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理解森林管理对野生动物生境的累积效应,需要对不同森林管理预案作出预测、分析和评价。本文以小兴安岭友好林业局为研究区,利用空间直观景观模型LANDIS模拟其在6种森林管理预案-无采伐、皆伐、择伐Ⅰ(禁伐区不采伐,限伐区和商品林区每10年采伐面积分别为5%和10%)、择伐Ⅱ(限伐区和商品林区10%和15%)、造林Ⅰ(采伐同择伐Ⅰ,伐后人工更新)和造林Ⅱ(采伐同择伐Ⅱ,伐后人工更新)下200年内的森林景观变化。在查阅文献、野外考察和咨询相关专家的基础上,以GIS为平台,构建有着不同生境需求的3种动物:松鼠(Sciurus vutgaris)、马鹿(Cervus elaphus)和花尾榛鸡(Bonasa bonasia)在景观尺度上的生境适宜度指数(Habitat suitability index,HSI)模型,利用Arc的宏语言AML(Arc Macro Language)将LANDIS的输出结果与3种动物的HSI模型相结合,借助生境单元和类水平(Class level)上的景观指数(结合度指数等)评价动物生境,以反映不同森林管理预案对动物生境的影响。研究结果表明:
1)对于LANDIS的模拟结果而言,不同森林管理预案往往导致不同的森林演替动态:无采伐和2造林方案下,森林逐渐向成、过熟林演替,且造林方案显著增加了营林树种的分布面积;择伐Ⅰ和择伐Ⅱ下,由于成、过熟林被采伐,森林向后期演替的速度较为缓慢,而皆伐下,中、幼龄林的比重较大。定性而言,对于偏好早期演替的动物而言,皆伐下的生境适宜性较高:对于偏好中、后期演替森林的动物而言,2种择伐方案下生境适宜性较高;对于偏好后期演替的动物而言,无采伐和2造林方案下生境适宜性较高。
2)对于松鼠,无采伐和2造林预案下的生境单元和适宜生境(HSI≥0.5)结合度指数较高,适宜生境的平均斑块面积较大,表明这3种预案下的生境适宜性较高,而2择伐预案由于移去了大量成、过熟林,导致松鼠生境适宜性的下降,对于皆伐,尽管采伐量比2择伐预案的小,由于其不利于针叶林的天然更新,对松鼠的生境破坏更为严重。
3)对于马鹿,皆伐和2造林预案下的生境单元和结合度指数较高,而无采伐下的生境单元和结合度指数整体上又小于2择伐预案下的,这表明,适当的干扰反而利于提高马鹿的生境适宜性,因为,若没有这些采伐、造林等干扰活动,森林的郁闭度会随着树冠的封闭而逐渐加大,下层的许多不耐荫的树种就会消失或减少,降低马鹿的食物来源。
4)对于花尾榛鸡,若不考虑营林活动对其干扰,2造林预案下的生境单元和结合度指数较高,其次为无采伐预案,而皆伐和2择伐方案下较低,这表明,单纯的采伐的将减小花尾榛鸡的生境适宜性。
生态系统是一复杂的系统,因此,不可能存在适于所有动物的森林管理预案,对于管理预案的选择取决于管理者多方面(经济、生态和社会)的权衡。本文是将LANDIS与HSI相结合模拟评估森林管理预案对动物生境影响的一次尝试,研究结果表明了这一方法的实用性。尽管这一方法存在一定的局限性,但利用这一方法,能够可视化和量化结果,并比较不同森林管理预案,从生物多样性保护出发,为森林管理提供决策支持。最后,需要声明的是,本研究侧重方法的探讨,作为实际应用,还需要大量的野外工作来验证HSI模型。