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近20年國(guó)內(nèi)森林生態(tài)學(xué)熱點(diǎn)問(wèn)題綜述?

2015-01-25 19:24魯小珍張曉利
中國(guó)城市林業(yè) 2015年4期
關(guān)鍵詞:生態(tài)效益生物量補(bǔ)償

楊 敏 魯小珍 張曉利

南京林業(yè)大學(xué) 南京 210037

近20年國(guó)內(nèi)森林生態(tài)學(xué)熱點(diǎn)問(wèn)題綜述?

楊 敏 魯小珍 張曉利

南京林業(yè)大學(xué) 南京 210037

基于中國(guó)知網(wǎng) (CNKI)的文獻(xiàn)檢索與分析結(jié)果,就近20年來(lái)國(guó)內(nèi)森林生態(tài)學(xué)的研究熱點(diǎn)作了整理和綜述,結(jié)果表明,自1994年以來(lái),我國(guó)森林生態(tài)學(xué)研究呈持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。研究熱點(diǎn)集中在碳循環(huán)、全球變化與森林生態(tài)系統(tǒng)的相互作用、定位研究與大樣地建設(shè)、生態(tài)效益以及3S技術(shù)這5個(gè)方面。熱點(diǎn)問(wèn)題相互滲透,彼此關(guān)聯(lián),在一定程度上反映出目前森林生態(tài)學(xué)研究具有多學(xué)科、多層次交叉滲透和注重問(wèn)題的向?qū)苑治龅内厔?shì)。

森林生態(tài)學(xué),熱點(diǎn)問(wèn)題,文獻(xiàn)檢索,綜述

本研究以中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) (CNKI)為研究平臺(tái),對(duì)文獻(xiàn)資源進(jìn)行檢索并進(jìn)行基礎(chǔ)的統(tǒng)計(jì)分析,首先對(duì)近20年國(guó)內(nèi)森林生態(tài)學(xué)的研究熱點(diǎn)進(jìn)行初步篩選,然后結(jié)合現(xiàn)今森林生態(tài)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)以及我們的相關(guān)研究,歸納確定熱點(diǎn)問(wèn)題,最后對(duì)熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行述評(píng)。

1 研究思路與方法

1.1 森林生態(tài)學(xué)研究整體趨勢(shì)分析

一個(gè)學(xué)科其學(xué)術(shù)論文的發(fā)表數(shù)量在一定程度上能夠體現(xiàn)該學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì),而學(xué)科中最為熱點(diǎn)的問(wèn)題一般也是文獻(xiàn)發(fā)表最集中的領(lǐng)域。為研究森林生態(tài)學(xué)的學(xué)科發(fā)展趨勢(shì),筆者于2015年1月以CNKI為數(shù)據(jù)源,選取中國(guó)學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫(kù)、中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)和中國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)、中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行 “跨庫(kù)高級(jí)檢索”。經(jīng)過(guò)初步整理,從1994年1月1日到2014年12月31日,與檢索詞 “森林生態(tài)”精確匹配的文獻(xiàn)在 “篇名”檢索項(xiàng)中共3 896篇,“摘要”中共10 530篇,“關(guān)鍵詞”中共211篇。

綜合分析各項(xiàng)檢索結(jié)果可知,僅從文獻(xiàn)數(shù)量來(lái)看,1994—1997年各項(xiàng)文獻(xiàn)檢索數(shù)量增長(zhǎng)比較平穩(wěn)。1997年以來(lái),各項(xiàng)檢索結(jié)果快速增長(zhǎng)。碩博論文自2012年數(shù)量略有下降,但總體數(shù)量依然維持較高水平。因此,自1994年以來(lái),我國(guó)對(duì) “森林生態(tài)”的相關(guān)研究總體上呈持續(xù)和快速發(fā)展的趨勢(shì)。

1.2 熱點(diǎn)問(wèn)題選取

為了科學(xué)選取森林生態(tài)熱點(diǎn)問(wèn)題,本文對(duì) “篇名”項(xiàng)下的檢索結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。首先瀏覽檢索到的文獻(xiàn)中篇名包含 “森林生態(tài)”的3 669篇文章,整體上把握森林生態(tài)的研究?jī)?nèi)容,根據(jù)相關(guān)詞匯出現(xiàn)的頻率初步歸納出該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),包括生態(tài)服務(wù)、碳、氮、水、酸沉降、土壤、健康評(píng)價(jià)、生態(tài)效益、生態(tài)旅游、響應(yīng)、氣候變化、GIS、遙感、模型、定位、生態(tài)站、循環(huán)、恢復(fù)、經(jīng)營(yíng)、過(guò)程、生物量等。然后,在 “題名”檢索項(xiàng)下,分別 “并含”這些熱點(diǎn)詞匯進(jìn)行逐一檢索。所有檢索詞共檢索到3 240篇文章,占全部檢索結(jié)果的83%,進(jìn)一步確認(rèn)熱點(diǎn)問(wèn)題。

根據(jù)檢索詞之間的聯(lián)系與區(qū)別,大致可分為以下5類:1)森林生態(tài)系統(tǒng)的開發(fā)、經(jīng)營(yíng)與管理,檢索詞如生態(tài)效益、生態(tài)服務(wù)、生態(tài)旅游、補(bǔ)償、管理、恢復(fù)、健康、經(jīng)營(yíng)、安全、可持續(xù)。2)物質(zhì)循環(huán),包括碳循環(huán)、氮循環(huán)、水循環(huán)機(jī)制,碳氮耦合作用,以及對(duì)物質(zhì)循環(huán)過(guò)程的模擬研究,檢索詞如水、氮、碳、循環(huán)、酸沉降、土壤、呼吸、過(guò)程、凋落物、模擬。3)生態(tài)站建設(shè)及定位研究,檢索詞如生態(tài)站、定位。4)森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能研究,檢索詞如生產(chǎn)力、生物量、動(dòng)態(tài)、格局、氣候、結(jié)構(gòu)與功能。5)3S技術(shù)在森林生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用研究,檢索詞如GIS、遙感、3S、模型。

根據(jù)分類結(jié)果,并結(jié)合現(xiàn)今森林生態(tài)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)以及筆者的相關(guān)研究,最終選取森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)、全球變化與森林生態(tài)系統(tǒng)的相互作用、定位研究與大樣地建設(shè)、生態(tài)效益補(bǔ)償以及3S技術(shù)的應(yīng)用這5個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行評(píng)述。

2 熱點(diǎn)問(wèn)題

2.1 森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)

碳循環(huán)是連接生物圈與大氣圈之間的重要環(huán)節(jié),對(duì)全球氣候變化的影響至關(guān)重要,也就成為森林生態(tài)系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)之一[1]。

2.1.1 森林生態(tài)系統(tǒng)碳貯量

碳貯量為生物量與轉(zhuǎn)換比率 (干物質(zhì)中碳的比重)的乘積。不同森林植被由于群落組成、年齡結(jié)構(gòu)、林分起源的不同,轉(zhuǎn)換率也略有差異[2]。綠色植物的光合作用產(chǎn)物隨著物質(zhì)循環(huán)及能量流動(dòng)得以重新分配到森林生態(tài)系統(tǒng)的4個(gè)碳庫(kù):土壤有機(jī)碳庫(kù)、生物量碳庫(kù) (植物碳庫(kù))、動(dòng)物碳庫(kù)、以及枯落物碳庫(kù)[3-4]。生物量碳庫(kù)是森林生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)中重要的組成部分,其中蘊(yùn)含了大量有機(jī)碳,通常情況下,生物量和碳之間以0.5進(jìn)行轉(zhuǎn)換;森林生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳庫(kù)是土壤有機(jī)碳庫(kù),其中包括無(wú)機(jī)碳庫(kù)和有機(jī)碳庫(kù)2部分 (主要由枯落物、動(dòng)植物的遺體和排泄物通過(guò)腐殖化和非腐殖化作用轉(zhuǎn)變而來(lái)的土壤有機(jī)質(zhì)組成)以及一些土壤微生物,國(guó)際上轉(zhuǎn)換系數(shù)通常為0.58;枯落物碳庫(kù)是森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中的紐帶,連接植被碳庫(kù)和土壤碳庫(kù),隨著群落、區(qū)域的不同,碳貯量差別較大[2-4]。

我國(guó)的森林生態(tài)系統(tǒng)植被碳貯量研究起步較晚,由于估算方法沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),不同研究的結(jié)果存在著明顯差異。森林植被固定碳貯量的估算方法主要有蓄積量法、生物量清單法、化學(xué)反應(yīng)方程式法、生物量法渦旋相關(guān)法、渦度協(xié)方差法、弛豫渦旋積累法及遙感方法等[5-7]。全國(guó)第七次森林資源清查結(jié)果顯示,我國(guó)的森林面積約1.95億hm2;森林覆蓋率20.36%,比上次森林資源清查結(jié)果增加了2.1%;天然林面積1.2億 hm2;人工林保存面積0.62億hm2,人工林面積居世界首位。大量學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),碳貯量在最近30年間呈逐漸增加趨勢(shì)[8-10]。但是中國(guó)碳貯量較低,僅占全球總碳貯量的1.2%。與美國(guó)和俄羅斯相比,我國(guó)的碳密度也處于較低水平。這主要是由于我國(guó)森林總面積中中幼齡林占的比例為81.94%,在我國(guó)森林植被碳貯量中維持了60.24%的比例。森林的質(zhì)量也不高,其中殘次林占了較大的比重,碳積累較少[3,10-12]。

2.1.2 森林生態(tài)系統(tǒng)碳平衡—失匯現(xiàn)象

森林生態(tài)系統(tǒng)的凈碳收支主要是光合作用等過(guò)程的碳獲得值與生物呼吸等過(guò)程的碳釋放值之間的差,差值為零稱為碳平衡,為負(fù)值表現(xiàn)為碳源,為正值則表現(xiàn)為碳匯[3]。在自然狀態(tài)下,陸地生物圈與大氣圈之間的碳循環(huán)保持著平衡狀態(tài)。每年人類活動(dòng)向大氣中凈釋放的CO2為7.0 PgC,其中3.3 PgC增加了大氣中的CO2濃度,2.0 PgC被海洋吸收,剩下的1.7 PgC的CO2不知所蹤,這就是CO2失匯現(xiàn)象[11]。

大量的研究表明,對(duì)于北半球而言,全球碳循環(huán)中大部分 “去向不明”的CO2[12-14]可能被固定在中高緯度的陸地生態(tài)系統(tǒng) (主要是森林生態(tài)系統(tǒng))中。目前,我國(guó)在這方面的研究還十分欠缺。

2.1.3 碳氮耦合作用

生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)的原理表明,有機(jī)體中碳氮維持一個(gè)恒定的比例,不同有機(jī)體的碳氮比 (C/N)因其氮含量不同而異[15]。大量實(shí)驗(yàn)研究表明,CO2濃度升高由于增肥作用在短期條件下增強(qiáng)了森林的光合能力[16-17],但是氮的供應(yīng)不足則可能會(huì)使這種光合作用的增強(qiáng)受到限制[18]。碳循環(huán)與氮循環(huán)在葉片水平、整個(gè)植物水平和生態(tài)系統(tǒng)水平上都表現(xiàn)出密切的聯(lián)系[19]。但是前人對(duì)于陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳通量和碳貯量的研究和模型更多側(cè)重溫度、CO2濃度和水分等這些物理因子的影響,以及生態(tài)系統(tǒng)的碳貯量和在氣候變化條件下的變化趨勢(shì)等方面[19-20]。對(duì)于氮循環(huán)對(duì)碳循環(huán)的影響研究十分有限。

2.2 全球變化與森林生態(tài)系統(tǒng)的相互作用

2.2.1 全球變化對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的影響

1)氣候變化對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)分布的影響。氣候是決定森林類型 (或物種)分布的主要因素,其中兩個(gè)最為顯著的氣候因子是溫度的總量和變量以及降雨量[21]。大多數(shù)研究者通過(guò)比較現(xiàn)有氣候條件下森林分布圖與模擬的森林類型分布圖,得到氣候變化對(duì)森林類型分布影響的預(yù)測(cè),結(jié)果顯示森林類型將發(fā)生大范圍的轉(zhuǎn)移[22-24]。 趙茂盛[23]等應(yīng)用MAPSS和Hm2dCM2模擬了我國(guó)未來(lái)潛在的植被變化,結(jié)果表明,受未來(lái)氣候變化的影響,我國(guó)森林植被帶將可能北移。

2)氣候變化對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和組成的影響。氣候變化對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和組成的影響是通過(guò)同一森林生態(tài)系統(tǒng)中不同物種對(duì)溫度協(xié)迫、水分協(xié)迫、物候變化、日照和光強(qiáng)變化等影響因子及其耦合作用的不同反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的[24]。程肖俠[25]等應(yīng)用FAREAST林窗模型模擬氣候變化對(duì)中國(guó)東北主要類型森林演替動(dòng)態(tài)的影響,結(jié)果表明,氣候變暖對(duì)東北主要森林類型生長(zhǎng)具有不利的影響,導(dǎo)致針葉樹種的比例下降,而闊葉樹比例會(huì)增加;溫帶的針闊混交林在垂直分布帶上產(chǎn)生上移的趨勢(shì);氣候增暖的幅度越大,變化就會(huì)越明顯;降水變化使東北森林的水平分布帶產(chǎn)生北移的趨勢(shì)。

3)氣候變化對(duì)森林生產(chǎn)力的影響。氣候變化導(dǎo)致大氣中二氧化碳濃度增加,相應(yīng)的溫度和降水也發(fā)生變化,進(jìn)而影響森林的初級(jí)生產(chǎn)力。Fang[26]等認(rèn)為,全國(guó)范圍內(nèi)生長(zhǎng)期延長(zhǎng)是中國(guó)森林NPP增加的部分原因。Cao[27]等利用CEVSA模型的模擬估算結(jié)果提出,1981—2000年,中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力對(duì)于氣候變化的高度敏感,凈初級(jí)生產(chǎn)力NPP年際變化與氣溫變化之間具有顯著的正相關(guān)。但也有研究表明,氣候的變化會(huì)導(dǎo)致一些區(qū)域森林NPP產(chǎn)生下降的趨勢(shì),這可能與降雨量減少以及溫度升高加速了植被呼吸作用有關(guān)[28-29]??傊捎跍囟群退謼l件變化的復(fù)雜性、空間上的異質(zhì)性,研究全球氣候變化對(duì)森林生產(chǎn)力的影響需要進(jìn)一步分析主要樹種的個(gè)體對(duì)氣候變化的生理生態(tài)響應(yīng),尤其是長(zhǎng)期效應(yīng)和多因子綜合效應(yīng)研究還需整體性模型的建立和完善,以提高綜合評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)精度[21]。

4)其他影響。全球變化對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的影響是深入而廣泛的,隨著氣候變暖,可能引發(fā)倒春寒甚至春季凍害、旱災(zāi)、雪災(zāi)、火災(zāi)、病蟲害等森林災(zāi)害,影響植物的物候。

2.2.2 森林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球變化的反饋機(jī)制

全球氣候變化與森林生態(tài)系統(tǒng)相互作用相互影響,森林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球氣候變化表現(xiàn)出一定的反饋?zhàn)饔肹30]。馬迪[31]等利用 CCSM(Community Climate System Model)模式3.5版本,對(duì)東亞季風(fēng)區(qū)森林覆蓋度增加與局地氣候的短期變化作了相關(guān)研究,模擬結(jié)果顯示,隨著森林覆蓋度增加,蒸散作用增加,全年平均氣溫降低;蒸散增大的同時(shí)地表粗糙度增加,使全年平均降水增加;并且地表反照率降低,地表反射短波輻射明顯減少。

另外,森林生態(tài)系統(tǒng)的變化將對(duì)全球碳循環(huán)產(chǎn)生影響。森林砍伐導(dǎo)致森林的碳貯量降低,形成的次生林的固碳能力將降低,同時(shí)使得溫度和水分條件都發(fā)生變化,影響土壤碳排放,使得土壤的呼吸作用在許多年內(nèi)都大于幼年樹木的同化作用,森林生態(tài)系統(tǒng)則成為碳源[30]。而通過(guò)植樹造林的方式,就可以增加現(xiàn)有碳庫(kù)的容積,將大氣中的碳通過(guò)光合作用更多地吸收儲(chǔ)存起來(lái),減少溫室氣體的排放,成為碳匯,從而間接地對(duì)全球氣候變化產(chǎn)生影響[32-33]。

2.3 定位監(jiān)測(cè)及大樣地建設(shè)

2.3.1 定位監(jiān)測(cè)

我國(guó)的生態(tài)系統(tǒng)定位研究網(wǎng)絡(luò)是由中國(guó)科學(xué)院和國(guó)家林業(yè)局組織領(lǐng)導(dǎo)實(shí)施的。我國(guó)的第一個(gè)森林生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)站是由中國(guó)科學(xué)院吳征鎰先生于1959年在云南西雙版納在組織建立的。到2012年,在國(guó)內(nèi)各典型生態(tài)區(qū)已初步建設(shè)生態(tài)站100個(gè) (70個(gè)森林生態(tài)站、18個(gè)濕地生態(tài)站和12個(gè)荒漠生態(tài)站)。中科院已建立42個(gè)森林、濕地和荒漠生態(tài)站,形成了中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò) (CFERN)和中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)定位研究網(wǎng)絡(luò) (CERN)。在省級(jí)層面上,北京、吉林、四川、新疆、遼寧、河南、云南、甘肅、江西、山西等省 (市、區(qū))也對(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)[34]。

隨著生態(tài)站的逐步發(fā)展和長(zhǎng)期的觀測(cè)和研究,各森林生態(tài)定位站積累的海量的、格式多樣的觀測(cè)數(shù)據(jù)急需有效的管理和分析[35],王兵[36]等提出了“數(shù)字化森林生態(tài)站”的概念,融合多種技術(shù),探索數(shù)字化采集、傳輸、存儲(chǔ)和管理15個(gè)生態(tài)站長(zhǎng)期定位觀測(cè)數(shù)據(jù)與信息,實(shí)現(xiàn)生態(tài)站信息的系統(tǒng)化、規(guī)范化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化管理、可視化和共享服務(wù)。馮振興[35]等設(shè)計(jì)開發(fā)了數(shù)字化森林生態(tài)站系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了生態(tài)站的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、空間信息數(shù)據(jù)、日常管理數(shù)據(jù)等其他數(shù)據(jù)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化管理。隨著Internet的高速發(fā)展,森林生態(tài)定位站走自己的信息化和網(wǎng)絡(luò)化道路是一個(gè)必然的選擇。

2.3.2 大樣地建設(shè)

大面積的森林樣地的建立,不僅能提高野外調(diào)查的精度,而且大樣地的定位研究保證了多樣性研究的準(zhǔn)確性[37]。目前,已構(gòu)建的大樣地包括:1)8個(gè)大于20 hm2樣地,分別是北京東靈山20 hm2樣地、河南寶天曼25 hm2樣地、古田山亞熱帶常綠闊葉林24 hm2監(jiān)測(cè)樣地、長(zhǎng)白山闊葉紅松林25 hm2監(jiān)測(cè)樣地、湖南的八大公山25 hm2樣地、鼎湖山南亞熱帶常綠闊葉林20 hm2監(jiān)測(cè)樣地、西雙版納熱帶雨林20 hm2樣地和浙江天童山20 hm2樣地;2)若干個(gè)5 hm2樣地,例如吉林省長(zhǎng)白山的白樺林樣地、北京市東靈山的遼東櫟林樣地、浙江省百山祖樣地及四川省都江堰常綠落葉闊葉混交林樣地;3)1個(gè)15 hm2樣地,即廣西弄崗15 hm2樣地[38]。

2.4 森林生態(tài)效益補(bǔ)償研究

2.4.1 森林資源核算理論

森林資源核算理論研究工作開展得比較早,主要是對(duì)森林資源在客觀上存在的以及潛在存在的生態(tài)系統(tǒng)的直接及間接的森林資源價(jià)值進(jìn)行核算[39]。本文不做詳細(xì)論述。

2.4.2 森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及價(jià)值評(píng)估

近年來(lái)有相當(dāng)一部分研究者運(yùn)用不同的評(píng)估方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)不同區(qū)域的森林生態(tài)系統(tǒng)的部分生態(tài)服務(wù)功能進(jìn)行了價(jià)值評(píng)估。1997年,Costanza[40]等利用旅行價(jià)值法和意愿調(diào)查法,成功地對(duì)全球生態(tài)系統(tǒng)的17類生態(tài)服務(wù)功能進(jìn)行了價(jià)值評(píng)價(jià),計(jì)算得出全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值為平均每年33萬(wàn)億美元。國(guó)內(nèi)許多研究人員參考此案例并結(jié)合中國(guó)國(guó)情進(jìn)行了相關(guān)研究[41-42],對(duì)不同區(qū)域的森林生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了部分生態(tài)服務(wù)功能的價(jià)值評(píng)估[43-44]。但是,能夠被普遍認(rèn)同的生態(tài)服務(wù)功能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與評(píng)估方法目前尚未形成。

2.4.3 森林生態(tài)效益補(bǔ)償

生態(tài)效益補(bǔ)償是我國(guó)目前正在逐步開展并快速發(fā)展的研究領(lǐng)域,包括理論、政策研究層面和實(shí)際操作執(zhí)行層面。森林的生態(tài)效益補(bǔ)償研究工作整體上集中在3個(gè)方面:一是森林生態(tài)效益補(bǔ)償研究的理論基礎(chǔ)及必要性,大量學(xué)者已在該層面做了大量的研究工作[39]。針對(duì)生態(tài)效益補(bǔ)償必要性的研究,學(xué)術(shù)界已基本達(dá)成普遍共識(shí),建立森林生態(tài)效益補(bǔ)償機(jī)制是社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)健康發(fā)展的必要需求,有利于解決森林的公共產(chǎn)品特性與其外部經(jīng)濟(jì)性[45]。另外,國(guó)內(nèi)大量研究者運(yùn)用不同的理論和方法,從不同的角度,都在一定程度上針對(duì)森林生態(tài)效益補(bǔ)償?shù)暮诵膯?wèn)題和熱點(diǎn)問(wèn)題,論證了生態(tài)補(bǔ)償研究的理論依據(jù)及生態(tài)效益補(bǔ)償?shù)谋举|(zhì)屬性,主要有馬克思的勞動(dòng)價(jià)值論、科斯定理方案、庇古稅、環(huán)境資源價(jià)值理論[46-47]等。二是補(bǔ)償機(jī)制。近年來(lái)補(bǔ)償機(jī)制的研究一直是學(xué)術(shù)界的熱點(diǎn),主要包括對(duì)補(bǔ)償主體、補(bǔ)償對(duì)象、補(bǔ)償范圍、補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)、補(bǔ)償方式的研究。其中,補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)是生態(tài)效益補(bǔ)償機(jī)制研究的核心,這關(guān)系到補(bǔ)償?shù)男Ч脱a(bǔ)償者的承受能力,進(jìn)而直接影響生態(tài)效益補(bǔ)償?shù)姆€(wěn)定性和可持續(xù)性。現(xiàn)今國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的研究主要集中在分階段補(bǔ)償、差別化補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)和補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的估算方法3個(gè)方面[48]。三是補(bǔ)償實(shí)踐研究。近年來(lái)該層面的研究主要側(cè)重于實(shí)踐角度,針對(duì)某一特定的區(qū)域,研究該地區(qū)的補(bǔ)償問(wèn)題,然后根據(jù)具體案例的生態(tài)效益及補(bǔ)償現(xiàn)狀提出補(bǔ)償方案和補(bǔ)償資金的管理與使用辦法。吳水榮[49]等選取密云縣的密云水庫(kù)水源涵養(yǎng)林為研究對(duì)象,采用等效替代法、重置成本法、市場(chǎng)分析法等,對(duì)水源涵養(yǎng)林的涵養(yǎng)水源、保持水土、蓄洪防洪、改善水質(zhì)等效益進(jìn)行評(píng)價(jià),然后對(duì)水源涵養(yǎng)林生態(tài)補(bǔ)償問(wèn)題進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析。杜小惠[50]測(cè)算了九龍江的北溪龍巖段公益林保護(hù)對(duì)福建省龍巖市國(guó)民收入的影響,并從勞動(dòng)價(jià)值學(xué)說(shuō)、生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)和公益林的公共商品屬性以及社會(huì)性等方面,探討解決流域公益林生態(tài)補(bǔ)償問(wèn)題的方法和途徑。

2.5 3S技術(shù)在森林生態(tài)系統(tǒng)研究中的應(yīng)用

2.5.1 森林生物量估測(cè)

馬澤清[51]等基于TM遙感影像數(shù)據(jù)建立了生物量多元回歸模型,進(jìn)而估算了江西千煙洲濕地松林的生物量。徐天蜀[52]利用遙感數(shù)據(jù)、GIS地形數(shù)據(jù)以及地面實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù),通過(guò)建立多元回歸模型估測(cè)了森林生物量,效果十分理想。

現(xiàn)在人們利用光學(xué)遙感、熱紅外遙感、SAR微波遙感、高光譜遙感和激光雷達(dá)遙感等多種遙感數(shù)據(jù)對(duì)森林生物量進(jìn)行估算,大大提高了估算的精度和效率,在長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)連續(xù)估算大尺度森林地上生物量中具有不可替代的優(yōu)勢(shì)[53]。

2.5.2 森林動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)

20世紀(jì)的后30多年,在地球資源環(huán)境的監(jiān)測(cè)與研究中,遙感技術(shù)及其與地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)的集成技術(shù)具有大面積同步觀測(cè)、時(shí)效性、數(shù)據(jù)的綜合性和可比性的特點(diǎn),能夠定量、準(zhǔn)確、及時(shí)地調(diào)查地球資源、監(jiān)測(cè)環(huán)境變化、評(píng)價(jià)生態(tài)環(huán)境及研究全球變化[54]。隨著遙感衛(wèi)星、傳感器及多分辨率遙感數(shù)據(jù)全面發(fā)展,3S技術(shù)在資源與環(huán)境研究、監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)的任務(wù)中扮演的角色越來(lái)越重要,將廣泛應(yīng)用于森林資源清查、森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)、森林病蟲害監(jiān)測(cè)、荒漠化監(jiān)測(cè)、濕地監(jiān)測(cè)、珍稀野生動(dòng)物資源監(jiān)測(cè)、生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)、災(zāi)后恢復(fù)評(píng)價(jià)等方面[55-59]。

3 研究總結(jié)

3.1 基本結(jié)論

1)基于 CNKI歸納出的森林生態(tài)學(xué) “熱點(diǎn)問(wèn)題”涉及多個(gè)領(lǐng)域和不同層次。

2)我國(guó)森林生態(tài)學(xué)對(duì)上述熱點(diǎn)問(wèn)題的研究整體上呈現(xiàn)總體集中、局部分散的趨勢(shì)。有關(guān)森林生態(tài)效益、補(bǔ)償、生態(tài)旅游的研究所占比重較大,而其他幾個(gè)問(wèn)題則相對(duì)較小,也較為平均。

3)森林生態(tài)學(xué)研究熱點(diǎn)問(wèn)題相互滲透、彼此關(guān)聯(lián),一定程度上反映出目前我國(guó)森林生態(tài)學(xué)研究具有多學(xué)科、多層次交叉滲透和注重問(wèn)題的向?qū)苑治龅内厔?shì)。

3.2 森林生態(tài)學(xué)研究展望

從上述分析可以看出,現(xiàn)階段森林生態(tài)學(xué)在研究層次和研究范圍上有所拓展:

1)研究層次上向宏觀與微觀兩極發(fā)展。目前森林生態(tài)學(xué)研究的對(duì)象在宏觀上已經(jīng)擴(kuò)展到生態(tài)系統(tǒng)與全球研究,更加強(qiáng)調(diào)從森林生態(tài)系統(tǒng)水平研究森林動(dòng)態(tài)及發(fā)展規(guī)律,從大尺度大范圍對(duì)全球變化、森林生物多樣性、生物量和生產(chǎn)力等方面進(jìn)行概括性研究。在微觀方向上,相關(guān)學(xué)者從分子水平研究森林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán),特別是碳循環(huán)和氮循環(huán)機(jī)理研究受到廣泛重視。

2)研究范圍的擴(kuò)展。目前森林生態(tài)學(xué)研究主要是結(jié)合人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)過(guò)程產(chǎn)生的影響,進(jìn)而從對(duì)純自然現(xiàn)象的研究擴(kuò)展到自然—經(jīng)濟(jì)—社會(huì)復(fù)合系統(tǒng)的研究。森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的研究使得人們對(duì)森林的環(huán)境效益等有了更直觀的認(rèn)識(shí),加強(qiáng)了人類的環(huán)境意識(shí)。

3.3 本研究的局限性

在基于文獻(xiàn)檢索的森林生態(tài)學(xué)熱點(diǎn)問(wèn)題歸納與分析中,確認(rèn)熱點(diǎn)問(wèn)題的主要依據(jù)是文獻(xiàn)數(shù)量和作者的研究領(lǐng)域,這勢(shì)必存在一些不足。首先,在熱點(diǎn)確認(rèn)的過(guò)程中沒(méi)有很好地考慮到文獻(xiàn)的質(zhì)量及影響因子。其次,作者研究領(lǐng)域內(nèi)的問(wèn)題更易于被確認(rèn)為熱點(diǎn)。同時(shí),文獻(xiàn)檢索實(shí)施的時(shí)間可能會(huì)導(dǎo)致遺漏某些文獻(xiàn),這也會(huì)對(duì)檢索結(jié)果造成一定影響。最后,僅僅以CNKI為數(shù)據(jù)源,可能會(huì)導(dǎo)致熱點(diǎn)問(wèn)題不夠全面、不夠前沿。因此,在后續(xù)研究中,解決技術(shù)層面上的這些問(wèn)題并加入國(guó)外數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)完善以文獻(xiàn)檢索為基礎(chǔ)的熱點(diǎn)問(wèn)題研究具有重要意義,將使熱點(diǎn)問(wèn)題的歸納與分析更全面、更前沿。

[1]劉國(guó)華,傅伯杰,方精云.中國(guó)森林碳動(dòng)態(tài)及其對(duì)全球碳平衡的貢獻(xiàn)[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2000,20(5):733-740.

[2]周玉榮,于振良,趙士洞.我國(guó)主要森林生態(tài)系統(tǒng)碳貯量和碳平衡[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),2000,24(5):518-522.

[3]王邵軍,阮宏華.全球變化背景下森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)及其管理[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2011,35(2):113 -116.

[4]翁友恒,王念奎.森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)研究進(jìn)展[J].林業(yè)勘察設(shè)計(jì),2010(1):43-46.

[5]王效科,馮宗煒,歐陽(yáng)志云.中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)的植物碳儲(chǔ)量和碳密度研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2001,12(1):13-16.

[6]方精云,郭兆迪,樸世龍,等.1981—2000年中國(guó)陸地植被碳匯的估算[J].中國(guó)科學(xué):D輯:地球科學(xué),2007,37(6):804 -812.

[7]方精云,陳安平,趙淑清,等.中國(guó)森林生物量的估算:對(duì)Fang 等Science一文(Science,2001,291:2320~2322)的若干說(shuō)明[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),2002,26(2):243-249.

[8]查同剛,張志強(qiáng),朱金兆,等.森林生態(tài)系統(tǒng)碳蓄積與碳循環(huán)[J].中國(guó)水土保持科學(xué),2008,6(6):112-119.

[9]Pan Y,Birdsey R A,F(xiàn)ang J,et al.A large and persistent carbon sink in the world's forests[J].Science,2011,333(6045):988-993.

[10]吳慶標(biāo),王效科,段曉男,等.中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)植被固碳現(xiàn)狀和潛力[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2008,28(2):517-524.

[11]方精云,劉國(guó)華,朱彪,等.北京東靈山三種溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)[J].中國(guó)科學(xué):D輯:地球科學(xué),2006,36(6): 533-543.

[12]方精云,樸世龍,趙淑清.CO2失匯與北半球中高緯度陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳匯[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),2001,25(5):594-602.

[13]Piao S,F(xiàn)ang J,Ciais P,et al.The carbon balance of terrestrial ecosystems in China[J].Nature,2009,458(7241):1009 -1013.

[14]張麗萍.準(zhǔn)噶爾盆地西北緣荒漠植物群落土壤呼吸特征及其影響因子分析[D].烏魯木齊:新疆農(nóng)業(yè)大學(xué),2007.

[15]Luo Y,Su B O,Currie W S,et al.Progressive nitrogen limitation of ecosystem responses to rising atmospheric carbon dioxide[J]. Bioscience,2004,54(8):731-739.

[16]Norby R J,DeLucia E H,Gielen B,et al.Forest response to elevated CO2is conserved across a broad range of productivity[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2005,102(50):18052-18056.

[17]Xu Z.Fingerprinting global climate change and forest management within rhizosphere carbon and nutrient cycling processes [J].Environmental Science and Pollution Research,2006,13 (5):293-298.

[18]Oren R,Ellsworth D S,Johnsen K H,et al.Soil fertility limits carbon sequestration by forestecosystems in a CO2-enriched atmosphere[J].Nature,2001,411(6836):469-472.

[19]任書杰,曹明奎,陶波,等.陸地生態(tài)系統(tǒng)氮狀態(tài)對(duì)碳循環(huán)的限制作用研究進(jìn)展[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2006,25(4):58 -67.

[20]Liu J,Price D T,Chen JM.Nitrogen controls on ecosystem carbon sequestration:a model implementation and application to Saskatchewan,Canada[J].Ecological Modelling,2005,186 (2):178-195.

[21]劉國(guó)華,傅伯杰.全球氣候變化對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的影響[J].自然資源學(xué)報(bào),2001,16(1):71-78.

[22]Neilson R P.Vegetation redistribution:a possible biosphere source of CO2during climatic change[J].Water,Air,and Soil Pollution,1993,70(1/2/3/4):659-673.

[23]趙茂盛,Ronald P.Neilson,延曉冬,等.氣候變化對(duì)中國(guó)植被可能影響的模擬[J].地理學(xué)報(bào),2002,57(1):28-38.

[24]顏廷武,尤文忠.森林生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)氣候變化響應(yīng)研究綜述[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì),2010(12):70-73.

[25]程肖俠,延曉冬.氣候變化對(duì)中國(guó)東北主要森林類型的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2008,28(02):534-543.

[26]Fang S,Dingbo K.Remote sensing investigation and survey of Qinghai Lake in the past25 years[J].Journal of Lake Sciences,2003,15(4):290-296.

[27]Cao M,Prince S D,Small J,et al.Remotely sensed interannual variations and trends in terrestrial net primary productivity 1981 -2000[J].Ecosystems,2004,7(3):233-242.

[28]Ciais P,Reichstein M,Viovy N,et al.Europe-wide reduction in primary productivity caused by the heat and drought in 2003 [J].Nature,2005,437(7058):529-533.

[29]朱建華,侯振宏,張治軍,等.氣候變化與森林生態(tài)系統(tǒng):影響、脆弱性與適應(yīng)性[J].林業(yè)科學(xué),2007,43(11):138 -145.

[30]周廣勝,王玉輝,白莉萍,等.陸地生態(tài)系統(tǒng)與全球變化相互作用的研究進(jìn)展[J].氣象學(xué)報(bào),2004,62(5):692-707,716.

[31]馬迪,劉征宇,呂世華,等.東亞季風(fēng)區(qū)植被變化對(duì)局地氣候的短期影響[J].科學(xué)通報(bào),2013,58(17):1661-1669.

[32]王葉,延曉冬.全球氣候變化對(duì)中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)的影響[J].大氣科學(xué),2006,30(5):1009-1018.

[33]馮林.森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究網(wǎng)絡(luò)綜述[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2003,24(1):110-115.

[34]畢君,李東洪.河北省陸地生態(tài)系統(tǒng)定位研究體系建設(shè)芻議[J].河北林業(yè)科技,2012(5):28-30.

[35]馮振興,陳志泊.數(shù)字化森林生態(tài)站的構(gòu)建研究[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息,2007(11):15-18.

[36]王兵,李少寧.數(shù)字化森林生態(tài)站構(gòu)建技術(shù)研究[J].林業(yè)科學(xué),2006,42(1):116-121.

[37]姜萍,葉吉,吳鋼.長(zhǎng)白山闊葉紅松林大樣地木本植物組成及主要樹種的生物量[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2005,27(增刊2):112-115.

[38]蘭國(guó)玉.世界熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)大樣地定位研究進(jìn)展[J].西北植物學(xué)報(bào),2007,27(10):2140-2145.

[39]程立平.中國(guó)森林生態(tài)效益補(bǔ)償問(wèn)題研究[D].西安:西北大學(xué),2007.

[40]Costanza R.The value of the world's ecosystem services and nature capital[J].Nature,1997(387):253-260.

[41]陳仲新,張新時(shí).中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)效益的價(jià)值[J].科學(xué)通報(bào),2000,45(1):17-22,113.

[42]靳芳,魯紹偉,余新曉,等.中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價(jià)值評(píng)價(jià)[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2005,16(8):1531-1536.

[43]趙同謙.中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價(jià)值評(píng)估研究[D].北京:中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心,2004.

[44]白楊,歐陽(yáng)志云,鄭華,等.海河流域森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估[J].生態(tài)學(xué)報(bào).2011,31(7):2029-2039.

[45]陳波,支玲,邢紅.中國(guó)森林生態(tài)效益補(bǔ)償研究綜述[J].林業(yè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,2007,27(1):6-11.

[46]毛顯強(qiáng),鐘瑜,張勝.生態(tài)補(bǔ)償?shù)睦碚撎接慬J].中國(guó)人口·資源與環(huán)境,2002,12(4):40-43.

[47]廖紅.建立和完善生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施[J].中國(guó)發(fā)展,2003(3):8-11.

[48]楊希,周圣坤.公益林生態(tài)效益補(bǔ)償研究綜述[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(21):11597-11601.

[49]吳水榮,馬天樂(lè).水源涵養(yǎng)林生態(tài)補(bǔ)償經(jīng)濟(jì)分析[J].林業(yè)資源管理,2001(1):27-31.

[50]杜小惠.九龍江北溪龍巖段公益林的生態(tài)補(bǔ)償問(wèn)題[J].林業(yè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,2001,21(1):47-49.

[51]馬澤清,劉琪璟,徐雯佳,等.基于TM遙感影像的濕地松林生物量研究[J].自然資源學(xué)報(bào),2008,23(3):467-478.

[52]徐天蜀.基于遙感信息的森林生物量、碳儲(chǔ)量估測(cè)技術(shù)研究[J].林業(yè)調(diào)查規(guī)劃,2008,33(3):11-13.

[53]張慧芳,張曉麗,黃瑜.遙感技術(shù)支持下的森林生物量研究進(jìn)展[J].世界林業(yè)研究,2007,20(4):30-34.

[54]馮筠,黃新宇.遙感技術(shù)在資源環(huán)境監(jiān)測(cè)中的作用及發(fā)展趨勢(shì)[J].遙感技術(shù)與應(yīng)用,1999,14(4):59-70.

[55]張?jiān)鱿?我國(guó)資源環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)及其進(jìn)展[J].中國(guó)水利,2004(11):52-54.

[56]黎穎卿,黃寧輝.淺談遙感在我國(guó)森林資源監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].防護(hù)林科技,2006(4):61-64.

[57]張娜,于貴瑞,趙士洞,等.基于遙感和地面數(shù)據(jù)的景觀尺度生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的模擬[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2003,14(5): 643-652.

[58]高世忠,周萬(wàn)村.森林火災(zāi)后生態(tài)變化遙感監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建方法研究[J].環(huán)境遙感,1996,11(2):116-129.

[59]武紅敢,石進(jìn).松毛蟲災(zāi)害的TM影像監(jiān)測(cè)技術(shù)[J].遙感學(xué)報(bào),2004,8(2):172-177.

A Review on Central Issues in Forest Ecology in China.

Yang Min Lu Xiaozhen Zhang Xiaoli
(Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,China)

Based on literature review and analysis using CNKI,the central issues of forestry ecology in china since 1994 were classified and reviewed.Research findings indicated that the general research in the field of forestry ecology by academics in China had kept growing since 1994.The central issues included carbon cycle,interaction between global changes and forestry ecosystem,oriented research and construction of large-scale permanent plots,ecological benefits and 3S technology.These issues are interactively correlated and influenced,which partly reflects a trend that forestry ecology will be an interdisciplinary study and focus on problem-driven analysis.

forestry ecology,central issues,literature review,research review

2015-04-27

南京林業(yè)大學(xué)南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心項(xiàng)目

楊敏,南京林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院碩士研究生,E-mail:845691655@qq.com

魯小珍,南京林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院副教授,E-mail:188089555@qq.com

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