
自然保护与休闲部
目录三次近似简介
自从完成《弗吉尼亚自然群落》(Fleming 等人2001 )的初步估算以来,我们在弗吉尼亚植被的清查和分类方面取得了长足的进步。该计划的清单工作人员记录了数百个新的重要的自然群落实例,并收集了数千个植被地块样本。我们已经分析了几个大型的多州区域数据集,从而可以评估范围广泛的地理环境中的植被样地数据,从而产生新的、完善的自然群落定义和强大的全州分类。DCR-DNH 生态学家继续开发和填充自定义植被图数据库,旨在对植被图数据进行标准存档和管理。到目前为止,该数据库已包含来自弗吉尼亚州各地的超过4700地理参考植被样地样本,其中大部分现在可以通过VegBank获取,VegBank 是由美国生态学会赞助的公共数据库。
弗吉尼亚州自然社区的此版本(近似值3 . 0 )详细介绍了生态群体的最新改进,并提供了有关每个群体内嵌套的社区类型的附加信息。第三次近似有更多的摄影图像,以新格式展示,展示了弗吉尼亚州自然群落令人难以置信的多样性。弗吉尼亚州的自然社区:生态群体和社区类型是 DCR-DNH 生态网页的配套资料,列出了完整的分类层次结构,并包括目前为弗吉尼亚州定义的82生态群体和308社区类型,以及它们的保护状况排名和更多信息的数字链接。该名单与其他自然遗产资源名单(珍稀植物和珍稀动物)一起提供,并每隔一至三年更新一次,以提供新信息。
除了生态社区群体的概念和命名变化之外,最近对全州数据的分析导致许多社区类型的命名发生变化。自2013列表发布以来,类别、生态组和社区类型的变化已在《弗吉尼亚州的自然社区:生态组和社区类型》附录 A 中概述
最后,我们选择在这项工作的标题中使用“近似”一词是为了强调我们任务的迭代性质。关于弗吉尼亚州的生态群落还有很多东西有待了解。生态系统并不是静止的。我们用来测量、分析和描述自然世界的技术在不断发展。随着我们继续与NatureServe 、其他州自然遗产计划的同事以及更大的USNVC 合作伙伴合作,社区类型级别的逐步分类将会实现。
任何分类的目标都是降低复杂性并促进沟通。自然群落的分类试图将自然界的生态复杂性,即生物与其非生物环境之间的复杂关系,划分为离散的类别。反过来,这些类别为清查、测绘、研究、监测、恢复和保护提供了生态系统目标。
自然社区是自然遗产司使命的核心。该机构依法负责记录、保护和管理“稀有、受威胁或濒危动植物物种的栖息地、稀有或国家重要群落以及其他自然特征”(《弗吉尼亚州法典》第10 . 1 : 209 - 217节)。使用弗吉尼亚自然群落来描述、清查和追踪自然群落,这是由 DCR-DNH 生态学家开发的层次分类。该分类提供了一个框架,可以在对保护、土地保护和管理有意义的范围内描述自然群落。自然群落是保护生物学工作的重要工具,有助于最大程度地保护生物多样性和正常运转的自然过程。通过识别和保护弗吉尼亚州所有自然群落类型的优秀典范,我们的大多数本地动植物物种(包括许多隐秘的和鲜为人知的物种)以及它们所依赖的生态过程都可以得到保护。
对弗吉尼亚州优秀或“重要”的自然群落事件进行定性记录的工作由大自然保护协会于1983发起,并自 DCR-DNH 于1986作为州立机构成立以来一直在继续。重要的自然群落事件是基于地点的自然群落的例子,其满足特定于群落的规模、条件和景观背景标准。示例性自然群落发生包括常见群落类型中最突出和最有活力的发生以及所有稀有群落类型的示例。稀有性和质量的评估基于工作人员生态学家的评估,通常会与弗吉尼亚州和其他州的其他知识渊博的人士协商。截至2017年初,DCR-DNH 已记录了弗吉尼亚州近1400起重大社区事件。DCR-DNH 珍稀植物、动物和重要自然群落事件数据库支持了超过60个自然保护区的识别和获取,并有助于指导清单清查、土地使用决策和其他形式的土地保护。
更多信息请参见社区生态计划页面。
什么是生态社区?
生态群落是共存的、相互作用的物种集合体,与自然环境和相关生态过程一起考虑,通常在地形上重复出现。目前的处理方法仅限于自然群落,即那些只经历过极少人为改变或在物种相互作用和干扰的自然机制下从人为干扰中恢复过来的群落。但是,Virginia的任何一部分景观都没有完全逃脱现代人类直接或间接的影响,只有少数偏远的小栖息地为与欧洲定居前状况基本保持不变的社区提供了支持。这里处理的大多数群落,虽然在组成或结构上有些变化,但都处于从某种形式的人为干扰(如农业转化或伐木)中恢复的中后期阶段。本文件通常不包括最近经历过干扰的早演替群落或经过高度改造的栖息地,如田野和人工维持的处于演替停滞阶段的人工林。尽管如此,这些社区覆盖 Virginia 的大片地区,只要有足够的时间和免受进一步的人为干扰,它们可能会发展成自然系统。一些在该州非常罕见、目前仅以高度退化的实例为代表的群落因其对该州生物多样性的重要性而被列入其中。
某个地点的植物具体组合通常与基岩类型、土壤化学、坡度、朝向和海拔等非生物因素密切相关。照片© Gary P. Fleming。Classifications of natural communities can be based on numerous variables that account for the complexity we see in nature (e.g., vegetation, fauna, landforms, hydrologic regime, geography), used singly or in combination. Natural community classifications prepared by Natural Heritage ecologists for several other eastern states (e.g., North Carolina [Schafale 2012], Pennsylvania [Zimmerman et al. 2012], Vermont [Thompson and Sorensen 2000], and New York [Edinger et al. 2014) often use a "multi-factor" or biophysical approach that incorporates both biotic and abiotic elements in a community concept. Except in deepwater systems, plants have proven to be the most useful components for characterizing finer-scale communities on the landscape and providing a basis for comparing classifications covering different geographic areas. Plant species are faithful indicators of site conditions, and plant species collectively (i.e. vegetation) reflect the biological and ecological patterns across landscapes. Thus, plants are commonly used as surrogates to characterize and define ecological communities. While animals, especially invertebrates, can be very important in natural communities, they are often highly mobile, difficult to document, and found in many different ecological settings. Likewise, environmental conditions and processes encompass a spatially diverse array of factors from regional climate to site-specific moisture conditions that are impossible or excessively time- and labor-intensive to measure directly. Plants and vegetation are essentially immobile, readily measured (both directly and via remotely-sensed data), and typically reflect specific site conditions. For these reasons, a classification based on vegetation can serve to describe many (though not all) facets of biological and ecological patterns across the landscape. The United States National Vegetation Classification (USNVC) developed by NatureServe (formerly the Association for Biodiversity Information, ABI), The Nature Conservancy (TNC), and state Natural Heritage programs, in conjunction with the Vegetation Panel of the Ecological Society of America and the Federal Geographic Data Committee, delivers a comprehensive vegetation-based approach to the classification of ecological communities (Grossman et al 1998, FGDC 2008, Faber-Langendoen et al. 2009, Jennings et al. 2009).
有关 USNVC 及其发展的详细信息,请访问USNVC.org和NatureServe
弗吉尼亚州自然社区第三近似法是一种可以识别、命名和排名弗吉尼亚州自然社区的系统。它是由 DCR-DNH 生态学家开发的,是针对该州植被和自然群落的全面、分层分类,可供一系列用户在现场应用,并与 USNVC 的国家标准在其最精细的层次上相联系。我们分类的两个核心原则是:( 1 ) 分类的基本系统单位基于包含植被完整植物区系组成的定量、样地参考数据;( 2 ) 这些单位是通过使用多元技术对数据进行严格分析而确定的。
在苏塞克斯县大自然保护协会的松树林保护区收集植被地块数据。照片: ©加里·弗莱明。工作人员的生态学家于1989开始收集定量植被数据,截至2017年初已在弗吉尼亚州超过4700样地进行采样(图1 )。我们的项目坚定地致力于“基于样本”的社区分类方法,该方法依赖于从支持均质植被的均匀区域收集的结构、植物区系和环境地块数据。虽然这种类比并不完美,但每个地块的数据都可以被视为一个“标本”,可以与其他地块的数据进行比较,以划定植被“分类单元”,就像植物学家分析保存的植物标本以确定物种的分类界限一样。因此,观察、测量、描述和比较植被的程序被标准化到特定的尺度,这比通过纯粹定性的实地观察更有利于精确和客观地表征植被类型。每个地理参考植被样地样本的数据都存档并管理在我们称为 VAPLOTS 的定制数据库中,以确保数据标准化并可用于将来的进一步分析或重新分析。VAPLOTS 中的静态数据子集(没有精确的地理坐标)现在可以通过VegBank获取,VegBank 是由美国生态学会赞助的可公开访问的数据库。
用于数据收集和分析的标准 DCR-DNH 协议在单独的介绍部分中进行了总结。

图1自1989以来 DCR-DNH 生态学家采样的4 、 758植被样地的大致位置。
最初,这些样地数据的很大一部分是作为景观级研究的一部分收集的,研究范围包括乔治华盛顿和杰斐逊国家森林的几个独立区域(Fleming and Moorhead 1996 、Rawinski 等人1996 、Coulling 和 Rawinski 1999 、Fleming and Moorhead 2000 );约克县的格拉夫顿池塘群(Rawinski 1997 );弗吉尼亚州东南部的三个相邻流域(Fleming and Moorhead 1998 );贝尔沃堡军事保留区(McCoy 和 Fleming 2000 );北部沿海平原的帕芒基河流域(Walton 等人2000 );布尔朗山脉(Fleming 2002 b);马纳萨斯国家战场公园(Fleming and Weber 2003 );谢南多厄国家公园(多个项目);以及波托马克峡谷(Fleming 2007 )。
在过去的二十年中,分类举措已转向使用在更广泛的地理范围内收集的数据进行分析,其中包括:
这些项目除了与邻近州的同事一起研究特定群体或类型之外,还使我们能够在区域基础上重新审视景观规模项目产生的数据和结果,并加深了对弗吉尼亚植被单元与其他州和 USNVC 提出的植被单元之间关系的理解。
第三次近似的结构与《弗吉尼亚自然社区》的先前版本类似。分类是分层的,每个连续级别将其下方的单位组织成类似实体的组。弗吉尼亚州分类层次的划分从上到下如下:
系统是分类层次的最上层。系统级别基于大规模水文制度,包括五个部分:陆地系统包括所有高地(非湿地)栖息地,而沼泽系统涵盖所有以木本植物和挺水草本植物为主的非潮汐湿地。河口系统包括涌现和浮动/淹没潮汐湿地,延伸至潮汐影响的上游边界。河流系统和海洋系统各自由一个支持维管植物的生态群代表。该系统级处理基本遵循 Cowardin 等人 ( 1979 ) 的观点,但其中淡水潮汐湿地被纳入河口系统,而一些原本属于 Cowardin 等人 ( 1979 ) 的湖泊系统的群落则被纳入了沼泽系统。其他专家组目前正在研究或开发缺乏维管植物的深水湖泊、河流、河口和海洋系统群落以及地下系统(洞穴)群落的分类。
生态分类旨在帮助组织生态社区群体,主要基于总体气候、地理和土壤的相似性。生态分类级别最初源自 Schafale 和 Weakley ( 1990 ) 对北卡罗来纳州自然群落的三阶近似分类的可比级别,但名称和概念随着时间的推移而发生了变化。我们定义了14生态类别来组织弗吉尼亚州的自然群落。这些类别不一定互相排斥,但可以对在景观中经常同时出现的、在地理和地形上相关的社区群体进行分组。
高海拔森林、草原和岩石露头
低海拔中生森林
低海拔干旱和干旱中生森林
低海拔林地、荒地和岩石露头
海洋区群落
内陆沿海平原和外山麓的沙质林地
冲积洪泛平原群落
山区非冲积湿地
沿海平原和山麓非冲积湿地
沿海平原饱和泥炭地
非潮汐海洋湿地
河流植被
潮汐湿地
海洋植被
生态社区组是组织社区类型的分类级别。生态群落群落是具有地形、土壤、地貌和总体植物区系相似性的群落类型的集合。生态群落群体中的群落类型通常分布在该州的不同地区,并且由于生物地理影响而具有植物区系差异。社区群体在景观上的范围有所不同,有些定义非常广泛,地理覆盖范围很广(例如,橡树/石楠森林),而其他社区群体的概念和分布非常狭窄(例如,山麓花岗岩平岩)。少数群体(例如内陆盐沼)可能仅在弗吉尼亚州出现一次,但据了解在其他州也有代表。然而,大多数生态社区团体对自然社区的定义相对粗略,这可能更适合生态建模和植被测绘等大规模应用。此外,他们采用的概念和术语对于广大潜在用户来说都是易于传达、熟悉且有用的。
社区类型是分类系统的最细级别,嵌套在生态社区组内。群落类型是表现出相似的总体物种组成和植被结构、出现在相似的栖息地条件下的植物群落,并且在大多数情况下在整个景观中重复。群落类型级别相当于美国国家植被分类系统 (USNVC) 的协会级别 (Grossman等人1998 、Jennings 等人2009 、USNVC 2016 ),并且是大多数植物区系分类学派 (Whittaker 1962 、Braun-Blanquet 1965 、Westhoff 和 van der Maarel 1973 、Moravec 1993 ) 使用的概念。社区类型是社区清单和保护行动所针对的级别,因此,它也是跟踪社区事件和分配保护状态等级的级别。
命名社区类型的协议在“收集和分析植被数据的程序”的介绍部分中进行了描述。
弗吉尼亚州自然社区与 USNVC 和其他分类系统的关系Since the middle 1990s, the United States National Vegetation Classification (USNVC) has been developed and implemented first by The Nature Conservancy (TNC), and since 2001 by NatureServe, always working with the network of Natural Heritage Programs and U.S. Federal Agencies, in conjunction with the Vegetation Panel of the Ecological Society of America and the Federal Geographic Data Committee (Grossman et al 1998 , FGDC 2008 , Jennings et al. 2009). Today, this group of cooperators is known as the USNVC Partnership (USNVC 2016 ). The United States National Vegetation Classification (USNVC) is a jurisdictional subset of the larger International Vegetation Classification of Ecological Communities (IVC), which is maintained by NatureServe in an institutional database. The North American units of the IVC are posted online via NatureServe Explorer. The USNVC employs a hierarchical classification scheme that has more recently been termed the 'EcoVeg approach' (Faber-Langendoen et al. 2014, Faber-Langendoen et al. 2016 , Faber-Langendoen et al 2017). The approach, provides an 8-level hierarchy for natural types, with three upper (formation) levels, three mid (physiognomic-biogeographic-floristic) levels and 2 lower (floristic) levels, and a separate 8-level hierarchy for cultural types. The entire hierarchy has been applied to the vegetation of the United States and the types and descriptions are made available on-line through the USNVC Hierarchy Browser. The units of the two finest levels, the Alliance and Association, are maintained through the USNVC review board to ensure consistent definitions. Proposed revisions are reviewed both locally and nationally and changes are published in the Proceedings of the U.S. National Vegetation Classification.
弗吉尼亚州的 DCR-DNH 生态学家与 NatureServe 合作开发了最精细的植物区系分类协会。USNVC 协会的规模与弗吉尼亚自然社区分类中的社区类型相同,并且在大多数情况下与社区类型具有一一对应的关系。然而,社区类型具有弗吉尼亚州特有的名称和概念,而关联则根据植被的范围广泛表现来命名和定义。
另一个相关分类是美国陆地生态系统的非层次分类(Comer 等人2003 )。与弗吉尼亚自然社区的生态群体级别一样,生态系统是关联的集合。NatureServe Explorer 提供对生态系统分类的访问,该分类已被用作美国地质调查局的国家差距分析计划、 LANDFIRE 计划和大自然保护协会的美国东北部自然栖息地的地图图例,所有生态模型都将弗吉尼亚州纳入其覆盖范围。弗吉尼亚自然群落分类中的生态组级别在概念上与生态系统相似,但两个分类单位在地理尺度上有所不同。生态群体是在弗吉尼亚州的范围内定义的,而生态系统则是区域性的,按照地理省份进行划分。为了说明这种关系,对弗吉尼亚州的自然群落和陆地生态系统分类进行了交叉对比(Comer et.al 2003 )可在我们的网站www.dcr.virginia.gov/natural-heritage/document/vaclass-system-xwalk-updateto 3 rdapprox.xlsx上找到弗吉尼亚州采用的“自然社区”方法的缺点之一是,分类各个级别的社区名称与类似分类中使用的社区名称对应性不完美。例如,尽管我们采用了北卡罗来纳州第三近似自然群落分类(Schafale 和 Weakley 1990 )中使用的许多名称,但两个州之间的巨大生物地理差异使得我们无法完全做到这一点,因为每个州都有另一个州所缺乏的群落。此外,社区命名法中使用的许多术语(包括“沼泽”、“沼泽地”和“湿地”)的口语应用差异很大。我们通过添加技术术语和缩写表来解决后一个问题,该词汇表清楚地表达了我们对可能不熟悉或模棱两可的术语的解释。
由于植被和相关场地条件在整个景观中是逐渐变化的,因此在现场识别社区类型或生态社区群体有时会很困难。虽然在某些地区植被类型之间的界限可能很明显,但更多的时候它们是由广阔的成分和环境过渡区来表示的。重要的是要认识到,DCR-DNH 分类系统与其他类似系统一样,试图将一组极其复杂的因素划分为用于保护、绘图和管理的实际单元。这种人工群体结构永远不可能是完美的,并且总会存在中等、异常和/或难以分类的环境和植被。
未来方向和反馈
州社区类型的详细描述正在进行中。这些描述将包括有关社区分布、保护状况、管理考虑的信息,以及有助于在现场识别社区的关键特征。我们计划以可通过本网站获取的格式提供这些信息。同时,您可以通过基于网络的生态群体描述中的NatureServe Explorer链接以及我们可下载的社区列表文档《弗吉尼亚州的自然社区:生态群体和社区类型》获取更详细的信息。
与往常一样,我们感谢并欢迎对我们工作的评论或反馈,以及有关弗吉尼亚州自然社区的信息或问题。点击此处获取联系信息。
致谢
此分类是无数人多年努力的结果。作者对他们表示感谢,但遗憾的是,由于篇幅和后勤原因,无法提及所有为我们了解弗吉尼亚植被做出贡献的人。
许多现任和前任 DCR-DNH 员工和承包商都进行过或协助过生态实地工作、数据分析和数据管理,但特别感谢 Phillip Coulling、Kirsten Hazler、Barbara Gregory、Megan Rollins、Kathleen McCoy、Dean Walton、Tom Rawinski、Bill Moorhead、Shelly Parrish、Joe Weber、Chris Clampitt、Tad Zebryk、Chris Ludwig、Allen Belden、Nancy Van Alstine、Johnny Townsend、Mark Hall、Tresha White、Gina Pisoni、Catherine Johnson、Claiborne Woodall、Bill Dingus、Bryan Wender、Rebecca Wilson、Darren Loomis、Dot Field、Mike Leahy、Jennifer Allen、David Richert、Mike Lipford 和 Dorothy Allard 做出的重大或持续贡献。
提供宝贵数据和帮助的合作者和顾问包括 Harold Adams、Kadrin Anderson、Mark Anderson、Woodward Bousquet、Pete Bowman、Eric Butler、Elizabeth Byers、Kevin Caldwell、Byron Carmean、Leah Ceperley、Gwynn Crichton、Tom Dierauf、Judy Dunscomb、Tabitha Eagle、Don Gowan、Stephanie Flack、Cris Fleming、Tony Fleming、Irene Frenz、Cecil Frost、Tom Govus、Jason Harrison、Mike Hayslett、Michael Kieffer、David Knepper、Susan Leopold、Steve Martin、Robert Mueller、Leah Oliver、Ken Metzler、Erik Molleen、Doug Ogle、Greg Podniesinski、Stephanie Perles、Milo Pyne、Rick Rheinhardt、Erin Riley、Garrie Rouse、Mike Schafale、Vickie Shufer、Rod Simmons、Rob Simpson、Jocelyn斯莱登、克里斯汀·斯莫尔、查尔斯·史密斯、莱斯利·斯内登、斯科特·索斯沃思、史蒂夫·斯蒂芬森、查尔斯(莫)史蒂文斯、玛丽·特拉瓦格里尼、吉姆·范德霍斯特、唐娜·韦尔、斯图尔特·韦尔、艾伦·威克利、汤姆·维博尔特、哈尔·威金斯、加里·威廉姆森和约翰·杨。
最后,我们衷心感谢以实际行动支持弗吉尼亚州社区清查和文献工作的客户——国家公园管理局:克里斯汀·艾伦、汤姆·布朗特、温迪·卡斯、戈登·奥尔森、尼克·菲斯切利、布莱恩·戈西拉、贝丝·约翰逊、梅丽莎·坎格斯、约翰·卡里什、克里斯·李、黛安·帕维克、卡罗尔·波利奥、查克拉夫金德、布伦特·斯图里等等。美国林务局:约翰·贝尔莫尔、史蒂夫·克罗伊、迈克·多纳休、肯尼斯·希克曼、弗雷德·胡贝尔、丽莎·纳特、杰西·奥弗卡什等。国防部: Jason Applegate、Robert Dennis、Alan Dyke、York Grow、Dorothy Keough、Tim Stamps 和 Robert Wheeler。美国环境保护署: Alva Brunner。美国鱼类和野生动物管理局: Stephanie Brady、Lloyd Culp、Pamela Denmon、John Gallegos、Sue Rice 和 John Schroer。NatureServe: Milo Pyne、Mary Russo、Lesley Sneddon、Judy Teague、Rickie White 等。DCR州立公园部门: Theresa Duffey 。弗吉尼亚户外基金会: Leslie Grayson。
DCR-DNH 数据经理 Megan Rollins 与生态小组合作设计了该网站,并负责其多年来的实际实施和迭代更新。DCR IT 专家 Andy Patel 设计了一个自定义数据库来管理第三次近似的生态组照片库。我们还要感谢所有慷慨地向网站贡献照片的个人,特别是 Irvine Wilson、Hal Horwitz 和 Kenneth Lawless。
