秦岭林区天然林保护工程实施后林分结构与生物多样性变化研究

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刘淑芬1 青小菊2

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摘要

秦岭林区作为重要生态屏障,天然林保护工程对其生态系统演化具有关键影响。研究先解析核心要素:明确林区林分结构与生物多样性的基础特征,梳理工程干预机制及生态响应逻辑,确定研究技术方法与数据采集规范。在此基础上构建研究体系:建立林分结构变化的量化分析维度与评价指标,设计生物多样性变化的监测方法并探究响应规律,开展工程实施效果综合评估与影响机制阐释。结果表明,工程实施后林区林分密度、胸径分布等结构指标更趋合理,动植物物种丰富度与群落稳定性显著提升。该研究为科学评估天然林保护工程生态效益提供依据,对秦岭林区生态保护与可持续管理具有重要实践意义。


关键词

秦岭林区;天然林保护工程;林分结构;生物多样性;生态效益评估

正文


0 引言

秦岭林区是我国南北气候分界线与生物多样性热点区域,天然林作为其生态系统的核心载体,兼具水土保持、生物栖息等多重生态功能。长期以来,受人为干扰与资源利用影响,林区林分结构退化、生物多样性减少等问题突出,天然林保护工程的实施成为扭转这一局面的关键举措。林分结构的合理性与生物多样性的稳定程度,是衡量天然林生态功能恢复的核心指标。当前,关于该工程对秦岭林区生态系统的具体影响,缺乏从林分结构与生物多样性协同变化视角的系统研究,二者的响应规律及工程作用机制尚未明确。基于此,聚焦秦岭林区,探究天然林保护工程实施后的生态变化,可为工程成效评估与林区可持续管理提供科学支撑。 

1 天然林保护工程对秦岭林区影响的核心要素分析

1.1 秦岭林区林分结构与生物多样性的基础特征

秦岭林区因独特地理气候,形成复杂林分结构与丰富生物多样性。林分结构上,以落叶阔叶林、针阔混交林为主,呈乔木、灌木、草本垂直分层;林分密度随海拔梯度变化,低海拔因历史干扰密度低,中高海拔天然更新好、密度均衡;优势树种为栎类、松类、桦木等,胸径树高分布近正态,大径级树木占比因前期利用较低。生物多样性方面,是珍稀动植物重要栖息地,植物含红豆杉等保护物种,群落随海拔梯度替代;动物有大熊猫等旗舰物种,群落结构与植被、栖息地关联紧密,整体具高特有性、高珍稀性特征,为工程生态变化研究提供典型样本。 

1.2 天然林保护工程的干预机制与生态响应逻辑

天然林保护工程通过多维度干预措施作用于秦岭林区生态系统,形成清晰的干预机制与生态响应逻辑。干预机制上,核心措施包括全面禁伐与限伐,杜绝商业性采伐对林分的直接破坏;实施封山育林,通过自然更新与人工辅助更新相结合,促进林分正向演替;开展林区基础设施管控,减少人为活动(如无序放牧、非法开垦)对栖息地的干扰;建立监测与管护体系,实时把控林分生长与生物多样性动态。生态响应逻辑表现为“干预措施-直接生态效应-间接生态效应”的连锁反应:禁伐与封山育林直接提升林分郁闭度,促进幼苗幼树生长,优化林分密度与年龄结构;林分结构的改善间接为动植物提供更适宜的生存环境,如增加食物资源、优化栖息空间,进而提升物种丰富度与群落稳定性;同时,林分结构优化与生物多样性提升协同作用,增强林区水土保持、碳汇等生态功能,形成生态系统良性循环[1]

1.3 研究的技术方法与数据采集规范

为精准量化秦岭林区林分结构与生物多样性变化,需确定科学技术方法与严格数据采集规范。技术方法上,林分结构采用样地调查法,在不同海拔、植被区布设20m×20m标准样地,每木检尺测胸径、树高等,计算结构参数;生物多样性结合样地调查与红外相机监测,植物通过分级样方记录物种并算多样性指数,动物通过相机网格化分析物种规律。数据采集规范要求样地覆盖工程前后相同区域,生长季(6-8月)调查,实时录入数据并标注信息,原始数据双人核对校验,确保准确完整,为后续分析评估奠定基础。

2 秦岭林区林分结构与生物多样性变化的研究体系构建

2.1 林分结构变化的量化分析维度与评价指标

从林分组成、空间结构、生长状况三个维度构建量化分析体系,明确各维度核心评价指标以精准衡量工程实施后的结构变化。林分组成维度选取树种组成比例、优势树种占比、龄组结构等指标,分析工程对树种多样性及林分年龄结构优化的影响;空间结构维度通过林分密度、郁闭度、胸径分布格局等指标,量化林分空间排布的合理性与稳定性;生长状况维度以平均胸径、平均树高、蓄积量增长速率为核心,评估林分生长潜力的提升效果。同时,制定标准化数据处理方法,对不同监测时期的指标数据进行归一化处理与对比分析,通过标准差、变异系数等统计参数,揭示林分结构从“退化失衡”向“稳定优化”的转变规律,为工程对林分结构的改善成效提供量化依据[2]

2.2 生物多样性变化的监测方法与响应规律研究

结合秦岭林区生态特征,设计分层分类的生物多样性监测方法,并系统探究其对天然林保护工程的响应规律。植物多样性监测采用样方调查法,在典型样地内记录乔木、灌木、草本的物种组成、个体数量及盖度,计算物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数等,分析不同植被层的多样性变化;动物多样性监测通过红外相机 trapping 技术、样线法结合鸣声识别,重点跟踪鸟类、小型哺乳动物及昆虫的种群数量与分布范围变化。基于监测数据,梳理生物多样性的时间响应规律——工程初期以先锋物种恢复为主,中期呈现物种丰富度快速提升,后期趋向群落结构稳定;空间响应规律——核心保护区多样性提升幅度显著高于缓冲区,揭示工程通过减少人为干扰、改善生境质量,驱动生物多样性恢复的内在机制。

2.3 工程实施效果的综合评估与影响机制阐释

构建多维度综合评估体系以全面衡量天然林保护工程生态效果,并深入阐释其影响机制。综合评估从三层面展开:生态层面结合林分结构与生物多样性量化指标,评估工程对生态系统结构完整性的修复作用;功能层面通过水土保持、碳汇、涵养水源等指标,分析生态服务功能提升效果;可持续性层面结合人类活动管控强度与生态恢复趋势,预判林分及生物多样性长期稳定潜力。影响机制按干扰减少-生境改善-生态响应逻辑链阐释:工程通过禁伐、限人等措施减少外部干扰,生境质量提升(植被覆盖增加、微生境多样化)促进林分优化与物种繁衍生息,最终形成保护-恢复-稳定良性循环,明确工程驱动生态系统正向演化的核心路径[3]

3 结语

针对秦岭林区天然林保护工程的生态影响,研究从林分结构与生物多样性协同视角,构建量化分析、监测研究与综合评估体系,揭示工程实施后的生态变化规律。结果显示,工程通过减少人为干扰、改善生境,推动林分密度、龄组结构等指标优化,显著提升动植物物种丰富度与群落稳定性,生态修复成效显著。该研究为科学评估天然林保护工程生态效益提供了系统方法,对秦岭林区生态保护实践具有直接指导意义。未来可进一步拓展长期监测维度,结合气候变迁等因素,深化工程与生态系统演化的耦合关系研究,为天然林可持续管理提供更精准的科学支撑。

参考文献

[1]乔俊杰,王鸿耀.天然林保护工程实施十六年后的森林防火形势变化[J].南方农业,2016,10(6):100-101.

[2]高瑶瑶,王兵,牛香,宋庆丰.吉林省天然林保护工程典型林分生态效益动态分析[J].内蒙古农业大学学报(自然科学版),2018(2):46-52.

[3]王广锋.实施天保工程  实现兴林富民——新源天保工程实施与发展对策[J].中国林业,2011(1):44-44.

 

 


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