導(dǎo)讀

天然林是生物多樣性最豐富、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、生態(tài)功能最強(qiáng)大的陸地生態(tài)系統(tǒng),是維持陸地生態(tài)系統(tǒng)平衡與穩(wěn)定的主體,也是森林資源的精華[1]。根據(jù)世界糧農(nóng)組織(FAO)《2020年全球森林資源評估報(bào)告》,天然林面積占全球森林面積的93%,達(dá)到37.5億hm2[2]。雖然中國天然林面積占全國森林面積的64%,但天然林蓄積量占全國森林蓄積量的比例超過了80%[3]。天然林提供了豐富的生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,保障了國家生態(tài)安全和木材的戰(zhàn)略儲(chǔ)備,因此,保護(hù)和修復(fù)天然林生態(tài)系統(tǒng)對提升我國森林質(zhì)量、構(gòu)建國土安全屏障、建設(shè)生態(tài)文明和美麗中國至關(guān)重要。但是,面對天然林這一十分復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng),我們猶如在浩瀚無垠的大自然實(shí)驗(yàn)室中探索,對其認(rèn)知和了解至今仍然很有限。為此,迫切需要通過探究天然林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的密鑰,為我國天然林保護(hù)修復(fù)、人工林可持續(xù)經(jīng)營提供更好的自然化實(shí)現(xiàn)路徑和優(yōu)化實(shí)踐方案。

為更好地保護(hù)天然林資源,恢復(fù)天然林生態(tài)系統(tǒng),黨中央、國務(wù)院于 1998 年做出了實(shí)施天然林資源保護(hù)工程(以下簡稱“天保工程”)的重大戰(zhàn)略決策。天保工程于2000 年正式實(shí)施,至2020年先后總投資4000多億元[4]。天保工程的啟動(dòng)實(shí)施,是中國林業(yè)從以木材生產(chǎn)為主向以生態(tài)建設(shè)為主轉(zhuǎn)變的歷史性標(biāo)志。2019 年國務(wù)院頒布了《天然林保護(hù)修復(fù)制度方案》,對天然林演替規(guī)律和保護(hù)修復(fù)科技支撐、天保工程實(shí)施情況評估、天然林保護(hù)修復(fù)中長期規(guī)劃編制等方面提出了明確要求[5],將天然林保護(hù)從周期性、區(qū)域性的工程措施逐步轉(zhuǎn)向長期性、全面性的公益性事業(yè)。

本專欄集合了國內(nèi)天然林生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)修復(fù)的最新研究進(jìn)展,涵蓋內(nèi)容豐富,既包含了整個(gè)天保工程評估指標(biāo)體系和評估方法,也包括了從局域尺度到全國尺度上的天然林資源動(dòng)態(tài)變化評估。通過具體案例研究,從多方面、多角度展示了天然林保護(hù)修復(fù)的科學(xué)原理和技術(shù)。這些研究可以幫助我們更好地認(rèn)識(shí)天然林自然演替規(guī)律、天然林的生態(tài)價(jià)值、天保工程的實(shí)施效果,對指導(dǎo)天然林保護(hù)修復(fù)措施具有重要意義。劉世榮等[6]基于空間信息技術(shù)、樣地調(diào)查、生態(tài)站觀測、比較分析等手段,構(gòu)建了適用于天保工程的綜合評價(jià)指標(biāo)體系與評估方法,涵蓋了森林資源、生態(tài)效益、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)修復(fù)措施和政策設(shè)計(jì)5個(gè)方面,對開展全國性的天保工程評估提供借鑒和參考。龐勇等[7]基于30 m空間分辨率的遙感數(shù)據(jù)分析了全國天保工程區(qū)1997年至2020年間的森林覆蓋變化情況,展現(xiàn)了工程區(qū)的森林覆蓋度總體呈恢復(fù)性增長趨勢,其中長江上游地區(qū)森林增長量最高,占工程區(qū)森林增長總面積的50.97%。張逸如等[8]利用天保工程區(qū)6—9次森林資源連續(xù)清查數(shù)據(jù),分析了天保工程區(qū)內(nèi)的森林碳匯分布和時(shí)空變化,天保工程區(qū)碳匯對全國森林植被總碳匯量的貢獻(xiàn)由8次連清的53.78%上升到9次的67.46%,其中四川省的碳儲(chǔ)量在各期占比相對較大,超過工程區(qū)總量的20%。郎燕等[9]分析了2000—2015年川滇-黃土高原、南方丘陵帶水土流失的時(shí)空分布變化及其影響因素,預(yù)測了未來氣候變化和土地覆蓋變化情景下2050年水土流失的變化趨勢,并建議提高草地在土地覆蓋類型的占比和加強(qiáng)坡耕地整治等措施以緩解土壤侵蝕,減少大面積造林的耗水量。專欄還報(bào)道了天保工程典型區(qū)域的天然林次生林恢復(fù)。陳科屹等[10]分析了長白山林區(qū)典型天然次生林的建群種種群結(jié)構(gòu)及動(dòng)態(tài)特征,建議該地區(qū)天然林保護(hù)修復(fù)需要嚴(yán)格保護(hù)臭冷杉(Abiesnephrolepis)和紅松(Pinuskoraiensis)種群的生境,適度開展疏伐措施；改善魚鱗云杉(Piceajezoensisvar.microsperma)和蒙古櫟(Quercusmongolica)種群空間格局,及時(shí)實(shí)施人工促進(jìn)天然更新,加速森林群落進(jìn)展演替。潘君等[11]對帽兒山3個(gè)溫帶闊葉樹種根系進(jìn)行了長期分解速率研究,進(jìn)一步理清了根系長期分解速率隨直徑變化模式的認(rèn)識(shí)。蘭潔等[12]研究了吉林省天然闊葉混交林生態(tài)系統(tǒng)多功能性及驅(qū)動(dòng)因素,發(fā)現(xiàn)林分密度是最重要的驅(qū)動(dòng)因子,結(jié)果對理解天然闊葉混交林的多功能形成及經(jīng)營調(diào)控有一定的意義。潘英杰等[13]分析了黃土高原天然次生林植被演替過程中土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳動(dòng)態(tài)變化,認(rèn)為長期植被演替有助于提高土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性和團(tuán)聚體有機(jī)碳累積。許小明等[14]研究了黃土高原北洛河流域主要林地枯落物特征及水分吸持效應(yīng),通過對比分析山楊(Populusdavidiana)、刺槐(Robiniapseudoacacia)和沙棘(Hippophaerhamnoides)3種人工林分以及喬木初期(白樺(Betulaplatyphylla))、中期(遼東櫟(Quercuswutaishanic)-油松(Pinustabulaeformis)混交林)、亞頂級(油松(Pinustabulaeformis))和頂級(遼東櫟(Quercuswutaishanica))4個(gè)次生演替階段林分枯落物蓋度、厚度和持水能力,發(fā)現(xiàn)流域內(nèi)次生演替林分水分吸持能力和攔蓄作用總體上優(yōu)于人工林分,建議在黃土高原造林及林地?fù)嵊芾磉^程中重視混交林的建設(shè)和保護(hù)。王軼浩等[15]研究了重慶酸雨區(qū)馬尾松純林改造對土壤酸化特征及團(tuán)聚體穩(wěn)定性的影響,發(fā)現(xiàn)改造能改變土壤酸化環(huán)境,且改造為香樟林或其混交林的改善效果總體好于木荷林或其混交林。何中聲等[16]研究了戴云山南坡不同海拔森林土壤微生物功能多樣性的季節(jié)動(dòng)態(tài),分析了隨海拔和季節(jié)變化土壤理化性質(zhì)和養(yǎng)分對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能多樣性的影響。郭鴻蓉等[17]研究了中亞熱帶次生林和人工林凋落枝水溶性碳氮磷動(dòng)態(tài)特征,發(fā)現(xiàn)亞熱帶次生林比人工林的凋落枝物質(zhì)循環(huán)過程具有更為高效,在未來氣候變暖背景下亞熱帶森林由凋落枝歸還給土壤的養(yǎng)分可能降低。丁易等[18]研究了撫育間伐的修復(fù)措施對海南熱帶低地雨林次生林地上生物量恢復(fù)的影響,發(fā)現(xiàn)熱帶次生林經(jīng)過撫育處理后,其地上生物量的絕對增長量顯著提高了58.74%,相對增長率顯著提高了67.93%,撫育強(qiáng)度在(10±2.5)%時(shí)地上生物量的增長量最高。

為滿足天然林保護(hù)修復(fù)工程的國家戰(zhàn)略需要,《生態(tài)學(xué)報(bào)》將長期開設(shè)本專欄，以充分展示天保工程評價(jià)、天然林生態(tài)系統(tǒng)演替、固碳增匯能力、土壤生態(tài)過程等天保工程全方位的最新科研成果和重要應(yīng)用實(shí)踐，供相關(guān)決策者、管理者和研究者關(guān)注與交流。