中赞比西河谷野生稀树草原保护区植被演替趋势评估：35年生态动态与大象干扰效应

这篇研究通过GIS（地理信息系统）和遥感技术（ERDAS/Terrset）分析了1985-2020年间赞比西河谷HSA-Rifa保护区的植被演替趋势。结果显示：裸地→草地→灌木→乔木的生态序列显著（p<0.01），大象活动导致树木死亡率与新生树密度负相关（r=0.442），但生态系统仍展现自我修复能力。研究为大型哺乳动物（如Loxodonta africana）干扰下的稀树草原（savannah）管理提供了科学依据。

　　

Study area

HSA-Rifa保护区位于赞比西河谷中游（16°6'59"S, 29°9'47"E），面积619 km²，年均降雨650 mm。该区域包含洪泛平原和悬崖地貌，植被以莫帕尼林（Mopane woodland）和米奥姆博林（Miombo woodland）为主，是非洲象（Loxodonta africana）等野生动物的栖息地。

Methods

研究采用多时相Landsat卫星数据（1985-2020），通过ERDAS软件进行辐射校正（FLAASH算法），利用最大似然分类（MLC）划分土地覆盖类型（林地/草地/裸地/水域）。地面验证采用20条1 km×5 km样带调查，结合CA-Markov模型分析植被演替趋势。分类总体精度达77.5%-94.9%（Kappa系数0.70-0.93）。

Vegetation trend changes for 35 years

1985-2020年间：

• 林地覆盖率增加15%，草地增加27.4%

• 显著负相关：林地vs草地（r=-0.967, p<0.01）

• 演替序列：裸地（1985）→草地（1990s）→灌木（2000s）→乔木（2015-2020）

• 2010年后林地沿赞比西悬崖扩张

Impacts of wildlife and human activities

• 大象导致4树种严重剥皮：莫帕尼（Colophospermum mopane）、猴面包树（Adansonia digitata）等

• 倒木密度与新生树负相关（r=0.442, n=20）

• 沿河区域每1000步平均2.4棵倒木

• 未发现人为伐木证据，火灾主要来自社区边界

Discussion

1985年大象扑杀（移除57%雌象）和丰水期（>800 mm降雨）促进植被恢复。1995-2000年干旱导致裸地扩张，但生态系统通过自然演替实现修复。研究强调：

1. 稀树草原对大型草食动物干扰具有韧性

2. 需重点保护易受象群破坏的C. mopane和A. digitata

3. 不推荐人工造林（可能破坏自然演替）

Conclusion

35年监测揭示了赞比西河谷植被的动态平衡机制。尽管大象活动改变植被结构，但生态系统通过自发演替维持功能。建议加强：

• 象群活动监测

• 关键树种保护

• 火情管理

  研究为非洲稀树草原保护区的适应性管理提供了重要范式。