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单词 人工林鸟类资源的经营和管理
释义

【人工林鸟类资源的经营和管理】
 

拼译:birds management in plantations
 

它是森林鸟类研究的重要内容之一。人工林是区别于原始林及天然次生林的一种特殊森林环境,由于采取科学的造林和育林技术,各种用途的人工林(如防风固沙林、农田防护林、水土保持林、田间林网体系等)在树种选择、造林密度、林分组成和配置以及混交类型方面很不相同,形成的森林环境多种多样。此外,人工林的不同发育阶段、植被的水平层次和垂直层次也都发生明显变化。人工林是鸟类重要栖息地类型之一,随着国内外人工林面积不断扩大,研究鸟类群落对人工林环境的反应以及人工林环境对鸟类群落的影响,对于鸟类资源保护,尤其是对濒危珍稀鸟类的保护很重要,对于如何发挥和利用鸟类对有害昆虫的控制作用也有特殊重要的意义。

早在20世纪初,美国、中欧、北欧及英国已有一些文章涉及到森林演替与鸟类种类的关系,以及营林措施对鸟类种类及数量的影响。例如,1965年,芬兰哈帕宁(A.Haapanen)在研究天然林繁殖季节的鸟类及影响这些鸟类选择栖息地的生态因子时,结合旱地森林和湿地森林从火烧迹地开始的演替过程,分析不同演替阶段的特征鸟类。他将旱地森林演替分为开阔灌木、密闭的松灌木、幼年松林和顶极松林等阶段;湿地森林分为开阔的阔叶灌木、密闭低矮的阔叶灌木、密闭高大的阔叶灌木、高大阔叶林、高大针阔混交林及顶极云杉林等阶段。分析鸟类组成时,依据每种鸟的取食和筑巢生态特征,分别划分为地面、树上和灌木及空中取食者,地面、树上、灌丛及洞中筑巢者等等。结果表明,开阔灌木中的鸟类多在地面筑巢,在地面或空中取食;高大密闭灌木中的鸟类多在灌木中筑巢;那些在树上或树洞中筑巢的种类,仅限于出现在高大森林演替阶段。他们还注意到,经营管理过的干旱森林缺少枯立木,发育到杆材阶段的松林缺少洞穴筑巢鸟类。在湿地森林,营林措施促进林木生长,森林演替缺少阔叶灌木及高大阔叶林阶段,因此也没有这两个阶段的特征鸟类。营林措施可能伤害一些开阔灌木中的鸟类以及阔叶灌木、高大阔叶林及洞穴筑巢的鸟类,而依赖云杉的某些鸟类、疏林及开阔林中的鸟类可能得到益处。

随着森林工业的发展,50年代以后,欧、美许多地方逐渐将利用价值较低的次生阔叶林或次生针阔混交林改造成湿地松或火矩松人工林,以满足纸浆工业的需要。这种林地转换使当地的植被结构和组成发生重大改变。1956年,约翰斯顿(Johnston)和奥德姆(Odum)就曾注意到美国东南部成年人工松林缺少繁殖鸟,并认为是缺乏中层的及下木层的发育及成年林分垂直结构的均匀性。以后的研究多集中在人工林鸟类组成及数量的季节变动,并与附近的原始林和天然次生林相比较,以确定人工林不同发育阶段对繁殖鸟和越冬鸟的相对密度、种类及鸟种多样性的影响。1979~1980年,蔡尔德思(E.Childers)等在弗吉尼亚中部取样调查8块不同年龄阶段(2~24a)的火炬松人工林及2块次生松——阔混交林(58~83a)的鸟类种类和数量。他们发现2a和5a生的人工林夏季鸟类数量最多,而较老的人工林中数量下降。次生林的鸟类数量、种类都比幼年人工林显著减少,可与7~24a的人工林相比较。他们还注意到不同季节、不同年龄阶段的人工林的鸟类组成的改变。11a以下的人工林具有优势种,11~24a的人工林没有优势种,次生林也没有优势种,许多种类以适度的数量出现。他们认为草籽和昆虫种类数量较多,大量枯立木、林间小道及其它边缘因子的存在是夏季幼年人工林鸟类密度和多样性指数高的原因。而栖息在15a林龄以上人工林的鸟类主要是在树干和叶片上取食种类,这与幼年人工林多为下木层取食种类不同。较老的人工林,林缘已不那么分明,林间小道及枯立木已被植被遮盖,鸟类数量减少与树冠密闭及下木层迅速死去相一致。1978年迪克森(Dickson)和塞克尔奎斯特(Segelquist)、1979年泰特灵顿(Titterington)和康诺(Conner)、1989年凯勒(Kellar)的研究资料都表明,皆伐后的幼年人工林显然为多种鸟类提供了适宜的栖息地,这些鸟类不出现在次生林早期演替阶段。随着人工林的成熟,同一地区次生林的鸟类也会逐渐出现在各种年龄的人工松林中。他们认为,在60%次生林仍然存在的情况下,小块分散的次生林转变为人工松林不会对该地区鸟类产生不利影响。

在美国佛罗里达州,84%的天然长叶松林被湿地松人工林取代。精细的人工林整地会加速树冠较早密闭,阻止冠下木层生长,减少巢址和覆盖物。1985年,里彭宁(Repenning)等的研究资料表明,天然长叶松林的繁殖鸟密度、种类、鸟种多样性(BSD)及生物量最高,且不同于各不同年龄组(1a,20a,24a和40a)的湿地松人工林;鸟类群落组成的相似性也很小。该研究资料表明,天然长叶松林转换为湿地松人工林后,对天然长叶松林的繁殖鸟有长期不良影响。尽管由于树龄增加及经营管理、人工林鸟类群落与天然林的鸟类群落相似性增加,仍不能维持天然林繁殖鸟类群落。1a生人工林中的冬季鸟类密度最高,但这不是天然林常见的鸟类群落。中等年龄的人工林(10a,24a)也可为越冬鸟类提供栖息地,但不能为留鸟提供合适的栖息地。40a生人工林组成与天然长叶松林相似,往往已达到轮伐年龄。结果,人工林的短期经营对鸟类群落有严重威胁。

人工林的经营管理措施对鸟类群落的影响是另一重要研究领域。1980年诺恩(Noon)等、1984年赖斯(Rice)、1986年科迪(Cody)等认为鸟类栖息地的利用受植被结构的影响。1977年韦伯(Webb)等、1979年Titterington等、1981年Crawford等指出,营林措施可更改森林结构特点并影响繁殖鸟的分布,大面积皆伐对鸟类影响最严重。由于可利用的树洞及可凿洞的树资源减少,一些凿洞筑巢(初级洞穴筑巢鸟类)和树洞营巢(次级洞穴筑巢鸟类)者相应减少。此外,一些猛禽需要大片连续的成年林才能生存。带状砍伐及成片保留一些成年树,可减少对鸟类的威胁。由于皆伐后不同森林演替阶段都有其特征鸟类,经营者可通过保持不同年龄的森林混和体促进各种鸟类的出现。

择伐是不同龄森林经营中的常用方法。与同龄林经营管理方法不同,择伐强度变动很大。1986年,查德威克等(N.Chadwick)的研究资料表明,薪炭树砍伐后的林地,树冠开阔,地表植被稠密,有较多的鸟种和数量,鸟类群落组成也与没经砍伐过的林地明显不同。砍伐强度相似的林分之间鸟类群落组成相似,不同砍伐强度的林分之间差别显著,鸟类群落也明显不同。

许多研究资料表明,不同季节鸟类的栖息地利用及取食行为有所不同,经营者可能必须同时考虑鸟种和季节的特殊栖息地需要。尽管植被结构被认为是影响鸟类种类组成和数量变动的重要因素,鸟种多样性还可能受植被多样性的影响。1985年,莫里森等(M.Morrison)研究冬、夏两季鸟类对树种的利用时发现,各种鸟类冬季利用北美翠柏(Calocedrus decurrens)的机会相对较多,可能是其它树种的树皮比较紧密,不像北美翠柏树皮那样疏松易剥落,因而更容易从树皮下获得食物。减少北美翠柏的立木密度,可能会降低越冬鸟类的存活率。1990年,B.Rollfinke指出其他经营措施,如灌溉条件也可改变林下植被的种类组成及无脊椎动物的数量,直接影响森林鸟类对资源的可利用性(如巢址、食物及覆盖层),因而间接影响鸟类。

综观近期研究资料,人工林鸟类的经营管理如同森林鸟类一样,主要集中在鸟类群落结构和森林植被结构两个方面,即鸟类与栖息地的关系。一般认为鸟类的栖息地选择是一种长期演化形成的获得性机制,既可确保鸟类个体找到适宜生存的环境,又会使某一种鸟类与其环境中的某些特殊成分相联系,从而反映出该种鸟类在生态和行为方面的一些特征。如何从复杂的栖息地条件中找出影响鸟类生存的直接因子和间接因子是当前的活跃研究领域。通过量测直接因子的各种参数并根据这些容易观察到的直接关系,归纳成各种假设,称为模型。如果直接因子和最终因子之间有较好的相关性,则可继续演绎推导出鸟类与环境之间以及鸟类相互之间的可预报模型。成功的模型有明显的实用性,可根据对栖息地变量的量测预报出某种鸟类的个体数或各种鸟类的相对密度。有时,一种鸟类的有无常会与一组环境测量值密切相关。实际应用中,通过了解鸟类与栖息地变量之间的关系和联系,能预测某种鸟类对天然的或人工的栖息地改变所产生的反应。不仅可以预报当地栖息地的某些成分发生变化时,哪些鸟类种群数量可能会下降,还可根据数量下降的种群,采取适宜的经营措施,增加和恢复种群数量。当然,鸟类与环境间的关系是复杂的,不同鸟类之间也有相互作用。不论如何,由植被多样性所表示的植被结构的复杂性可以反映鸟种多样性。只有通过对适宜栖息地变量的仔细测量并结合物种生态学的深入研究,才可能从各种竞争替代者中区别出独立成分。各种定量研究鸟类栖息地方法中,多变量统计方法(主成分分析、判别函数分析、典型相关分析等)有许多优点。1981年,诺恩(Noon)主张取样方法应标准化,以便不同研究资料之间可相互比较。在今后一段长时间内,探讨利用多变量方法和生态位理论模型化管理人工林鸟类资源仍是研究的热点。

单一鸟种的栖息地管理模型对于特殊种的经营是必要的,有关鸟类组群的栖息地联合体的信息更有利于一般的资源规划和环境监测。已有一些学者根据栖息地利用的相似性确定鸟类组合,称为鸟类集合体,又叫作演替联合体或经营管理集团。如何客观地确定和描述各个集团,洞悉某一集团内鸟类数量变化原因,评价和预测栖息地维持鸟类生活的能力,也是今后的重要研究领域。

【参考文献】:

1 Haapanen A.I.Ann.Zool.Fenn.,1965,2:153~196

2 Capen D E,et al.USDA Forest Service Gen.Tech.Rep.Rm 1981,87

3 Morrison M L,et al.J.Wildl.Manage.,1985,49(4):1098~1102

4 Repenning R W,et al.J.Wildl.Manage.,1985,49(4):1088~1098

5 Chadwick N L,et al.J.Wildl.Manage.,1986,50(3):398~405

6 Childers E L,et al.J.Wildl.Manage.,1986,50(3);406~413

7 Thompson F R,et al.J.Wildl.Manage.,1988,52(4):771~777

(中国林业科学研究院林业研究所楚国忠副研究员撰)

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