2017年海南省生態(tài)學會青年科技工作者學術研討會述評

祁棟靈，楊小波，孫 瑞，謝貴水，吳志祥,*

1 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院橡膠研究所/農(nóng)業(yè)部儋州熱帶作物科學觀測實驗站，儋州 571737 2 海南大學熱帶農(nóng)林學院, ?？?570228

1 會議背景與概況

美麗的生態(tài)環(huán)境是人類發(fā)展和幸福生活最重要的前提，隨著人們生態(tài)環(huán)境認識的不斷提高，越來越多的力量參與到生態(tài)文明建設中來[1-2]。科學研究服務于區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展和生態(tài)文明建設是生態(tài)科技工作者最主要的目標任務。

為交流生態(tài)學最新研究進展，增進青年生態(tài)學科技工作者之間的了解與交流，促進青年生態(tài)科技工作者之間協(xié)作研究，2017年海南省生態(tài)學會青年科技工作者學術研討會于2017年11月27日在海南大學舉行，會議的主題是“創(chuàng)新科學研究，服務生態(tài)文明建設”。研討會參會者來自海南大學、海南師范大學、海南省環(huán)境科學研究院、中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院、海南熱帶海洋學院、海南省林業(yè)科學研究所等科研教學單位，共80余名生態(tài)科技工作者參加交流。研討會組織報告15場，其中特邀報告2場，會議報告13場(見附錄)。報告內(nèi)容從熱帶亞熱帶森林物種共存的驅(qū)動力到熱帶云霧林生態(tài)系統(tǒng)植物分布規(guī)律、多樣性研究，從熱帶森林地下生態(tài)過程研究到森林有害植物遺傳分析，從濕地動物的分布研究到濕地退化原因及對策分析，從城市植被變異到海陸一體化生態(tài)環(huán)境管理，從景觀生態(tài)監(jiān)測分析到依據(jù)生態(tài)學原理的廢棄物資源化利用、從宏觀人工林的生長發(fā)育研究到微觀人工林蛋白質(zhì)組學研究。

2 特邀專家報告

本次研討會，邀請了余世孝和楊小波，分別介紹了其在生態(tài)科學和環(huán)境科學方面的工作。詳細地闡述了研究中主要科學問題、研究思路和實驗設計，并分享和交流了所取得的研究成果，給與會青年科技工作者以啟示和借鑒。

余世孝首先提出問題，為什么整個熱帶地區(qū)比溫帶地區(qū)有更多的物種，其機制是什么，又是什么決定了物種多樣性，生態(tài)學研究至今仍未解決。他分別從物種共存與生物多樣性、密度依賴與Janzen-Connell 假說、病原菌與叢枝菌根真菌的作用、植物-土壤反饋過程中的微生物作用是否是物種共存的驅(qū)動力等4個方面，闡述了熱帶亞熱帶森林物種共存的驅(qū)動力研究。指出，覆蓋陸地表面7%的熱帶森林，分布有約50%以上的物種，西半球從熱帶到極地物種多樣性呈現(xiàn)出隨緯度減少的梯度格局，不管是從區(qū)域尺度的氣候帶，還是從局地尺度植物群落上看，熱帶地區(qū)都比溫帶地區(qū)的物種多，而物種共存機制可能是解釋什么決定了物種多樣性的關鍵。從海南島的霸王嶺、廣東封開黑石頂，到吉林長白山不同維度，分析了不同緯度梯度森林群落物種的密度依賴性，發(fā)現(xiàn)低緯度的同種個體的密度依賴性明顯強于高緯度，高緯度上親緣關系密切的樹種個體在空間上分布相近，而低緯度的樹種卻相反，熱帶亞熱帶森林的物種具有較高密度依賴性，上述結果與土壤病原菌所導致的負密度作用相關。發(fā)現(xiàn)有多株光葉紅豆大樹的地方，光葉紅豆幼苗則難以生存，而只有一株大樹的地方，則生存有同種幼苗的現(xiàn)象，通過分離出專一性的土壤病原菌尖孢鐮刀菌，利用盆栽試驗，進行了寄主專一性病原菌實驗驗證，試驗證明了母樹周邊的專一性病原菌導致了植物-土壤負反饋，說明植物通過調(diào)節(jié)專一性病原菌濃度從而控制同物種幼苗的生存生長，自然界植物物種親緣關系對物種的共存起著制約性的影響作用，而病原菌是其驅(qū)動因素。對于一些植物來說，土壤病原菌有抑制其幼苗萌發(fā)與生長，而叢枝菌根真菌有促進其幼苗萌發(fā)與生長，對植物密度效應或者說距離效應產(chǎn)生影響，土壤病原菌與叢枝菌根真菌兩者產(chǎn)生拮抗作用，這種拮抗作用隨著與母樹距離的增加而減弱。推測并提出假設，植物-土壤反饋過程中的微生物作用是物種共存的驅(qū)動力。基于其研究結果，與會人員就不同物種不同環(huán)境條件的物種密度依賴性適用性、物種密度依賴性與中性理論、不同尺度物種多樣性的決定因素等問題進行了深入討論。

楊小波從環(huán)境科學和生態(tài)科學研究歷史入手，分別從濕地研究背景、濕地概念與分類、濕地退化的原因、濕地退化后的恢復措施等方面，以?？诿捞m區(qū)為例，采用實地調(diào)查和遙感技術等方法，分析了海南濕地退化原因分析及恢復對策。首先回顧了學科發(fā)展歷史，生態(tài)科學研究歷史悠久，自 1886年Haeckel首先提出生態(tài)學定義，到現(xiàn)在已有130多年的發(fā)展歷史，但環(huán)境科學真正開始是在20世紀70年代，最早報道涉及環(huán)境科學的是1962年《寂靜的春天》到現(xiàn)在才有55年的歷史，而濕地也是在那個時候提出的，濕地是環(huán)境科學中研究最早的，但也是研究進展最慢的。在海口國際濕地城市建設中，為了完善濕地規(guī)劃，需要開展基礎性濕地本底調(diào)查及相關分析工作，做好該項工作，濕地城市將成為?？谝粡埿碌穆糜蚊嵘？趪H城市的形象；東寨港濕地開發(fā)，由于前期在保護規(guī)劃工作中僅考慮到東寨港內(nèi)的紅樹林保護，其整體性被忽視，未考慮區(qū)域內(nèi)周圍幾天相關河流的保護，一旦周圍河流出問題，很容易導致整個東寨港濕地水域出問題,追溯了美蘭區(qū)濕地20世紀六七十年代，當?shù)鼐用窨臣t樹林曬鹽和圍海造田，種田不可行，就發(fā)展林業(yè)生產(chǎn)，經(jīng)營林業(yè)也不可行，又改為發(fā)展養(yǎng)殖，后來養(yǎng)殖池恢復為現(xiàn)在的紅樹林濕地的演變歷史過程。濕地調(diào)查結果表明，海口美蘭濕地的物種較為豐富，根據(jù)調(diào)查物種分布情況制做了植被分布圖?；仡櫘?shù)貧v年規(guī)劃，只有建設用地規(guī)劃和農(nóng)業(yè)用地規(guī)劃，看不到濕地規(guī)劃相關內(nèi)容，對濕地認識不足才是濕地退化的根本原因。濕地公園建設、資源化控制濕地入侵生物等方面提出了濕地恢復的措施。與會人員就濕地類型劃分、濕地生態(tài)紅線具體劃定等問題進行了充分討論。

3 報告內(nèi)容

此次會議以“創(chuàng)新科學研究，服務生態(tài)文明建設”為主題，報告內(nèi)容有森林生態(tài)研究、城市生態(tài)研究和農(nóng)業(yè)生態(tài)研究等內(nèi)容。

3.1 森林生態(tài)研究

肖楚楚從熱帶云霧林的定義、附生植物概念、宿主樹的功能、宿主樹與附生植物關系等方面，分析了熱帶云霧林附生維管植物分布規(guī)律?；谏鲜鲅芯拷Y果，與會人員就宿主與島嶼理論、宿主上附生植物觀測方法、胸徑與附生植物種類之間關系、樹齡與樹干表面積關系、附生植物研究范圍等問題進行了深入交流。穆曉東對海南島典型“帽子山”分布遙感監(jiān)測調(diào)查與景觀影響進行了分析。程毅康通過群落物種調(diào)查、植物功能性狀鑒定，探討了熱帶云霧林植物多樣性、環(huán)境因子與地上生物量的關系。與會人員就環(huán)境因子與土壤因子、生物量及多樣性統(tǒng)計量、控制實驗低磷處理量等問題進行了討論。辛琨從海南紅樹林內(nèi)團水虱分布特征、團水虱種群爆發(fā)原因、團水虱侵染特點、淹水時間與團水虱爆發(fā)危害關系、人類活動對團水虱的影響等方面，分析了團水虱在東寨港紅樹林濕地的分布規(guī)律。基于上述研究結果，與會人員就紅樹林群落劃分標準、水位測量工具、團水虱爆發(fā)的個案與普遍性、污染水中什么物質(zhì)造成了團水虱爆發(fā)等問題進行了討論。劉文杰針對森林土壤有機碳穩(wěn)定性關鍵過程及影響機制仍不清楚等問題，以海南尖峰嶺為研究樣地，開展了熱帶山地雨林土壤有機碳的穩(wěn)定性及其影響因子研究。與會人員就樣方選取和土壤元素分析方法、取樣時間、凋落物具體物種來源與細分等問題進行了討論。江煥介紹了對海南島森林有害植物金鐘藤的遺傳多樣性研究進展。龍文興從熱帶云霧林的種內(nèi)、種間和群落三個層面分析了其功能關系特征。

3.2 城市生態(tài)研究

張翠萍基于“一帶一路”的瀾滄江-湄公河項目合作框架，與東盟國家、國際基金會、其他相關科研院所開展合作，從海島、海陸一體管理及藍色碳匯的角度，著眼解決生態(tài)環(huán)境保護與城鎮(zhèn)化建設空間需求之間矛盾、海洋生態(tài)環(huán)境保護技術力量薄弱等問題，以海南島為研究單元，分別從陸地到海洋的空間管理設計、海南省自然資本核算、藍色碳匯、陸地森林資源等方面進行了系統(tǒng)研究。基于其研究結果，與會人員就藍色碳匯概念及使用、自然資源核算、生態(tài)系統(tǒng)服務功能、生態(tài)系統(tǒng)健康體系評價、研究單元擴展、研究框架完善等問題進行了深入討論。王華峰針對目前城市綠地研究存在的從生態(tài)系統(tǒng)角度考慮較少、對于單一城市之別類型缺乏長期固定監(jiān)測、影響因子較少涉及社會經(jīng)濟因子、研究缺少系統(tǒng)框架等問題，圍繞城市中生態(tài)因子，社會經(jīng)濟因子和生物物理因子等互做關系以及上述因子隨時間變化等科學問題，以提升有限城市綠地的生態(tài)服務功能和城市可持續(xù)發(fā)展為科學目標，分別從景觀水平、群落水平和分子水平，從城市化對城市綠地植被和植物多樣性之間關系等方面，開展基于功能單位的熱帶城市植被和植物多樣性變異及其驅(qū)動因子研究。與會人員就功能單位與結構單位、相關關系與因果關系、城市社會經(jīng)濟因子數(shù)據(jù)獲取、城市植物物種變化及驅(qū)動因素、功能區(qū)矢量化等問題進行了交流。

3.3 農(nóng)業(yè)生態(tài)研究

王旭初以膠乳為研究對象，結合植物蛋白質(zhì)組學研究技術，基于小橡膠粒子合成天然橡膠功能，嘗試利用人工突變和表達在體外合成天然橡膠，介紹了開展橡膠草基因組和蛋白質(zhì)組研究的計劃。唐亮圍繞新疆野蘋果有S基因個數(shù)以及它們與近緣種S基因的關系、S基因是否具有自交不親和性位點典型特征，以及是否能根據(jù)新疆野蘋果的S基因推斷其種群動態(tài)等科學問題，開展了新疆野蘋果自交不親和位點的進化研究。黃青介紹了物質(zhì)循環(huán)再生、物種多樣性、協(xié)調(diào)與平衡、整體性、系統(tǒng)學和工程學等生態(tài)學原理在種植業(yè)廢棄物、畜牧業(yè)廢棄物、工業(yè)廢棄物和生活廢棄物的處置與資源化中的利用。與會人員就市場需求與物種多樣性耦合問題進行了交流。祁棟靈以熱帶重要經(jīng)濟作物巴西橡膠樹為研究對象，圍繞低割齡橡膠樹莖粗生長變化特征等科學問題，報告了其在低割齡橡膠樹熱研7—20—59莖粗生長月動態(tài)研究進展。與會人員就橡膠樹的生長與產(chǎn)量關系、生長階段的劃分、定位觀測數(shù)據(jù)融合拓展、橡膠樹品種名稱國際化使用等問題進行了討論。

4 總結及展望

4.1 通過學術研討，服務生態(tài)科學的創(chuàng)新發(fā)展

本次生態(tài)學會青年科技工作者學術研討會中，內(nèi)容從從熱帶亞熱帶森林物種共存驅(qū)動力到熱帶云霧林生態(tài)系統(tǒng)植物多樣性研究，從熱帶森林地下碳循環(huán)過程研究到森林有害植物遺傳分析，從濕地動物的分布本底基礎研究到服務區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的濕地退化原因及對策分析研究，從城市植被變異到海陸一體化生態(tài)環(huán)境管理，從景觀生態(tài)監(jiān)測分析基礎研究到依據(jù)生態(tài)學原理的廢棄物資源化利用的應用研究、從宏觀人工林的生長發(fā)育研究到中觀、微觀人工林蛋白質(zhì)組學研究。研討交流內(nèi)容以需求和問題為導向，對于生態(tài)學乃至環(huán)境科學的發(fā)展具有積極意義。

4.2 通過交流研討，強化研究合作

森林、城市與農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的研究內(nèi)容多而廣泛，與會人員通過此次研討，交流分享了各自研究思路、研究手段和取得的研究成果，彼此不但了解各自研究進展，而且也能夠通過交流完善自身研究，進一步明確科學問題和研究框架內(nèi)容，在研究方法手段、研究儀器、研究人員力量上，獲得與相關單位科技人員進行互補的機會，為實現(xiàn)跨單位、跨學科的合作提供條件。

4.3 凝聚科技力量，助力區(qū)域生態(tài)文明建設

無論是良好森林生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)，還是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，都是熱區(qū)生態(tài)文明建設的重要內(nèi)容，都是實現(xiàn)美麗熱區(qū)的物質(zhì)基礎。凝聚科技力量，發(fā)揮好森林生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的綜合服務功能，為熱區(qū)人民創(chuàng)造良好生產(chǎn)生活環(huán)境，助力區(qū)域生態(tài)文明建設，為全國生態(tài)安全做貢獻。

[1] 張智光. 2017. 面向生態(tài)文明的超循環(huán)經(jīng)濟:理論、模型與實例.生態(tài)學報, 37(13): 4549-4561.

[2] 趙其國, 黃國勤, 馬艷芹.2016. 中國生態(tài)環(huán)境狀況與生態(tài)文明建設. 生態(tài)學報,36(19): 6328-6335.