王歌陽

甘肅小隴山國家級自然保護區(qū)管護中心，甘肅 天水 741020

0 引言

隨著社會的不斷發(fā)展，人們對自然資源的保護與管理面臨著更為復雜的挑戰(zhàn)。而智慧林業(yè)作為一種新的發(fā)展方式，逐漸成為生態(tài)保護和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵［1］。在過去的研究中，學者們已深入探討了不同保護區(qū)的智慧林業(yè)建設(shè)案例，分析了遙感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)分析與人工智能技術(shù)等在智慧林業(yè)中的應用，逐步揭示了智慧林業(yè)在生態(tài)保護、資源管理等方面的潛力。然而，盡管當前我國智慧林業(yè)建設(shè)已取得了一定的成果，但在數(shù)據(jù)整合、技術(shù)創(chuàng)新、跨領(lǐng)域合作等方面仍存在挑戰(zhàn)和不足之處?；诖耍P者對甘肅小隴山國家級自然保護區(qū)智慧林業(yè)建設(shè)進行深入探討，以期為保護區(qū)管理者和決策者提供更具體、更具操作性的策略建議，為該保護區(qū)的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)保護提供科學支撐。

1 甘肅小隴山國家級自然保護區(qū)概況

1.1 地理位置和地貌特征

甘肅小隴山國家級自然保護區(qū)地處甘肅省隴南市徽縣與兩當縣的交界處，位于中秦嶺的西端、嘉陵江上游，地理坐標為東經(jīng)106°13′10″～106°33′06″、北緯33°35′12″～33°45′11″，東與陜西省鳳縣、勉縣接壤，南與陜西省略陽縣毗鄰，西面、北面以嘉陵江為界。甘肅小隴山國家級自然保護區(qū)總面積為31 938.0 hm2，共劃分為核心區(qū)、緩沖區(qū)和實驗區(qū)3 個區(qū)域，其面積分別為12 123.0、9 834.4、9 980.6 hm2［2］。

甘肅小隴山國家級自然保護區(qū)地處我國暖溫帶落葉闊葉林區(qū)域與亞熱帶常綠闊葉林區(qū)域的分界處，同時位于暖溫帶南部落葉櫟林亞地帶和北亞熱帶常綠、落葉闊葉混交林地帶的交匯帶。其獨特的地理位置和氣候特點賦予了保護區(qū)豐富多彩的植被景觀。保護區(qū)內(nèi)地形錯綜復雜，山巒峻陡，丘陵起伏，坡向各異，海拔跨度較大，從低至高呈現(xiàn)出逐漸變化的生態(tài)景觀。

1.2 動植物資源

甘肅小隴山國家級自然保護區(qū)溫暖濕潤的氣候條件為各種動植物的生存繁衍提供了寶貴的環(huán)境條件，有利于保護生物多樣性。

1.2.1 動物資源

甘肅小隴山國家級自然保護區(qū)內(nèi)分布著豐富的動物資源，是多種動物的棲息地和遷徙通道。其中，脊椎動物包括魚類、兩棲動物、爬行動物、鳥類和哺乳動物，總計31 目78 科325 種。同時，保護區(qū)內(nèi)的昆蟲種類相當豐富，共計14 目153 科1 611 種［3］。

1.2.2 植物資源

甘肅小隴山國家級自然保護區(qū)內(nèi)分布有暖溫帶、亞熱帶和溫帶的多種植物，如紅豆杉、銀杏、秦嶺冷杉、大果青杄等，組成了一個生態(tài)多樣的寶庫。根據(jù)2023年甘肅小隴山國家級自然保護區(qū)管護中心工作報告，保護區(qū)有藥用植物117科469種；種子植物1 255種，其中有20種受國家重點保護。

豐富的動植物資源賦予了甘肅小隴山國家級自然保護區(qū)獨特的生態(tài)價值和科研價值，同時促使保護區(qū)加快推動智慧林業(yè)建設(shè)步伐，以更好地保護和管理其珍貴的自然資源。

2 智慧林業(yè)建設(shè)中采用的先進技術(shù)

2.1 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)通過衛(wèi)星獲取遙感數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)對保護區(qū)內(nèi)地貌、植物與動物分布等信息的高效遠程獲取與分析［4］。

第一，管理者可基于遙感技術(shù)實現(xiàn)對森利資源的監(jiān)測。管理者借助遙感技術(shù)獲得的高分辨率影像，能夠深入剖析保護區(qū)地貌特征與動植物分布。通過影像解譯與分類，管理者能夠詳細了解不同區(qū)域的植被類型、生長狀況等信息。同時，對多期遙感影像的利用，可實現(xiàn)對保護區(qū)內(nèi)植被變化和土地利用變化的監(jiān)測與評估。管理者基于遙感技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)對保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的全面監(jiān)測，如濕地變化、水域擴展和植被恢復等情況，這對于評估生態(tài)系統(tǒng)的健康狀態(tài)至關(guān)重要。

第二，遙感技術(shù)在火災監(jiān)測方面有獨到之處，其能夠通過對火點的識別和火情分析及時提供火災發(fā)生位置與規(guī)模等信息，協(xié)助保護區(qū)迅速采取火災撲救措施。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

第一，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過將各類傳感器、智能終端設(shè)備和網(wǎng)絡連接在一起，實現(xiàn)對保護區(qū)內(nèi)環(huán)境的實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)收集及遠程控制。例如，在保護區(qū)內(nèi)廣泛布設(shè)傳感器，監(jiān)測大氣質(zhì)量、水質(zhì)、土壤質(zhì)量等關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)［5］。管理者可利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將監(jiān)測數(shù)據(jù)即時傳輸至中央控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對環(huán)境變化的及時監(jiān)控和預警，從而確保保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

第二，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以用于野生動物棲息地的管理。管理者通過設(shè)置傳感器，可以了解野生動物的行為、數(shù)量和分布情況。遠程監(jiān)控功能賦予保護區(qū)管理者及時了解野生動物生存狀態(tài)的能力，使其可以采取相應的保護措施。

第三，保護區(qū)還在關(guān)鍵位置布置火災傳感器，實現(xiàn)對火險的實時監(jiān)測。一旦發(fā)現(xiàn)火災風險，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能夠自動發(fā)出警報，提示管理者采取緊急行動。

2.3 數(shù)據(jù)分析與人工智能技術(shù)

數(shù)據(jù)分析與人工智能技術(shù)能夠深度挖掘和分析大量數(shù)據(jù)，為保護區(qū)管理者提供深入的洞察和決策支持［6］。

第一，該技術(shù)通過將利用遙感、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的獲取數(shù)據(jù)進行整合、清洗等處理，可建立起可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為后續(xù)分析提供準確的支持。管理者可利用歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)模型，并運用人工智能技術(shù)進行預測分析，從而為保護區(qū)的管理提供科學依據(jù)。

第二，該技術(shù)使物種識別與監(jiān)測變得更加智能化?；趫D像識別技術(shù)，監(jiān)測系統(tǒng)可自動識別和監(jiān)測動植物，進而便于管理者掌握物種數(shù)量、活動軌跡等重要信息。

第三，該技術(shù)使得對火災風險的評估與預測進一步優(yōu)化。管理者通過對歷史火災數(shù)據(jù)和氣象的數(shù)據(jù)分析，能夠制訂更為有效的火災防控方案。

3 甘肅小隴山國家級自然保護區(qū)智慧林業(yè)建設(shè)策略

3.1 加大技術(shù)引進與研發(fā)力度

在甘肅小隴山國家級自然保護區(qū)智慧林業(yè)建設(shè)過程中，加大技術(shù)引進與研發(fā)力度是關(guān)鍵，可為保護區(qū)的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)保護提供堅實支撐。

第一，保護區(qū)需要引進高分辨率遙感監(jiān)測系統(tǒng)，以全面而精準地監(jiān)測保護區(qū)內(nèi)的各個要素。保護區(qū)應建立時間序列的遙感影像數(shù)據(jù)庫，為保護區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測提供準確的信息。

第二，保護區(qū)可利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)對環(huán)境參數(shù)的及時采集、傳輸和存儲，可監(jiān)測大氣質(zhì)量、土壤質(zhì)量等關(guān)鍵環(huán)境要素。物聯(lián)網(wǎng)可為保護區(qū)管理決策提供實時支持，使管理者能夠迅速了解保護區(qū)的環(huán)境狀況，以做出更加科學的決策。

第三，為深入掌握生態(tài)系統(tǒng)的運行規(guī)律，保護區(qū)可采用數(shù)據(jù)驅(qū)動的生態(tài)模型進行研究與預測。管理者可借助歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)和先進的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，建立針對保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的模型，從而預測植被生長趨勢、物種分布變化等關(guān)鍵生態(tài)指標。

總之，甘肅小隴山國家級自然保護區(qū)的智慧林業(yè)建設(shè)應以技術(shù)創(chuàng)新為基石，通過應用高分辨率遙感監(jiān)測系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)驅(qū)動的生態(tài)模型等，可為保護區(qū)的未來發(fā)展提供有力支撐，也為生態(tài)保護事業(yè)注入新的活力。

3.2 強化數(shù)據(jù)管理

在甘肅小隴山國家級自然保護區(qū)智慧林業(yè)建設(shè)過程中，數(shù)據(jù)整合與存儲是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，直接影響保護區(qū)生態(tài)保護和可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)。

第一，數(shù)據(jù)整合涉及對不同數(shù)據(jù)源信息進行標準化和清洗，以確保數(shù)據(jù)的準確性和一致性。保護區(qū)應采用一致的數(shù)據(jù)格式和單位，以有效解決因數(shù)據(jù)來源多樣而帶來的混亂。數(shù)據(jù)標準化在保障數(shù)據(jù)質(zhì)量的同時，還可為后續(xù)的分析和應用提供支持。

第二，在數(shù)據(jù)存儲方面，保護區(qū)可以選擇滿足其需求的數(shù)據(jù)庫，并充分發(fā)揮云存儲技術(shù)的優(yōu)勢，如此不僅能保證數(shù)據(jù)的安全存儲，還具備彈性擴展的能力，可以滿足日益增長的數(shù)據(jù)存儲和分析需求。同時，保護區(qū)可引入大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，為數(shù)據(jù)管理提供強有力的支持，特別是對于海量數(shù)據(jù)處理和復雜分析任務。

第三，在數(shù)據(jù)安全與隱私保護方面，保護區(qū)應對數(shù)據(jù)進行加密處理，使其只能被授權(quán)人解密訪問，從而防止數(shù)據(jù)在傳輸和存儲過程中被惡意獲取。同時，保護區(qū)應建立身份認證機制，使其能夠驗證用戶的身份，確保只有合法的用戶才能訪問敏感數(shù)據(jù)（例如，讓用戶通過用戶名密碼、指紋識別等方式登錄賬號），進而保障數(shù)據(jù)的合法使用。此外，保護區(qū)可以通過訪問控制限制用戶權(quán)限（根據(jù)用戶的角色和需求，分配不同的訪問權(quán)限），防止未經(jīng)授權(quán)的用戶獲取敏感數(shù)據(jù)，并定期審查和監(jiān)測數(shù)據(jù)的訪問情況，及時發(fā)現(xiàn)異常操作，加強數(shù)據(jù)的安全性。

第四，為了確保數(shù)據(jù)的時效性和準確性，保護區(qū)應建立數(shù)據(jù)更新和維護機制。另外，不斷維護和優(yōu)化數(shù)據(jù)管理平臺，確保其功能和性能始終處于良好狀態(tài)，可為智慧林業(yè)建設(shè)決策提供支持。

通過以上策略的有機融合實施，甘肅小隴山國家級自然保護區(qū)得以有效整合和管理多源數(shù)據(jù)，從而為智慧林業(yè)建設(shè)、生態(tài)保護和可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。

3.3 加強智慧林業(yè)跨領(lǐng)域合作

在甘肅小隴山國家級自然保護區(qū)智慧林業(yè)建設(shè)過程中，加強跨領(lǐng)域合作是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵舉措之一。保護區(qū)通過與不同領(lǐng)域的專家、機構(gòu)和企業(yè)合作，可以融合各方專業(yè)知識和技術(shù)，共同推動智慧林業(yè)建設(shè)。

第一，保護區(qū)可以與相關(guān)學科的專家建立合作關(guān)系，共同探討智慧林業(yè)建設(shè)的技術(shù)和方法。智慧林業(yè)涵蓋生態(tài)學、林學等多個學科領(lǐng)域，生態(tài)學專家可以分析動植物分布情況，信息技術(shù)專家可以開發(fā)數(shù)據(jù)處理和分析工具。

第二，保護區(qū)可與科研機構(gòu)合作，以獲得更深入的研究成果，為其管理和決策提供科學依據(jù)?？蒲袡C構(gòu)通常具有豐富的科研成果和資源，可為保護區(qū)提供專業(yè)的技術(shù)支持，合作內(nèi)容包括數(shù)據(jù)共享、技術(shù)研發(fā)等。

第三，保護區(qū)可與企業(yè)合作，共同開發(fā)數(shù)據(jù)處理軟件、智能監(jiān)測設(shè)備等。企業(yè)在技術(shù)、資金等方面具有優(yōu)勢，可為保護區(qū)智慧林業(yè)建設(shè)提供支持，而保護區(qū)則可為企業(yè)提供實地測試和應用場景，雙方合作可在智慧林業(yè)建設(shè)中實現(xiàn)優(yōu)勢互補。

跨領(lǐng)域合作是甘肅小隴山國家級自然保護區(qū)智慧林業(yè)建設(shè)的重要途徑。保護區(qū)通過與不同領(lǐng)域的合作伙伴合作，可以整合資源、創(chuàng)新技術(shù)、提升管理效能，共同推動智慧林業(yè)建設(shè)，從而實現(xiàn)生態(tài)保護和可持續(xù)發(fā)展的雙重目標。

4 結(jié)束語

探究甘肅小隴山國家級自然保護區(qū)智慧林業(yè)建設(shè)策略，可為保護區(qū)的生態(tài)保護和可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。保護區(qū)通過運用遙感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和數(shù)據(jù)分析等先進技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對生態(tài)環(huán)境和野生動植物資源的全面監(jiān)測和分析，從而為保護區(qū)管理決策的制定提供科學依據(jù)?？珙I(lǐng)域合作會為智慧林業(yè)建設(shè)注入新的活力，通過將不同領(lǐng)域的專業(yè)知識和技術(shù)融合，共同推動保護區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。