论文部分内容阅读
对森林群落演替规律的认识与应用是森林生态学主要研究内容之一。充分认识群落的组成和结构动态趋势及变化速度对于森林资源管理、利用和保护以及物种多样性的保护具有非常重要的意义。而对景观动态的研究,可以揭示景观演替的机制与规律,探索人类活动和景观变化的关系,进而预测景观的变化趋势,实现景观的可持续利用。本文主要以紫金山风景林保护区为例,对森林动态演替的研究方法和进展、森林动态监测技术加以简单介绍,并对紫金山景观格局动态变化研究作了初步总结和探索。
通过比较1951、1981、2002年定点样带资料,对南京灵谷寺森林的物种组成、多度、频度、重要值、种群结构以及物种多样性的动态变化进行了研究。研究表明,50多年来,群落中立木株数相对基本稳定,但空间分布异质性逐渐增加,而林下苗木和灌木个体数波动幅度极大,由1951年的4712株大幅上升至1981年的44130株,到2002年又回落至7372株。群落中物种数和建群种构成等都存在明显变化,物种数由1951年的75种下降到1981年的50种,2002年又上升为73种。物种多样性指数也存在波动,但目前尚未发现物种多样性指数有明显的上升或下降趋势。历经50多年的次生演替,早期人工针叶林中的马尾松(Pinusmassoniana)逐渐衰退,首先被阳性落叶阔叶树如黄连木(Pistaciachinensis)、枫香(Liquidambarformosana)等取代,之后又被相对耐荫的栓皮栎(Quercusvariabilis)等树种所替代,一些常绿树种成功入侵,人工针叶林经针阔混交林、落叶阔叶林,逐渐向地带性植被落叶常绿阔叶混交林方向演替,其中立地条件较好地段的群落演替速度也较快。
根据紫金山1975、1988、2002三个年度的森林二类调查资料,在ARCGIS支持下,对紫金山风景林保护区景观格局动态进行了研究。结果表明,近30年来,保护区植被格局发生了显著变化,总体表现为针叶林向针阔混交林,进而向落叶阔叶林的演替,期间,针叶林占保护区的面积比例由38.9%下降为9.7%,阔叶林则由12.0%上升至48.6%。各景观要素中转移为其它类型概率较小的是水体、苗圃,而最高的是未成林地,接近100%的转移。在保护区中最易发生变化的地类主要分布在人为干扰比较强烈或者人为活动较少而自然条件较好的区域。1975年至2002年,保护区的景观多样性指数由1.574下降至1.462,而优势度由0.630升高至0.735,景观破碎度略有增加(0.781至0.795),森林覆盖率从1963年的51.2%上升到2002年的70.2%,景观总形状系数则相对稳定,但各类景观要素有不同的变化规律。其中针叶林随着嵌块平均面积的减小,破碎度的不断增加,形状系数持续变小,而阔叶林则嵌块体平均面积不断增加,破碎度减少,形状系数持续增加。据Malkov链模型预测,至2016年,阔叶林面积将达保护区总面积的55.23%,森林覆被率将上升至74.09%。
通过对紫金山实地39个样地的叶面积指数和蓄积量调查,建立实测数据与遥感TM影像之间的回归关系。结果表明,结合常规的调查方法,利用3S技术来监测森林资源动态、进行森林资源二类清查,既可以提高工效、缩短调查周期,又可以节约调查成本,还有利于及时掌握森林资源动态变化。