河北省陸地生態(tài)系統(tǒng)定位研究體系建設(shè)芻議

畢 君 ，李東洪

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

河北省陸地生態(tài)系統(tǒng)定位研究體系建設(shè)芻議

畢 君1，2，李東洪3

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

根據(jù)國內(nèi)外陸地生態(tài)系統(tǒng)長期定位研究的背景、發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，在分析河北省生態(tài)區(qū)位和地貌類型特殊性的基礎(chǔ)上，論述了河北省陸地生態(tài)系統(tǒng)長期定位研究建設(shè)的意義與迫切性，提出了“十二五”河北省陸地生態(tài)系統(tǒng)長期定位研究站網(wǎng)建設(shè)布局的初步設(shè)想和相關(guān)建議。

陸地生態(tài)系統(tǒng)；定位研究；背景；意義；布局；建議；河北省

1 生態(tài)系統(tǒng)長期定位研究的背景和意義

20世紀(jì)下半葉以來，氣候變化、水土流失、干旱缺水、物種減少等生態(tài)危機(jī)正嚴(yán)重威脅著人類的生存與發(fā)展。隨著1992年“世界環(huán)境與發(fā)展大會(huì)”的召開和1997年“京都議定書”的簽訂，以及2000年聯(lián)合國《千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估》的開展，人們越來越關(guān)注地球生態(tài)系統(tǒng)的健康，迫切需要獲取反映陸地生態(tài)系統(tǒng)狀況的各種數(shù)據(jù)與信息，以便為應(yīng)對(duì)氣候變化和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展等宏觀決策提供科學(xué)依據(jù)。開展生態(tài)系統(tǒng)定位研究工作，也是探索研究一個(gè)地區(qū)一定時(shí)期生態(tài)環(huán)境變化規(guī)律，制定生態(tài)環(huán)境治理規(guī)劃的基礎(chǔ)依據(jù)和有效舉措。

森林、濕地和荒漠是陸地上最重要的三大生態(tài)系統(tǒng)，林業(yè)是生態(tài)建設(shè)的主體，承擔(dān)著建設(shè)森林生態(tài)系統(tǒng)、保護(hù)濕地生態(tài)系統(tǒng)、改善荒漠生態(tài)系統(tǒng)、維護(hù)生物多樣性的重大使命。為了揭示陸地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能，評(píng)估林業(yè)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的作用，國家林業(yè)局制定了《陸地生態(tài)系統(tǒng)定位研究網(wǎng)絡(luò)中長期發(fā)展規(guī)劃（2008～2020）》，規(guī)劃2020年前在全國新建150個(gè)陸地生態(tài)系統(tǒng)定位研究站。生態(tài)系統(tǒng)定位研究站是對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)的基本信息、結(jié)構(gòu)、功能與作用、健康狀況等開展全方位觀測與研究的基礎(chǔ)平臺(tái)。包括森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究站、濕地生態(tài)系統(tǒng)定位研究站和荒漠生態(tài)系統(tǒng)定位研究站三大類。

生態(tài)系統(tǒng)定位研究站的作用主要表現(xiàn)在：①建立森林、濕地生態(tài)效益監(jiān)測與評(píng)價(jià)體系，準(zhǔn)確測算生態(tài)系統(tǒng)功能價(jià)值，為實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益補(bǔ)償和綠色GDP核算提供科學(xué)基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支撐。②提供全面、詳實(shí)的科學(xué)數(shù)據(jù)和研究結(jié)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(guān)的科學(xué)數(shù)據(jù)。③為解決林業(yè)重大科學(xué)問題提供研究平臺(tái)，諸如“森林與水”、“森林與氣候變化”、“森林碳匯”等。④為科學(xué)監(jiān)測和評(píng)價(jià)林業(yè)工程生態(tài)效益提供重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，客觀真實(shí)反映林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)成果。⑤研究生態(tài)建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)化模式，為典型區(qū)域生態(tài)建設(shè)的問題和瓶頸技術(shù)提供理論和技術(shù)支撐。

2 國內(nèi)外陸地生態(tài)系統(tǒng)定位研究發(fā)展現(xiàn)狀

長期生態(tài)學(xué)定位研究最早起源于1843年英國洛桑（Rothamsted）試驗(yàn)站，主要開展土壤肥力與肥料效益長期定位試驗(yàn)。目前世界上已持續(xù)觀測60a以上的定位試驗(yàn)站有30余個(gè)，主要集中在歐洲、前蘇聯(lián)、美國、日本、印度等國家和地區(qū)。1939年美國Laguillo試驗(yàn)站開始對(duì)南方熱帶雨林觀測研究，20世紀(jì)初，愛沙尼亞和卡拉庫姆沙漠分別開始了濕地和荒漠生態(tài)系統(tǒng)的長期定位觀測研究。陸地生態(tài)系統(tǒng)的長期定位研究為生態(tài)學(xué)、地球化學(xué)、氣候變化等學(xué)科和領(lǐng)域的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)。如美國夏威夷的Manua Loa監(jiān)測站通過長期連續(xù)觀測，發(fā)現(xiàn)了近50a全球大氣CO2濃度逐年升高的事實(shí)，為全球氣候變化認(rèn)識(shí)與行動(dòng)提供了科學(xué)基礎(chǔ)。隨著網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的發(fā)展，生態(tài)系統(tǒng)觀測研究已從單個(gè)生態(tài)站的觀測研究，向跨國家、跨地區(qū)、多站參與的全球化、網(wǎng)絡(luò)化觀測研究體系發(fā)展。目前，全世界已有90多個(gè)不同空間尺度和不同觀測研究對(duì)象的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。在全球尺度上，有全球環(huán)境觀測系統(tǒng)（GEMS）、國際長期生態(tài)研究網(wǎng)絡(luò)（ILTER）、全球陸地觀測系統(tǒng)（GTOS）、全球氣候觀察系統(tǒng)（GCOS）等。在區(qū)域尺度上，有東南亞農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)（SUAN）、歐洲森林生態(tài)系統(tǒng)觀測網(wǎng)絡(luò)（EFERN）、歐洲全球變化研究網(wǎng)絡(luò)（ENRICH）等。在國家尺度上有著名的美國長期生態(tài)研究網(wǎng)絡(luò)（U.S.LTER Network）、英國的環(huán)境變化研究網(wǎng)絡(luò)（ECN）、加拿大的生態(tài)觀察與分析網(wǎng)絡(luò)（EMAN）等。

我國生態(tài)系統(tǒng)定位觀測研究起步于20世紀(jì)50年代。1959年中國科學(xué)院吳征鎰先生在云南西雙版納組織建立我國第一個(gè)森林生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)站。1960年中國林科院蔣有緒院士在四川米亞羅（現(xiàn)為臥龍）建立了中國林業(yè)系統(tǒng)的第一個(gè)森林生態(tài)站。國家林業(yè)局從上世紀(jì)70年代開始正式啟動(dòng)生態(tài)站建設(shè)，至今已初步建設(shè)生態(tài)站100個(gè)，其中森林生態(tài)站70個(gè)、濕地生態(tài)站18個(gè)和荒漠生態(tài)站12個(gè)，分布于國內(nèi)各典型生態(tài)區(qū)。中科院也已建立森林、濕地和荒漠生態(tài)站42個(gè)，形成了中國森林生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)（CFERN）和中國生態(tài)系統(tǒng)定位研究網(wǎng)絡(luò)（CERN）兩大系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。在省級(jí)層面上，近年來，部分?。ㄊ?、區(qū)）根據(jù)生態(tài)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求，搶抓國家生態(tài)站建設(shè)的歷史機(jī)遇，建立了省級(jí)陸地生態(tài)系統(tǒng)定位研究站網(wǎng)，如廣東省規(guī)劃建立由10個(gè)生態(tài)站構(gòu)成的廣東省森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究網(wǎng)絡(luò)，并依托廣東省林科院成立了生態(tài)站管理中心。2012年5月，河南省初步建成了由7個(gè)生態(tài)站組成的我國第一個(gè)省級(jí)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)定位研究實(shí)體網(wǎng)絡(luò)和信息網(wǎng)絡(luò)。云南省規(guī)劃，2012～2015年新建24個(gè)生態(tài)站，至2020年全省生態(tài)站數(shù)量達(dá)到43個(gè)。此外，北京、吉林、四川、新疆、遼寧、甘肅、江西、山西等省區(qū)對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)定位研究網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了規(guī)劃和建設(shè)。

3 河北省陸地生態(tài)系統(tǒng)長期定位研究建設(shè)的意義與迫切性

除了解決國家層面的生態(tài)質(zhì)量評(píng)價(jià)、國際履約、氣候談判等問題，生態(tài)系統(tǒng)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(gè)生態(tài)環(huán)境單元，共享一地自然環(huán)境，同屬一個(gè)海灤河水系。河北省的生態(tài)區(qū)位獨(dú)特，生態(tài)功能極其重要。林業(yè)建設(shè)事關(guān)京畿的生態(tài)安全，生態(tài)產(chǎn)品是河北林業(yè)的最重要產(chǎn)出功能。但是，應(yīng)該看到，河北省林業(yè)資源總量不足、質(zhì)量不高、濕地萎縮、風(fēng)沙危害依然嚴(yán)重的客觀現(xiàn)實(shí)，生態(tài)建設(shè)的質(zhì)量與愿望存在較大差距。特殊的區(qū)位與特殊的作用缺少科學(xué)的數(shù)據(jù)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(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息與數(shù)據(jù)，科學(xué)、準(zhǔn)確地把脈全省林業(yè)生態(tài)建設(shè)。因此，實(shí)現(xiàn)河北林業(yè)的科學(xué)發(fā)展、跨越發(fā)展，必須依靠生態(tài)系統(tǒng)的長期定位觀測與研究。生態(tài)站建設(shè)越早越好、越快越主動(dòng)。

4 河北省陸地生態(tài)系統(tǒng)長期定位研究站網(wǎng)建設(shè)布局的初步設(shè)想

按照國家林業(yè)局《陸地生態(tài)系統(tǒng)定位研究網(wǎng)絡(luò)中長期發(fā)展規(guī)劃（2008～2020）》，到2020年建成布局合理、類型齊全、條件完備、機(jī)制完善的中國陸地生態(tài)系統(tǒng)定位研究網(wǎng)絡(luò)觀測與研究平臺(tái)。規(guī)劃在河北省布設(shè)6個(gè)剛性生態(tài)站，其中森林生態(tài)站3個(gè)（塞罕壩森林生態(tài)站、木蘭森林生態(tài)站、小五臺(tái)山森林生態(tài)站），濕地生態(tài)站2個(gè)（白洋淀濕地生態(tài)站、衡水湖濕地生態(tài)站），荒漠生態(tài)站1個(gè)（豐寧荒漠生態(tài)站）。

河北省特殊的區(qū)域、齊全的地貌類型、獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)和密切的京津冀互動(dòng)等，都迫切需要加強(qiáng)生態(tài)站建設(shè)。國家林業(yè)局的生態(tài)站規(guī)劃是從整個(gè)疆域考慮，6個(gè)站點(diǎn)無法涵蓋河北省的全部生態(tài)功能區(qū)，特別是太行山、平原、沿海等典型生態(tài)功能區(qū)缺少站點(diǎn)。為此，在國家規(guī)劃的生態(tài)站基礎(chǔ)上，建設(shè)省級(jí)生態(tài)站，形成河北省布局合理、類型齊全的生態(tài)系統(tǒng)定位觀測與研究平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)。按照地貌類型、生態(tài)系統(tǒng)功能特點(diǎn)，初步規(guī)劃“十二五”期間建設(shè)5個(gè)省級(jí)陸地生態(tài)系統(tǒng)定位研究站。

4.1 太行山山地防護(hù)林生態(tài)系統(tǒng)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(fā)源地。該區(qū)發(fā)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(dòng)植物資源。根據(jù)該區(qū)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)，特別是土壤侵蝕的敏感性及其對(duì)下游的影響，本區(qū)是土壤保持的極重要功能區(qū)，水源涵養(yǎng)和生物多樣性保護(hù)的重要功能區(qū)。其水土保持和氣候調(diào)節(jié)功能對(duì)保障華北平原的生態(tài)安全極其重要。

該生態(tài)站主要是研究監(jiān)測太行山森林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)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(diào)節(jié)作用，水源涵養(yǎng)與水土保持能力，生物多樣性保護(hù)以及植被恢復(fù)的模式與技術(shù)。

4.2 沿海濕地生態(tài)系統(tǒng)定位研究站

河北省海岸類型較為齊全，包括基巖岸段、沙質(zhì)海岸、淤泥粉沙質(zhì)岸段。主要環(huán)境災(zāi)害有：海域地震、風(fēng)暴潮、災(zāi)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(qū)，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(dǎo)致造林成活率低的主要原因。由于濕地開發(fā)愈演愈烈，濕地鳥類的棲息環(huán)境急劇萎縮，生物多樣性保護(hù)受到嚴(yán)重威脅。該生態(tài)功能區(qū)主要是為農(nóng)作物種植、土壤保育、水源涵養(yǎng)、水文調(diào)蓄、生物多樣性保護(hù)、景觀保護(hù)、海洋漁業(yè)、預(yù)防海嘯等提供生態(tài)服務(wù)。

該生態(tài)站主要是研究監(jiān)測濱海區(qū)濕地與防護(hù)林在維護(hù)沿海生態(tài)安全，特別是生物多樣性保護(hù)、土壤保育、海岸侵蝕、防風(fēng)防浪、防海嘯等方面的作用，監(jiān)測濕地與沿海防護(hù)林退化的機(jī)制，研究評(píng)價(jià)生態(tài)治理技術(shù)與模式。

4.3 平原農(nóng)田防護(hù)林和經(jīng)濟(jì)林生態(tài)系統(tǒng)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(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能主要是產(chǎn)品提供功能，包括糧食、油料、肉、奶、棉花、木材、果品等農(nóng)業(yè)初級(jí)產(chǎn)品生產(chǎn)功能。該區(qū)主要是人口膨脹、資源匱乏和環(huán)境惡化導(dǎo)致的一系列“三農(nóng)”問題。

該生態(tài)站主要是研究監(jiān)測農(nóng)田防護(hù)林、經(jīng)濟(jì)林、村鎮(zhèn)防護(hù)林、速生豐產(chǎn)林對(duì)改善農(nóng)村、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生活環(huán)境，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入等方面的作用，研究評(píng)價(jià)不同綠化模式對(duì)防風(fēng)固沙、調(diào)節(jié)小氣候、維護(hù)生物多樣性的效果。

4.4 冀西北沙地生態(tài)系統(tǒng)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(duì)本區(qū)域的生態(tài)、生產(chǎn)、生活造成極大地干擾，又是北京地區(qū)最近、最直接的沙塵源。作為典型的退化生態(tài)系統(tǒng)，其所受到的自然與人為干擾、發(fā)生、發(fā)展與演替規(guī)律成為人類生存與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中亟待認(rèn)知的科學(xué)問題。

該生態(tài)站主要研究監(jiān)測沙化土地、沙丘的形成與移動(dòng)規(guī)律及其對(duì)北京等下游地區(qū)沙塵、沙暴的影響，研究評(píng)價(jià)不同工程及生物治理措施的效果，篩選具有良好生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益的治理模式。

4.5 壩上濕地生態(tài)系統(tǒng)定位研究站

從自然生態(tài)聯(lián)系來看，該區(qū)域處于京津的上風(fēng)方向和上水位置，對(duì)于京津地區(qū)具有最明顯的生態(tài)區(qū)位優(yōu)勢。該區(qū)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(yǎng)區(qū)，以及灤河、潮河、遼河上游源頭。該區(qū)已被全國生態(tài)功能區(qū)劃列為京津水源地水源涵養(yǎng)極重要功能區(qū)。同時(shí)，本區(qū)處在農(nóng)牧交錯(cuò)帶及華北干旱區(qū)，是京津乃至華北地區(qū)主要沙塵源區(qū)或通道，更是阻擋內(nèi)蒙古高原風(fēng)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(yán)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(jù)沙漠化敏感性和沙塵及其影響范圍與程度，該區(qū)被全國生態(tài)功能區(qū)劃列為防風(fēng)固沙極重要區(qū)。

該生態(tài)站主要是研究監(jiān)測壩上濕地生態(tài)系統(tǒng)調(diào)蓄水資源、維護(hù)生物多樣性、防止沙塵暴的作用，研究濕地退化的機(jī)制，研究植被恢復(fù)與濕地保護(hù)的關(guān)系，評(píng)價(jià)和篩選退化濕地治理技術(shù)和模式。

5 幾點(diǎn)補(bǔ)充建議

5.1 加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，成立河北省生態(tài)站建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組

建議成立由主要廳領(lǐng)導(dǎo)任組長的河北省生態(tài)系統(tǒng)定位站建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組，切實(shí)加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，研究解決生態(tài)站建設(shè)中的重大問題；同時(shí)成立由科技、計(jì)劃與資金、資源等處室為成員的領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)解決相關(guān)的具體問題。

5.2 迅速啟動(dòng)河北省陸地生態(tài)系統(tǒng)定位研究網(wǎng)絡(luò)中長期發(fā)展規(guī)劃

根據(jù)河北省的地貌類型和生態(tài)功能區(qū)位特點(diǎn)，組織計(jì)資、科研、規(guī)劃、資源等相關(guān)處室單位聯(lián)合攻關(guān)，抓緊制定河北省陸地生態(tài)系統(tǒng)定位研究網(wǎng)絡(luò)中長期發(fā)展規(guī)劃。形成類型齊全、布局合理的生態(tài)站網(wǎng)，為全省當(dāng)前和未來林業(yè)生態(tài)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展服務(wù)。

5.3 成立河北省生態(tài)站網(wǎng)管理中心

河北省的生態(tài)定位站作為全國生態(tài)站網(wǎng)的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著監(jiān)測京津周圍重要生態(tài)功能區(qū)生態(tài)系統(tǒng)觀測研究的任務(wù)。為了加強(qiáng)與國家生態(tài)站網(wǎng)管理中心的聯(lián)系與合作，在河北省林業(yè)廳的直接領(lǐng)導(dǎo)下，必須有統(tǒng)一的協(xié)調(diào)管理，才能保證各生態(tài)站的觀測研究既突出各自生態(tài)系統(tǒng)的特色，又兼顧區(qū)域間的銜接和互補(bǔ)，真正形成全省有機(jī)統(tǒng)一的生態(tài)系統(tǒng)觀測研究網(wǎng)絡(luò)。成立“河北省生態(tài)系統(tǒng)定位研究網(wǎng)絡(luò)管理中心”，從組織架構(gòu)上理順關(guān)系，確保研究觀測數(shù)據(jù)規(guī)范、準(zhǔn)確、及時(shí)。

5.4 增加編制和投入，保障生態(tài)站網(wǎng)持續(xù)健康發(fā)展

生態(tài)站的建設(shè)和運(yùn)行是一項(xiàng)長期的基礎(chǔ)和社會(huì)公益事業(yè)，生態(tài)站的構(gòu)架將伴隨林業(yè)建設(shè)而長期存在和發(fā)展。為此，安排生態(tài)站一定的固定編制，實(shí)行專人管理，保證固定渠道經(jīng)費(fèi)，以保障生態(tài)站持續(xù)、健康、高效地服務(wù)于全國和河北省的生態(tài)建設(shè)。

［1］國家林業(yè)局.國家林業(yè)局陸地生態(tài)系統(tǒng)定位研究網(wǎng)絡(luò)中長期發(fā)展規(guī)劃（2008-2020年）［內(nèi)部資料］.2008.

［2］中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部.全國生態(tài)功能區(qū)劃公告［內(nèi)部資料］.2008，第35號(hào).

［3］畢君.試論河北省林業(yè)生態(tài)功能分區(qū)及其建設(shè)重點(diǎn)［J］.河北林業(yè)科技，2011，（4）:37-40.

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