阿爾泰山天然林生態(tài)變化的樣地監(jiān)測技術(shù)研究

努爾江·哈比丁

摘 要：本文分析了阿爾泰山的生態(tài)狀況，提出監(jiān)測重點，之后說明該地樣地監(jiān)測技術(shù)要點，其中包括：樣地選擇、儀器使用、定位和個體識別、監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)分析等。

關(guān)鍵詞：阿爾泰山;生態(tài)變化;樣地監(jiān)測技術(shù)

一、阿爾泰山生態(tài)狀況及監(jiān)測重點

阿爾泰山總長度達到2000km以上，斜跨中國、俄羅斯、蒙古等國，在新疆境內(nèi)的阿爾泰山森林資源和水資源豐富，為當?shù)氐哪翗I(yè)和工業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了得天獨厚的條件。但是近年來，隨著工業(yè)化水平的提高和森林的過度采伐以及過度放牧等影響，阿爾泰山的生態(tài)狀況不容樂觀，相繼出現(xiàn)了生物多樣性減少、水土流失加劇等一系列嚴重后果。為了挽救日益惡化的生態(tài)環(huán)境，相關(guān)部門需要采取有效措施加以治理。基于此，需要對阿爾泰山林區(qū)生態(tài)進行監(jiān)測，其中植被數(shù)量、野生動物種類、水土流失情況都是監(jiān)測重點，通過這幾方面的監(jiān)測能夠分析出各種生產(chǎn)活動對于生態(tài)環(huán)境的影響，并且推算出群落演替規(guī)律，從而比較準確地掌握生態(tài)變化規(guī)律，為生態(tài)保護提供科學依據(jù)，最終實現(xiàn)林業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展。

二、阿爾泰山生態(tài)變化樣地監(jiān)測技術(shù)要點

（一）樣地選擇

樣地選擇分為兩種情況：對自然生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測和針對特殊目的監(jiān)測。天然林樣地監(jiān)測屬于前者。選擇樣地時首先要注意選擇原生系統(tǒng)，因為原生系統(tǒng)可以最大限度地保留研究對象的相關(guān)特性，以免影響對研究結(jié)果的正確判斷;其次考慮操作的難易，盡量選擇在監(jiān)測上容易操作的地段進行取樣;最后要有針對性地取樣，比如林業(yè)上為了監(jiān)測不同地理條件下動植物群落的分布情況以及獲取測量數(shù)據(jù)便捷可行，通常采用根據(jù)海拔梯度的變化，海拔每升高一定的高度時設(shè)置一個喬、灌、草的監(jiān)測樣方。

（二）儀器使用

天然林需要選取較大的面積實施監(jiān)測，因此采用全站儀。測量之前先選擇一點作為基準，然后設(shè)置邊界，設(shè)置邊界的同時完成地形圖的繪制。

使用全站儀測量步驟：設(shè)置基線，在基線上放樣。選定某一點作為基點，在此點安裝全站儀，調(diào)節(jié)全站儀完成相關(guān)參數(shù)的設(shè)置，找到一個直線方向，并確定在該直線上無遮擋，在全站儀處于距離模式下每隔20m進行放樣，放樣的同時在放樣點處臨時插上一根PVC管作為標記，并按順序標號;以上操作完成以后將基點作為原點建立坐標系，實現(xiàn)坐標的測量。垂直于基線方向上放樣。在基線上的每個放樣點處安裝全站儀，調(diào)節(jié)全站儀完成相關(guān)參數(shù)的設(shè)置，朝著基線方向瞄準，放樣90°角得到多條垂直于基線的線，在此方向上同樣把全站儀調(diào)節(jié)為距離模式，每隔20m放樣一次，得到放樣點的同時臨時插上PVC管;操作完成后采集數(shù)據(jù)，繪制坐標圖。在基線的垂直方向上，有些線會出現(xiàn)遮擋，此時需要重新設(shè)置基點放樣。通過上述操作就可以分割出很多20m見方的小樣地。測量過程中要將每兩個點之間的高度差和斜度都確定下來，測量完畢將PVC管換成水泥柱，以便能夠長時間使用。

（三）定位和個體識別

為了避免重復監(jiān)測，需要對調(diào)查過的個體進行標記處理。比如，為了監(jiān)測該地某種生物的生長情況，需要在樣地內(nèi)對該生物的個體展開調(diào)查，但是大多數(shù)動物活動范圍較廣，不易控制，如果不做標記就會出現(xiàn)重復調(diào)查的情況，從而影響結(jié)果的準確性。個體識別對于連續(xù)性調(diào)查十分重要，建議采用編號標牌和樣本定位圖進行區(qū)分。

（四）喬木樣方設(shè)置及監(jiān)測

保證樣地喬木量適宜，設(shè)置20m×20m的樣方，在樣方內(nèi)隨機選取2個5m×5m的大樣方和3個1m×1m的小樣方。接下來調(diào)查研究大樣方內(nèi)的自然災(zāi)害，環(huán)境因素、地理位置等相關(guān)因子。水平面積不變的情況下，如果坡度太大，坡面積就會變大，為了確保研究結(jié)果的準確性，一般在坡度較大的位置通常減小樣方的面積，同樣在密林地帶也應(yīng)適當減小樣方面積，但記錄中注意備注。樣方中的喬木根據(jù)樹種的不同，每年的監(jiān)測頻率可以根據(jù)監(jiān)測目的的需求進行調(diào)整，連年生長量比較小的天然針葉林一年開春或者晚秋進行一次測量;生長速度較快的闊葉樹種一年開春和晚秋進行各一次測量。

（五）灌木樣方設(shè)置及監(jiān)測

灌木低矮的特征決定其在一定面積內(nèi)數(shù)量較多，因此實際操作中通常采用對角線監(jiān)測的方法。在樣方對角線方向上記錄灌木的最大高度、平均高度等數(shù)據(jù)，對于個別不存在喬木的監(jiān)測點，應(yīng)該設(shè)置1個5m×5m的小樣方，并對其所處的物候期進行記錄，具體操作與在大樣方內(nèi)的操作類似。同理，若監(jiān)測點只有草本植物，采取同樣的方法在2個1m×1m的小樣方內(nèi)記錄植物數(shù)量、高度、蓋度、分蓋度、生物量、各種類所處的物候期數(shù)據(jù)。

（六）放牧強度監(jiān)測

考慮到動物活動范圍廣的特點，在一條牧道上需要同時在兩側(cè)分別設(shè)置監(jiān)測樣帶，并且保持彼此之間的距離為0.5km。對于每一條樣帶，距離牧道50m的位置設(shè)置1m見方的樣方，之后每100m處都需要進行相同的操作。如果牧道兩側(cè)是山坡，對于坡面距離較短或者山坡過于陡峭不便于設(shè)樣的情況可以適當減小樣方之間的距離，一般設(shè)置距離為50m。具體操作與在大樣方內(nèi)的草本樣方操作類似。

（七）水土流失強度監(jiān)測

在林場中工作的人員要定期監(jiān)測水土流失情況。水土流失強度監(jiān)測一般采用樣線法：首先設(shè)置樣線的起點，如果條件允許就按照公路千米數(shù)指示牌為標記開始編號，沿著公路設(shè)樣線。樣線長度根據(jù)沖蝕溝的情況來定，如果沖蝕溝比較密集且不連續(xù)，一條樣線長度設(shè)置為5km，如果沖蝕溝不密集，或者一條沖蝕溝連續(xù)不斷幾千米長，那么把樣線適當?shù)胤砰L。并對相關(guān)數(shù)據(jù)如沖蝕溝數(shù)量、寬度、深度、土壤類型、土層厚度、腐殖質(zhì)厚度、主要灌木、草本的種類、高度、蓋度等進行記錄;如果山坡低矮、坡度小，則盡量準確測量沖蝕溝的長度;如果山坡較高，坡度較大，可以估測沖蝕溝的長度。另外有陳年的沖蝕溝有明顯植被恢復的，則備注植被種類，蓋度、高度等。

（八）監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)分析

樣地監(jiān)測數(shù)據(jù)處理主要采用R2軟件，同時結(jié)合GIS系統(tǒng)和其他軟件，將數(shù)據(jù)輸入并生成相應(yīng)的分析圖。

阿爾泰山自然林數(shù)據(jù)分析可以分為群落數(shù)量特征、群落物種組成、群落物種的更新演替等。樹種的徑級結(jié)構(gòu)主要有3種情況，分別為峰型（正態(tài)分布）、倒“J”型、雙峰型分布。長期進行此方面的數(shù)據(jù)分析和積累可以預測出未來群落物種的更新演替趨勢。

三、結(jié)束語

對阿爾泰山的自然林生態(tài)系統(tǒng)進行研究，建立監(jiān)測樣地，并采用先進的樣地設(shè)置儀器和數(shù)據(jù)分析手段，形成完善、科學的監(jiān)測體系和方法，實現(xiàn)對該地進行長期、有效的監(jiān)測，并采取有效措施積極應(yīng)對，有望在不遠的將來，生態(tài)系統(tǒng)得以改善。

參考文獻：

[1]劉洋，肖中琪，張懷清，等.新疆阿爾泰山天然林保護工程區(qū)2000—2016年林地類型變化分析[J].林業(yè)資源管理，2019（01）：72-79.