《Discover Plants》:Wood species diversity, regeneration status and anthropogenic threats in Gewecha natural forest, Northwestern Ethiopia
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为解决格韦查天然森林物种多样性、再生状况及人为影响的研究空白,研究人员开展了木本物种多样性、再生状况及人为威胁的研究。结果显示该森林物种有一定多样性但重要物种再生差,人为活动影响大。此研究对保护森林生态有重要意义。
在广袤的地球生态系统中,热带地区宛如一座生物多样性的宝库,承载着全球三分之二的生物种类 。这里的自然森林,历经千百年的生态演变,宛如一个复杂而精妙的生命舞台,各种树木与植物相互交织,为众多生物提供了赖以生存的家园。然而,近年来,人类活动的触角不断延伸,给这片生机勃勃的森林带来了前所未有的挑战。过度的资源开发、不合理的土地利用,让森林资源急剧减少,生物多样性面临严重威胁。
在埃塞俄比亚西北部,有一片名为格韦查(Gewecha)的天然森林,它对于当地居民的生活至关重要,不仅提供了食物、传统药材、水源,还为动物和蜜蜂提供了栖息地与食物来源,森林中的木材、野果等产品也增加了居民的收入。但令人担忧的是,这片森林正遭受着诸多威胁,森林面积逐渐被农业用地和牧场蚕食,树木被大量砍伐用作燃料,过度放牧使得植被遭到严重破坏。可奇怪的是,此前竟然没有关于这片森林物种多样性、分布及再生潜力的研究记录。
为了填补这一重要的知识空白,来自米赞泰皮大学(Mizan Tepi University)、埃塞俄比亚林业发展局(Ethiopian Forestry Development)和因吉巴拉大学(Injibara University)的研究人员 Yirged Libmogn、Hailie Shiferaw Wolle 和 Ewunetu Tazebew,开展了一项关于格韦查天然森林木本物种多样性、再生状况及人为威胁的研究。该研究成果发表在《Discover Plants》杂志上,为我们深入了解这片森林的生态状况提供了宝贵的信息。
研究人员采用了多种关键技术方法来开展研究。在植被调查方面,他们在 116 公顷的森林内设置了 37 个 20m×20m 的样方,对胸径(DBH)≥2.5cm 的树木进行测量、计数和记录;同时在样方的特定位置设置 5m×5m 的子样方,用于统计树苗和幼树的数量。在社区调查方面,他们选取了 3 个与森林紧密相关的村庄,对 85 户居民进行访谈,并组织了 3 次焦点小组讨论,以此了解社区居民对森林变化的感知和看法。
研究结果
- 木本物种多样性和组成:研究人员在格韦查天然森林中共鉴定出 23 种植物,分属于 17 个科。其中,菊科(Asteraceae)是最主要的科,占总植物种类的 23.5%,豆科(Fabaceae)和爵床科(Acanthaceae)次之。植物的生活型以灌木为主(56.6%),其次是乔木(39.1%)和草本(4.3%)。该森林的香农 - 维纳多样性指数(H’)为 2.34,均匀度为 0.32,丰富度为 15.5。
- 基部面积、频率和重要值指数(IVI):所有木本物种的基部面积为 202.22m2/ha,其中无花果(Ficus sycomorus)、昆士兰木棉(Stereospermum kunthianum)和大戟科巴豆(Croton macrostachyus)的相对优势度较高,分别为 88.37%、5.9% 和 4.1% 。相对频率最高的物种为金黄猪屎豆(Calpurnia aurea)、大戟科巴豆和绒毛山柑(Capparis tomentosa)。重要值指数最高的是无花果,其次是金黄猪屎豆、大戟科巴豆等。
- 木本物种的种群结构:研究发现,部分物种如埃塞俄比亚藤子(Entada abyssinica)和柔软风车子(Combretum molle)的种群结构呈间断的 J 形,具有良好的再生状况;而大戟科巴豆、昆士兰木棉和无花果等则呈 J 形结构,以成熟树木为主,幼苗和幼树较少。总体上,该森林的累计高度等级分布呈钟形,胸径等级分布呈 U 形,表明其再生潜力较差。
- 木本物种的再生状况:研究共发现 1378 个木本物种个体,其中幼苗和幼树有 1207 个,属于 23 个物种。部分物种如辛氏爵床(Justicia schimperiana)、金黄猪屎豆等的幼苗和幼树数量较多,再生状况良好;而有些物种如商陆(Phytolacca dodecandra)、卡氏柏(Cupressus lusitanica)等只有幼树,没有幼苗,再生状况较差;无花果、昆士兰木棉等物种则只有成年个体,无再生能力。
- 社区对格韦查天然森林覆盖变化的感知:约 87.3% 的受访者认为森林植被覆盖随时间大幅减少,80% 的受访者表示植被覆盖变化程度高。焦点小组讨论也表明,树木和灌木物种的密度大幅下降。
- 人为对格韦查天然森林的影响:受访者认为导致森林退化的主要因素包括薪材采集(42.4%)、牲畜放牧(18.8%)、人口增长(15.5%)、采矿或滚石(7.1%)和建筑材料使用(6%)等。此外,56.5% 的受访者在森林中放牧,36% 的受访者使用森林中的树叶和树枝作为饲料。
研究结论与讨论
研究结果表明,格韦查天然森林以小型乔木和灌木物种为主,这意味着它曾遭受过过度开发和人类活动的强烈影响。虽然该森林在保护无花果和大戟科巴豆等重要物种方面具有一定作用,但一些经济价值较高的本土树种,如昆士兰木棉、疏花瑞木(Rytigynia neglecta)和刺蕊草(Clausena anisata)在森林中的数量较少。大部分重要物种的再生状况不佳,甚至完全没有再生能力。
人为活动是导致格韦查天然森林覆盖变化的主要原因。薪材采集、放牧土地扩张和人口增长是影响森林覆盖的关键因素。这些活动不仅改变了森林的物种组成,还对森林的再生能力造成了严重破坏。例如,过度放牧会损害或杀死幼苗和幼树,建筑材料的采集会降低物种浓度和再生能力。
这项研究的意义重大,它为格韦查天然森林的保护和管理提供了重要的科学依据。研究人员建议,提高社区居民的环保意识、开展富集种植和实施零放牧机制,有助于改善森林的现状。此外,进一步研究适合社区需求的森林管理方案,对于维持森林及其生态系统服务功能至关重要。未来,只有通过科学合理的管理和社区居民的共同参与,才能让这片森林重焕生机,实现生态可持续发展。
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