道路干扰指数在森林景观保护中的应用研究
干扰理论及其对森林资源的影响_高伟
文章在广泛收集国内外有关干扰研究结果的基础上，总结了干扰的基本概念和基本类型，从森林资源保护的角度阐述了干扰对森林资源的影响，对森林干扰的研究和天然林与城市林的保护具有一定的参考价值。
近年来，随着森林科学理论和技术的发展，多学科、大尺度和长期监测研究逐渐成为可能，人们也逐渐认识到各种干扰在森林资源管理中的生态意义，并开始强调人类活动作为一种合理的干扰的重要性[1]。
本文将在广泛收集国内外有关干扰研究结果的基础上，讨论干扰理论及其对森林资源的影响。
1 干扰的基本概念干扰是指引起群落或生态系统特性(物种多样性、生物量、垂直和水平结构)发生变化的因素，而这些变化又是超过生态系统正常波动范围的。
W h i t e(1979)对干扰的内涵分析指出：任何群落和生态系统都是动态变化和空间异质的，干扰是天然群落的结构和动态的时空异质性的主要来源；Bazzaz(1983)定义干扰为自然景观单位本底资源的突然变化，可以用生物种群的明显改变来表示。
它的定义提醒人们可以用个别生物种群对干扰的反应进行定性、定量地研究干扰强度对生物多样性的影响；Pickett和W h i t e(1985)定义干扰是指能改变干扰理论及其对森林资源的影响高 伟1 韩孟孟1 辛 秀1 杜林梅1 叶功富21 福建农林大学林学院 福州 3500022 福建省林业科学研究院 福州 350012生态系统、群落和种群的结构，并引起资源的基质有效性变化的不连续事件（实际是指自然干扰），对于人类的生产活动，一般不称为干扰，这是因为在人们的想象中干扰总是与破坏联系在一起的，但对于自然生态系统来说，人类的一切行为均被认为是干扰；Forman （1995）将干扰定义为显著地改变系统正常格局的事件，同时对干扰与胁迫（stresses）的区别进行了分析，认为在草地、针叶林等生态系统内每隔几年就发生一次野火不应是干扰，相反防火却是一种干扰，并特别强调了干扰的间隔性和严重性；周晓峰认为干扰是作用于生态系统的一种自然的或人为外力，它使生态系统的结构发生改变，使生态系统动态过程偏离其自然的演变方向和速度其效果可能是建设性的（优化结构、增强功能）；也可能是破坏性的（劣化结构、削弱功能），这决定于干扰的强度和方式[2]。
公路网规划对景观格局影响的分析方法研究
面 积 的 １ ． ７ 都不 同程度 地 受 到道 路 网络 的影 ８ ３ 响 ， 有道 路切 割生 态 系统及其 生境 之后 ， 所 斑块数 目增加 了 １ ９ ３ ， １ ． 倍 足见 引起 的破 碎化 之严 重． 李 双成 ［ 、 渭 寿［ 等 对 全 国 的 既有 公 路 和 新 建青 １沈 ］ ２ ］
２ 景观 格 局 分析 方法
２ １ 景观指 数 ．
藏铁 路 对 景观 格 局 产生 的影 响进 行 了预测 分 析 ， 但 目前文 献 中还没 有关 于公 路 网规划对 景观格 局
影 响分 析 的方法 研 究 ， 中在总 结前 人 工 作 的基 文 础上 提 出 了基 于 ＧＩ Ｓ的公 路 网规 划景 观格局 影响 分 析 的方法 ．
公 路 对 景 观 格 局 的影 响
公 路 是 景 观 中 的廊 道 ， 有 通 道 、 障 或 过 具 屏
滤 、 境 、 和汇 ５个 基 本功 能 ． 为 典 型 的人 工 生 源 作
多样性 指数 的大小反 映景 观要素 的多少和 各景 观
要素 所 占 的 比例． 观 多样性 指 数采 用 香农 多 样 景 性指数 来表示
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第 ３ ０卷 第 ６ 期 ２０ ０ ６年 １ 月 ２
武汉理工大学学报鸯 曩 ） （茎 差
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林场森林防火道路建设可行性研究报告
镇巴县国有巴山林场森林防火道路建设使用国有林地可行性报告第一章总论一、项目概况1、项目名称镇巴县国有巴山林场森林防火道路建设使用国有林地项目。
2、建设单位及性质、法人代表该项目由镇巴县国有巴山林场负责建设。
法人代表：3、项目批准单位镇巴县林业局4、主管单位：镇巴县林业局5、项目建设性质：新建6、建设期限该项目计划从2011年开始建设，计划一年内建成。
7、建设内容及规模、投资及资金来源镇巴县国有巴山林场森林防火道路建设工程共五段，全线长17314米，平均宽3.5米。
1号道路起点为松树桠口，终点为黄草坪，全长4634米；2号道路起点为分水岭，终点为响水滩垭口，全长2106米。
3号道路起点为大龙洞，终点为混人坪，全长3268米。
4号道路起点为黑水池，终点为五根树桠口，全长4300米。
5号道路起点为倒载窑，终点为燕窑坪，全长3006米。
五段道路采用四级公路技术标准，行车速度为20公里/小时，道路平均3.5米宽。
桥涵设计荷载为公路Ⅱ级，最小平曲线半径15米，最大纵坡9%。
项目总投资为100万元，资金来源单位自筹解决。
二、项目拟使用林地概况拟使用林地涉及本场管理的国有林地。
该项目建设是修建防火道路使用林地，道路长17314米，平均宽3.5米，面积共计6.0599公顷，其中：有林地3.0310公顷，疏林地3.0289公顷。
1号道路起点为松树桠口，终点为黄草坪，全长4634米，使用有林地1.6219公顷，2号道路起点为分水岭，终点为响水滩垭口，全长2106米，使用疏林地0.7371公顷。
3号道路起点为大龙洞，终点为混人坪，全长3268米，使用林地1.1438公顷，其中有林地0.3570公顷，疏林地0.7868公顷。
4号道路起点为黑水池，终点为五根树桠口，全长4300米，使用疏林地1.5050公顷。
5号道路起点为倒载窑，终点为燕窑坪，全长3006米，使用有林地1.0521公顷。
该项目初步设计、环评等工作已完成，并着手办理使用土地使用手续，尚未开工建设。
关于森林林窗中几个问题的综述和展望
关于森林林窗中几个问题的综述和展望第3O卷2009拄第4期8月四川林业科技JournalofSichuanForestryScienceandTeclmologyV o1.30,No.4Aug.,2009关于森林林窗中几个问题的综述和展望木费世民,何亚平,何飞,陈秀明,蒋俊明,张旭东(1.~tJJl省林业科学研究院,四川成都610081;2.中国林业科学研究院,四川雅安625024)摘要:本文综述了林窗概念,意义,以及林窗研究中的几个问题.关于林窗的概念较多,分别体现了林窗的各个侧面.林窗是森林的自身属性,林窗形成是森林生物多样性维持和发展的必然过程.总结了林窗的大小,边界木,形成木,物质和能量环境等特征的一些基础数据,还强调了林窗干扰时空格局研究的重要性.从林业生产实践的需要出发,阐明了林窗干扰和森林管理的问题.最后指出了林窗干扰研究需要重视数据的积累,重视植物生理学研究,林窗动态的长期监测,以及综合,分析和比较的思路.关键词:林窗;边界木;形成木;大小;干扰;森林管理中图分类号:$718.5文献标识码:A文章编号:1003—5508(2009)04—0028—10 ReviewandProspectsonSomeQuestionsofForestGaps FEIShi—minHEYa—pingHEFeiCHENXiu—ruingJIANGJun.mingZHANGXu—dong1.SichuanAcademyofFore8try,cheIlgdu610081;2.SichuanAgriculturaluIIiv啪ity,Y a'an625014)Abstract:Asummaryismadeoftheconcept,importanceandsomequestionsofgapsinthestud iesoffor-estgapsinthispaper.Therearemanyconceptsaboutforestgaps,whichrespectivelyreflectthe differentsides.Theforestgapisafeatureofforeststhemselvesandthegapformationalsowasinevitable processformaintenanceanddevelopmentofforestbiodiversity.Thispapersumsupdataaboutcharacteri sticsofsize,gapbordertrees,gapcreators,matterandenergyenvironments,andemphasizestheimportan ceofthestudiesofgapsdisturbingthetimeandspatialpatterns.Consideringthepracticalneedofforest ry,the questionsofgapeffectsandforestmanagementareexpounded.Finally,itispointedoutthatgr eatattentionshouldbepaidtothedatumcollections,theideaofcomprehension,comparisonandanalyzing ,studiesof plantphysiologyandlong—termmonitoringofgapdynamicsinthefuture.Keywords:Gap,Gapbordertree,Gapcreator,Size,Disturbance,Forestmanagement林窗(Forestgap)这一概念最初是由英国人Watt在1925年和1947年提出的,用以表示群落中一株或一株以上林冠层(主林层)树木死亡而形成的,将由新个体占据与更新的空间J.林窗这一概念提出后,并没有引起广泛的重视,到上世纪70年代末人们才重新开始对其进行广泛的研究,并局限于生态理论,上世纪90年代后才逐渐把林窗理论用于林业生产实践,成为森林更新J,采伐方式转变和近自然林经营的理论依据.世界范围内林窗研究浪潮的兴起主要是受森林循环理论的影响,这一理论摆脱了从前把森林群落当作均质性实体的静态认识,把森林当作空间上异质,时间上变动的"流动镶嵌体",而林窗干扰则成为这一过程和格局的驱动力.我国从上世纪90年代逐渐开展林窗方面的研究工作,发表的研究报告内容也很丰富,覆盖了林窗研究的各个方面,主要集中在林窗特征¨.T-23,57,61],形成机制J,驯,干扰状况1,4,5,8,10,31,32,59],更收稿日期:2008.12-01基金项目:国家十五攻关"森林生态体系建设攀枝花点建设(编号:2002BA516A17—19)"和国家林业局生态与环境实验室项目资助,谨表谢意.作者简介,费世民(1966一),男,博士,研究员,主要研究方向为森林生态学,E—mail:**************.4期费世民,等:关于森林林窗中几个问题的综述和展望29新规律¨.4-43,55,58,62,64,65,95],林窗与物种多样性.印矧等内容,林窗内的物质和能量环境,林窗时空格局和林窗模型也均有涉及.涉及的森林类型也较多,包括热带雨林,南亚热带常绿阔叶林,中亚热带常绿阔叶林,寒温带或亚高山针叶林等,还有极少数人工针叶林.关于森林林窗的研究进展国内已有学者分别加以总结nJ.'I.引,还出版了专着《林窗动态与生物多样性维持》…,《海南岛热带林生物多样性维持机制》[541,翻译了专着《森林动态理论——森林演替模型的生态学原理》等.这些研究报告,研究进展和专着深化了对林窗的认识,也为林窗的深入研究积累了资料.林窗的研究综述很多,但都是出于对研究进展作归纳和总结,阐明未来研究的方向,对一些普通的数据缺少分析.本文在前人研究成果的基础上,从林窗概念,研究目的和意义,几个关键数据的总结, 林窗研究展望等方面总结了林窗研究的一些数据, 强调了林窗在生态学研究中的重要性,并对一些基本的研究问题作了补充,为林窗研究人员提供基础资料.1关于林窗概念的描述关于林窗的描述并不单一,出现了较多的认识,为深化林窗的认识提供了基础.关于林窗概念的描述有以下4种,反应了不同的侧面.有学者认为,林窗是一种经常发生的,源于自然和人为的树冠干扰,即主林层树木因为某种内在原因(如树木衰老),外在原因(风,雪,病虫害,人为砍伐,水灾,泥石流等)或二者的综合作用而发生的折枝(杆),枯立,风倒或死亡事件,从而导致森林中相对连续的林冠层面出现问断,进而影响到林窗空地的物质和能量环境,小尺度景观格局,群落更新演替过程的现象¨.这一概念概括了林窗的内涵和外延,阐明了林窗的形成机制和环境效应.还有学者认为,关于林窗的形象化描述为:"随着一棵大树的死亡和倒塌,在林冠中形成林窗,林窗空地上的更新和存活增加,树木生长,森林形成,林冠郁闭,林窗消失.随后,在以前的林窗附近成熟林中的大树又死亡,新的林窗又形成,这样完成一次循环,这样的循环周而复始的重复……"引.这段话不但充分描述了林窗的发生,维持和消失过程,也描述了森林循环的动态图景.Watt在1947年提出了林窗的概念,林窗干扰和动态的本身就是森林循环的基础.除了林窗形成和动态方面的认识外,还有林窗效应的物质和能量基础方面的认识.从另一个角度来分析,林窗是能够在林内形成散射光系统的林分结构,其本身就是林分结构的属性之一;散射光是植物进行光合作用的生理性光照;这种物质能量环境便于植物在林窗内正常更新并形成有效更替层[2】. 这个概念并不重视外源干扰对林窗形成的影响,把其作为森林群落的一个属性,但强调了林窗具有为植物更新提供优越而有效的物质和能量环境的特点和以及植物更新的最小空间尺度,这个空间是拿生理上的有效光照来定的.林窗的空间尺度一般定为4m一1000m,大于loo0m的归为林间空地,小于4m的林冠缝隙可能在空间和有效光能资源释放上不能满足植物完成更新的基本需要,如空间和光照等环境条件.从林窗组成角度分析,林窗还包括了空间,资源和组成等方面,涉及生物和非生物成分等成分.从构成上看,林窗包括了林窗形成木,林窗边界木,更新层群落等生物成分,还包括土壤,大气,光照,水分等非生物环境成分,还有林窗的大小,形状等几何学的成分,应该属于非生物成分.因此,林窗结构可以分为生物成分和非生物成分,二者相互影响,相互适应.林窗是一个包含了生物和非生物成分的一个生态系统,这个系统构成了森林循环的初级阶段,系统的物质循环和能量流动特征有别于周边别的系统. 这些概念从林窗形成,林窗动态,能量环境,组成等4方面突出了林窗的特征,各自的侧重点不同.综合考虑,发现林窗的实质是个体生命的终结导致了一些物质和能量环境的效应,这些效应具有重要的进化适应价值,是森林生态系统自身的属性,具有时空特性.国内很多文献都把forestgap这个词译为林隙.'3?加n'巧'34'38?铂一46'锢,,$一削,也有很多作者把其译为林窗[2,7-9,14,27-31,35-37,39船?$侧. 顾名思义,林隙可能是从较大的尺度上看forestgap, 而林窗则是从林窗中看forestgap,前者看的结果是林中缝隙,而后者看到的结果是林中天窗.Canopy gap其实就是林冠林窗或林隙,在林中间隙,主要是面积小于4nl的林冠林隙或林窗,也使用gap这个词.从面积上划分林中gap,可能以林隙(4rfl以四川林业科技3O卷下),林窗(4m～1000m之间)和林中空地(大于1000m)划分较好.因此,建议使用林窗这个概念较好,用林窗来表示我们所认为的forestgap.作者本人曾经也使用过林隙这个词表示林窗'¨.2关于林窗重要性的描述林窗的重要性是在森林循环理论成为当代群落学指导思想以后才凸显出来,林窗研究具有重要的理论和实践意义.(1)从理论上说,林窗研究具有以下几点价值:1)林窗干扰是森林循环理论基础之一引,林窗研究利于科学认识森林循环的动态过程.2)林窗干扰成为解释各层次生物多样性维持机制的工具之一【1】,是生物多样性维持的动力. 3)林窗干扰是影响群落演替过程和异质种群动态的因素之一【1J.4)林窗干扰也成为研究"干扰一基质(包括地貌)一植被"系统一地表过程这一重大科学问题的手段之一[】.5)林窗干扰是森林景观格局异质性和破碎化的形成原因[721.6)林窗研究是研究森林更新动态的主要手段之一【柏],是研究群落更新生态学过程的理想途径.7)水灾和林窗是两大自然干扰之一,林窗研究是研究自然干扰后效应的途径.8)林窗研究利于探讨群落水平上的生活史过程,分析群落的更新衰老和时间动态.(2)林窗研究具有重要的实践意义林窗概念的出现和研究,使得思维和认识发生变化,影响到了林业生产实践.森林经营改变了过去传统的皆伐(剃光头)和带伐的森林采伐策略,择伐形成一定尺度的林窗已经成为现代近自然林经营的主要手段.依据林窗更新规律,择伐形成一定大小的林窗适宜于森林资源的快速恢复和生物多样性保护,减少环境的负面效应¨.林窗特征,林窗生态环境,林窗干扰状况和林窗更新演替及其相互作用的研究结果可为阐明森林天然更新机理,制定森林经营和定向培育对策,退化森林生态系统的植被恢复提供理论依据和技术支撑¨.林窗研究方法和思路简单,但一些方面需要引起重视,还需要对一些普通问题的研究进展进行深人探讨.3关于林窗形状和大小的研究林窗形状和大小是林窗的主要特征之一.林窗形状多样,其不规测的形状度量一直是个难题,仅少数林窗研究人员考虑了这个问题.臧润国等…把椭圆形的长短轴之比作为林窗椭圆程度的指标,二者之比为1时表示圆形;距离l越远,林窗形状越扁.经过数据分析,林窗大小和林窗的形状无关(费世民等,未发表资料).由于林窗形状划定不同,测定林窗大小的方法不同,测定结果也就不同.用4种不同的方法测定林窗大小得出的结果差异极大J,这样就降低了不同方法测定的同类型森林群落林窗大小数据的准确性,也降低了不同森林类型之间林窗大小数据的可比性.因此,林窗大小的比较要考虑计算方法的一致性.森林类型不同,林窗大小不同,干扰发生的时间,空间和强度不同,形成不同的林窗大小,结果见参考文献.3J.影响林窗大小因素可能很多,主要涉及海拔,纬度,树种生物学特性,群落年龄,边界木大小,局部微环境差异等.林窗大小分布是多次干扰事件的综合结果,不是一个稳定特征,而随着时间而发生变化【飓J,也存在空间差异,具有一定的地形格局副或空间分布.英格兰人工冷杉林风灾形成林窗大小呈现偏态分布,小面积林窗占绝对优势.从林窗大小的参考文献可知(详细数据略),平均的林冠林窗大小为1221,112,范围浮动在59 111一256m之间,最大值为27m2,最小值为467 m.扩展林窗的平均面积为237In2,范围浮动在6o.5nl2—469m,最大值为828m,最小值为l7m2.扩展林窗面积较大的森林类型为云南松林和长叶松林,面积大于400m2,常绿阔叶林和亚高山针叶林的林窗面积稍小于这几类森林.林窗的大小代表了干扰的空间尺度,较大的林窗干扰较为强烈,对森林的环境影响越强.通过研究发现,林窗大小和边界木,形成木的大小相关(未发表资料).边界木和形成木构成了林窗形成前的群落环境,表明森林循环中发育时间较久的森林群落,形成的林窗较大,干扰较为强烈;而年轻森林群落形成的林窗干扰较小.林窗大小不同,填充的方式也不同,大林窗主要依赖于林窗内更新层的高生长填充,而小林窗则主要依靠边界木的侧生长来填4期费世民,等:关于森林林窗中几个问题的综述和展望31 充….林窗干扰尺度不同,对森林群落的环境效应不同,大林窗能带动新一轮的森林更新和循环,而小林窗仅使得边界木发生了生长释放,促进了群落继续发育.林窗大小是一个极为重要的空间特征,在研究中需要综合考虑干扰尺度不同的环境效应,以便充分认识干扰尺度在森林循环和景观格局塑造中的作用过程.?4关于林窗边界木的研究林窗边界木处于两种或两种以上的物质体系,能量体系,结构体系,功能体系相切所形成的界面,该界面能量交换迅速,物质循环频繁,并且树木两侧环境条件差异明显,使得边界木具有与其他树木有不同的特征"J.边界木特征反映了林窗结构与动态,随着林窗的不断更新,边界木也处于变化之中,其高径分布特征在一定程度上反映了林窗发生的林分状态.福建万木林中亚热带常绿阔叶林林窗的边界木的高度分布和径级分布模式不同,径级遵循Weibul1分布,不符合正态分布;高度遵循正态分布又符合weibuu分布...由于边界木两侧的物质和能量环境特征迥异,边界木的具有独特的生长特征. 林窗边界木具有偏冠现象(Crowninclination),是指林窗形成后边界木发生生长释放,侧生长加快,林冠向林窗方向偏长的现象[67'踟】.深入研究还表明,林窗边界木的偏冠和小尺度空间资源异质性有关,其程度和邻体的距离有关l舳】.林窗边界木还会发生直径生长加快,占据上层空间资源的能力瞬时加强. 林窗边界木的高度代表了林窗的高度,是林窗系统的重要组成之一.在某些条件下,枯立木本身缺少大小相当的邻体,树木死亡后,周围没有边界木存在,下层的更新层群落称为小尺度上的优势群落. 这种现象在一些土壤瘠薄,山势陡峭的地带较为明显,其掩盖了林窗的典型性.这种缺少边界木的林窗对环境资源的影响也较为明显,还是体现在能量环境(光照和温度),空间和资源释放强烈.恰恰相反,缺少边界木的林窗缓解了空间异质性,而使得在一定尺度上恢复了景观的均质性.这类林窗可能需要作为单独一个类型来研究,比如以枯立木为林窗中心,考虑向四周辐射的方法来研究此类林窗的所有问题.边界木高度影响着林窗内部的微气候条件,和林窗大小一起决定着林窗开敞性.开敞度[1是指林窗直径和林窗高度的比值,体现了林窗形成导致的资源释放程度.由于树种特性不同,最优更新的林窗开敞度阈值不同.日本沿海黑松(thunber-)林开敞度1.5及其以上较好J.川西亚高山针叶林林窗开敞度大多在0.5以下,扩展林窗的开敞度主要在0.3～0.7之间¨.大黑山云南松在开敞度0.6以下无更新,适宜更新需要的开敞度在1.0以上(未发表资料).和开敞度类似,林窗孔径(gap aperture)时,太平洋西北部的北美云杉(Piceasitch—ensis)更新的最优林窗孔径为0.22～0.24,0.16为最小;英国哥伦比亚杂交云杉的林窗更新最小孔径为0.1～0.14,大于0.37最好;在林窗孔径为0.15以上才存在云杉幼苗更新J.开敞度和孔径等都综合了林窗高度和大小两个指标,能较好的反映林窗的空间特征.需要研究不同开敞度林窗的环境效应,探寻微环境或立地条件对更新和非生物的物质和能量环境的影响,如日本沿海不同开敞度林窗的环境效应研究J.此外,还要考虑林窗边界木密度对林窗内物质和能量环境的影响,因为边界木的密度还影响到侧向透光状况,进一步影响到林窗内部的微气候条件.5关于林窗形成木的研究林窗形成木的种类组成和森林群落的优势树种密切相关.林窗形成时形成木大体有以下3种表现结果:①连根拔起的树倒(uprootingtreefal1),②枯立(standingdeath),③折杆(breakage,windsnapor trunksnaping).此外,折枝也可形成林窗.3种形成木死亡方式对周围树木的影响和所产生的林窗微环境不同,枯立木对环境影响较小,而树倒则影响较大.有些森林类型形成木以掘根风倒和干折为主,有的以枯立为主,不同类型森林形成木的类型和组成不同[1.6J~16,24,26-30].人为砍伐制造的形成木比例很低,见于一些低海拔的用材树种,如云南松和北京的人工针叶林,平均比例为4.26%;掘根风倒的形成木比例为25.53%,占到I/4;枯立木的比例也不高,为19.98%,占到1/5;干折制造的形成木比例较大,占到43.02%,极为普遍.折枝形成的形成木较低,或调查时重视程度不够,占到2.24%.对于一定的森林来说,树倒的频率取决于内部因素(如树木的构筑型,林分成层性和树木的健康状况等),和外部因素(如降雨的类型和强度,风速,风向与持续时间等)之间的相互作用-3lJ.32四川林业科技3O卷枯立木的形成是受病虫害和生理衰老影响的树木死亡,树叶或枝条脱落,但死亡后站立.站杆极为普遍,几乎是树木死亡的普遍形式,也是在森林分布区看到的最常见的形成木.在总结各类林窗形成木种类和比例后发现,枯立木的比例并不高,枯立木能发生干基和干中折断,也能在根系死亡后发生掘根风倒.林窗形成木统计中对折杆和风倒掘根类型是否来自于枯立木判断不清,很难断定干折和掘根风倒是否发生在树木死亡之后.大黑山云南松林林窗形成木调查中发现有一部分是活树风倒,但可能还有一部分是枯立木风倒(个人观察).云南松林窗枯立木干折和掘根等现象引发了思考,林窗形成木是先死后倒,还是先倒后死,各自频率如何?这一问题的解决需要细致的观察,这一问题的解决可以充分认识和丰富林窗形成机制.观察表明,云杉存在风倒活树,也存在枯立死亡木.此外,在林窗枯立木研究中运用了竞争模型,测定云南松林窗枯立木和同龄老树的竞争强度,发现而这所受的竞争相当,消除枯立木形成后生长释放效应,枯立木所受邻体竞争反而较小'%J.因此,推论云南松老龄树木死亡不受邻体竞争影响,林窗形成可能受病虫害,自身生理衰老等生物学因素与风, 雪,洪水等非生物的极端天气事件有关.6关于林窗物质和能量环境的研究林窗形成后改变了林窗内非生物的物质和能量环境,主要涉及林窗内微地形,光环境,温度和湿度, 土壤养分和水分状况等生态环境因子【3¨.这些内容涉及林窗内更新及群落演替提供物质和能量保障,称之为物质和能量环境,还包括大气等其他内容.但在目前的研究中主要涉及林窗内大气和近地面的温度,湿度和光照,以及土壤养分,水分和温度的状况及其空间分布规律.林窗形成后,林窗内的光照,温度和水分发生了变化,使得物质和能量环境明显不同于林地环境n】,具有时空异质性.随着测定时间周期的延长,林窗更新层和边界木生长释放,林窗内微气候特征也会和林窗形成时的相差甚远,土壤水分的时空变异在第2年就和林下的差异不大;土壤温度的变异可能和遮荫,蒸发冷却和低植被的绝缘效应密切相关.林窗内微气候的变化引起了资源有效性的变化.林窗内土壤养分元素的有效性增大,因为有机质的分解和营养元素的释放增加了L8.研究表明,土壤温度,土壤湿度,光照水平和土壤氮总量等因素在林窗的树倒丘和树倒坑发生相当大的变异¨.这种资源有效性的变化受3种机制干预:(1)生物量减少使得原来树木对资源的吸收和利用降低;(2)热量上升加速了土壤中有机质中养分的矿化和分解;(3)水分减少提高了林窗内物质的环境能量,使得物质的运动活性和稳定性发生变化.这些机制还受到林窗干扰尺度和地带性气候限制因子的影响,使得温度限制和水分限制地区存在截然不同的结果.一般来说,资源的有效性和干扰的尺度和强度呈正相关,但其变化趋势在小型林窗中较为明显.林窗的物质和能量效应受空间尺度影响,具有时间和空间特性,使得林窗引起的资源有效性增加具有暂时性和过渡性的特点.随着林窗植被恢复演替的持续,生物量逐渐恢复,微气候环境逐渐变化,养分消耗增大,资源的有效性就会重新降低.林窗无论大小,在其形成1a后,凋落物储量和林下相比有轻微的下降,但均不明显.林窗森林基质参数和土壤碳氮之比没有明显的变化.林窗的形成使得氮的矿化速率提高了两倍,氮的硝化率也有增加的趋势,尽管在统计上不太显着,但反映了氮的矿化过程在林窗的积累;但氨态氮在林窗中普遍积累.林窗形成后林冠林窗的光,水和养分的资源有效性临时性增加的数量和持续的时间依赖于林窗的特征(如林窗的大小,直径,高度和形状)和周围林地的结构.林窗形状在资源有效性的影响中重要性也极为突出,由于地上和地下资源的配置紧张程度增加,不规则的林窗边缘效应越发明显J,能量和物质环境的空间异质性增大.林窗形成后资源的变化必然会引起林窗更新群落组成和结构的变化,使得林窗更新呈现不同的时间和空间分布格局,以及统计学特征.关于林窗形成后的生物环境效应即林窗更新及其影响因素可参见参考文献.4I.¨,在此不予赘述.7关于林窗干扰的研究林窗干扰一般属于小规模,细尺度的干扰,使得生态系统,群落和种群的结构发生改变,并引起资源和基质有效性发生变化.目前,我国现有的不同森林类型林窗干扰格局的几个时间指标如表1所示,以松科植物为建群种寒温带或亚高山地区针叶林的林窗形成速率较低,轮回时间较长,而热带,亚热带4期费世民,等:关于森林林窗中几个问题的综述和展望33 的森林群落形成速率较大,轮回期较短.研究表明,从寒温带到热带雨林的物质循环速率依次加快,单位生物量形成和分解的时间变短.表明,林窗干扰频率和气候有关,受物质循环速率和树种特性的影响,物质循环速率较快的森林轮回期较短,反之则表1e1较长.不同森林类型树种组成和树种寿命不同,气候生产力和物质循环速率不同,导致林窗干扰的频率格局较为明显.林窗干扰的时间格局受树种特性,干扰尺度和微环境异质性的共同调控,总体上由水热因子空间分布的决定.不同森林类型的干扰频率及其轮回期Thedisturbancefrequencyandreturnperiodindifferentforesttypes 林窗干扰的空间格局主要体现在林窗的地形分布上,或者说地形对林窗分布具有调节作用.林窗干扰和地形特征作为景观异质性的两个重要来源,。
道路改扩建工程对子午岭自然保护区生物多样性影响评价
2015年第11期（下半月）Nong Min Zhi Fu Zhi You 农民致富之友道路改扩建工程对子午岭自然保护区生物多样性影响评价邢会文1杜芬芬1张金贵2石小云1（1.庆阳市林业生态环境调查规划院，甘肃庆阳745000；2.合水林业总场连家砭林场，甘肃合水745400）科研◎林业科学[摘要]瞭本文对连家砭至望塔林区防火道路改扩建工程造成的生物多样性影响进行了评价，结果显示，工程建设对子午岭保护区生物多样性影响指数为52.92，影响程度为“中低度影响”等级，同时结合当地实际情况，提出了保护建议。
[关键词]子午岭自然保护区生物多样性影响评价[中图分类号]S759.9[文献标识码]A[文章编号]1003-1650(2015)11-0133-02为切实改善森林资源管护的基础设施条件,提高预防和控制森林火灾的综合能力，促进子午岭保护区及周边旅游资源的整瞭合，促进林区社会经济发展，地方政府决定改扩建连家砭至望塔林区防火道路。
该道路全长3.883公里。
据调查，该项目占用林地4.3311公顷，其中有林地4.1632公顷，苗圃地0.1679公顷；消耗总蓄积量99.7立方米，其中人工油松林69.2立方米，天然林30.5立方米；处于保护区实验区内。
1保护区概况子午岭是我国著名的山系之一，位于黄土高原偏南，陕、甘两省交界处。
甘肃子午岭北起华池黄蒿掌，南止正宁刘家店，长度242km，仅是子午岭庞大绵长山脉的中段，其行政区划属甘肃省庆阳市，纵跨华池、合水、宁县、正宁4县，东、南部为陕、甘省界。
林区南北长147.2km，东西最宽67km；总面积4970.2km 2。
子午岭保护区植被为天然次生林区，在中国植被区划中属于：Ⅲ暖温带落叶阔叶林区域～Ⅲi 暖温带落叶阔叶林地带～Ⅲia 暖温带北部落叶栎林亚地带～Ⅲia 一4晋、陕黄土高原栽培植被，油松、辽东栎、槲树林区。
森林基本林木结构包括温性针叶林、常绿针叶落叶阔叶混交林、落叶阔叶林。
10第十一章 景观干扰与景观尺度
四、干扰的生态学意义 1）干扰与景观异质性 ）
一方面， 一方面，干扰对景观异质性异质性的影响决定于干扰的 性质。 性质。一般认为，低、中强度的干扰可以增加景观的异质性， 但在高强度干扰下，将会导致更低的景观异质性。 另一方面， 另一方面，干扰对景观的影响在较大程度上还与景观的 性质有关。 性质有关。对干扰敏感的景观结构，在受到干扰时，受到的 影响较大，而对干扰不敏感的景观结构，受到的影响较小。 另外， 另外，景观异质性变化同样也会影响干扰在空间上的传 播与扩散。 播与扩散。
干扰倾向于对优势种竞争力的有效破坏和对弱势竞争力物种 生存机会的创造。
第一节 景观干扰的概念和类型
一、干扰的概念 由于研究人员的研究背景和侧重点不同，干扰 也有不同的定义。 Sousa(1984)认为：干扰是一种突发性事件，对个
体或群体产生破坏或毁灭性作用。
Pickett和White(1985)将干扰定义为：相对来说非
1、按干扰发生的范围分类
小规模干扰：0.1hm2以下的干扰； 大规模干扰： 0.1hm2以上的干扰。
2、按干扰来源分类
自然干扰和人为干扰。
3、按干扰的功能分类
内部干扰和外部干扰。
4、按干扰的性质来分类
物理干扰、化学干扰和生物干扰。
5、按干扰的传播特征分类
局部干扰和跨界干扰
6、按干扰的作用强度分类
轻度干扰、适度干扰、严重干扰和极度干扰（图11-1）
第十一章 景观干扰与景观尺度
第一节 景观干扰的概念和类型 第二节 干扰状况 第三节 景观尺度
概 述
胁迫（stress)的理解：生理学上的概念，不损伤系
统结构，直接改变系统功能。
生态扰动的理解：生态因子在一定范围内的变动，极
景观指数分类、应用及构建研究
景观指数分类、应用及构建研究景观指数是一种用于描述和衡量景观特征和生态状况的重要工具。
通过对景观指数的分类、应用和构建进行研究，可以更好地理解景观生态系统的结构和功能，为环境保护、城市规划等领域提供决策依据。
本文将概述景观指数的概念和发展历程，探讨其在实际应用中的价值，并介绍景观指数的构建方法。
景观指数是指用于描述和衡量景观特征和生态状况的定量指标，最初由美国学者McIntosh于1970年代提出。
景观指数在生态学、地理学、环境科学等领域得到了广泛应用，成为研究景观生态、环境保护、城市规划等问题的有效工具。
根据空间性质，景观指数可以分为空间格局指数和空间过程指数。
空间格局指数反映景观空间结构的特征，如斑块大小、形状、分布等；空间过程指数则反映景观空间的动态变化过程，如物种迁移、生态演替等。
根据景观特点，景观指数可以分为自然景观指数和人文景观指数。
自然景观指数反映自然生态系统的结构和功能，如物种多样性、生态系统稳定性等；人文景观指数则反映人类活动对景观的影响，如土地利用变化、环境污染等。
根据数量特征，景观指数可以分为绝对数量指数和相对数量指数。
绝对数量指数反映景观元素的绝对数量或规模，如森林面积、湿地大小等；相对数量指数则反映景观元素的相对地位或作用，如物种丰富度、生态系统生产力等。
在城市规划中，景观指数可以用于评估城市绿化水平、空气质量、水环境等生态环境状况，为城市规划和环境治理提供科学依据。
例如，通过比较不同区域的景观指数，可以优化城市空间布局，提高城市生态环境质量。
在旅游管理中，景观指数可以用于评估旅游资源的价值和品质，为旅游开发和规划提供指导。
例如，通过分析旅游景区的景观指数，可以了解景区的自然和人文特色，为景区的开发和保护提供依据。
在生态保护中，景观指数可以用于监测和评估生态系统的结构和功能，为保护生物多样性和维护生态平衡提供支持。
例如，通过监测森林、湿地等生态系统的景观指数，可以了解生态系统的变化趋势，为采取保护措施提供依据。
不同等级道路对福州市生态空间景观连接度的影响研究
角度出发ꎬ对影像数据进行定量分级ꎬ科学识别研究区内的生态空间 [７] . 景观破碎化的加剧导致生态空间
原有的结构和功能受损ꎬ阻碍了物种栖息地之间的景观连通性 [８－９] . 而景观连接度作为衡量景观空间结构
景观连接度的影响对指导生态修复工程选址和未来道路网络布设具有重要意义. 研究采用形态学空间格局分析
( ＭＳＰＡ) 和基于图论的景观连接度模型ꎬ提取福州市主要生态空间ꎬ并通过有无道路的情景定量分析了不同距
离阈值下各等级道路对生态空间景观连接度的影响. 结果表明:(１) 在各等级道路干扰中ꎬ高速公路对景观连接
通讯作者:游宁龙ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ研究方向:健康城市与人居环境. Ｅ￣ｍａｉｌ:６７２７７７４６８＠ ｑｑ.ｃｏｍ
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颜子淳ꎬ等:不同等级道路对福州市生态空间景观连接度的影响研究
城市经济的快速发展使得人类生活质量显著提高ꎬ但也造成了水环境污染、土地资源侵占、温室效应
的重要评价方法ꎬ能够通过分析景观要素的分布特征ꎬ反映栖息地生态过程与功能关系的连续性ꎬ进而揭
示生态空间的动态变化机制. 维持较好的连接度水平对区域协调发展和生物多样性保护有着重要的影
响 [１０] . 近年来ꎬ伴随着城市高速发展与自然生境丧失ꎬ国内学者开始关注连接度理论ꎬ并从生态学、生物行
为学、数理量化等角度对其方法与理论进行探究 [１１] . 常见的景观连接度量化分析方法包括最邻近距离
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ:ｒｏａｄ ｇｒａｄｅꎬｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｐａｔｉａｌ ｐａｔｔｅｒｎ ａｎａｌｙｓｉｓ(ＭＳＰＡ)ꎬｌａｎｄｓｃａｐｅ ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ ｍｏｄｅｌꎬｔｈｒｅｓｈｏｌｄꎬｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ
环线公路建设对梵净山自然保护区生物多样性的影响评价
环线公路建设对梵净山自然保护区生物多样性的影响评价梵净山国家级自然保护区环线公路建设对生物多样性影响评价的内容及方法参照国家林业局推荐的云南省《自然保护区生物多样性影响评价技术规范（试行）》进行.评价内容包括对景观（生态系统）的影响、对生物群落（栖息地）的影响、对种群（物种）的影响、对主要保护对象的影响、对生物安全的影响、对相关利益群体的影响.评价结果，公路建设对保护区生物多样性影响指数（BI）为22.48，表明影响程度较小.针对减少公路建设带来的生态破坏提出了一些对策和建议.关键词：环线公路建设；生物多样性影响评价；梵净山自然保护区中图分类号：S759.9;S718Effects of Ring Road Construction on Biodiversity inFanjing Mountain Nature ReservePENG Li-fen, LI Xin-gui(Guizhou Forestry School, Xuwen 550201, Guizhou,China)Abstract:Recommended by the State Forestry Administration, the content and method used in the assessment of the effects of ring road construction on biodiversity in Fanjing Mountain National Nature Reserve have been referred to 《Technical Criteria for Biodiversity Impact Assessment in Nature Reserve》of Yunnan province. The assessment content includes the effects on landscape(ecosystem), biotic community (habitat), population(the species), main protect objects, biologic security and relevant benefits communities. The outcome indicates the road construction impact on the reserve, biodiversity index (BI) to 22.48. This shows the influence of the ring road construction on the biodiversity of Fanjing Mountain National Nature Reserve is small. Countermeasures and suggestions are proposed to reduce ecological risk.Key words: ring road construction, biodiversity impact assessment, Fanjing Mountain Nature Reserve梵净山环线公路建设能有效地加强印江、江口、松桃3县循环交通网络的构建，改善梵净山沿线乡镇、村寨交通闭塞的状况，推动少数民族贫困地区社会经济的发展构建和谐社会.受有关部门的委托，采用现地调查和社会调查相结合的方法，全面掌握项目区森林资源的基础数据和项目区域的相关背景，开展环线公路建设对梵净山国家级自然保护区的自然资源、生态系统、保护对象等方面影响的调研和评价工作.1梵净山自然概况梵净山属于森林和野生动物类型保护区，主要以黔金丝猴、珙桐等珍稀动、植物及原始森林生态系统为保护对象.分布有木本植物138科441属933种，其中国家Ⅰ级保护植物8种，国家Ⅱ级保护植物23种；脊椎动物33目86科383种，其中国家Ⅰ级保护的野生动物有6种，国家Ⅱ级保护动物有29种，是国际“人与生物圈”保护区网络成员.梵净山相对海拔高差 2 000 m以上，景观雄伟壮丽、资源丰富多彩，被誉为“生态、地质、佛教”名山”.2环线公路工程概况梵净山环线公路全长117 km，按三级公路技术标准（困难路段平面线形采用四级标准）进行设计.根据调查，环线公路拟使用土地面积为315.3 hm 其中林地面积110.7hm 非林地面积204.6 hm 2.其中涉及梵净山自然保护区的里程共57 km ，林地面积45.56 hm 林木蓄积 4 480.3 m3，处于保护区的实验区内.3对生物多样性影响环线公路建设对梵净山国家级自然保护区影响评价的内容及方法参照国家林业局推荐的云南省《自然保护区生物多样性影响评价技术规范（试行）》进行.采用“专家打分法”对各项评价指标进行定量评价，计算生物多样性影响指数BI值.3.1对景观（生态系统）的影响评价环线公路建设区域的亚热带低山次生性落叶阔叶林生态系统、亚热带次生性常绿落叶阔叶混交林生态系统、亚热带低山次生性针叶林生态系统等生态系统类型并非特有或东亚特有，且在同纬度地区及周边地区较为常见.就生态系统面积而言，森林减少45.18 hm 灌木林减少0.38 hm 农用地减少19.5 hm 减少比例较低，影响程度较小；从斑块数量来看，公路的建设呈线状穿行于保护区边缘地带，斑块数量未减少.生态系统的防护效能、碳储存效能、净化空气效能略有下降，影响较小；梵净山林草覆盖率减少0.11%，影响也较小.公路建设施工区范围内未分布有观赏价值较好或经济价值、文化价值较高的地文景观、水体景观、人文景观、天象景观、生物景观，对原有景观的美学价值、经济价值、文化价值影响程度较小.自然景观主要受施工期公路施工路域形成的迹地产生的景观破坏，以及在施工过程中机械轰鸣声和爆破声对周边声环境的影响，运行期的影响将稳定在现有基础上.公路建设局部路段可能产生轻微次生性地质灾害，尤其是在连续弯道边坡处产生滑坡可能性较大，但不会造成大面积的滑坡或产生泥石流等严重地质灾害.各项指标的影响评价详见表1.3.2对生物群落（栖息地）的影响分析通过调查与分析，环线公路建设使用的林地可划分为次生性常绿落叶阔叶混交林生物群落、次生性针叶林生物群落、太平河水生生物群落、农田农地生物群落四大群落类型.次生性常绿落叶阔叶混交林生物群落面积减少8.09 hm 次生性针叶林生物群落面积减少37.47 hm 存在被分割的现象，但关键种未发生变化，群落结构保持原有状态，未被简化；太平河水生生物群落面积未减少，未被分割，关键种和群落结构未发生变化；农田农地生物群落减少19.50 hm 存在被分割的现象，关键种和群落结构未发生变化.以上生物群落的特有性略受影响，面积损失影响较小，群落被分割略有影响或影响较小，关键种未发生变化，群落结构未发生简化现象.环线公路建设对梵净山国家级自然保护区生物群落（栖息地）的影响分值为10.25分(表2).3.3对种群（物种）的影响分析3.3.1对特有物种影响及威胁程度梵净山自然保护区特有植物有梵净山冷杉（Abies fanjangshanensis）、窄苞椴（Tilia angustibracteata）、贵州胡颓子（Elaegnus quizhouensis）、凯马柿（Diospyros kaimaensis）、滑叶猕猴桃（Actinidia laenissima）、大叶青荚叶（Helwingia chinensis f.megaphylla）、钝齿唇柱苣苔（Chirita obtusidentata），在公路修建区未发现以上特有物种.中国特有分布的银杏、杜仲在区内分布都系人工栽培，个体数量也很少；杉木为我国南方最普遍、最常见、分布最广的针叶树种和最重要的用材树种之一；血水草在项目区分布极为零星，该种在我国长江以南各省区都有分布，在保护区及其相邻林区的分布亦较为普遍，在群落中处于从属地位.可见，保护区特有植物受威胁程度较小.梵净山特有动物有黔金丝猴（Rhino pithecus roxellanae Thomas）,为我国Ⅰ级重点保护的珍稀野生动物，也是《濒危国际贸易公约（CITES）附录Ⅰ》中列为“E”级，即濒危度最高的动物.黔金丝猴仅分布于保护区海拔 1 000~ 2 200 m约340 km2范围内，主要栖息活动地在海拔 1 300~ 2 000 m的常绿、落叶阔叶混交林内.公路修建区位于保护区的边缘地带，未涉及黔金丝猴的栖息地、迁移通道和觅食区.由于项目区域内未涉及梵净山或贵州特有的分布物种，项目建设对保护区特有物种的威胁极小.3.3.2对保护物种的影响在项目区现存的脊椎动物中，有国家Ⅱ级保护动物藏酋猴、穿山甲、黑熊、红隼、红腹锦鸡、斑头鸺鹠等9种，贵州省重点保护动物有蚁鴷、姬啄木鸟、尖吻蝮、竹叶青、华西雨蛙等27种.上述动物在全国范围均有分布，项目区不是以上珍稀动物的典型分布区和特有分布区.总体而言，保护区主要保护物种受公路建设影响较小.3.3.3对重要物种食物网（链）结构的影响评价区未分布有梵净山特有的黔金丝猴、梵净山冷杉、窄苞椴、贵州胡颓子、凯马柿、滑叶猕猴桃、大叶青荚叶、钝齿唇柱苣苔等特有物种，中国特有分布的杉木（Cunninghamia lanceolata）、银杏（Ginkgo biloba）、杜仲（Eucommia ulmoides）、血水草（Eomecon chionantha）4个种，国家一级保护植物有南方红豆杉（Taxus mairei）；分布有9种国家级和27种省级保护珍稀动物.由于项目建设呈线状布设于保护区的实验区，周边类似生境尚宽敞，且这些物种均不是保护区其他动物的特有食物链环节，项目建设对这些珍稀动物食物网（链）的影响较小.3.3.4对重要物种的迁移、散布、繁衍的影响评价区分布的银杏、杜仲在项目区系人工种植；杉木是我国南方最常见、分布最广泛的树种之一，资源极为丰富；血水草在我国长江以南各省区都有分布，其种子小，易于迁移、散布和繁衍；南方红豆杉在我国南方分布亦较为广泛，在保护区及其邻近地区分布也较多，项目区不是其主要分布地.项目建设将使项目区交通变得便利，成为当地居民重要的交通道路，对野生动物具有一定的干扰作用.但项目区不是藏酋猴、蛇类等珍稀动物的迁移通道，也不是这些珍稀动物的主要栖息地，况且公路路域大多数仅宽7.5 m，对这些物种的迁移、散布、繁衍的影响很小.3.3.5项目建设导致病虫害爆发的可能性评价项目建设过程中，施工时木材和施工设备的运输、人员的出入、公路绿化以及产业的开发可能带来病虫害，导致病虫害的爆发.但只要在施工过程及今后工作中注意进行病虫害检疫，其影响是能消除的.对项目建设区内重要物种的迁移、散布、繁衍的影响评分及权重进行计算，综合评分为22.4（表3）.3.4对主要保护对象的影响分析3.4.1项目建设对保护区主要保护对象种群数量的影响评价梵净山国家级自然保护区主要保护对象为黔金丝猴、珙桐等珍稀动、植物及其原始森林生态系统.公路修建主要沿保护区边缘地带布线，涉及的植被类型以杉木林、马尾松林等次生性植被类型占优势，项目的实施对保护区主要保护对象种群数量的影响极小（表4）.3.4.2项目建设对保护区主要保护对象生境面积的影响评价项目建设对保护区主要保护对象生境面积变化影响较小（表5）.项目建设对主要保护对象影响评价指标综合评分详见表6.3.5对生物安全的影响分析3.5.1项目导致外来物种（或有害生物）入侵的可能性及其危害程度评价外来物种（或有害生物）入侵的主要来源是车辆带入种子或孢子,公路绿化种苗携带,产业开发等，如能注意加强种苗检疫和种源把关，其危害是能控制的.3.5.2项目导致保护区遗传资源流失的可能性评价项目建设对保护区的植物资源、动物资源等遗传资源破坏是局部的、有限的.在施工期间和运行期间要加强管理，严禁施工人员随意破坏森林植被，乱挖滥采野生植物和猎捕野生动物.在落实自然保护区管理措施的前提下，项目建设对保护区遗传资源流失潜在威胁的可能性评价中等.各项指标评价详见表7.3.6对相关利益群体的影响分析项目建设有利于解决项目区落后的交通现状，利于保护区各站点的联络和贯通，公路工程属保障和改善民生的基础性工程，得到当地政府、社区群众积极支持.项目建设规划的生物多样性保护措施及恢复方案得到了省林业厅和梵净山国家级自然保护区管理局的认可.项目建设对当地群众生产生活环境造成的危害不大，但项目施工和运行过程中，如对森林防火工作管理不到位，则发生火灾的可能性将大大提高.项目建设对相关利益群体影响详见表8.3.7评价结果综上所述，环线公路建设对生态系统具有一定的分割、干扰、破坏和污染等负面影响，保护区森林面积有所减小，但未造成生态系统的孤立和结构的退化；对重要物种、保护物种的迁移、散布、繁衍和食物链的影响较小；项目导致外来物种（或有害生物）入侵的可能性及其危害程度和区域遗传资源流失的可能性加大；项目得到当地政府、社区群众积极支持.根据以上6项评价指标，对梵净山环线公路建设对保护区生物多样性影响指数用公式BI=∑（Wi×Si）(i=A…F)进行计算，其结果见表9所示.根据影响程度分级情况（表10），贵州梵净山环线公路修建对保护区生物多样性影响指数BI=22.48，介于15~35区间，影响程度较轻，说明环线公路建设工程对梵净山自然保护区生物多样性影响较小.4对策与建议虽然环线公路建设对保护区的影响较小，但为了减少生态风险，必须加强管理与控制.4.1严格施工管理建设单位应严格按项目环境影响评价报告、水土保护方案、施工设计方案、使用林地林木采伐作业设计进行林木采伐和水土流失治理.在建设过程中，施工方应注重加强与保护区管理局联系.进场前建设单位应与保护区签订护林防火责任状，使公路建设工作与保护区管理工作开展有序，相互配合.施工中注意土石方量合理调配，弃方应集中堆放于弃渣场，不能随意弃方于路坎.所有工程性弃渣要全部移出自然保护区范围.4.2做好公路沿线生态系统的修复工作环线公路建设对自然保护区生态系统具有一定的分割、孤立、干扰、退化和破坏等负面影响，因此必须做好公路沿线生态系统的修复工作.植被恢复是生态恢复的关键措施.由于公路沿线施工后立地条件变差，坡度较陡，在恢复植物选择时应结合物种的生态特性即扩展性、抗逆性、速生性、降尘减污性、美学特性及景观价值和经济成本等综合特性来选择.梵净山自然保护区分布有木本植物138科441属933种，完全可以从中选择出生态系统修复所需的树种.植物群落结构以灌木为主，乔木、草本为辅进行配置，以达到沿线生态系统修复的目的.在后期养护和管理方面，应设置专业人员，有资金支持，并建立有效监督措施.4.3加强保护区基础设施建设，强化管理铜仁地区行政公署应积极支持梵净山自然保护区建设，从项目经营利润中提取一定比例的资金用于保护区基础设施建设.特别是在各进出口通道上资助修建管理山门5座，落实管理人员和管理经费，确保保护区森林防火和野生动植物切实得到有效管理.由于公路的开通，进出保护区的客流量增加，这将为自然保护区森林防火、野生动物植物保护带来新的问题.结合资源保护需要，铜仁地区行政公署应专项资助保护区管理局开展公路运行后给保护区带来的森林防火、森林资源胁迫研究、开展保护区社区调查和评估工作、开展外来物种入侵、环境容量、生态容量等专项调查和研究，切实解决好开发利用和资源保护的矛盾.4.4实施项目周期生态风险管理制度，提高生态风险防范能力项目周期理论表明，处于不同周期的项目营运产生的生态问题差异明显.根据项目周期开展项目环境影响评价，对营运期可能出现的生态环境影响实施评价并提出风险干预预案，同时，要注意间接风险与伴生风险的影响评估.公路修建后，交通条件大大改善，可能导致野生动植物基因流失的加快，如采挖中草药、采种、采挖幼苗、偷猎等，游客和车辆增多，森林火险和有害生物入侵的潜在危害性会加大.因此，在生态旅游、茶叶种植、生态农业等项目开发中要实施生态风险管理制度，提高生态风险防范能力.4.5积极开展社区林业活动，提高公众参与能力项目的兴建有利于改善项目区落后的交通现状，有利于促进地方旅游经济的发展，有利于调整项目区产业结构，对项目区民众脱贫致富，繁荣区域经济具有重要意义.从调查结果看，公路沿线的群众希望在生态旅游、茶叶种植、生态农业等方面有所发展，从而脱贫致富.因此，在项目开发时应搭建起公众参与的平台，采用参与式项目设计的方法、程序与步骤，提高公众参与能力，并让群众从中受益，以促进当地经济社会发展.参考文献:［1］国家林业局昆明勘察设计院.贵州梵净山环线公路工程对梵净山国家级自然保护区自然资源、生态系统、保护对象影响评价报告［R］.2009.［2］贵州省林业学校林业调查规划设计队.贵州梵净山环线公路工程使用林地可行性报告［R］.2009.［3］马国强.高速公路对路域生态系统的影响及修复技术研究进展［J］.林业调查规划,2010,35(3):2-34.［4］沈茂英.生态脆弱区重大建设项目的生态风险及其预控管理研究［J］.四川林勘设计,2010(1):1-7.。
太白山国家森林公园游道对太白红杉林植物多样性的影响
本 和灌木 的影 响 明显 ， 对乔 木 的影响 较小 ； 群 落
在 低度 干扰 下 多样 性 指 数 最 高 ， 而 高 度 干扰 下 的
多样 性指 数 下 降吲 。钟 林 生 、 席 建 超 等 ＿ 。 妇的研
究 也表 明游 道沿 线植 被环境 产 生 了负 面影 响 。朱
珠 等＿ ＿ 的研究 表 明 步行 栈 道 附 近 林 下 植 物 物 种 】 组 成显 著改 变 ， 灌 木 与苔 藓 植 物 的 频 度 和盖 度 明 显降低 ， 这 显 著 抑制 了灌 木 与 苔藓 植 物 发 育 。
摘 要 ： 为 明晰 太 白 山 国 家 森林 公 园 游道 附 近 太 白红 杉 林 植 物 多样 性 受 干 扰 程 度 ， 以公 园 板 寺 新 村 的 太 白 红
杉林为研究对 象， 运用典型样地法 ， 对 干 扰 样 地 和 对 照 样 地 的 植 物 群 落进 行 对 比调 查 。结 果 显 示 ： 游 道 附 近 林地受干扰后 ， 物 种 组 成及 优 势 度 变 化 明 显 ， 多样性 明显升 高， 群 落 盖 度 明 显 降低 ， 幼苗数 量明 显降低 ； 与 石 阶 步 道 比较 ， 木 质 栈 道 附 近 林 地 的 多样 性 指 数 明 显 低 ， 群 落盖度及各 层盖度 均 明显高 ， 与 对 照 样 地 之 间 群 落 物 种 更 相 似 。太 白 山 国 家森 林 公 园 游道 对 植 物 多样 性 的 影 响 明 显 ， 木 质 栈 道 相 对 于 石 阶 步 道 对 乔 下 植 被 有
板寺 新 村 的游 道两 侧 的植 被 为 研 究对 象 ， 采
地 法对 比分析游 道 附近太 白红杉林 植 物多样 性 变 化， 以期 为 森林 公 园 的 游道 建 设 与 管 理 提供 理 论
景观格局指数在生态环境影响评价中的应用——以丽江至香格里拉铁路生态影响评价为例
—
《 环境影 响评 价技 术导 则 非 污染生 态 影 响》
（ ＪＴ ９—１ ９ ） 中推 荐采用 景 观优 势度 指 数来 进 Ｈ／ １ ９７ 行景 观 的背景地 块 即模 地 的判定 。景观模 地 的判定
８ 一 ２
景 观格 局 指数在 生 态环 境影 响评 价 中的应 用
数 ，分别反 映景观 面积 、密度 、邻 近度 、 多样 性和 聚散性 ，对研 究 区生 态 系统 结构及铁 路 建设对 其产 生的
影 响进 行 分析 。结果表 明 ，选取 的景观格 局指 数能 够反 映研 究 区生 态 系统 的结 构状 况及 其 变化 ，能够保证
生 态环境 影响评价 的科 学性 。 关 键词 ： 景观 格局 指数 ；生态环境 影响评 价 ； 用 应 中图分类 号 ：Ｘ ２ ８ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： ６ ３— ６ ５ （０ ０ ２— ０ ２— ４ １ ７ ９ ５ ２ １ ）０ ０ ８ ０
生态 环境 影响评 价 中 ，景 观格局 指数 的计 算 和 应用 基本是 以遥 感影 像 、土地利 用现状 图和植 被 图 作为基 础数 据 源 ，根 据 实 际 需要 生 成 景 观类 型 图 ， 再应用 Ｆ Ａ Ｓ Ａ Ｓ 专用 软 件包 计 算各 种 景观 指 Ｒ ＧＴ Ｔ 等 数 ，并 分析 、评 价其 景观生 态意义 。
观 的空 间结构发 生变化 ¨ 。因此 ，景 观 生态 学法 对生 态环境 的影 响评 价 主 要 是通 过 空 间 结构 分 析 、 功能 与稳定性 分析 两个 方面进行 ，空问结 构分析 则 成 为景 观生态 学研究 的基 本 内容 。
基 于土地 利用／ 地覆 被 图的 景 观格 局 指 数 是 土
干扰是景观生态学中的重要概念
一林火几百万年以来，火一直普遍存在于自然界中。
随着人类文明的进步，人们从认为林火是破坏生态系统导致群落逆行演替的非自然因子上升到了林火是森林生态系统中的一个自然因子的高度。
到２０世纪6０年代，生态学家开始用积极的观点来看待林火。
火作为一种生态因子越来越受到人们的重视，并认识到森林中完全没有火干扰可能是有害的，地球上许多森林生态系统的维持与火因子有关。
上世纪８０年代以来，随着景观生态学的兴起，促使林火干扰与森林的关系研究上升到景观尺度。
景观是空间上不同生态系统的聚合体，构成这些聚合体的各个生态系统之间存在着物质和能量以及相互影响，同时这个聚合体是多种自然因素，自然干扰和人为干扰互相作用的结果。
其中自然干扰是普遍发生的，如火灾，洪水，病虫害等。
不同的自然干扰状况常形成不同的景观格局。
在诸多干扰因素中，林火是最重要的一个。
火常被看作是生物多样性和景观异质性的源泉之一，这充分体现了林火干扰是景观形成的重要因素。
同时，景观格局又反过来影响林火的发生，发展和蔓延，景观要素的结构与特征。
在保护人类现有的生存环境和动植物保护上，有着非常重要的作用。
从保护生物学的角度来说，林火在景观生态安全格局和景观生态战略点的选择上是有利于生物多样性保护的。
在许多地区，林火干扰是控制森林景观尺度上植被的组成与结构的重要因子，林火干扰与景观尺度上森林植被的时空格局的关系是当代森林生态学家和景观生态学家的研究热点。
研究森林被林火干扰与景观异质性，景观多样性关系具有重要的理论和实践意义。
近几年来，许多国家开展了关于森林火干扰的研究。
干扰对于塑造和维护陆地生态系统起着重要的作用,而林火深刻地影响着陆地生态系统的过程和陆地森林景观的稳定性，对许多物种的进化历史起着重要作用。
"在许多情况下,林火已经成为生态系统中的一部分,优势种已经适应火烧的循环周期"林火对于许多森林生态系统的存在是至关重要的,火发生频率和严重性深刻地影响了区域内森林的结构与组成"森林景观的形成是在气候，地形，植被，土壤以及干扰等多种因素综合作用下的产物，人为火源和天然火源对景观的形成与发展具有重要作用。
森林干扰生态研究_朱教君
森林干扰生态研究＊朱教君1,2＊＊ 刘足根1,2(1中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳110016;2中国科学院研究生院,北京100039)【摘要】 陆地上80%的生态系统都已受到了来自人类和自然的各种干扰,森林生态系统也不例外.在各种干扰作用下,尤其是人类不合理的干扰导致世界范围内的森林退化/衰退已成为一个十分严峻的事实,因此,以维持、恢复森林生态系统固有的多种功能为基础,实现高效、稳定、可持续就成为经营森林生态系统的总目标.随着干扰的加剧,近年来生态学界更加关注的是“受干扰”生态系统的研究.干扰对森林生态系统主要生态过程的影响以及森林生态系统对干扰的响应等问题,已成为森林生态研究领域的国际前沿与热点.因此,系统地研究干扰条件下森林生态系统的生态过程,并在此基础上确立干扰森林的经营理论与技术,对中国天然林资源保护等林业工程实施及国家生态安全建设具有重要的科学和现实意义.本文在广泛收集国内外有关森林干扰研究结果的基础上,总结了森林干扰的基本概念,分析了干扰与森林经营的关系,探讨了森林干扰研究领域所涉及的内容和关注的基础问题,提出了森林干扰生态研究的主要内容与方向,对今后干扰森林生态研究和中国天然林保护等林业工程建设具有参考价值.关键词 干扰 森林干扰 干扰生态 生态过程文章编号 1001-9332(2004)10-1703-08 中图分类号 S757.1 文献标识码 AA review on disturbance ecolo gy of forest .ZHU Jiaojun 1,2,LI U Zugen 1,2(1Institute of Applied Ecolo gy ,ChineseAcademy of Sciences ,Shenyang 110016,China ;2Graduate Scho ol of Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100039).-Chin .J .Appl .Ecol .,2004,15(10):1703～1710.M ore than 80%of terrestrial ecosy stems have been influenced by natural disasters ,human activities and the com -bination of bo th natural and human disturbances .F orest ecosystem ,as one of the most impo rtant terrestrial e -cosy stems ,has also been disturbed without exception .U nder the disturbance from natural disasters and human ac -tivities ,particularly from the unreasonable activities of human beings ,forest decline or forest deg radation has be -come more and mo re severe .F or this reason ,sustaining o r recovering fo rest service functions is one of the current purposes for managing forest ecosystems .In recent decades ,the studies on disturbed ecosystems hav e been carried out frequently ,especially on their ecological processes and their respo nses to the disturbances .T hese studies play a very impor tant role in the projects of natural forest conservation and the construction o f ecological environment in China .Based on a wide range of literatures collection on forest disturbance research ,this paper discussed the fun -damental co ncepts of disturbance ecolo gy ,the relationships between forest management and disturbance ,and the study contents o f forest disturbance ecology .The major research topics of forest disturbance ecology may include :1)the basic characteristics of disturbed forests ;2)the processes of natural and human disturbances ;3)the re -sponses of fo rests ecosy stem to the disturbances ;4)the main ecological processes or the consequential results of disturbed fo rests ,including the change of biodiversity ,soil nutrient and w ater cy cle ,eco -physiolo gy and carbo n cy cle ,regeneratio n mechanism of disturbed forests and so on ;5)the relationships between disturbances and forest management ;and 6)the principles and techniques for the management of disturbed forests .T his review may be helpful to the management of disturbed forest ecosy stem ,and to the projects of natural fo rest conserva tio n in Chi -na .Key words Disturbance ,Forest disturbance ,Disturbance ecology ,Ecological processes .＊中国科学院百人计划项目(BR0301)和国家自然科学基金资助项目(30371149).＊＊通讯联系人.2004-05-09收稿,2004-06-22接受.1 引 言陆地上80%的生态系统都已受到了来自人类和自然的各种干扰,森林生态系统也不例外.广义上讲,森林干扰是普遍的,内在的和不可避免的,干扰影响到森林的各个水平.人类社会发展的历史可以认为是人类对森林干扰的历史[36],因为人类在自然界中所处的地位是其他任何生物所不能比拟的,是自然生态系统一个组成部分,并且通过自身的活动对其所处的环境产生巨大的影响力.由于近代人类对森林不合理、甚至是掠夺性的开发利用(干扰),使人为干扰远大于自然干扰,因此,在绝大多数情况应用生态学报 2004年10月 第15卷 第10期 CHI NESE JO U RNA L OF A PPL IED ECOLO GY ,Oct .2004,15(10)∶1703～1710DOI :10.13287/j .1001-9332.2004.0356下,人类干扰和破坏是联系在一起的[11].起源于传统林业资源管理的森林生态系统管理,最初更多的是关心干扰的破坏性、危害性以及如何防止干扰.近些年,随着森林科学理论和技术的发展,使多学科、大尺度和长期监测研究成为可能,人们逐渐认识到各种干扰在森林生态管理中的生态意义,并强调了人类活动作为一种合理的干扰的重要性.实际上,自然干扰作为驱动力之一,在维持森林生态系统物种多样性、群落稳定性和景观异质性等方面一直起着极其重要的作用,它是森林生态系统的正常行为,是森林的重要特征[51],甚至是种群维持的机制之一[2,54,65,67].我国天然林面积为8.726×107hm2,占森林总面积的70%;除自然保护区、森林公园、未开发的西藏林区、已实施保护的热带雨林和零散分布的原始林外(3.769×107hm2),其余全为经干扰后形成的次生林[70,73],即干扰条件下森林的经营问题是中国林业发展中最重要的主题之一[25].面对森林退化、被干扰森林面积的快速增加使这一问题更显突出[71].因此,弄清森林生态系统干扰与森林经营的关系,并通过研究对干扰进行合理控制,使其有利于森林生态系统的正向转化,对国家林业重点工程的实施及国家生态安全建设具有重大意义.由于干扰的形式不同,森林演替进程不一,群落结构千变万化;但如能根据森林结构特点和干扰的影响机理或机制实施合理经营,则可使被破坏的森林生态系统迅速恢复[25,30].为此,本文在广泛收集国内外有关森林干扰研究结果的基础上,总结森林干扰研究领域中的基本概念,对干扰与森林经营的相互关系进行分析,探讨森林干扰研究领域所涉内容及其关注的基础问题,提出森林干扰生态学研究的主要内容与方向,旨在对今后干扰森林生态学研究和中国天然林保护等林业工程建设有一定的指导作用.2 森林干扰的基本概念2.1 干扰与干扰生态随着人们对自然认识的提高和社会发展的需要,干扰有不同的定义.如White[65]对干扰的内涵分析指出:任何群落和生态系统都是动态变化和空间异质的,干扰是天然群落结构和动态时空异质性的主要来源.Pickett等[47]则把干扰定义为使生态系统、群落或物种结构遭受破坏,使基质和物理环境的有效性发生显著变化的一种离散性事件.对于人类生产活动,一般不称为干扰,这是因为在人们的想象中干扰总是与破坏联系在一起的,但对于自然生态系统来说,人类的一切行为均是干扰[8].干扰生态已成为当代生态学研究的活跃领域[67],干扰生态学是以研究影响生态系统自然干扰事件为主的科学,重点研究影响生态系统结构与功能的自然现象,开发能够预测长期或景观水平的经营管理活动对自然干扰发生频度、强度影响模型.对于森林生态系统而言,重点研究自然干扰在森林生态系统的可持续经营中的地位、意义,为森林资源的保护、森林生态系统的可持续经营提供必要的信息和策略.从干扰生态学的角度出发,森林生态系统的演替不一定要朝着固定的方向发展,相反,它强调随机性和非预定性.随着干扰生态学的发展,生态学家发现自然生态系统展示了植被变化的多个途径以及常常有多个稳定的状态,而不是一个共同的演替顶极[21].自然干扰在影响物种的相似性和演替途径中起到了重要作用[46],因此,根据自然干扰的作用,关心人类干扰对生态系统的影响也是必不可少的.2.2 森林干扰类型划分森林干扰从不同的角度可有不同的划分方法,按干扰起因分为自然干扰和人为干扰.森林中常见的自然干扰有生物性与非生物性(aboitic)之分,火、风、雪、洪水、土壤侵蚀、地滑、山崩、冰川、火山活动等属于非生物性自然干扰,动物危害和病虫害等则属于生物性自然干扰;其中研究较多的是森林火灾和风倒、雪害等干扰[74].自人类社会出现以后,除自然干扰以外,又增加了人为干扰,其影响远远超过了自然干扰,因为人为干扰彻底改变原来的森林景观.人类对森林的干扰多种多样,主要包括毁林、采伐、修枝、砍伐下木、扫除枯落物、放牧、采集果实、开矿、旅游、工业污染等等.随着人类社会和经济的高速发展,一些新的人为干扰不断出现,干扰强度也会日益增大.就人为干扰而言,按其性质分为破坏性干扰和增益性干扰.破坏性干扰多指导致森林结构破坏,生态平衡失调和生态功能退化的行为,这些人为干扰有时甚至是毁灭性的,如自20世纪30年代以来国内外对中国东北森林掠夺性的乱砍滥伐.增益性干扰则是指促进森林生态系统正向演替的人为活动,如合理采伐、人工更新和低产、低效林分改造等(表1).2.3 森林干扰特征描述在森林生态系统中,干扰特征由干扰类型决定,一般用干扰频率、恢复速率、干扰事件影响的空间范1704应 用 生 态 学 报 15卷表1 森林干扰的主要类型及其生态意义Table1Major types of forest disturbances and their ecological significance划分依据Division 干扰种类Type具体表现方式Example生态意义Ecological significance干扰起因Caus es 自然干扰Natural火灾Fire,地震Earthquake、病虫害等Diseaseand ins ect etc.森林生态系统结构破坏,甚至消失Destroythe structure of forest ecos ystem人类干扰Human毁林Forest des troying、采伐Cu tting、抚育Caring、放牧Pasturing、采集Picking、开矿M ining、旅游Traveling、工业污染Poll ution破坏森林生态系统自然生态过程Destroy thenatural ecol ogical process of forest ecos ystem干扰来源Origination 内部干扰Interior倒木Fall en w ood、机械摩擦Abrading、种间竞争Competition、他感作用Allel opathy对生态系统演替起到重要的作用Significantto the succession of ecos ystem外部干扰Exterior强烈的外界干扰及人为砍伐、放牧Largescale of natural and human distu rbances打破自然生态系统演替过程Destroy the suc-cession process of natural ecosystem干扰性质Properties 破坏性干扰Destroy乱砍滥伐等S poliatorily exploitation etc.森林正常结构破坏、平衡失调和功能退化Forest structure are destroyed,functions aredeclined增益性干扰Benefit合理采伐R easonably cutting、人工更新Artifi-cial regeneration促进发育和繁衍,延续生态功能发挥Im-prove the development and breeding and sustainthe ecological functions干扰传播特征Characteristics 局部干扰Partial倒木Fall en w ood、择伐Sel ective cutting生态系统能正常演替或危害性小Keeps thesuccession of forest ecos ystems跨边界干扰E-border强烈气候干扰Strongly climate disturbance、传染性病虫害Contagious dis ease and ins ect影响生态系统正常演替Influence the succes-s ion of forest ecosystems干扰机制M echanism 物理干扰Physical机械运输木材Logging破坏生态系统结构,影响正常演替Destroythe structu re and influence the success ion of theforest ecos ystems化学干扰Chemical土壤侵蚀酸雨S oil erosion acid rain、臭氧O-zone生物干扰Biological病虫害爆发Breaking out、外来种入侵Extra-species干扰程度Degree 可恢复干扰Restorable虫害Insect bursting,砍伐Cutting,火灾Fire逐步演替后,有可能得到恢复Restore afterlong-term success ion不可恢复干扰Un-restorable人为修建水库和建筑物等Buildings永久性破坏Destroy the structure and infl u-ence the succession of the forest ecosystems表2 描述干扰特征的概念及其含义Table2Usual concepts of distu rbance and their significance主要项目Item定 义Definition分布Distribution空间分布,包括与地理的、地形的、环境的以及群落梯度的关系Spatial distributions,including the rela-tionships betw een geography,topography,environment and communities频度Frequency在一个时间段内事件发生的平均次数Average times of matters being happened between in tervals重发间隔Return interval cycl e or turnover time 频度的倒数,两次扰动之间的平均时间Reciprocal of frequency,average time of interval between tw o dis-tu rbances周转期限Rotation period将整个研究区域扰动一遍所需的平均时间Average time of disturbing the whole region for one time预期性Predictability重发间隔方差的反函数Variance of re-occu rrence面积或大小Area or size每个时间段中的面积,每个时间段,每次干扰类型的总面积Area in an interval,total area of each type ofdisturbance强度值M agnitude of intensity每次每单位面积上该事件的物理力(对火因素来说,每个时间段、每单位面积所释放的热量)Physicalpow ers in unit time and unit area(e.g.,fire,the energy in unit time and unit area)严重程度M agnitude of severity对有机体、群落或生态系统的影响Effects on communities or ecosystems协同效应Synergism其他扰动对该事件的效应(如干旱会提高火的作用强度,昆虫损害会提高植物对风暴的敏感性Impactsof other disturbances on ecosystem(e.g.,drought can increase the intens ity of fire,insect damage can increasethe resistance of plant to w ind storm)围、形状以及景观范围等说明干扰特征.另外,也有应用一般干扰特征进行组合形成时间参数(干扰频率/恢复频率)和空间参数(干扰影响范围/景观范围)用来描述森林干扰的特征[32].研究表明,认识干扰特征必须以一定的尺度为前提,因为干扰是在自然条件下存在的普遍现象,生态系统内中小尺度的干扰可以被大尺度的系统消化,大尺度的干扰往往掩盖小尺度的干扰事件[32].描述干扰特征的一个重要概念是干扰状况(表2),正确理解这些概念,有利于加深对干扰的认识.3 主要森林干扰类型3.1 火干扰火是最活跃的生态因子之一,经常作用于森林生态系统,其干扰作用具有双重性.一方面由于高强度火突然释放大量能量,导致森林生态系统内各种生物死亡,破坏了森林生态系统的平衡;同时,由于高强度火灾发生后与其它因素的协同作用,易遭受病虫的危害,加速森林生态系统的破坏.高强度火的作用会使低价值的树种取代珍贵树种;萌生树种取170510期 朱教君等:森林干扰生态研究 代实生长树种;生产力低的林分取代生产力高的林分.另一方面低强度、小面积的火或局部火的作用,有利于改善森林环境,对维持森林生态系统的平衡、促进森林进展演替具有积极作用.因此,火可以作为加速森林演替的工具和手段[72].由于火干扰的偶发性及人为不可控性,有关火干扰发生的过程研究目前国内外报道较少;但火干扰后的有关森林生态系统的生态过程的研究则较多[51,52,59,60,64].3.2 风干扰风干扰是森林干扰中最常见的一种,已有研究表明,风害折断林木顶枝或疏开林冠,改变林内光照,使林分内土壤温度昼夜变幅加大,形成的风倒木,对林地土壤和风倒木范围的植被产生明显影响,从而引起小尺度的生境异质性;环境因子的改变导致林冠层树种更新格局发生变化[17,48].风干扰过程的研究比较多,自20世纪90年代初至今在国际林联(IUFRO)已召开3次有关风干扰国际研讨会[74],从风害产生的原因、机制到风对森林造成的危害、对树木的生长、形态以及森林生态的影响等进行了全面研究.有关风干扰过程的基本结论认为,风干扰是在大的气候条件作用下,由于海拔、地形、地势和林型等共同作用下产生的[9,45,50].3.3 病虫害干扰病虫害是一种重要的干扰,常引起林木损伤与死亡,如松毛虫专以松树的针叶为食,当虫害爆发严重时,受害松树的针叶会被松毛虫取食殆尽,使树木的光合作用能力彻底丧失,最终导致死亡.但病虫害在森林演替、物质循环和能量流动、食物来源、创造野生动物生境等方面都做出了积极的贡献,而且在森林生态系统发展中,对于生物多样性、土壤肥力、森林的稳定性等方面起着重要的作用[41].3.4 抚育和采伐干扰抚育是人类对森林生态系统的一种经营性干扰,一般包括整地、施肥、灌溉、除草、林地清理、整枝和间伐等.这些人为干扰的目的是改善土壤的物理性质和养分状况,促进养分的循环和利用,增加林地的光照条件,最终是为了提高林地和森林的生产力以及防止有危害的自然干扰发生.目前,以抚育为主的人为干扰多数是在人工林生态系统中进行的,而对于天然林生态系统,这种干扰的过程、结果等目前尚不清楚[73].森林采伐是人类为获得木材而进行的一种森林经营活动,这种干扰不可避免地对森林生态系统产生较大的扰动.由于林木的采伐,植被破坏,以及人、畜、机械和木材在林地上运行,集运材道路和贮木场等土木工程,使林地土遭受到不同程度的损害.大量具有生产能力的土壤将流失,养分、水分、空气在土壤中的传输受阻,土壤中菌根和微生物的活动受到限制,从而引起地力衰退.决定土壤破坏程度的最主要因素是采伐强度,集运材方式,以及所使用的机械设备类型.采伐干扰方式对森林生态系统的影响很大,采伐促进林木生长发育、改善林分组分、有利更新恢复、动植物多样性的维护和合理开发利用,以及环境与美学效益等.另外,森林中常见的其它干扰方式还有污染、林内生物采集、采樵、狩猎和捕捞等.随着人类社会的发展,人为干扰也在不断出现新的方式,如旅游、探险活动等,这些干扰也都对森林生态系统造成了不同程度的影响.4 干扰对森林生态系统的影响4.1 干扰对森林更新、演替的影响自然干扰被认为是生态系统的正常行为,森林生态系统通常受自然干扰的作用,影响森林环境,使森林结构和功能发生改变,进而成为森林生态系统演替/变化的驱动力之一[63].已有的研究认为,受自然干扰后的林地可以进行更新,因此,自然干扰在维持植被组成、演替过程和加速改变植被组成等方面具有无可替代的作用.Timo[58]认为掌握森林干扰和演替的生态过程、森林建群种的种群动态以及他们相互的生态过程是森林生态系统可持续经营的前提.干扰程度也影响森林更新、演替.极端类型的干扰(冰川活动、滑坡、严重侵蚀、大面积严重火灾等)发生后,森林冠层、树木个体、土壤表层结构、土壤营养及其他理化性质等都发生强烈变化,从而改变森林的物种结构;而较弱度的干扰(风倒、疏伐、突发性病虫害等)则可能促进多个树种、多种机制的更新[32].Waldrop等[60]在研究不同火干扰强度对森林更新影响时认为,低强度火干扰可以丰富森林更新的内容,但不能使更多的上层林木消失;高强度火干扰虽然可以使上层林木消失,但同时也使种子库受损;而中强度火干扰对更新最有利,在消除上层木的同时促进了更新.侯向阳等[24]对长白山风干扰迹地后的森林更新与恢复研究中发现,风干扰迹地的土壤水分及碳、氮、有机质含量有所降低,耐荫树种优势度趋于降低,阳性树种优势度逐年增加.4.2 干扰对物种多样性的影响1706应 用 生 态 学 报 15卷干扰对生物多样性变化很重要,因为干扰影响了森林生态系统的结构和功能,进而决定生境镶嵌性的特征,影响森林建群种的种群动态.很多研究表明,中度的干扰可增加森林生态系统的总体生物多样性,如Palmer等[43]调查了风害14年后的松林和橡胶林生物多样性的变化,结果表明维管植物物种丰富度大幅度增加;Niemelä等[40]在研究北方森林小尺度异质性表明,干扰使林内土壤内无脊椎动物多样性增加.Lindenmayer等[33]在对山地木岑树(Ash)森林皆伐干扰和自然火灾干扰后的生物多样性进行了比较研究后认为,森林皆伐后很多对后续植被发育起关键作用的生物遗留物均已消失,而自然火灾却可以很完整地把对后续植被发育起关键作用的生物保留下来,这有利于保护山地森林生态系统的生物多样性.另外,干扰的出现及干扰之间的间隔也是影响森林生态系统生物多样性变化程度主要因子.4.3 干扰对森林生态系统稳定性的影响干扰是生态系统空间异质性产生的主要来源,是决定生态系统组成和结构的主要外部动力[66].由于干扰影响树木个体,形成不同大小的斑块,改变原来的格局结构,从而影响树种之间的竞争和树木的生长环境[28].干扰一般使森林生态系统发生以下变化:在斑块范围内引起优势树种或个体死亡[3],造成格局结构和生境发生变化[13],限制了某些植物的生物量,从而为某些树种创造了新的生态位[57],维持生物地球化学循环[5].多数强烈的自然干扰和人为干扰会破坏森林现存结构,打破已有的生态平衡、改变生态功能,从而引起生态系统稳定性下降.但中度干扰或弱度干扰可以增加生态系统的生物多样性,常利于生态系统稳定性的提高[37].5 自然干扰与人为干扰比较掌握自然干扰与人为干扰的关系对培育森林具有重要的意义[31],目前该方面的研究多集中在营林实验中.Mo tta等[39]在观测长期和短期营林效果中发现,人为经营干扰不是改变森林功能,而是维持其状况,并认为通过营林技术和模拟森林自然变化过程可以提高森林的自然性和生物多样性.Attiw ill[2]研究原木搬运干扰对林内生物多样性影响表明,在自然干扰方式弹性范围内,原木搬运对生物多样性的影响最小,但这需要搬运原木的操作产生的干扰在空间尺度包括林分水平和景观水平上与自然干扰达到高度的一致性.Lindenmayer等[33]、Fries等[16]在研究自然干扰后林地残留生物特征的类型、数量和空间分布特点时发现,自然干扰林地残留物对后续植被的发育起关键作用,如果能够区分人为干扰事件如原木搬运与自然干扰后林地残留物的差异,并修正营林系统使其与自然干扰方式一致,那么就可以更好地保护生物多样性.森林经营者在设计营林系统时,要从生态与经济角度综合考虑天然林的发育过程,包括很好地理解天然林的自然干扰过程及其生物遗留物,如自然干扰后活立木、木桩、原木的结构等,因为天然林的结构发育远比传统林学家认为的复杂的多,而且自然干扰产生的结构遗迹将成为林分发展、演替、构成物种多样性等的关键因素[15,68].在实际营林操作时最主要的困难是按自然干扰的原理,确定需要保留管理目标的结构种类、数量和空间格局[7].因此,在进行人为干扰的同时,如何根据自然干扰原理利用人为干扰引导森林管理,掌握自然干扰和人类干扰的关系是十分重要的[40].5.1 自然干扰和人类干扰的区别如以人为干扰中木材生产与自然干扰中火灾为例,自然干扰和人类干扰的主要区别可以归纳总结如下:第一,木材采伐的周期比自然干扰短,短期森林轮作的结果是过熟林的结构类型和森林的特征没有足够的时间去发展[12,61],第二,自然干扰和人为干扰的空间布局不同,如森林火灾覆盖面积较大,但在其影响范围内,燃烧仅形成一些斑块或保留完整,即自然干扰(火、风)通常比人为干扰(木材采伐)产生不同类型的异质性;第三,自然干扰后,更多的有机质被保存下来,风灾的枯立木、火灾留下了大量燃烧的树木[19],而采伐作业后,土壤的化学特性发生了变化,如土壤中的总碳量、总氮量下降,C/N值下降,土壤酸性增加,pH值和置换酸度降低,阳离子交换量降低等;第四,火灾后的炭木是许多物种生长发育需要的生境[12],而人为干扰很难产生类似环境;第五,采伐迹地与自然干扰林地有不同的树种更新.一般认为,低强度、小面积的火或局部火没有烧毁原有物种,容易使一些喜光植物得以侵入,增加了森林物种的多样性,有利于维持和促进森林生态系统的平衡与稳定,促进森林正向演替.与传统的营林方法相比,自然干扰造成的格局和过程在时间和空间上展示更大的变异性,且留下遗迹(枯立木或倒木),直接影响干扰后森林发展的格局[14],因而倾向于形成更复杂的森林类型.另外,自然干扰方式的时空异质性也影响森林中林木年龄结构的变化,决定着枯死170710期 朱教君等:森林干扰生态研究 。
广东西樵山国家森林公园景观格局分析及优化
DOI：10.12233/j.gdyl.2023.04.003广东西樵山国家森林公园景观格局分析及优化Analysis and Optimization of Landscape Pattern of Xiqiao Mountain National Forest Park in Guangdong Province罗皓 赵庆＊张凌宇LUO Hao，ZHAO Qing＊，ZHANG Ling-yu城郊森林公园是位于城市（城镇）及其周边，以森林景观为主体，生态环境良好，休憩健身设施完善，开展公众游览、休憩、健身、科普、文化等活动的户外特定区域[1]。
森林健康是指森林生态系统既能满足人类合理需要，又能维持其多样性和稳定性[2]。
以往研究多通过构建“活力-组织结构-恢复力”评价模型，评估森林生态系统在林分、景观、区域尺度的健康状况[3]。
但这些研究很难定量分析森林和非森林景观、森林景观内部要素之间的差异。
景观格局是景观形状、大小以及数量等各要素在空间上的排列和组合，能够充分体现景观异质性[4]。
因此，开展森林景观格局研究，能够更客观、精细地刻画森林生态系统的完整性、稳定性和健康状况[5]。
目前，景观格局研究的内容包括景观要素的形态、空间结构关系和空间构型分析等[6]，研究方法主要有景观指数法和空间统计学法[7]，研究尺度涉及区域宏观尺度、景观中观尺度、乡镇或社区的微观尺度[8]。
针对城郊森林公园景观格局的研究，主要从区域宏观尺度[9]和景观中观尺度[10]开展，采用景观格局指数法分析景观格局特征[11]和演变特征[12]，着重分析林地景观，缺少对其他景观类型的整合。
而综合考虑多种景观类型，有利于合理规划土地，实现生态系统稳定可持续发展[13]。
因此，本文以广东西樵山国家森林公园为研究对象，基于不同景观类型分析其景观格局，为森林景观健康评价提供研究基础。
1 材料与方法1.1 研究区概况西樵山国家森林公园位于广东省佛山市南海区的西南部（22°55′~22°57′N，112°56′~113°0′E），占地面积约1 304.84 hm2。
RS技术在林业领域中的应用研究进展
随着我国科技水平的提高，信息化技术也在不断发展，RS 技术即遥感技术（Remote Sensing ，RS ）在生产中的应用，引起了更多学者的关注。
以森林病虫害为对象进行监测时，采用遥感信息作为主要信息源。
通过增设地面监控站、辅助卫星定位等，在野外林业调查中应用RS 技术，定位精度高，自主可控性强，从而减少由其他卫星导航系统造成的干扰，同时也为森林资源管理工作提供更加准确可靠的信息支撑。
就林业生产而言，RS 系统在应用过程中还存在一些问题急需解决，必须结合具体情况来合理使用RS 系统。
分析RS 技术的概况和特点，并探讨其在林业生产上的应用。
1RS 技术研究进展森林资源的管理越来越依赖于科技应用能力的提高，RS 技术可以为多种森林资源管理应用贡献信息[1]。
对于全球温室效应这一重大热点问题，加大力度研究森林在碳汇、碳中和、碳达标中的重要作用，是解决温室效应问题的关键，RS 技术也是解决这一棘手问题的突破口之一。
3S 技术[即遥感RS 、全球定位系统GPS （Global Position System ）和地理信息系统GIS （Geographic Information System ）]一般是通过卫星发射的电磁波，对所研究的区域进行检测，RS 技术在3S 技术中起到了关键作用[2]。
RS 技术在3S 技术应用中起着研究项目信息采集的作用，其应用原理是利用电磁波反射对所研究的领域探测后进行信息转换，为采集工作的开展奠定有力的基础[3]。
目前，信息的采集和利用是世界发展的主旋律，RS 技术为森林资源的检测和开发提供了重要的技术支撑和理论依据[4]。
RS 技术应用在实际林业调查中，可以根据实际需要和条件要求来选择无人机、人造卫星等。
3S 技术中应用较为广泛的也是RS 技术，其属于基础类应用技术，主要发挥对目标研究区域的动态监测，采集区域信息，然后将所采集的信息进行分析处理、对外输送反馈。
该技术的优点就是可以对目标研究区域的相关信息进行动态监测，并且有着很强的适应性。
基于生态敏感性评价的公路交通优化策略研究———以海南热带雨林国家公园为例
第２卷第３期２０２４年３月国家公园（中英文）ＮＡＴＩＯＮＡＬＰＡＲＫＶｏｌ．２，Ｎｏ．３Ｍａｒ．，２０２４收稿日期：２０２３⁃１２⁃２７；㊀㊀采用日期：２０２４⁃０４⁃１７∗通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｇｅｔｉａｎｎａｎ＠ｏｕｔｌｏｏｋ．ｃｏｍＤＯＩ：１０．２０１５２／ｊ．ｎｐ．２０２３１２２７００４１吴维棉，饶胜波，葛天南．基于生态敏感性评价的公路交通优化策略研究 以海南热带雨林国家公园为例．国家公园（中英文），２０２４，２（３）：２０８⁃２１５．ＷｕＷＭ，ＲａｏＳＢ，ＧｅＴＮ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｈｉｇｈｗａｙｔｒａｆｆｉｃｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｂａｓｅｄｏｎｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎ：ｔａｋｉｎｇＨａｉｎａｎＴｒｏｐｉｃａｌＲａｉｎｆｏｒｅｓｔＮａｔｉｏｎａｌＰａｒｋａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ．ＮａｔｉｏｎａｌＰａｒｋ，２０２４，２（３）：２０８⁃２１５．基于生态敏感性评价的公路交通优化策略研究以海南热带雨林国家公园为例吴维棉１，饶胜波２，葛天南３，∗１巫山县精益诚工程勘察设计有限公司，重庆㊀４０４７００２海南省国土空间规划设计院有限公司，海口㊀５７０１００３中规院（北京）规划设计有限公司海南分公司，海口㊀５７０１０５摘要：公路交通严重威胁沿线野生动物迁徙安全㊂我国公路生态学理论研究和相关规范尚处于起步阶段，对公路工程设计指导性不高㊂海南热带雨林国家公园在何处采用何种交通措施，从而满足民生发展和生态保护需求，是其当下面临的难题㊂在公路选线既定的前提下，依托ＡｒｃＧＩＳ空间分析技术，论述选取合适的生态敏感性因子指标，分析海南热带雨林国家公园生态敏感性，阐述各等级公路穿越不同生态敏感区的六类应对策略㊂面向生态保护的公路交通策略包含立体和平面，线型和点状，硬件和软件多维度，建议海南热带雨林国家公园内设置隧道３座，桥梁７座，沿线修建横跨生态桥涵通道的路段不低于２７ｋｍ，沿线修建围挡设施的路段不低于２９ｋｍ㊂突破微观点状建设横跨动物通道的传统工程做法，以面带线宏观系统考虑动物迁徙生态廊道㊂探索在生态保护和公路交通之间的空缺领域架起桥梁，降低高速公路穿越国家公园的生态风险㊂关键词：海南热带雨林；国家公园；生态敏感性；生态保护；野生动物廊道；公路交通策略Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｈｉｇｈｗａｙｔｒａｆｆｉｃｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｂａｓｅｄｏｎｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎ：ｔａｋｉｎｇＨａｉｎａｎＴｒｏｐｉｃａｌＲａｉｎｆｏｒｅｓｔＮａｔｉｏｎａｌＰａｒｋａｓａｎｅｘａｍｐｌｅＷＵＷｅｉｍｉａｎ１，ＲＡＯＳｈｅｎｇｂｏ２，ＧＥＴｉａｎｎａｎ３，∗１ＷｕｓｈａｎＣｏｕｎｔｙＪｉｎｇｙｉｃｈｅｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｒｖｅｙａｎｄＤｅｓｉｇｎＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０４７００，Ｃｈｉｎａ２ＨａｉｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＮａｔｉｏｎａｌＬａｎｄＳｐａｔｉａｌＰｌａｎｎｉｎｇａｎｄＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｈａｉｋｏｕ５７０１００，Ｃｈｉｎａ３ＣａｕｐｄＰｌａｎｎｉｎｇ＆ＤｅｓｉｇｎＣｏｎｓｕｌｔａｎｔｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＨａｉｎａｎＢｒａｎｃｈ，Ｈａｉｋｏｕ５７０１０５，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｉｇｈｗａｙｔｒａｆｆｉｃｐｏｓｅｓａｓｅｖｅｒｅｔｈｒｅａｔｔｏｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆｍｉｇｒａｔｏｒｙｗｉｌｄｌｉｆｅａｌｏｎｇｉｔｓｒｏｕｔｅｓ．ＦｏｒＣｈｉｎｅｓｅｈｉｇｈｗａｙｅｃｏｌｏｇｙ，ｒｅｌａｔｅｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓａｒｅｓｔｉｌｌｉｎｔｈｅｉｒｉｎｆａｎｃｙ，ｏｆｆｅｒｉｎｇｌｉｍｉｔｅｄｇｕｉｄａｎｃｅｆｏｒｈｉｇｈｗａｙｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄｅｓｉｇｎ．ＴｈｅｃｕｒｒｅｎｔｃｈａｌｌｅｎｇｅｆａｃｅｄｂｙｔｈｅＨａｉｎａｎＴｒｏｐｉｃａｌＲａｉｎｆｏｒｅｓｔＮａｔｉｏｎａｌＰａｒｋｉｓｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｗｈｅｒｅａｎｄｈｏｗｔｏｉｍｐｌｅｍｅｎｔｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｓ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓａｔｉｓｆｙｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｂｏｔｈｌｉｖｅｌｉｈｏｏｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ．Ｇｉｖｅｎｔｈｅｐｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｈｉｇｈｗａｙｒｏｕｔｉｎｇ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｒｅｌｉｅｓｏｎＡｒｃＧＩＳｓｐａｔｉａｌａｎａｌｙｓｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔｏｄｉｓｃｕｓｓｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆａｐｐｌｉｃａｂｌｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｆａｃｔｏｒｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ，ａｎａｌｙｚｅｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｏｆＨａｉｎａｎＴｒｏｐｉｃａｌＲａｉｎｆｏｒｅｓｔＮａｔｉｏｎａｌＰａｒｋ，ａｎｄｄｅｓｃｒｉｂｅｓｉｘｒｅｓｐｏｎｓｅｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｆｏｒｈｉｇｈｗａｙｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｅｖｅｌｓｃｒｏｓｓｉｎｇｖａｒｉｏｕｓｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｌｙｓｅｎｓｉｔｉｖｅｚｏｎｅｓ．Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｌｙｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｈｉｇｈｗａｙｔｒａｆｆｉｃｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｉｎｖｏｌｖｅｍｕｌｔｉｐｌｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｒｅｅ⁃ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌａｎｄｔｗｏ⁃ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ，ｌｉｎｅａｎｄｐｏｉｎｔ，ａｓｗｅｌｌａｓｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｉｔｉｓｓｕｇｇｅｓｔｅｄｔｈａｔｔｈｒｅｅｔｕｎｎｅｌｓａｎｄｓｅｖｅｎｂｒｉｄｇｅｓｓｈｏｕｌｄｂｅｂｕｉｌｔ，ｗｉｔｈｎｏｌｅｓｓｔｈａｎ２７ｋｉｌｏｍｅｔｅｒｓｏｆｒｏａｄｓｅｇｍｅｎｔｆｏｒｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｃｒｏｓｓ⁃ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｂｒｉｄｇｅｃｕｌｖｅｒｔｓａｎｄｎｏｌｅｓｓｔｈａｎ２９ｋｉｌｏｍｅｔｅｒｓｏｆｒｏａｄｓｅｇｍｅｎｔｆｏｒｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｅｎｃｌｏｓｕｒｅｆａｃｉｌｉｔｉｅｓａｌｏｎｇｔｈｅｒｏｕｔｅｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｔｒａｎｓｃｅｎｄｓｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒａｃｔｉｃｅｏｆｍｉｃｒｏ⁃ｐｏｉｎｔｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｃｒｏｓｓａｎｉｍａｌｐａｓｓａｇｅｓ．Ｉｎｓｔｅａｄ，ｉｔａｄｏｐｔｓａｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎｄｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｍａｃｒｏｓｃｏｐｉｃａｐｐｒｏａｃｈｂｙｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇａｎｉｍａｌｍｉｇｒａｔｉｏｎｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｒｒｉｄｏｒｓａｓｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｓｙｓｔｅｍｓ．Ｔｈｉｓａｉｍｓｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｕｎｃｈａｒｔｅｄｒｅａｌｍｓｂｅｔｗｅｅｎｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄｈｉｇｈｗａｙｔｒａｆｆｉｃａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｉｓｋｓａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｃｒｏｓｓｉｎｇｎａｔｉｏｎａｌｐａｒｋｓｏｎｈｉｇｈｗａｙｓ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ＨａｉｎａｎＴｒｏｐｉｃａｌＲａｉｎｆｏｒｅｓｔ；ｎａｔｉｏｎａｌｐａｒｋ；ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ；ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ；ｗｉｌｄｌｉｆｅｃｏｒｒｉｄｏｒ；ｈｉｇｈｗａｙｔｒａｆｆｉｃｓｔｒａｔｅｇｙ无序的人类活动对海南热带雨林国家公园的生态完整和生态安全有严重威胁［１ ２］㊂海南热带雨林国家公园是中国为数不多有高速公路穿越的国家公园㊂一方面，热带雨林公路保障原住民民生发展，实现省内生产生活经济互连互通，是海南省不可缺少的重要基础设施［３］㊂另一方面，野生动物生性警觉，在受到高速行驶车辆的声光刺激时，应激反应常常慌不择路误闯入车行道内，造成严重的交通事故［４ ５］㊂高速车辆撞死野生保护动物事故频发，严重威胁沿线动物迁徙安全，且公路的建成导致野外种群遗传基因库被分割，于生态保护有显著的负面影响［６］㊂国外公路生态学发展早，欧美等国家在公路生态保护方面有大量研究，将生态通道的具体尺寸纳入标准规范，便于工程师直接应用在实际设计，减少公路对生态环境的破坏［８ １０］㊂自美国１９５５年建立首个动物通道，日本和新加坡等亚洲国家也逐步重视公路生态保护设施的实施建设［１１ １２］㊂我国公路生态学研究处于起步阶段，尚未颁布充分结合 公路工程技术 和 生态保护 两方面的专业规范，散见各交通规范的环境生态章节仅有保护原则，可操作性差［１３ １５］㊂国内学者对热带雨林生态保护的研究文献多侧重敏感指标构建和影响模型分析，对公路工程设计指导性不高［１６ １９］㊂宏观定性规划公路远离生态敏感区，但直面路线避无可避穿越生态廊道的现实难题，又缺乏定量的解决措施［２０ ２６］㊂为解决海南热带雨林国家公园 何处采用何种交通措施 的科学问题，本文旨在公路已选定线前提下，平衡民生发展和生态保护，探索各等级公路穿越不同生态敏感区的六种应对策略㊂通过引入生态敏感性因子指标，建立ＡｒｃＧＩＳ生态敏感性空间模型，定量统筹分析生态保护需求㊁施工技术可操作性㊁工程造价成本等多种因素，创新提出 公路工程 和 生态敏感级别 相匹配的动物保护交通措施，包括保护方式的选择，措施位置的布局，沿线辅助设施布置范围的总里程㊂探索在生态保护和公路交通之间的空缺领域架起桥梁，降低高速公路穿越国家公园的生态风险㊂１㊀研究区概况本文选取海南热带雨林国家公园为研究对象㊂海南热带雨林国家公园跨越东方市㊁五指山市㊁琼中黎族苗族自治县等九个市县，包含尖峰岭㊁霸王岭㊁吊罗山和五指山四个管理片区，总面积约４２６９ｋｍ２㊂海南热带雨林国家公园常住人口约２．３万人，黎苗族原住民人口占比达９９％，分布在１２９个自然村㊂海南热带雨林国家公园森林覆盖率高达９６％，育有约６５０种野生脊椎动物，其中有１４种是国家一级保护野生动物，１２０种是国家二级保护野生动物［３］㊂海南热带雨林国家公园形成以高速公路Ｇ９８１１线㊁山海高速线和国道Ｇ２２４线㊁Ｇ３６１线为骨架，多条省道和县道为主体脉络的公路体系网㊂现状公路体系大致沿着河谷㊁平原和山间垭口等较为平坦的区域布设，如图１㊂２㊀研究数据与方法２．１㊀数据来源本文选取自然环境㊁动植物栖息地和村庄分布点作为建模基础数据，原始资料源于‘海南热带雨林国家９０２㊀３期㊀㊀㊀吴维棉㊀等：基于生态敏感性评价的公路交通优化策略研究 以海南热带雨林国家公园为例㊀图１㊀海南热带雨林国家公园公路体系图Ｆｉｇ．１㊀ＴｈｅｒｏａｄｓｙｓｔｅｍｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＰａｒｋｏｆＨａｉｎａｎＴｒｏｐｉｃａｌＲａｉｎｆｏｒｅｓｔ公园总体规划（２０２３ ２０３０）“和 第三次全国国土调查 的统计报告㊂２．２㊀研究方法本文采用层次分析法和ＡｒｃＧＩＳ空间分析技术㊂通过提取强相关影响因子，以专家打分法计算影响因子权重，利用ＡｒｃＧＩＳ空间栅格计算㊁空间缓冲区分析和空间叠合分析㊂将研究区域的地理空间按同一尺度分割，并根据其携带的坐标数据㊁属性数据栅格运算成为一个评价的基本单位㊂进一步建立地物空间联系，将同一区域的不同性质数据值进行叠加运算，生成可视化的空间属性数据，构建生态敏感性分级模型㊂２．２．１㊀指标体系构建选取合适的评价指标是构建海南热带雨林国家公园生态敏感性评价模型的基础㊂参照热带雨林生态敏感性和公路影响相关文献的推荐指标［１６ ２２］，结合热带雨林实际情况，采用层次分析法和专家打分法㊂构建以生态敏感性为目标层，自然环境㊁动植物生态和人类活动为因子层的评价指标体系，确定各指标层次等级和权重值如表１㊂表１㊀指标因子分级权重表Ｔａｂｌｅ１㊀Ｉｎｄｅｘｆａｃｔｏｒｇｒａｄｉｎｇｗｅｉｇｈｔ准则层Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎｌａｙｅｒ因子层指标（权重）Ｆａｃｔｏｒｌａｙｅｒｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ（ｗｅｉｇｈｔ）指标层（权重）Ｉｎｄｉｃａｔｏｒｌａｙｅｒ（ｗｅｉｇｈｔ）总权重值Ｔｏｔａｌｗｅｉｇｈｔｖａｌｕｅ生态敏感性自然环境因子（０．３３）地形坡度（０．３３）０．１１Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ河流水域（０．６７）０．２２动植物生态因子（０．４１）植被类型（０．３２）０．１３森林自然度（０．４６）０．１９重点保护动物栖息点（０．２２）０．０９人类活动因子（０．２６）村镇聚落点（１）０．２６经计算，一致性比例（ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙｒａｔｉｏ，ＣＲ）＜０．１，判断矩阵的一致性可以接受㊂０１２㊀国家公园（中英文）㊀㊀㊀２卷㊀２．２．２㊀影响因子赋值将基础自然资源㊁人类活动及公路线形等原始资料，数据清洗后提取生态敏感性评价因子，并将其转化为ＣＡＤ矢量数据导入ＡｒｃＧＩＳ软件㊂栅格化地形坡度㊁河流水域㊁森林自然度㊁植被类型㊁重点保护动物栖息点和村镇聚落点六个基础图层，见表２㊂表２㊀生态敏感性影响因子分值Ｔａｂｌｅ２㊀Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｉｍｐａｃｔｆａｃｔｏｒｓｃｏｒｅｓ分值Ｓｃｏｒｅ１２３４５属性Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ地形坡度Ｔｅｒｒａｉｎｓｌｏｐｅ＜３％３％ ８％８％ １５％１５ ２５％＞２５％正河流水域Ｒｉｖｅｒｂｏｄｉｅｓ＞２ｋｍ０．２ ２ｋｍ＜０．２ｋｍ 正森林自然度Ｆｏｒｅｓｔｎａｔｕｒａｌｎｅｓｓ人工林次生林原始林 正植被类型Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｔｙｐｅ经济园地灌丛草地乔木林地 正重点保护动物栖息点Ｋｅｙｐｒｏｔｅｃｔｅｄａｎｉｍａｌｈａｂｉｔａｔｓ＞３ｋｍ２ ３ｋｍ１ ２ｋｍ０．５ １ｋｍ＜０．５ｋｍ正村镇聚落点Ｖｉｌｌａｇｅａｎｄｔｏｗｎｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｐｏｉｎｔｓ＞３ｋｍ２ ３ｋｍ１ ２ｋｍ０．５ １ｋｍ＜０．５ｋｍ负㊀㊀分级依据野生动物一般活动范围半径以及相关专业规范的推荐范围㊂村镇聚落点属性为负值，代表离人类生活聚落越近，生态敏感性越低３㊀研究结果３．１㊀生态敏感因子分析各生态敏感因子空间缓冲区按照２００ｍˑ２００ｍ的尺度栅格化处理，赋予各图层相应数值分数㊂计算得出各生态敏感因子可视化分析图（图２）㊂图２㊀各生态敏感性影响因子分析图Ｆｉｇ．２㊀Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｆａｃｔｏｒａｎａｌｙｓｉｓｄｉａｇｒａｍ１１２㊀３期㊀㊀㊀吴维棉㊀等：基于生态敏感性评价的公路交通优化策略研究 以海南热带雨林国家公园为例㊀地形坡度：陡坡断崖多沿霸王岭㊁吊罗山等山脉分布，腹部的山谷㊁河谷较为平坦㊂自然地形坡度越小，越有利于公路展线建设；陡坡路段不宜深挖高填，可考虑桥隧方案㊂河流水域：海南热带雨林国家公园水系发达㊂小溪河谷是陆生动物重要饮水地，也是众多水生动物㊁两栖动物的繁衍栖息空间，生态价值高㊂森林自然度：海南热带雨林国家公园尚有超６万ｈｍ２人工林㊂原始林沿猕猴岭㊁尖峰岭和吊罗山等山脉连接成片，保护价值最高㊂次生林多位于原始林与人工林之间㊂植被类型：海南热带雨林国家公园以乔木林地为主㊂村镇聚落点周边存在槟榔㊁橡胶等经济园地㊂零星分布的灌丛草地较少㊂重点保护动物栖息点：以海南长臂猿㊁海南坡鹿㊁海南孔雀雉等珍稀濒危保护动物栖息点多集中成片分布㊂离重点保护动物栖息点越近，生态敏感性越高㊂村镇聚落点：与重点保护动物栖息点的分布区域呈显著负相关，集中成片分布在河谷洼地㊂村镇聚落集中的片区几乎无珍稀动物栖息，生态敏感性低，适合公路布线㊂图３㊀海南热带雨林国家公园生态敏感性热力分析图㊀Ｆｉｇ．３㊀ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｔｈｅｒｍａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＰａｒｋｏｆＨａｉｎａｎＴｒｏｐｉｃａｌＲａｉｎｆｏｒｅｓｔ３．２㊀海南热带雨林国家公园生态敏感性分析在ＡｒｃＧＩＳ平台中将各生态敏感因子图层栅格叠加运算，从而实现多级空间数据的同一性评价㊂各生态敏感因子图层的每一栅格数值，乘以表１中各影响因子指标总权重值，并进行加权求和运算，数据可视化即可得出海南热带雨林国家公园生态敏感性热力分析图（图３）㊂高速公路㊁国道大部分选线分布在生态敏感性较低的区域，只有局部路段难以避免的穿越高敏感生态区㊂两条省道均大面积穿越高敏感生态区，需要提出相应的交通改善措施，以减少省道对动物迁徙空间的割裂㊂海南热带雨林国家公园内的多条县道以连接居民聚落点为主要目的，大部分展线在低敏感生态区，少数路段穿越高敏感生态区㊂４㊀海南热带雨林国家公园公路交通优化方案４．１㊀优化策略与方法根据海南热带雨林国家公园生态敏感性热力分析数值，在ＡｒｃＧＩＳ平台重分类生成 低敏感区 ， 中敏感区 和 高敏感区 三种区域㊂高等级公路对纵坡度和转弯曲线半径等技术指标要求严格，采用深挖高填的方式构建常规地表路基，对生态破坏大［１４］㊂同时，高等级公路车流量大㊁车速快，对动物迁徙威胁严重㊂高敏感生态区段应强调保护优先，高等级公路采用隧道㊁桥梁立体空间物理错层的硬性措施，从根本上解决动物和车辆的交通冲突㊂在海南热带雨林国家公园低敏感生态区段，综合考虑生态保护需求，施工技术难度和工程造价，协调匹配在常规地表路基段采用围挡㊁降速等平面软性管控方式，降低动物闯入车行道的概率和低碰撞事故伤亡程度㊂基于生态保护视角，保护效果由好到差排序的六种公路交通措施［１５］如下：一级：常规地表路基新／改建为隧道形式㊂隧道可穿越山体，克服悬崖峭壁，实现山体两侧之间最短直线距离，弥补常规地表路基深挖高填的缺点㊂车辆在山体内通行，动物利用山表迁徙㊂虽然施工难度大，工程造价高，但生态廊道完整，保护效果最好㊂二级：常规地表路基新／改建为桥梁形式㊂适用于跨越河流谷地等陡坡地形㊂桥墩㊁桥台等结构需占地，２１２㊀国家公园（中英文）㊀㊀㊀２卷㊀动物利用桥跨通行㊂车辆通行产生声光变化，对桥下野生动物迁徙有一定刺激㊂施工难度中等，工程造价较高，但仍能取得较好的保护效果㊂三级：结合动物迁徙兽道，修建横跨公路的地下涵洞或生态天桥㊂动物种群特有的活动规律，会形成固定的迁徙兽道㊂在动物经常横穿常规地表路基公路的兽道处，点状修建地下涵洞或生态天桥，帮助动物立体化横跨公路㊂通过建立迁徙通道，连接公路两侧的动物栖息地，减少人类交通活动对野外种群遗传基因库的分割㊂四级：公路路基两侧设置隔离栅㊁防护网㊁护栏等围挡设施㊂为降低动物在车辆声光刺激下误闯入车行道的概率，可在常规地表路基两侧设置动物围挡设施㊂采用小成本动物屏障措施，管控动物活动范围，可以取得野生动物防碰撞良好成效㊂五级：设置野生动物出没标志牌㊁局部减速带㊁限速标志牌等交通提示设施㊂提高司机驾驶警惕性，在野生动物经常出没路段降低行车车速，确保前方有野生动物穿行时及时刹停㊂车速越慢，撞击野生动物冲击度越小，动物的伤亡程度越轻㊂六级：无管控措施㊂在野生动物很少出没，或车流量较少的一般路段，通行车辆对野生动物的威胁很小，可以不采用管控措施，驾驶员正常行驶㊂在工程实践中，不同公路穿越各级生态敏感区，采用哪种生态防护等级，我国尚无统一规定㊂面向生态保护的公路规划设计，本文探索性提出矩阵表３的防护策略，建议设计单位综合统筹生态保护㊁地形坡度㊁工程造价和施工难度等多因素，选用不低于（表３）保护措施级别㊂表３㊀海南热带雨林国家公园公路分区与分级Ｔａｂｌｅ３㊀ＴｈｅｄｉｖｉｓｉｏｎａｎｄｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｒｏａｄｓｉｎＮａｔｉｏｎａｌＰａｒｋｏｆＨａｉｎａｎＴｒｏｐｉｃａｌＲａｉｎｆｏｒｅｓｔ分区／分级Ｐａｒｔｉｔｉｏｎ／Ｇｒａｄｉｎｇ高速Ｈｉｇｈｓｐｅｅｄ国道Ｎａｔｉｏｎａｌｈｉｇｈｗａｙ省道Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌｒｏａｄ县道及以下Ｃｏｕｎｔｙｒｏａｄａｎｄｂｅｌｏｗ高敏感区Ｈｉｇｈｓｅｎｓｉｔｉｖｅａｒｅａ一级二级三级四级中敏感区Ｍｅｄｉｕｍｓｅｎｓｉｔｉｖｅａｒｅａ二级三级四级五级低敏感区Ｌｏｗｓｅｎｓｉｔｉｖｅａｒｅａ四级五级五级六级可灵活组合多种级别的交通措施㊂如在省道穿越的高敏感生态区段，可同时采用（三级）结合动物迁徙兽道修建横跨公路的地下涵洞或生态天桥，（四级）公路牌路基两侧设置隔离栅㊁防护网㊁护栏等围挡设施和（五级）设置野生动物出没标志牌㊁局部减速带㊁限速标志牌等多种措施㊂４．２㊀海南热带雨林国家公园公路优化建议根据表３的防护策略，将海南热带雨林国家公园的公路交通网叠加至生态敏感性分析模型，由ＡｒｃＧＩＳ软件自动判定㊁输出各等级公路所应采用的交通措施，如图４所示㊂建议设置新／改隧道３座，分别位于高速Ｇ９８１１线和山海高速线穿过的高敏感生态区段㊂建议设置新／改桥梁７座，其中３座位于高速Ｇ９８１１线穿过Ｒ中敏感生态区段，４座位于国道Ｇ３６１线和Ｇ５４０线穿过的高敏感生态区段㊂在海南热带雨林国家公园内，结合动物迁徙兽道修建横跨公路的地下涵洞或生态天桥，沿线路段合计约２７ｋｍ㊂其中，国道Ｇ２２４线㊁Ｇ３６１线和Ｇ５４０线穿过的中敏感生态区段，沿线路段约１３ｋｍ；省道Ｓ３１４线㊁Ｓ３０４线穿过的高敏感生态区段，沿线路段约１４ｋｍ㊂在县道穿过的高敏感生态区段和经常有野生动物误闯入的高等级公路局部路段，在公路路基两侧设置隔离栅㊁防护网㊁护栏等围挡设施，合计里程不低于２９ｋｍ㊂５㊀结论５．１㊀主要论点本文基于生态保护视角提出生态敏感性和公路等级相匹配的交通策略，并形成以下论点：３１２㊀３期㊀㊀㊀吴维棉㊀等：基于生态敏感性评价的公路交通优化策略研究 以海南热带雨林国家公园为例㊀图４㊀海南热带雨林国家公园不低于四级生态保护交通措施分布图Ｆｉｇ．４㊀ＴｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｍａｐｏｆｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎｔｒａｆｆｉｃｍｅａｓｕｒｅｓｉｎＮａｔｉｏｎａｌＰａｒｋｏｆＨａｉｎａｎＴｒｏｐｉｃａｌＲａｉｎｆｏｒｅｓｔ，ｗｉｔｈｎｏｆｅｗｅｒｔｈａｎｔｈｒｅｅｌｅｖｅｌｓ（１）高等级公路（高速公路㊁国道）大部分区段布线在海南热带雨林国家公园低敏感生态区，模型数据与实际工程情况相吻合㊂（２）适当的交通措施能降低公路对动物威胁性㊂立体化交通措施保护效果好㊁成本高㊁在高敏感生态区段优先采用㊂平面交通措施保护效果一般㊁成本低㊁适用于低敏感生态区段㊂（３）高等级公路难以避免穿越高敏感生态区的局部路段，建议共设置３座隧道，７座桥梁㊂点状开辟横跨公路的地下涵洞或生态天桥，沿线路段合计约２７ｋｍ㊂５．２㊀讨论与不足我国正处在公路生态学的起步阶段，少有高速公路直接穿越国家公园的研究案例，各行业学者尚未达成保护共识㊂如交通工程学家往往更重视技术层面，不愿为动物迁徙付出过多成本；动物学家以生态保护为先，却又难以设计出恰当的工程措施㊂面对专业学科各自为战困境，本文交叉融合民生发展㊁敏感生态环境和交通工程等多学科领域技术，创新提出六种包含立体和平面，线型和点状，硬件和软件多维度㊁复合型的公路生态保护策略，解决了海南热带雨林国家公园 何处采用何种措施 的科学难题㊂在已见报道的文献中，有少许公路生态学探索性成果运用在实际工程中，如西藏青藏铁路的藏羚羊通道和云南思小高速公路的亚洲象通道［７］㊂然而，上述成果对于生态保护和工程技术融合深度不够，受限于微观局部 点 状建设横跨通道的思维桎梏㊂本文建立空间模型，识别高敏感生态区 面 域，突破性将常规地表路基整体新／改建为 线 状立体隧道㊁桥梁，更宏观系统考虑动物迁徙生态廊道㊂在低敏感生态区，兼顾工程经济性和动物保护需求，灵活组合应用多种平面保护措施，降低车辆撞击动物风险㊂本文对动物迁徙习性研究不足，未能结合动物常行兽道，进一步给出横跨公路的地下通道和生态天桥的精确点位㊁分布距离和通道尺寸㊂此外，在基础数据处理过程中，栅格尺度划分精度不高，存在一定的测量误差㊂海南省环热带雨林国家公园旅游公路项目即将开始选线建设，期待本文能够给同行研究者们些许启发㊂参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：［１］㊀欧阳志云，徐卫华．整合我国自然保护区体系，依法建设国家公园．生物多样性，２０１４，２２（４）：４２５⁃４２７．［２］㊀国务院．国务院关于‘海南省国土空间规划（２０２１ ２０３５年）“的批复．中华人民共和国国务院公报，２０２３（２８）：５⁃６．［３］㊀一图读懂‘海南热带雨林国家公园总体规划（２０２３⁃２０３０年）“．海南日报，２０２３⁃０８⁃２２（Ａ０３）．ＤＯＩ：１０．２８３５６／ｎ．ｃｎｋｉ．ｎｈｌｒｂ．２０２３．００４４７０４１２㊀国家公园（中英文）㊀㊀㊀２卷㊀［４］㊀董清福，洪丽娟，唐建军，陈水华，徐礼根，陈欣．高速公路建设对路域生态系统中生物的影响及生物廊道设计的意义．科技通报，２００７，２３（２）：２８９⁃２９３．［５］㊀徐碧华，郑志华，刘令峰，陈兴龙．高速公路建设对野生动物生境破碎化分析与生态廊道构建．交通建设与管理，２００７（８）：５０⁃５３．［６］㊀李细伟，何智勇，薛承鹏．高速公路动物通道的研究．公路，２０１４，５９（８）：１３７⁃１３９．［７］㊀王云，关磊，周红萍，王玉滴，孔亚平．公路哺乳动物通道设置方法的研究．公路，２０１８，６３（４）：２５３⁃２５７．［８］㊀ＦｏｒｍａｎＲ，ＳｐｅｒｌｉｎｇＤ，ＢｉｓｓｏｎｅｔｔｅＪ，ＣｌｅｖｅｎｇｅｒＡ，ＣｕｔｓｈａｌｌＣＤ，ＤａｌｅＶ，ＦａｈｒｉｇＬ，ＧｏｌｄｍａｎＣ，ＨｅａｎｕｅＫ，ＪｏｎｅｓＪＡ，ＳｗａｎｓｏｎＦ，ＴｕｒｒｅｎｔｉｎｅＴ，ＷｉｎｔｅｒＴＣ．Ｒｏａｄｅｃｏｌｏｇｙ：ｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｓｏｌｕｔｉｏｎｓ．２００２；６４⁃７１［９］㊀ＶａｎＤＲＲ，ＳｍｉｔｈＤＪ，ＧｒｉｌｏＣ．Ｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｆｆｅｃｔｓｏｆｌｉｎｅａｒｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｔｒａｆｆｉｃ：ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓａｎｄｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｉｅｓｏｆｒａｐｉｄｇｌｏｂａｌｇｒｏｗｔｈ．Ｈａｎｄｂｏｏｋｏｆｒｏａｄｅｃｏｌｏｇｙ，２０１５：３２⁃３８．［１０］㊀ＮｇＳＪ，ＤｏｌｅＪＷ，ＳａｕｖａｊｏｔＲＭ，ＲｉｌｅｙＳＰＤ，ＶａｌｏｎｅＴＪ．ＵｓｅｏｆｈｉｇｈｗａｙｕｎｄｅｒｃｒｏｓｓｉｎｇｓｂｙｗｉｌｄｌｉｆｅｉｎｓｏｕｔｈｅｒｎＣａｌｉｆｏｒｎｉａ．ＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，２００４，１１５（３）：４９９⁃５０７．［１１］㊀ＢｏｏｎＳ．ＣｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅａｔｔｈｅｃｒｏｓｓｒｏａｄｓＣｒｏｓｓｉｎｇｓ：ｈｏｗＲｏａｄＥｃｏｌｏｇｙＩｓＳｈａｐｉｎｇｔｈｅＦｕｔｕｒｅｏｆＯｕｒＰｌａｎｅｔＢｅｎＧｏｌｄｆａｒｂＮｏｒｔｏｎ，２０２３．３８４ｐｐ．Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０２３，３８１（６６６１）：９５３．［１２］㊀ＡｌｅｘａｎｄｅｒＳＭ，ＷａｔｅｒｓＮＭ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｈｉｇｈｗａｙｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｃｏｒｒｉｄｏｒｓｏｎｗｉｌｄｌｉｆｅ：ａｃａｓｅｓｔｕｄｙｏｆＢａｎｆｆＮａｔｉｏｎａｌＰａｒｋ．ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＰａｒｔＣ：ＥｍｅｒｇｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，２０００，８（１／２／３／４／５／６）：３０７⁃３２０．［１３］㊀国家林业局．陆生野生动物廊道设计技术规程：ＬＹ／Ｔ２０１６ ２０１２．北京：中国标准出版社，２０１２．［１４］㊀中华人民共和国交通运输部．公路路线设计规范：ＪＴＧＤ２０ ２０１７．北京：人民交通出版社，２０１７．［１５］㊀交通运输部．高速公路改扩建设计细则：ＪＴＧ／ＴＬ１１ ２０１４［Ｓ］．北京：人民交通出版社，２０１５．［１６］㊀赵迁乔，宋夫才．热带雨林地区高速公路建设生态评价指标的探讨．公路，２００５，５０（１１）：１６０⁃１６４．［１７］㊀孙晓杰，王倩，宋淑霞，郭晨辉．辽河源自然保护区不同森林类型草本群落谱系结构及其环境影响．河北林业科技，２０２２（１）：１⁃７．［１８］㊀肖敬坤．基于生态影响评价的吉林市东山片区道路优化研究［Ｄ］．沈阳：沈阳建筑大学，２０１５．［１９］㊀张超．海南热带雨林国家公园森林健康评价及经营优化研究．热带林业，２０２２，５０（１）：６８⁃７２．［２０］㊀姚小兰．海南热带雨林国家公园高速公路穿越段的生态风险与对策研究［Ｄ］．海口：海南大学，２０２３．［２１］㊀吴挺勋，姚小兰，任明迅．海南热带雨林国家公园道路分布及其对景观完整性的影响．热带生物学报，２０２２，１３（２）：１０１⁃１１１．［２２］㊀杜乐山，刘海鸥，刘文慧，王槐睿，张颖，全占军．热带雨林区水源涵养服务时空演变及驱动因素分析：以海南热带雨林国家公园为例．环境科学研究，２０２３，３６（９）：１７１６⁃１７２７．［２３］㊀朱华，谭运洪．中国热带雨林的群落特征㊁研究现状及问题．植物生态学报，２０２３，４７（４）：４４７⁃４６８．［２４］㊀刘阳．海南热带雨林国家公园生态保护治理研究．资源与人居环境，２０２３（７）：６１⁃６４．［２５］㊀李昂．旅游发展视角下海南热带雨林国家公园用地优化研究［Ｄ］．海口：海南大学，２０２３．［２６］㊀徐健楠，晁碧霄，彭玲莉，李治安，张斌，郭丰毅，卞斐，遇宝成，邹全程．海南热带雨林国家公园生态廊道构建．西南林业大学学报：自然科学，２０２３，４３（６）：１２５⁃１３４．５１２㊀３期㊀㊀㊀吴维棉㊀等：基于生态敏感性评价的公路交通优化策略研究 以海南热带雨林国家公园为例㊀。
云南威远江省级自然保护区森林资源现状及干扰评价
2研究方法
研究数据包括保护区2019年森林资源监测矢 量数据及影像。通过矢量数据获取有关森林资源 数据，参照已有研究成果亠呵,结合保护区的实际情
况，将研究区域人为干扰强度分为6个等级（表1）。 保护区核心区山高林密可及度极差，远离人类生产 生活区，基本无人干扰，可视为无人干扰（H1）；无干 扰区四周部分过渡的乔木林地、草地、灌木林地等 区域，存在短时间的人为干扰,视为微弱干扰（H2）； 靠近农地、村庄的乔木林地或灌木林地在一定时期 内会受农业生产影响视为轻度干扰（H3）；经济林 地、道路沿线一带所受干扰视为中度干扰 （H4）；农 地几乎常年受人为生产干扰，且受干扰面积较大， 视为重度干扰（H5）；建设用地完全受人为长期干 扰,地表恢复的可能性极小,视为完全干扰（H6）。
vol.44. No.2 March. 2021
扌商要：基于CIS技术，对保护区2019年森林资源现状及人为干扰情况进行了分析和评价。结果表明:①保护
区林地总量较大，但结构较为简单,林地占99.91 %，其中仅包括有林地、未成林地和无立木林地3种,以有林地 为主(99.96 %),森林覆盖率高达99.87 % :②保护区森林以天然林为主，面积占比高达99.86 %,优势树种主要以 思茅松为主，龄组以成熟林为主(51.49%),总体来看树龄趋向于老龄化;③保护区受到一定程度的人为干扰，干 扰指数为1.1567,缓冲区(1.316 9)干扰指数高于核心区(1.000 8)、实验区(1.200 3)及保护区整体°目前,保护区 森林资源综合质量较好.保护管理相对较好，今后应加强资源变化监测,预防人为及自然灾害的发生。
景观干扰
图1 研究区位置和范围 Fig． 1 Location and scope of the study area． Ⅰ: 浅海水域Shallow waters; Ⅱ: 滩涂湿地Shoal wetland; Ⅲ: 西门 岛Ximen Island．
图2 西门岛湿地景观类型 Fig． 2 Landscape types of Ximen Island wetland． a) 浮筏养殖Ｒaft-cultivation; b) 交通用地Traffic land; c) 居民点Settlement; 、d) 林地Woodland; e) 泥滩地Mudflat; f) 浅海Neriticsea; g) 潮汐通道Tidal inlet; h) 码头Wharf; i) 耕地Arable land; j)裸地Bare land; k) 防护堤Dike; l) 红树林Mangrove; m) 水库坑塘Ｒeservoir and Pond; n) 互花米草Spartina alterniflora; o) 滩涂养殖Mudflats cultivation; p) 灌排沟渠Irrigation and drainage; q) 围海养殖Enclosed sea cultivation．
西门岛海洋长期生态研究站
--我国首个海岸带长期生态研究站
2. 3 西门岛湿地景观格局与人为干扰的联系
2007—2010 年，研究区域无干扰、半干扰和全干扰 景观类型斑块数量均呈减少趋势． 期间，无干扰景观斑块 数量均最多( 原因在于此海域潮汐作用明显，受涨落潮影响， 产生了大量形状狭长、面积较小的潮汐通道) ，半干扰景观 次之，全干扰斑块数量最少． 全干扰斑块数量减少比例最 大，说明受人类干扰强烈的景观数量呈减少趋势． 全干扰景观的平均斑块面积最少，反映人为活动对景观 产生剧烈影响，景观呈破碎化发展，而无干扰景观平均面积 小于半干扰景观，主要是因为潮流活动频繁，产生了众多面 积狭小的潮汐通道，整体上降低了无干扰型景观的平均面 积． 无干扰型景观形状指数最高，说明这类景观受人为干扰 较小，景观形状相对呈无规则的自然状态，景观形状相对复 杂; 半干扰和全干扰景观形状指数较小，说明这类景观形状 经过人为干预较多，其形状相对规则．
生物新高考热点主题专项训练(9) 回应时代的命题——生态文明建设(学生版)
生物新高考热点主题专项训练(九) 回应时代的命题——生态文明建设一、单项选择题1．为了恢复某煤矿塌陷区湖泊的生态环境，当地环保部门五年前引进了一种外来植物(甲)。
跟踪调查发现，五年来，该塌陷区湖泊中甲的种群密度逐年显著增加，土著食草鱼类和水草的种群密度逐年显著减小。
下列说法正确的是()A．调查甲的种群密度时，应在分布稠密的地方取样B．甲的引进不影响此湖泊生态系统的食物链和食物网C．大量投放土著食草鱼类可有效地控制甲的蔓延D．甲种群密度逐年显著增大，导致种内竞争不断增强2．林业有害生物会在很大程度上影响林业生态建设，若不进行有效预防，会严重阻碍生态环境构建和林业发展。
下列叙述错误的是()A．及时调查与预测害虫种群密度可以尽可能避免虫灾发生B．利用捕食和寄生等种间关系可以避免有害生物过度繁衍C．化学防治使得害虫发生抗性突变，导致防治效果不持续D．混交林种植可以增加物种多样性，利于增强森林生态系统稳定性3．我国坚定不移推进生态文明建设，牢固树立“绿水青山就是金山银山”的强烈意识和绿色发展理念，大力推进湿地保护与修复。
下列有关叙述正确的是() A．湿地生态系统可因地制宜建设成公园作为人们休闲的好去处，这是生物多样性间接价值的体现B．随着退耕还湿的推进，湿地的生物多样性增加，这是生活在其中的生物发生了适应性变异更加适应环境的结果C．鸣翠湖国家湿地公园中的中华秋沙鸭粪便中的能量不属于自身同化能量的一部分D．湿地生态系统的自我调节能力大于农田生态系统，是由于湿地中生物的数量更多4．《庄子·内篇·人间世》中，庄子对弟子说：“桂可食，故伐之；漆可用，故割之。
人皆知有用之用，而莫知无用之用也。
”从中可见，我国古人很早就已经意识到生态文明建设的重要意义。
下列说法错误的是()A．“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤”体现了生态系统信息传递的功能B．“有心栽花花不开，无心插柳柳成荫”体现了生态系统物质循环的功能C．《韩非子》中“人民众而货财寡，事力劳而供养薄”体现了节制人口增长的重要性D．庄子的话和“绿水青山就是金山银山”都体现了保护生物多样性的价值5．《生物多样性公约》缔约方大会第十五次会议以“生态文明：共建地球生命共同体”为主题，旨在倡导推进全球生态文明建设，强调人与自然是生命共同体，强调尊重自然、顺应自然和保护自然。
第五章 干扰与景观格局
Turner(1994)在分析1988年美国黄石公园 森林大火的影响时，没有发现地形条件改变火 干扰的程度。这在火干扰研究中是非常特殊的 例子 她对该现象的解释是：由于当时燃烧条件 非常剧烈（干燥和大风），其作用明显超过其 它因素（地形、植被分布）的影响，火蔓延所 到之处全是高强度树冠火，因此没有表现出干 扰异质性
一、景观位置与对干扰的易感性
问题：
不同的景观位置对干扰的易感性susceptibility 是否有差异？ 景观对干扰的易感性是否有规律？
实例
Runkle(1985) 研究美国东部山区干扰体系时发现：
南坡和山脊附近火干扰频率明显较高，低海拔处更 甚。北坡和山谷火干扰频率明显较低 风倒现象能发生在任何地方，但原来发生过风倒事 件的临近再次发生风倒的机会明显高于其它地方
二、干扰的意义
干扰是产生景观水平斑块镶嵌的重要原因。适度干扰 能增加生物多样性 干扰是维持一些群落结构和生态系统功能的必要条件。 （如：热带雨林中的飓风、一些草原中的火、北方针 叶林中的火） 对于易受大面积、低频率干扰的景观，干扰的时间、 空间分布是决定整个景观格局的决定性因素 干扰的作用是和尺度密切相关的，在一个尺度上看是 破坏因子的干扰，在另一尺度上可能成为维持系统稳 定的必要条件
不同城镇边缘，森林边缘密度与毛虫爆发后持 续的时间呈正相关 不同森林区，景观异质性与毛虫爆发持续时间 具有正相关 解释可能是：异质性产生的扑食和被捕食关系 的 改变，边缘产卵率更高等
Swetnam(1993)对云杉芽虫的研究
景观异质性限制了该虫的扩散，因为该虫只能 生活在云杉林中
很多对林火蔓延的研究发现：
实例
Franklin & Forman (1987)模型
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道路干扰指数在森林景观保护中的应用研究
孙乡楠;杨华;李世明;张恒;尚旭阳;张永福
【期刊名称】《北京林业大学学报》
【年(卷),期】2017(39)5
【摘要】道路的不断扩张对所在区域周边景观的干扰效应日趋明显。
在森林功能区划时,需要充分考虑道路的干扰因素以避免造成不必要的景观破碎化风险。
本研究从景观层面切入,在对研究区道路系统进行属性分级后,利用空间道路干扰指数作为定量化手段评价道路对森林景观的潜在影响;以北京市十三陵林场的森林经理调查数据为主要数据源,对该指数进行测试应用并探讨十三陵风景区潜在道路干扰的空间分布。
结果表明:本研究所使用的道路干扰指数能够反映研究区内的道路干扰情况,针叶林地区受潜在干扰威胁最为严重(归一化指数平均值为41.87);主要优势树种白皮松受潜在干扰威胁最大(65.92),需要重点监测;进行Spearman秩相关检验后发现,在构成道路干扰指数的3个二级指数中,最近干扰(N)对最终指数的影响最为显著(0.99)。
空间道路干扰指数是一个快速有效的定量化工具,便于森林经营管理者在景观尺度上评价道路干扰情况,迅速发现区域内道路干扰的高威胁地带,有目的性地对森林景观加以保护。
【总页数】8页(P65-72)
【关键词】干扰指数;道路生态学;规划策略;林区道路
【作者】孙乡楠;杨华;李世明;张恒;尚旭阳;张永福
【作者单位】北京林业大学林学院;中国林业科学研究院资源信息研究所;北京市十三陵林场
【正文语种】中文
【中图分类】S757.42
【相关文献】
1.道路生态学在道路生态景观建设中的应用研究 [J], 汪琦
2.景观植物在城市道路景观中的配置应用研究 [J], 何玫耘
3.基于景观指数的景观格局定量分析方法在河道生态修复中的应用研究 [J], 任鹏;胡丽香;曹平伟;
4.景观植物在城市道路景观中的配置应用研究 [J], 孔琳培
5.景观指数在景观格局描述中的应用——以鞍山大麦科湿地自然保护区为例 [J], 王景伟;王海泽
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