森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究標準體系構建.pdf

1、20世紀80年代以來，隨著全球生態(tài)環(huán)境的迅速惡化，很多大型的生態(tài)研究網絡應運而生，生態(tài)系統(tǒng)長期觀測標準化問題提到了議事日程。伴隨著國家林業(yè)局中國森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究網絡（CFERN）的迅速發(fā)展，為了提升森林生態(tài)站的聯網觀測與研究能力，加快我國森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究網絡與世界生態(tài)定位研究網絡接軌，防止技術壁壘，提升我國在生態(tài)環(huán)境問題上的國際發(fā)言權和主導權，標準體系建設和標準化研究已經成為當前森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究網絡亟待解決的問題。
　

2、　定位研究的目的在于揭示森林生態(tài)系統(tǒng)結構與功能的時空變化規(guī)律，及其對環(huán)境變化的響應與適應機制，回答林業(yè)重大科學問題，采用多過程、多尺度、跨區(qū)域的聯網觀測是定位研究的重要方法和手段。由于森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究的相關標準缺乏，造成不同生態(tài)站、不同研究人員對森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究的理解和表達不統(tǒng)一，生態(tài)站建設水平和定位觀測研究水平參差不齊，觀測數據千差萬別，難以進行比較和共享，阻礙了定位研究網絡臺站的聯網研究，無法為國家生態(tài)環(huán)境建設和社會經濟發(fā)展

3、提供理論支持及數據服務。本研究通過系統(tǒng)分析國內外生態(tài)系統(tǒng)定位觀測的標準化現狀，特別是森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測的標準化現狀和存在問題，根據標準體系構建的原則、原理，結合森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測的特點，初步構建了森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究標準體系的總體框架。同時，詳細闡述了各項標準的研建過程，指標的來源和依據，為森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究標準的制定與修訂提供了積極的參考作用，為規(guī)范和提升森林生態(tài)站建設和觀測研究水平，積累高質量的數據，實現數據共享，聯網研究奠定

4、了良好的基礎，對于我國開展森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測研究提供了積極的參考價值。本研究的主要結論包括：
　?。?）對國內外生態(tài)系統(tǒng)長期觀測及森林可持續(xù)經營的標準化現狀，特別是森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測的標準化現狀及存在問題進行了全面系統(tǒng)的綜述與總結。與國外相比，我國森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測的標準化起步較晚，缺乏整體規(guī)劃和標準體系，標準化工作相對滯后，相關標準缺項，而且對標準的宣貫力度和實施力度不夠，已經制約了森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測的國際化、標準化、規(guī)

5、范化和網絡化的發(fā)展。
　?。?）分析了森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測的特點，以系統(tǒng)學和生態(tài)學為基礎，在“簡化、統(tǒng)一、協調、優(yōu)化”的標準化原理及“系統(tǒng)性、科學性、先進性、可擴展性和可操作性”的標準體系原則指導下，充分考慮森林生態(tài)系統(tǒng)的分布特點和區(qū)域差異，借鑒并參考相關領域的標準體系建設，從森林生態(tài)站的建設規(guī)范、運行管理、觀測指標體系、觀測方法、數據管理和數據應用六個方面構建了森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究標準體系框架。
　?。?）根據森林生態(tài)系統(tǒng)

6、定位觀測的內容及森林生態(tài)站數據采集和傳輸、海量數據存儲與管理的現狀，一方面以生態(tài)學、生態(tài)系統(tǒng)學理論為指導，依靠科學的設施、先進的觀測和分析儀器，從定位研究站及野外綜合實驗基地、森林氣象觀測設施、森林水文觀測設施、森林生物定位研究設施、土壤定位觀測設施、森林健康與可持續(xù)發(fā)展觀測設施、水土資源的保持觀測設施和數據管理配套設施等8個方面構建了森林生態(tài)站建設技術要求；另一方面以數字化為思路，從數字化觀測和數據采集設備、數字化傳輸設備、數據處理和

7、分析設備及數字化森林生態(tài)站基礎設施構建了森林生態(tài)站數字化建設規(guī)范。同時，編制和闡述了森林生態(tài)站建設技術規(guī)范中每個指標的來源及其依據。
　?。?）通過分析國內外生態(tài)系統(tǒng)長期觀測及森林可持續(xù)經營標準指標，充分借鑒吸收其優(yōu)良指標及相關研究成果中的指標，采用專家分析和頻度分析相結合的方法，建立了氣象常規(guī)指標、森林土壤理化指標、森林生態(tài)系統(tǒng)的健康與可持續(xù)發(fā)展指標、森林水文指標和森林群落學特征指標五個方面共94個指標的森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測指標

8、體系。同時，根據森林生態(tài)系統(tǒng)的分布特點以及特殊性，建立了熱帶、暖溫帶、寒溫帶、干旱半干旱區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測指標體系，編制和闡述了各指標體系中每個指標的來源和依據。
　?。?）通過分析國內外現有森林生態(tài)系統(tǒng)的定位研究方法，為滿足森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究的發(fā)展需求，根據定位觀測的長期性和連續(xù)性等特點，采用系統(tǒng)設計思路，將野外觀測系統(tǒng)按照生態(tài)系統(tǒng)結構和功能設置，針對野外觀測研究的水、土、氣、生及其他方面的28個關鍵生態(tài)問題，把握新技術與

9、新方法的應用，充分參考并借鑒國內外生態(tài)系統(tǒng)定位觀測的研究方法和相關標準，從觀測內容、觀測與采樣方法及數據處理等方面建立了森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測系統(tǒng)野外觀測方法，編制和闡述了每個觀測方法的來源及其依據。
　?。?）根據森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究中觀測數據的特點，充分吸收和采納國內外數字化、智能化方面的先進經驗及國內外相關標準，根據森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測體系中各指標的內在聯系，科學劃分各種觀測數據，從管理指標、管理方法和信息管理系統(tǒng)三個方面構建

10、了森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測數據管理規(guī)范，編制和闡述了每項指標的來源、依據及其內涵。
　?。?）森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能評估是森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測數據應用的具體體現。通過分析國內外生態(tài)系統(tǒng)服務功能評估中使用的指標和方法，采用專家咨詢法和頻度分析法相結合的方法，構建了水源涵養(yǎng)、保育土壤、固碳釋氧、積累營養(yǎng)物質、凈化大氣環(huán)境、森林防護、生物多樣性保護和森林游憩八個方面14項指標的森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能評估規(guī)范，編制和闡述了每項評估指標的來源及其依