人工种植；而对于虫害，则可能需要引入天敌进行生物防治。最后，应在政策层面加大对生态系统保护的支持力度。这包括提供必要的经济支持，增强公众的生态保护意识，培养相关领域的专业人才。

5 结语

本研究致力于揭示甘肃天水油松人工林生态系统物种多样性的内在规律和影响机制，为生态保护和管理提供科学依据。研究发现，气候条件、土壤属性、人为干扰及生态系统扰动等因素都对该区域的物种多样性产生显著影响。为了保持物种多样性，本文提出了一系列管理策略。这些策略旨在通过科学的林业管理以及有效的管控措施，减小人为干预对生态系统的负面影响，通过合理的物种配置和管理，平衡和优化物种间的相互作用，并且采取灵活的策略应对可能的生态系统扰动。这些策略为甘肃天水油松人工林乃至同类地区的生态保护工作提供了参考。

[1]张全国,张大勇.生物多样性与生态系统功能:最新的进展与动向[J].生物多样性,2003(5):351-363.

[2]李慧蓉.生物多样性和生态系统功能研究综述[J].生态学杂志,2004(3):109-114.

[3]张庆,牛建明,王秀梅.生物多样性与生态系统功能关系研究进展[J].生物学通报,2009,44(1):15-17.

[4]方升佐,田野.人工林生态系统生物多样性与生产力的关系[J].南京林业大学学报(自然科学版),2012,36(4):1-6.

[5]黄自然.生物技术在蚕业上的应用[J].广东蚕业,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，汉族，甘肃天水人，大专，林业工程师，研究方向为林业种植与保护。