何 鑫
森林資源保護(hù)視角下林業(yè)調(diào)查規(guī)劃探究
何鑫
(甘肅洮河國家級自然保護(hù)區(qū)管護(hù)中心甘肅甘南747600)
文章從森林資源保護(hù)這一視角對林業(yè)調(diào)查規(guī)劃展開探討。分析了開展林業(yè)調(diào)查規(guī)劃的必要性以及林業(yè)調(diào)查規(guī)劃對于森林資源保護(hù)的關(guān)鍵作用,介紹了林業(yè)調(diào)查規(guī)劃的主要技術(shù),提出了開展林業(yè)調(diào)查規(guī)劃的工作策略,以期更好地管理和保護(hù)森林資源,推動森林資源可持續(xù)利用和發(fā)展。
森林資源保護(hù);林業(yè)調(diào)查規(guī)劃;衛(wèi)星遙感技術(shù);生態(tài)學(xué)研究技術(shù)
森林資源不僅是地球生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,還為人類提供了許多日常必需的資源,如木材、食物、清新空氣等[1]。然而,當(dāng)今森林資源正面臨著氣候變化、非法砍伐、病蟲害等多重威脅。
隨著全球環(huán)境問題的不斷升級,保護(hù)森林資源已經(jīng)成為全球共識。合理的林業(yè)調(diào)查規(guī)劃可幫助相關(guān)部門了解森林資源的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,從而制定有效的保護(hù)和管理政策。從森林資源保護(hù)的視角深入探討林業(yè)調(diào)查規(guī)劃方法,分析林業(yè)規(guī)劃調(diào)查對于森林資源保護(hù)的關(guān)鍵作用,提出林業(yè)調(diào)查規(guī)劃工作策略,對森林資源保護(hù)和利用具有重要意義。
森林資源對地球生態(tài)環(huán)境有著至關(guān)重要的作用,不僅能維持生態(tài)系統(tǒng)平衡,同時還能保護(hù)生物多樣性[2]。林業(yè)調(diào)查規(guī)劃通過持續(xù)采集和監(jiān)測森林資源的健康數(shù)據(jù),使林業(yè)相關(guān)部門能夠及時發(fā)現(xiàn)病害蟲入侵以及非法采伐行為等問題,并迅速采取針對性的措施,保護(hù)寶貴的森林資源。
此外,林業(yè)調(diào)查規(guī)劃還有助于林業(yè)工作人員對森林資源進(jìn)行可持續(xù)管理,使林業(yè)工作人員詳細(xì)地了解森林的生長速度、不同樹種的分布以及可持續(xù)收獲量等關(guān)鍵信息,并使林業(yè)相關(guān)部門能夠根據(jù)這些信息制訂出符合可持續(xù)原則的采伐計劃,不僅可以確保資源的長期可用性,還能夠維持森林資源的生態(tài)系統(tǒng)。
因此,林業(yè)調(diào)查規(guī)劃是維護(hù)森林生態(tài)系統(tǒng)、保護(hù)生物多樣性、預(yù)防病害蟲入侵和非法采伐的關(guān)鍵手段。
衛(wèi)星遙感技術(shù)是通過衛(wèi)星搭載的遙感傳感器獲取地球表面信息的一種技術(shù),這些傳感器可以捕捉不同波段的電磁輻射,包括可見光、紅外線、熱紅外線和微波等[3]。在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃中,衛(wèi)星遙感技術(shù)主要應(yīng)用在以下幾方面:(1)影像獲取。利用衛(wèi)星和其他遙感平臺的傳感器,收集和記錄森林資源的實時數(shù)據(jù),衛(wèi)星遙感的核心是獲取森林資源的高分辨合成孔徑雷達(dá)(SAR)圖像影像,其影像具有不同的分辨率,可靈敏地捕捉森林覆蓋、土地利用、植被生態(tài)系統(tǒng)等情況。(2)植被指數(shù)計算。衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)可用于計算各種植被指數(shù),如歸一化植被指數(shù)(NDVI)、主成分分析(PCA)等,這些指數(shù)提供了評估森林植被健康和生長情況的數(shù)據(jù)。所獲取的遙感數(shù)據(jù)需要經(jīng)過大氣校正、幾何校正和輻射校正等影像預(yù)處理和分類,以便從中提取有用的信息,評估森林生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)。(3)疾病傳播監(jiān)測。通過對比不同時間點的衛(wèi)星圖像,可使林業(yè)人員觀察受感染樹木的生長速度和健康情況,同時實時跟蹤疾病的擴散情況,建立傳播模型預(yù)測疾病可能的傳播方向和范圍。
在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃中,生態(tài)學(xué)研究的核心任務(wù)是深入了解和評估不同生境中的生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)學(xué)研究技術(shù)主要應(yīng)用在以下幾方面:(1)標(biāo)志捕獲。通過捕獲、標(biāo)記和再捕獲的方法,林業(yè)相關(guān)部門可以估算目標(biāo)物種的種群大小和密度,跟蹤標(biāo)記物種的移動軌跡,了解物種的遷徙模式和季節(jié)性變化,并觀察標(biāo)記物種的行為,研究其社會結(jié)構(gòu)、繁殖習(xí)性和食物獲取方式。(2)聲音識別。用于監(jiān)測特定物種的存在,建立物種清單和了解物種的多樣性。通過分析聲音,林業(yè)相關(guān)部門可以了解物種的交流行為、繁殖活動和領(lǐng)地爭奪等方面的信息。同時通過監(jiān)測不同季節(jié)和時間段內(nèi)的聲音變化,了解生態(tài)系統(tǒng)中動植物的活動和遷徙模式。(3)食物鏈研究。通過了解食物鏈中的能量流動,林業(yè)相關(guān)部門能夠評估生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,判斷生態(tài)系統(tǒng)是否處于平衡狀態(tài),并揭示不同層次生物之間的食物關(guān)系,研究掠食者和被掠食者之間的相互關(guān)系。同時了解食物鏈中各個層次生物的能量貢獻(xiàn),揭示生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和生態(tài)位分布。
在森林資源保護(hù)視角下,開展林業(yè)調(diào)查規(guī)劃需要制定和完善林業(yè)調(diào)查監(jiān)測體系,以確保對森林生態(tài)系統(tǒng)和資源的全面監(jiān)測。
在完善林業(yè)調(diào)查監(jiān)測體系時,首先,明確監(jiān)測的目標(biāo)范圍和森林資源的相關(guān)要素,確保監(jiān)測與森林資源保護(hù)的需求相吻合。以甘肅洮河國家級自然保護(hù)區(qū)為例,林業(yè)調(diào)查的具體目標(biāo)包括調(diào)查林地面積、森林類型、物種多樣性、樹木健康狀況和林地使用情況等,這些目標(biāo)直接關(guān)系到保護(hù)區(qū)的生態(tài)平衡和森林資源的健康狀態(tài)。在針對洮河自然保護(hù)區(qū)的具體問題進(jìn)行深入調(diào)查時,要關(guān)注是否存在非法采伐、生境破壞和物種滅絕等問題,并對保護(hù)區(qū)的不同地點進(jìn)行具體調(diào)查,以獲取詳細(xì)的數(shù)據(jù)完善監(jiān)測體系[4]。其次,選擇適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測指標(biāo)是保證監(jiān)測體系有效的關(guān)鍵。監(jiān)測指標(biāo)應(yīng)優(yōu)先選擇能夠全面評估森林生態(tài)系統(tǒng)健康和可持續(xù)性的指標(biāo),這些指標(biāo)可能包括樹木密度、森林覆蓋率、土壤質(zhì)量、野生動植物群落健康等。林業(yè)相關(guān)部門應(yīng)通過深入分析洮河自然保護(hù)區(qū)的生態(tài)系統(tǒng),確定關(guān)鍵組成部分,如不同樹種、野生動植物群落和土壤類型,并根據(jù)監(jiān)測目標(biāo)選擇與其密切相關(guān)的指標(biāo)。例如,如果監(jiān)測目標(biāo)是保護(hù)森林覆蓋率,可選擇樹木密度、樹種多樣性、非法采伐的跡象等作為關(guān)鍵指標(biāo),這樣的選擇可以確保監(jiān)測體系更有針對性,為森林資源的科學(xué)管理和保護(hù)提供可靠的數(shù)據(jù)支持。
在建立林業(yè)調(diào)查監(jiān)測體系時,關(guān)鍵依據(jù)是所采集的森林各項指標(biāo)數(shù)據(jù)。首先,明確定義數(shù)據(jù)收集的方法至關(guān)重要,其中包括通過野外調(diào)查、遙感技術(shù)、生態(tài)學(xué)監(jiān)測等方法收集數(shù)據(jù),收集數(shù)據(jù)時應(yīng)考慮監(jiān)測目標(biāo)的樹種、樹齡、生物多樣性等指標(biāo)。此外,在采集數(shù)據(jù)的過程中需要使用合適的測量方法和指標(biāo),確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和全面性。例如,可以通過野外調(diào)查來獲取具體的樹木信息,利用遙感技術(shù)獲取更廣泛的森林覆蓋信息,通過生態(tài)學(xué)監(jiān)測來了解生物多樣性等生態(tài)信息。其次,采集的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過統(tǒng)計和分析工具的處理,生成圖表、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和趨勢分析,以便林業(yè)相關(guān)部門更好地了解監(jiān)測森林資源的變化狀態(tài)。建立質(zhì)量控制機制是確保數(shù)據(jù)質(zhì)量的關(guān)鍵,需定期評估監(jiān)測計劃的效果,根據(jù)需要進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整監(jiān)測體系。通過完善林業(yè)調(diào)查監(jiān)測體系,可以更好地理解和保護(hù)森林資源,維持林業(yè)管理的可持續(xù)性,促進(jìn)生態(tài)平衡和生物多樣性保護(hù)。
組建專業(yè)森林資源保護(hù)調(diào)查團(tuán)隊可有效實施林業(yè)調(diào)查規(guī)劃和維護(hù)森林資源的可持續(xù)性。其中調(diào)查團(tuán)隊培訓(xùn)是建立專業(yè)森林資源保護(hù)調(diào)查團(tuán)隊的關(guān)鍵因素。
培訓(xùn)計劃應(yīng)覆蓋多個關(guān)鍵領(lǐng)域,包括野生動植物生態(tài)學(xué)、生態(tài)數(shù)據(jù)分析和地理信息系統(tǒng)(GIS)等。首先,培訓(xùn)計劃針對的重要領(lǐng)域是野生動植物生態(tài)學(xué)。在這一培訓(xùn)模塊中,相關(guān)林業(yè)部門可為調(diào)查成員培訓(xùn)關(guān)于森林中各種野生動植物的生態(tài)習(xí)性、棲息地需求和相互關(guān)系,幫助調(diào)查團(tuán)隊理解與識別不同物種之間是如何相互作用以及物種與森林生態(tài)系統(tǒng)是如何維持生態(tài)平衡等專業(yè)知識。其次,培訓(xùn)需加入有關(guān)生態(tài)數(shù)據(jù)分析的內(nèi)容。林業(yè)相關(guān)部門需對調(diào)查團(tuán)隊培訓(xùn)如何收集、整理和分析生態(tài)數(shù)據(jù),以便監(jiān)測生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況和變化,使調(diào)查團(tuán)隊熟練地掌握統(tǒng)計和數(shù)據(jù)分析技巧,從而有效地評估生態(tài)系統(tǒng)并根據(jù)數(shù)據(jù)作出決策[5]。最后,培訓(xùn)計劃需涵蓋地理信息系統(tǒng)的使用。讓調(diào)查團(tuán)隊學(xué)習(xí)如何使用GIS工具來創(chuàng)建地圖、分析空間數(shù)據(jù)和可視化監(jiān)測結(jié)果,GIS的技能將使調(diào)查團(tuán)隊能夠更好地理解空間關(guān)系,將生態(tài)數(shù)據(jù)與地理位置相關(guān)聯(lián),從而更好地了解森林資源的分布和特征。
實際野外訓(xùn)練和模擬調(diào)查也是培訓(xùn)計劃的關(guān)鍵部分,通過培訓(xùn)調(diào)查團(tuán)隊的野外訓(xùn)練以及模擬調(diào)查能力,能夠有效地鍛煉成員的實際操作技能。在實際野外訓(xùn)練中,相關(guān)林業(yè)部門可組織調(diào)查成員前往森林生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行實地考察,在實戰(zhàn)中引導(dǎo)成員學(xué)習(xí)如何使用導(dǎo)航和定位、采集生態(tài)數(shù)據(jù)、記錄觀察結(jié)果,應(yīng)對惡劣天氣、不可預(yù)測的野生動物行為等不同野外環(huán)境挑戰(zhàn),通過實際經(jīng)驗培養(yǎng)調(diào)查團(tuán)隊的野外操作技能。而模擬調(diào)查是為了模擬實際調(diào)查情景,以幫助調(diào)查團(tuán)隊在進(jìn)行模擬采集數(shù)據(jù)、識別和記錄野生動植物物種,以及使用GIS工具創(chuàng)建模擬地圖等模擬活動時,培養(yǎng)調(diào)查團(tuán)隊的應(yīng)變能力??傊?,實際野外訓(xùn)練和模擬調(diào)查的培訓(xùn)可為調(diào)查團(tuán)隊提供寶貴的實踐經(jīng)驗,幫助其理解工作的背景和意義,提高其在野外工作中的應(yīng)對能力,更好地完成實際調(diào)查任務(wù)。
在進(jìn)行林業(yè)調(diào)查規(guī)劃時,引入信息技術(shù)可以提高調(diào)查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、實時性和可視化水平。
可利用GIS技術(shù)創(chuàng)建可視化數(shù)字地圖并進(jìn)行空間分析,實現(xiàn)對森林各種資源數(shù)據(jù)的集成和可視化呈現(xiàn)。以甘肅洮河國家級自然保護(hù)區(qū)為例,通過引入GIS技術(shù),林業(yè)調(diào)查規(guī)劃將會更全面地了解森林資源的狀態(tài),如表1所示。
表1 森林資源GIS調(diào)查數(shù)據(jù)表
由表1可知,通過GIS技術(shù)可監(jiān)測洮河自然保護(hù)區(qū)不同地點的土壤類型、樹種分布、降雨量和病蟲害情況的基本信息,將收集到的數(shù)據(jù)整合疊加在一起,創(chuàng)建一個綜合的數(shù)字地圖,根據(jù)需求創(chuàng)建不同的地圖圖層。例如,創(chuàng)建地形圖、土壤類型圖、降雨量分布圖等。將森林資源相關(guān)的數(shù)據(jù),如森林分布、樹種、生長狀態(tài)等信息整合到地圖中,便于清晰地觀察森林資源的分布情況。同時,對地圖進(jìn)行符號化,區(qū)分不同地理要素,如河流、山脈、森林等,并在其中添加標(biāo)簽和圖例,使地圖易于理解。使用GIS技術(shù),疊加森林健康數(shù)據(jù)和樹種分布信息,識別受到病蟲害威脅的區(qū)域。幫助林業(yè)相關(guān)部門確定需要特別關(guān)注的區(qū)域。其中,GIS的緩沖區(qū)分析調(diào)查功能可勘測出保護(hù)區(qū)內(nèi)潛在的非法采伐活動區(qū)域。通過創(chuàng)建緩沖區(qū),辨識潛在的非法采伐威脅,并分析這些區(qū)域內(nèi)的森林資源情況,進(jìn)行針對性的調(diào)查和監(jiān)測。GIS技術(shù)的熱點分析,可識別森林資源保護(hù)方面的問題區(qū)域,準(zhǔn)確地確定需要重點關(guān)注的地區(qū),以制訂針對性的措施。通過分析歷史數(shù)據(jù)和預(yù)測未來的情況,可實時了解森林資源的變化趨勢,以便林業(yè)相關(guān)部門提前采取措施。
除了GIS技術(shù),還可在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃中引入遙感技術(shù),利用衛(wèi)星或飛機等遙感平臺采集圖像,獲取大范圍的森林資源信息。根據(jù)研究目的,可以選擇多光譜、高光譜或合成孔徑雷達(dá)等設(shè)備,創(chuàng)建圖像獲取計劃,確保涵蓋整個森林資源的地理區(qū)域的圖像。當(dāng)衛(wèi)星獲取遙感圖像時,需對已獲取的圖像進(jìn)行預(yù)處理,如大氣校正、輻射校正和影像拼接等,確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性。遙感圖像通過監(jiān)督或無監(jiān)督分類方法進(jìn)行圖像解釋和分類,區(qū)分不同的地物,如森林、水體、道路和建筑。同時,使用遙感數(shù)據(jù)分析工具如遙感圖像處理軟件ENV來提取有關(guān)森林資源的關(guān)鍵信息;利用遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行時間序列分析,監(jiān)測森林的變化,如檢測植被的健康狀況、森林覆蓋率、火災(zāi)痕跡、樹木生長情況等。遙感數(shù)據(jù)可以幫助林業(yè)相關(guān)部門識別病蟲害的暴發(fā)、非法采伐活動等問題區(qū)域。通過圖像解釋和分類,可以確定受威脅的區(qū)域。一旦識別出潛在問題,可以采取緊急措施。
基于森林資源保護(hù)視角下開展林業(yè)調(diào)查規(guī)劃對實現(xiàn)可持續(xù)的森林資源管理和發(fā)展至關(guān)重要。針對當(dāng)前的森林資源利用和保護(hù)問題,建議加強林業(yè)調(diào)查規(guī)劃,注重采用先進(jìn)的技術(shù)科學(xué)地監(jiān)測森林資源,重視森林生態(tài)保護(hù)、生物多樣性保護(hù)、森林健康與增長等,實現(xiàn)對森林資源的合理利用和有效保護(hù),保障森林生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)健康發(fā)展。期望在未來,通過持續(xù)的科學(xué)管理和創(chuàng)新性策略,為社會和自然環(huán)境創(chuàng)造一個更加和諧可持續(xù)的未來。
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10.3969/j.issn.2095-1205.2024.03.07
S757.4
C
2095-1205(2024)03-25-03
何鑫(1982—),男,漢族,甘肅蘭州人,大專,助理工程師,研究方向為林業(yè)。