河北省陸地生態系統定位研究體系建設芻議

畢 君 ，李東洪

（1.河北省林業科學研究院，河北 石家莊 050061；2.河北省林木良種工程技術研究中心，河北 石家莊 050061；3.南宮市委黨校，河北 邢臺 055750）

河北省陸地生態系統定位研究體系建設芻議

畢 君1，2，李東洪3

（1.河北省林業科學研究院，河北 石家莊 050061；2.河北省林木良種工程技術研究中心，河北 石家莊 050061；3.南宮市委黨校，河北 邢臺 055750）

根據國內外陸地生態系統長期定位研究的背景、發展現狀和趨勢，在分析河北省生態區位和地貌類型特殊性的基礎上，論述了河北省陸地生態系統長期定位研究建設的意義與迫切性，提出了“十二五”河北省陸地生態系統長期定位研究站網建設布局的初步設想和相關建議。

陸地生態系統；定位研究；背景；意義；布局；建議；河北省

1 生態系統長期定位研究的背景和意義

20世紀下半葉以來，氣候變化、水土流失、干旱缺水、物種減少等生態危機正嚴重威脅著人類的生存與發展。隨著1992年“世界環境與發展大會”的召開和1997年“京都議定書”的簽訂，以及2000年聯合國《千年生態系統評估》的開展，人們越來越關注地球生態系統的健康，迫切需要獲取反映陸地生態系統狀況的各種數據與信息，以便為應對氣候變化和實現可持續發展等宏觀決策提供科學依據。開展生態系統定位研究工作，也是探索研究一個地區一定時期生態環境變化規律，制定生態環境治理規劃的基礎依據和有效舉措。

森林、濕地和荒漠是陸地上最重要的三大生態系統，林業是生態建設的主體，承擔著建設森林生態系統、保護濕地生態系統、改善荒漠生態系統、維護生物多樣性的重大使命。為了揭示陸地生態系統結構與功能，評估林業在經濟社會發展中的作用，國家林業局制定了《陸地生態系統定位研究網絡中長期發展規劃（2008～2020）》，規劃2020年前在全國新建150個陸地生態系統定位研究站。生態系統定位研究站是對陸地生態系統的基本信息、結構、功能與作用、健康狀況等開展全方位觀測與研究的基礎平臺。包括森林生態系統定位研究站、濕地生態系統定位研究站和荒漠生態系統定位研究站三大類。

生態系統定位研究站的作用主要表現在：①建立森林、濕地生態效益監測與評價體系，準確測算生態系統功能價值，為實現生態效益補償和綠色GDP核算提供科學基礎和數據支撐。②提供全面、詳實的科學數據和研究結論，為氣候變化公約以及國際濕地公約、荒漠化防治、生物多樣性保育等國際談判提供相關的科學數據。③為解決林業重大科學問題提供研究平臺，諸如“森林與水”、“森林與氣候變化”、“森林碳匯”等。④為科學監測和評價林業工程生態效益提供重要基礎數據，客觀真實反映林業生態工程建設成果。⑤研究生態建設關鍵技術和優化模式，為典型區域生態建設的問題和瓶頸技術提供理論和技術支撐。

2 國內外陸地生態系統定位研究發展現狀

長期生態學定位研究最早起源于1843年英國洛桑（Rothamsted）試驗站，主要開展土壤肥力與肥料效益長期定位試驗。目前世界上已持續觀測60a以上的定位試驗站有30余個，主要集中在歐洲、前蘇聯、美國、日本、印度等國家和地區。1939年美國Laguillo試驗站開始對南方熱帶雨林觀測研究，20世紀初，愛沙尼亞和卡拉庫姆沙漠分別開始了濕地和荒漠生態系統的長期定位觀測研究。陸地生態系統的長期定位研究為生態學、地球化學、氣候變化等學科和領域的發展提供了堅實的科學基礎。如美國夏威夷的Manua Loa監測站通過長期連續觀測，發現了近50a全球大氣CO2濃度逐年升高的事實，為全球氣候變化認識與行動提供了科學基礎。隨著網絡和信息技術的發展，生態系統觀測研究已從單個生態站的觀測研究，向跨國家、跨地區、多站參與的全球化、網絡化觀測研究體系發展。目前，全世界已有90多個不同空間尺度和不同觀測研究對象的生態網絡。在全球尺度上，有全球環境觀測系統（GEMS）、國際長期生態研究網絡（ILTER）、全球陸地觀測系統（GTOS）、全球氣候觀察系統（GCOS）等。在區域尺度上，有東南亞農業生態系統網絡（SUAN）、歐洲森林生態系統觀測網絡（EFERN）、歐洲全球變化研究網絡（ENRICH）等。在國家尺度上有著名的美國長期生態研究網絡（U.S.LTER Network）、英國的環境變化研究網絡（ECN）、加拿大的生態觀察與分析網絡（EMAN）等。

我國生態系統定位觀測研究起步于20世紀50年代。1959年中國科學院吳征鎰先生在云南西雙版納組織建立我國第一個森林生態系統生態站。1960年中國林科院蔣有緒院士在四川米亞羅（現為臥龍）建立了中國林業系統的第一個森林生態站。國家林業局從上世紀70年代開始正式啟動生態站建設，至今已初步建設生態站100個，其中森林生態站70個、濕地生態站18個和荒漠生態站12個，分布于國內各典型生態區。中科院也已建立森林、濕地和荒漠生態站42個，形成了中國森林生態系統研究網絡（CFERN）和中國生態系統定位研究網絡（CERN）兩大系統網絡。在省級層面上，近年來，部分省（市、區）根據生態建設和經濟社會發展需求，搶抓國家生態站建設的歷史機遇，建立了省級陸地生態系統定位研究站網，如廣東省規劃建立由10個生態站構成的廣東省森林生態系統定位研究網絡，并依托廣東省林科院成立了生態站管理中心。2012年5月，河南省初步建成了由7個生態站組成的我國第一個省級區域生態系統定位研究實體網絡和信息網絡。云南省規劃，2012～2015年新建24個生態站，至2020年全省生態站數量達到43個。此外，北京、吉林、四川、新疆、遼寧、甘肅、江西、山西等省區對陸地生態系統定位研究網絡進行了規劃和建設。

3 河北省陸地生態系統長期定位研究建設的意義與迫切性

除了解決國家層面的生態質量評價、國際履約、氣候談判等問題，生態系統長期定位研究在河北省還具有特殊的意義。河北與京津共處一個生態環境單元，共享一地自然環境，同屬一個海灤河水系。河北省的生態區位獨特，生態功能極其重要。林業建設事關京畿的生態安全，生態產品是河北林業的最重要產出功能。但是，應該看到，河北省林業資源總量不足、質量不高、濕地萎縮、風沙危害依然嚴重的客觀現實，生態建設的質量與愿望存在較大差距。特殊的區位與特殊的作用缺少科學的數據支撐，亦無法得到國家和京津的特殊支持。解決上述諸多問題，亟需反映全省森林、濕地、荒漠等各類生態系統的基礎信息與數據，科學、準確地把脈全省林業生態建設。因此，實現河北林業的科學發展、跨越發展，必須依靠生態系統的長期定位觀測與研究。生態站建設越早越好、越快越主動。

4 河北省陸地生態系統長期定位研究站網建設布局的初步設想

按照國家林業局《陸地生態系統定位研究網絡中長期發展規劃（2008～2020）》，到2020年建成布局合理、類型齊全、條件完備、機制完善的中國陸地生態系統定位研究網絡觀測與研究平臺。規劃在河北省布設6個剛性生態站，其中森林生態站3個（塞罕壩森林生態站、木蘭森林生態站、小五臺山森林生態站），濕地生態站2個（白洋淀濕地生態站、衡水湖濕地生態站），荒漠生態站1個（豐寧荒漠生態站）。

河北省特殊的區域、齊全的地貌類型、獨特的生態系統和密切的京津冀互動等，都迫切需要加強生態站建設。國家林業局的生態站規劃是從整個疆域考慮，6個站點無法涵蓋河北省的全部生態功能區，特別是太行山、平原、沿海等典型生態功能區缺少站點。為此，在國家規劃的生態站基礎上，建設省級生態站，形成河北省布局合理、類型齊全的生態系統定位觀測與研究平臺網絡。按照地貌類型、生態系統功能特點，初步規劃“十二五”期間建設5個省級陸地生態系統定位研究站。

4.1 太行山山地防護林生態系統定位研究站

太行山是黃土高原與華北平原的分水嶺，是海河的發源地。該區發育了以暖溫帶落葉闊葉林為基帶的植被垂直帶譜，森林植被類型多樣，孕育了豐富的動植物資源。根據該區生態環境特點，特別是土壤侵蝕的敏感性及其對下游的影響，本區是土壤保持的極重要功能區，水源涵養和生物多樣性保護的重要功能區。其水土保持和氣候調節功能對保障華北平原的生態安全極其重要。

該生態站主要是研究監測太行山森林生態系統對河北山前平原、石家莊等中心城市的氣候與水資源分配的調節作用，水源涵養與水土保持能力，生物多樣性保護以及植被恢復的模式與技術。

4.2 沿海濕地生態系統定位研究站

河北省海岸類型較為齊全，包括基巖岸段、沙質海岸、淤泥粉沙質岸段。主要環境災害有：海域地震、風暴潮、災害性海浪、海冰、海平面上升、海岸侵蝕、地下海水入侵等。沿岸陸地屬土地鹽漬化極敏感區，由于土壤鹽堿化程度高，適宜生長的樹種少；天然降水少，生理干旱是導致造林成活率低的主要原因。由于濕地開發愈演愈烈，濕地鳥類的棲息環境急劇萎縮，生物多樣性保護受到嚴重威脅。該生態功能區主要是為農作物種植、土壤保育、水源涵養、水文調蓄、生物多樣性保護、景觀保護、海洋漁業、預防海嘯等提供生態服務。

該生態站主要是研究監測濱海區濕地與防護林在維護沿海生態安全，特別是生物多樣性保護、土壤保育、海岸侵蝕、防風防浪、防海嘯等方面的作用，監測濕地與沿海防護林退化的機制，研究評價生態治理技術與模式。

4.3 平原農田防護林和經濟林生態系統定位研究站

河北平原是黃淮海平原重要的商品糧和果品基地。生態系統服務功能主要是產品提供功能，包括糧食、油料、肉、奶、棉花、木材、果品等農業初級產品生產功能。該區主要是人口膨脹、資源匱乏和環境惡化導致的一系列“三農”問題。

該生態站主要是研究監測農田防護林、經濟林、村鎮防護林、速生豐產林對改善農村、農業生產與生活環境，調整產業結構，提高農民經濟收入等方面的作用，研究評價不同綠化模式對防風固沙、調節小氣候、維護生物多樣性的效果。

4.4 冀西北沙地生態系統定位研究站

以桑、洋河谷自西北向東南分布的五大沙丘為典型的冀西北沙地，既對本區域的生態、生產、生活造成極大地干擾，又是北京地區最近、最直接的沙塵源。作為典型的退化生態系統，其所受到的自然與人為干擾、發生、發展與演替規律成為人類生存與社會經濟發展過程中亟待認知的科學問題。

該生態站主要研究監測沙化土地、沙丘的形成與移動規律及其對北京等下游地區沙塵、沙暴的影響，研究評價不同工程及生物治理措施的效果，篩選具有良好生態和經濟效益的治理模式。

4.5 壩上濕地生態系統定位研究站

從自然生態聯系來看，該區域處于京津的上風方向和上水位置，對于京津地區具有最明顯的生態區位優勢。該區是密云水庫、官廳水庫、于橋水庫、潘家口水庫等北京市、天津市重要水源地的涵養區，以及灤河、潮河、遼河上游源頭。該區已被全國生態功能區劃列為京津水源地水源涵養極重要功能區。同時，本區處在農牧交錯帶及華北干旱區，是京津乃至華北地區主要沙塵源區或通道，更是阻擋內蒙古高原風沙入侵京津的最后一道防線。壩上濕地作為京畿的水塔，正面臨嚴重的衰退，以安固里淖、察汗淖、黃蓋淖等為代表的湖泊濕地相繼干涸。根據沙漠化敏感性和沙塵及其影響范圍與程度，該區被全國生態功能區劃列為防風固沙極重要區。

該生態站主要是研究監測壩上濕地生態系統調蓄水資源、維護生物多樣性、防止沙塵暴的作用，研究濕地退化的機制，研究植被恢復與濕地保護的關系，評價和篩選退化濕地治理技術和模式。

5 幾點補充建議

5.1 加強組織領導，成立河北省生態站建設領導小組

建議成立由主要廳領導任組長的河北省生態系統定位站建設領導小組，切實加強組織領導，研究解決生態站建設中的重大問題；同時成立由科技、計劃與資金、資源等處室為成員的領導小組辦公室，負責協調解決相關的具體問題。

5.2 迅速啟動河北省陸地生態系統定位研究網絡中長期發展規劃

根據河北省的地貌類型和生態功能區位特點，組織計資、科研、規劃、資源等相關處室單位聯合攻關，抓緊制定河北省陸地生態系統定位研究網絡中長期發展規劃。形成類型齊全、布局合理的生態站網，為全省當前和未來林業生態建設和經濟社會發展服務。

5.3 成立河北省生態站網管理中心

河北省的生態定位站作為全國生態站網的重要組成部分，擔負著監測京津周圍重要生態功能區生態系統觀測研究的任務。為了加強與國家生態站網管理中心的聯系與合作，在河北省林業廳的直接領導下，必須有統一的協調管理，才能保證各生態站的觀測研究既突出各自生態系統的特色，又兼顧區域間的銜接和互補，真正形成全省有機統一的生態系統觀測研究網絡。成立“河北省生態系統定位研究網絡管理中心”，從組織架構上理順關系，確保研究觀測數據規范、準確、及時。

5.4 增加編制和投入，保障生態站網持續健康發展

生態站的建設和運行是一項長期的基礎和社會公益事業，生態站的構架將伴隨林業建設而長期存在和發展。為此，安排生態站一定的固定編制，實行專人管理，保證固定渠道經費，以保障生態站持續、健康、高效地服務于全國和河北省的生態建設。

［1］國家林業局.國家林業局陸地生態系統定位研究網絡中長期發展規劃（2008-2020年）［內部資料］.2008.

［2］中華人民共和國環境保護部.全國生態功能區劃公告［內部資料］.2008，第35號.

［3］畢君.試論河北省林業生態功能分區及其建設重點［J］.河北林業科技，2011，（4）:37-40.

S718.55

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1002-3356（2012）05-0028-03

2012-06-29