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西南大樣帶:森林生態(tài)研究的天然“數據庫”
西南大樣帶白馬雪山國家級自然保護區的云南鐵杉林動(dòng)態(tài)監測樣地是滇金絲猴的棲息地。圖為云南白馬雪山國家級自然保護區拍攝的滇金絲猴。新華社記者 王冠森攝
眼下的西南林區,層林盡染,山峰高聳,河谷幽深,正是一年好時(shí)光。山下生長(cháng)著(zhù)常綠闊葉樹(shù),山腰生長(cháng)著(zhù)落葉闊葉樹(shù),山頂生長(cháng)著(zhù)針葉樹(shù)。在這里,有云杉、冷杉、高山櫟、云南松,還有珍貴的望天樹(shù)、紅豆杉、珙桐等植物。
近日,記者從中國林業(yè)科學(xué)院高原林業(yè)研究所獲悉,由該所建成的我國首個(gè)西南林區天然林生態(tài)系統功能樣帶(以下簡(jiǎn)稱(chēng)西南大樣帶)樣地數目擴充至44個(gè),成為全國最大的西南地區森林大樣帶。
目前,西南大樣帶是我國西南林區森林類(lèi)型最全、地理跨度最大、樣地數量最多、數據類(lèi)型最全,且按統一標準設計、建設的樣帶。該樣帶橫跨滇、藏、川、黔,南北跨度1300公里,海拔高差3600米,樣帶中有44塊大小一公頃的樣地,涵蓋12個(gè)典型森林類(lèi)型,包括亞洲象、滇金絲猴等國家重點(diǎn)保護野生動(dòng)物的棲息地。據不完全統計,西南大樣帶內有木本植物969種,共計14.38萬(wàn)株。
為提升生態(tài)質(zhì)量提供科學(xué)依據
樣帶,是一定地區內按照環(huán)境因子或人為活動(dòng)梯度設置的具有一定長(cháng)度和寬度的帶狀區域,樣地指能夠反映植物群落基本特征的一定地段。
“森林動(dòng)態(tài)監測樣地是開(kāi)展生物多樣性維持、群落構建和生態(tài)系統功能驅動(dòng)機制研究的重要平臺。生態(tài)系統功能樣帶的建設可以系統監測生態(tài)系統功能變化的總體格局,揭示生態(tài)系統功能的驅動(dòng)機制。”中國林業(yè)科學(xué)研究院高原林業(yè)研究所所長(cháng)、研究員蘇建榮表示。
西南林區是我國最大的天然林區和重點(diǎn)生態(tài)功能區,也是我國“天然林保護工程”和“長(cháng)江流域防護林體系建設工程”等國家重大林業(yè)生態(tài)工程的實(shí)施區域。提高西南林區森林生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,在筑牢國家西南生態(tài)安全屏障中具有不可替代的作用,是推進(jìn)美麗中國建設的重要基礎。
此前,我國西南林區尚缺少類(lèi)型全面、代表性強的森林動(dòng)態(tài)監測樣帶,尤其是針對生態(tài)系統功能及多功能性的樣帶體系。這使研究人員缺乏天然林生態(tài)系統功能的空間分布和時(shí)間動(dòng)態(tài)數據,難以科學(xué)反映天然林保護工程的成效。鑒于此,蘇建榮團隊經(jīng)過(guò)數年的努力,終于建成我國首個(gè)西南大樣帶。
蘇建榮表示,評價(jià)30多年來(lái),以“天然林保護工程”“長(cháng)江流域防護林體系建設工程”為代表的重要林業(yè)生態(tài)工程的生態(tài)功能,可以為提升我國西南地區生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提供科學(xué)依據、技術(shù)指導,為實(shí)現我國“雙碳”目標提供基礎數據支撐。
樣帶區域植被類(lèi)型代表性強
在西雙版納、大理云龍、迪慶白馬雪山、貴州梵凈山國家級自然保護區管護局,普洱太陽(yáng)河、景谷威遠江、大理永平金光寺、四川古藺黃荊老林省級自然保護區管護局等10個(gè)單位的積極協(xié)助下,中國林業(yè)科學(xué)研究院高原林業(yè)研究所從2020年開(kāi)始,經(jīng)過(guò)3年努力,以東經(jīng)101°為主線(xiàn),以北緯29°為副線(xiàn),從濃郁熱帶風(fēng)情的西雙版納,跨過(guò)普洱太陽(yáng)河、景谷威遠江,翻越無(wú)量山、哀牢山,登上永平金光寺、云龍天池,經(jīng)“三江并流”世界自然遺產(chǎn)核心地帶的白馬雪山,到達“蜀山之王”貢嘎山,西至雪域高原色季拉山,東至貴州武陵第一峰梵凈山,建成呈十字分布的西南大樣帶。
“為確保長(cháng)期持續地對樣地進(jìn)行動(dòng)態(tài)監測與長(cháng)期研究,中國林業(yè)科學(xué)院高原林業(yè)研究所與10個(gè)單位簽訂了為期30年的動(dòng)態(tài)監測樣地共建協(xié)議。”蘇建榮表示。
據悉,西南大樣帶建設標準高,是按照國家森林生態(tài)定位研究站樣地建設標準,并參考了美國史密森熱帶研究所熱帶森林科學(xué)研究中心技術(shù)規范。
“一公頃森林動(dòng)態(tài)監測樣地面積為100米×100米,建設使用全站儀打點(diǎn),每20米用水泥樁定樁,胸徑大于1厘米的所有木本植物均掛牌定位調查,并通過(guò)刷油漆標注胸徑、每木檢尺,記錄其物種名、號牌、胸徑、樹(shù)高、坐標及生活力等數據。基于全站儀和全球定位系統(GPS),我們還記錄了樣地的GPS位置、坡度、坡向、凹凸度、海拔等環(huán)境因子。”中國林業(yè)科學(xué)研究院高原林業(yè)研究所研究員李帥鋒表示。
西南大樣帶森林植被代表性強,海拔跨度大,從海拔650米向上延伸至海拔4300米,兼顧了森林植被分布的水平地帶性和垂直帶譜,包括熱帶雨林、季風(fēng)常綠闊葉林、寒溫性針葉林和干熱性稀樹(shù)灌木草叢等10多個(gè)類(lèi)型。
“其中熱帶雨林包含望天樹(shù)林、千果欖仁、番龍眼林等3個(gè)類(lèi)型;常綠闊葉林包括了貴州青岡林、絲栗錐林、短刺錐林、曼青岡林和元江錐林等5個(gè)類(lèi)型;針葉林包括了云南松林、思茅松林、馬尾松林、云南鐵杉林、長(cháng)苞冷杉林、油麥吊云杉林及岷江冷杉林等7個(gè)類(lèi)型;除此之外,還有以水青岡為優(yōu)勢的常綠、落葉闊葉林混交林,以海綿杜鵑為優(yōu)勢的寒溫性灌叢以及以滇欖仁為標志的干熱性稀樹(shù)灌木草叢。”李帥鋒表示。
樣帶調查內容全面多樣
據了解,科研人員調查了西南大樣帶的植物豐富度、功能多樣性、系統發(fā)育多樣性和土壤微生物多樣性。
“我們在西南大樣帶共獲取5550份土壤樣品和969個(gè)物種植物功能性狀指標,土壤剖面88個(gè)。收集到碳儲量、土壤養分、分解及最大持水量等4個(gè)類(lèi)型的13個(gè)生態(tài)系統功能指標。”李帥鋒表示。
西南大樣帶中的動(dòng)態(tài)監測樣地還是國家重點(diǎn)保護野生動(dòng)植物的庇護地。
“目前,樣帶共計發(fā)現45種國家重點(diǎn)保護野生植物,其中國家Ⅰ級保護野生植物就有4種,分別是望天樹(shù)、紅豆杉、云南紅豆杉和珙桐;國家Ⅱ級保護野生植物有41種,包括篦子三尖杉、金毛狗、中華桫欏等。”李帥鋒表示。
同時(shí),西雙版納國家級自然保護區的3塊一公頃動(dòng)態(tài)監測樣地是亞洲象的棲息地;白馬雪山國家級自然保護區的云南鐵杉林、曼青岡林和云南松林等3塊動(dòng)態(tài)監測樣地是滇金絲猴的棲息地,長(cháng)苞冷杉林是白馬雞的棲息地;梵凈山國家級自然保護區的常綠落葉混交林是黔金絲猴的棲息地。
“未來(lái),我們將按周期進(jìn)行調查監測,每隔5年調查一次;在現有基礎上,我們還計劃增加動(dòng)物和小氣候監測,結合紅外相機和小型氣象站,監測樣地內的動(dòng)物多樣性和氣溫、降水、濕度等氣象因子。”蘇建榮表示,西南大樣帶的監測時(shí)間擬持續30年以上。
圍繞已建成的天然林生態(tài)系統功能樣帶,蘇建榮團隊計劃選擇樣地周?chē)奶烊淮紊只蛉斯ち郑瑯嫿ù紊稚鷳B(tài)系統功能樣帶,評估次生林的生態(tài)系統功能空間分布規律及其驅動(dòng)機制,研發(fā)生態(tài)系統功能提升技術(shù)。
“我們還將應用具有測繪功能的無(wú)人機,對每塊一公頃森林動(dòng)態(tài)監測樣地開(kāi)展地形、物候及森林生長(cháng)監測,構建地下、地上及空中一體化天然林生態(tài)系統功能監測樣帶體系。”蘇建榮指出。(記者 馬愛(ài)平)
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