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浅谈动植物资源调查中的样地设置方法与应用

作者

龙景波

湖南黄桑国家级自然保护区管理处 湖南邵阳 422624

摘要:动植物资源调查是了解生态系统状况、制定保护策略的关键环节,而样地设置作为调查的基础步骤,直接影响数据的准确性与研究结果的可靠性。本文详细阐述了动植物资源调查中样地设置的原则、方法、应用要点及其意义,旨在为相关调查工作提供全面的理论与实践指导,助力动植物资源的有效保护与合理利用。

关键词:动植物资源调查;样地设置;调查方法;生态研究

一、引言​

(一)动植物资源调查的重要性​

动植物资源是地球生态系统的关键构成,为人类提供食物、药材等物质,在维持生态平衡等方面意义重大。动植物资源调查,能明确物种的种类、数量等信息,为生物多样性保护提供关键数据。借助分析调查数据,可及时察觉物种面临的威胁,进而制定保护举措。在生态系统研究中,调查结果有助于洞悉生态系统结构与功能,揭示物种关系和生态过程机制。合理开展资源调查,还能为资源可持续利用提供科学指引,推动生态经济平衡发展。​

(二)样地设置在调查中的地位​

样地是动植物资源调查的基础,其设置的科学性关乎调查数据质量与代表性。合理的样地设置能在有限资源下获取关键信息,真实反映区域内动植物资源状况。反之,若样地设置不当,数据易出现偏差,无法准确体现物种分布与数量特征,影响后续研究和决策。比如,样地集中于特定区域,会高估该区域物种丰富度,低估其他区域;未考虑物种生态习性与分布规律,可能遗漏重要物种,误导生物多样性评估。所以,研究样地设置方法对提升调查准确性和有效性极为重要。

二、样地设置的原则​

(一)代表性原则​

代表性原则是样地设置的核心。选样地时,需综合考量调查区域生态环境,如地形、气候、土壤等,以及动植物群落特征,像物种组成、群落结构等。样地应能代表不同生态系统与动植物群落,如此样地数据才能反映区域普遍情况。比如,在山地、丘陵、平原兼具的区域,要在不同地形设样地,涵盖不同地形动植物分布特征;森林生态系统,要兼顾不同林龄、优势树种的群落,设置对应样地。样地有代表性,调查结论才可靠、具推广价值,能为区域动植物资源保护管理提供科学依据。​

(二)随机性原则​

随机性原则是确保样地调查结果客观的关键,能减少人为干扰,避免样地选择偏差。实际操作时,可借助随机数表、计算机随机生成坐标来确定样地位置。例如在大面积草原调查中,用软件随机生成经纬度坐标,于对应位置设样地,让调查区域内各位置被选中概率相同,保障随机性与客观性,降低局部异常数据影响,反映区域真实状况。

(三)可行性原则​

可行性原则是样地设置时必须考量的实际要素。样地设定要兼顾调查工作的可操作性,包括地形、交通、安全与成本等方面。在地形复杂、难以抵达的区域设样地,会加大调查难度与安全风险,提高成本、降低效率。比如在陡峭山区或沼泽地设样地,调查人员可能面临攀爬困难、陷入沼泽的危险,交通不便还会增加物资运输和人员往来成本。所以,设样地应优先选择交通便利、地形平坦、安全风险低的区域。若必须在复杂地形区域设样地,需提前做好充分准备,制定安全预案、配备防护设备,保障调查工作顺利开展。

三、植物样地设置方法​

(一)基于群落类型的设置​

不同植物群落结构与物种分布各异,设置样地时需针对性规划。森林群落结构复杂,含乔木、灌木、草本等层。调查乔木层,常设 20×20 米正方形样方,统计胸径≥5cm 乔、小乔木的数量、树高、胸径等。样方内,于四角及中央设 5 个 5×5 米亚样方查灌木,每个灌木样方再设 1 个 1×1 米小样方记录草本,获取种类、数量、覆盖度等数据。草原群落植被低矮且分布均匀,样地较灵活,常设 1×1 米或 2×2 米样方,调查草本种类、高度、盖度等,形状依实际选正方形或长方形,避免样方干扰。湿地群落受水位、土壤湿度等影响大,样地大小依规模与分布调整,一般 10×10 米或更大,形状选长方形或不规则形,同时记录水位、土壤类型与湿度等环境信息,助力分析群落特征与变化 。​

(二)考虑保护植物的设置​

针对含重点保护野生植物的群落,样地设置需格外小心。为精准监测其生存状况、种群动态及与环境的关系,常要扩大样地范围,面积或较普通群落样地增大数倍到数十倍,以全面涵盖其生长环境与生态信息。样地数量也应适当增加,通过多组样地对比,更准确掌握保护植物在不同环境下的生长情况。设置样地时,需考量保护植物分布特点:集群分布的,样地尽量覆盖集群区;分布分散的,则在其分布范围内合理多设样地,以全面监测个体数量与生长状况。调查时,要特别注意保护,防止调查活动造成破坏。对珍稀濒危保护植物,可定期监测并建立档案,长期跟踪生长过程,为保护决策提供数据支撑。

(三)样地的定位与标记​

精准定位与有效标记是长期监测样地的关键。样地设置完成后,需用 GPS 精确定位,记录样带起止点中心坐标至秒,格式为 “东经(E)xx ゜ xx′xx″”,确保后续调查能精准复现。为进一步标记,在起止点埋设 60cmΦ10cm 的 PVC 固定标桩,确保稳固,抵抗自然及人为干扰,并标注样地编号、调查时间。此外,在样地周边增设彩色布条、反光标识等醒目标记物,方便野外快速定位。这些措施对长期监测植物群落动态、研究植物生长规律及评估生态变化影响至关重要。

四、动物样地设置方法​

(一)依据动物活动规律设置​

动物的活动规律,如栖息、觅食、繁殖的时空分布,是设置样地的重要依据。夜行性动物如蝙蝠、猫头鹰,样地应设在其常出没的栖息地,如洞穴、树洞、山林附近,夜间利用红外相机、声学监测设备监测。因它们昼伏夜出,样地设置需避免干扰其栖息,选适宜设备减少影响。日行性动物如多数鸟类、食草动物,样地依其觅食和活动区域确定,像草原食草动物,样地设其常活动处,于清晨、傍晚活动活跃时观察记录。此外,若调查区有季节性迁徙动物,样地应覆盖迁徙路线不同区域,以掌握其不同季节活动情况。​

(二)结合动物行为特点设置​

不同习性动物的样地设置与调查方法各异。群居动物如羚羊、蜜蜂,群体大、活动广,样地应覆盖其活动范围,可设为大面积区域或多个样地组合,通过观察数量、繁殖与防御行为等,了解其生态与生存状况。独居动物如老虎、大熊猫,领地大且活动隐蔽,样地要覆盖觅食、水源、休息等关键区域,同时结合红外相机、粪便分析、足迹追踪等方法,提高监测效率与准确性。设置样地时,需减少人为干扰,保障数据真实可靠。​

(三)样地的隐蔽与干扰控制​

动物样地设置时,减少人为干扰对获取真实数据至关重要。样地应选在动物活动自然、远离人类频繁活动的区域。可在周围设伪装网、隐蔽观察点,将监测设备伪装以降低视觉刺激。严格控制人员进出数量与频率,调查人员保持安静,动作轻柔。设备安装选在动物活动少的时段。以此确保动物自然活动,为保护与研究提供可靠数据。

五、样地设置方法的应用要点​

(一)与调查目的相匹配​

不同的调查目的对样地设置有不同的要求。在进行物种多样性调查时,样地设置要尽可能涵盖调查区域内的各种生态环境和植物群落类型,以全面记录物种的种类和数量。样地的分布应广泛且均匀,避免遗漏某些特殊的生态区域或物种。在设置样地时,可以采用分层随机抽样的方法,根据地形、植被类型等因素将调查区域划分为不同的层次,然后在每个层次内随机设置样地,确保每个层次的物种多样性都能得到充分调查。​

对于种群动态监测,样地设置则需要更加注重长期稳定性和可重复性。选择具有代表性的样地后,要建立长期监测体系,定期对样地内的动植物种群数量、生长状况等进行调查。样地的边界和标记要明确且固定,以便在不同时间的调查中能够准确识别和定位样地,保证监测数据的连续性和可比性。在监测过程中,要严格按照统一的调查方法和标准进行操作,减少因调查方法不一致导致的数据误差。​

在生态系统功能研究中,样地设置不仅要考虑动植物的分布情况,还要关注样地内的生态过程,如物质循环、能量流动等。样地应设置在能够反映生态系统主要功能的区域,同时要配备相应的监测设备,如土壤养分监测仪、气象站等,以获取与生态系统功能相关的数据。​

(二)多方法结合使用​

在动植物资源调查中,单一的样地设置方法往往存在局限性,多方法结合使用可以提高调查的准确性和全面性。植物样地设置方法和动物样地设置方法可以相互补充。在对森林生态系统进行调查时,通过设置植物样地了解植物群落的结构和物种组成,同时在植物样地内或周边设置动物样地,利用红外相机、陷阱等设备监测动物的种类和数量,从而全面了解森林生态系统中动植物的相互关系。​

样地调查还可以与其他调查方法相结合,如样线法、样点法等。样线法适用于快速了解调查区域内动植物的分布情况,通过沿着一定的路线进行观察和记录,可以初步确定物种的分布范围和多度。样点法主要用于定点观察,在某些特定的点上进行详细的调查,如鸟类的繁殖点、动物的饮水点等。将样地调查与样线法、样点法结合使用,可以从不同的角度获取动植物资源信息,相互验证和补充,提高调查结果的可靠性。​

(三)长期监测样地的维护​

长期监测样地对于研究动植物资源的动态变化具有重要意义,因此样地的维护至关重要。定期对样地进行检查,查看样地的边界标记是否清晰、固定标桩是否完好,如有损坏应及时修复或更换。在检查过程中,还要注意清理样地内的杂物,如人为丢弃的垃圾、倒下的树木等,保持样地的自然状态。​

防止样地受到外界破坏也是样地维护的重要工作。在样地周边设置明显的警示标识,提醒人们不要随意进入样地进行破坏活动。对于可能受到人类活动影响较大的样地,如靠近道路或农田的样地,可以设置围栏等防护设施,减少人为干扰。同时,要关注样地周边环境的变化,如土地利用方式的改变、气候变化等,及时记录这些变化,并分析其对样地内动植物资源的影响。通过有效的样地维护措施,保证长期监测样地的稳定性和数据的连续性,为动植物资源的长期研究提供可靠的数据支持。​

六、样地设置方法应用的意义​

(一)为动植物保护提供数据支持​

科学合理的样地设置方法能够获取准确的动植物资源数据,这些数据是制定动植物保护策略的重要依据。通过样地调查,可以准确掌握重点保护动植物的种群数量、分布范围、生长状况等信息,从而评估它们面临的生存威胁。如果在样地调查中发现某种保护植物的数量持续减少,或者其栖息地受到破坏,就可以及时采取保护措施,如建立保护区、限制人类活动干扰等。对于濒危动物,通过样地监测了解其繁殖成功率、幼体存活率等关键指标,为制定针对性的保护方案提供数据支持,有助于提高濒危物种的保护效果,促进生物多样性的保护和恢复。​

(二)助力生态系统研究​

样地调查获取的数据对于深入研究生态系统的结构和功能具有不可替代的作用。通过分析样地内动植物的种类组成、数量关系以及它们之间的相互作用,可以揭示生态系统的物种多样性和生态位分化情况,了解生态系统的稳定性和弹性。在样地中研究植物与动物之间的食物链关系、共生关系等,可以深入探讨生态系统的能量流动和物质循环过程。这些研究成果有助于我们更好地理解生态系统的运行机制,为生态系统的保护和管理提供科学指导,推动生态学科的发展。

(三)支撑资源管理决策​

在合理开发利用动植物资源方面,样地设置方法的应用能够提供关键的决策支持。通过样地调查,可以准确评估动植物资源的储量和可持续利用潜力。对于可利用的动植物资源,根据样地数据制定合理的开发计划,确定合理的采伐量、捕捞量等,避免过度开发导致资源枯竭。同时,样地调查还可以监测资源开发活动对生态环境的影响,及时调整管理策略,实现资源的可持续利用和生态环境的保护协调发展。例如,在森林资源管理中,根据样地调查数据确定合理的木材采伐区域和采伐量,既能满足经济发展的需求,又能保证森林生态系统的健康稳定。

七、结语

科技进步与生态保护需求推动样地设置方法革新。无人机遥感、物联网等新技术助力样地规划与环境监测,跨区域、跨生态系统的协同研究成为趋势。各国科研人员可通过共享数据,探究生物地理分布与生态系统响应。未来,应持续探索创新样地设置方法,以适应生态变化与研究需求,为动植物资源保护与利用提供支撑。

参考文献:

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