森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建.pdf

1、20世紀(jì)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(wǎng)絡(luò)應(yīng)運而生，生態(tài)系統(tǒng)長期觀測標(biāo)準(zhǔn)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(wǎng)絡(luò)（CFERN）的迅速發(fā)展，為了提升森林生態(tài)站的聯(lián)網(wǎng)觀測與研究能力，加快我國森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究網(wǎng)絡(luò)與世界生態(tài)定位研究網(wǎng)絡(luò)接軌，防止技術(shù)壁壘，提升我國在生態(tài)環(huán)境問題上的國際發(fā)言權(quán)和主導(dǎo)權(quán)，標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)和標(biāo)準(zhǔn)化研究已經(jīng)成為當(dāng)前森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究網(wǎng)絡(luò)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(jié)構(gòu)與功能的時空變化規(guī)律，及其對環(huán)境變化的響應(yīng)與適應(yīng)機制，回答林業(yè)重大科學(xué)問題，采用多過程、多尺度、跨區(qū)域的聯(lián)網(wǎng)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(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(shè)水平和定位觀測研究水平參差不齊，觀測數(shù)據(jù)千差萬別，難以進行比較和共享，阻礙了定位研究網(wǎng)絡(luò)臺站的聯(lián)網(wǎng)研究，無法為國家生態(tài)環(huán)境建設(shè)和社會經(jīng)濟發(fā)展

3、提供理論支持及數(shù)據(jù)服務(wù)。本研究通過系統(tǒng)分析國內(nèi)外生態(tài)系統(tǒng)定位觀測的標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀，特別是森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測的標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀和存在問題，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建的原則、原理，結(jié)合森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測的特點，初步構(gòu)建了森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究標(biāo)準(zhǔn)體系的總體框架。同時，詳細闡述了各項標(biāo)準(zhǔn)的研建過程，指標(biāo)的來源和依據(jù)，為森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究標(biāo)準(zhǔn)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(shè)和觀測研究水平，積累高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，聯(lián)網(wǎng)研究奠定

4、了良好的基礎(chǔ)，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(jié)論包括：
　?。?）對國內(nèi)外生態(tài)系統(tǒng)長期觀測及森林可持續(xù)經(jīng)營的標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀，特別是森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測的標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀及存在問題進行了全面系統(tǒng)的綜述與總結(jié)。與國外相比，我國森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測的標(biāo)準(zhǔn)化起步較晚，缺乏整體規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)體系，標(biāo)準(zhǔn)化工作相對滯后，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)缺項，而且對標(biāo)準(zhǔn)的宣貫力度和實施力度不夠，已經(jīng)制約了森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測的國際化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)

5、范化和網(wǎng)絡(luò)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(xué)和生態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)，在“簡化、統(tǒng)一、協(xié)調(diào)、優(yōu)化”的標(biāo)準(zhǔn)化原理及“系統(tǒng)性、科學(xué)性、先進性、可擴展性和可操作性”的標(biāo)準(zhǔn)體系原則指導(dǎo)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(guān)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，從森林生態(tài)站的建設(shè)規(guī)范、運行管理、觀測指標(biāo)體系、觀測方法、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)應(yīng)用六個方面構(gòu)建了森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究標(biāo)準(zhǔn)體系框架。
　?。?）根據(jù)森林生態(tài)系統(tǒng)

6、定位觀測的內(nèi)容及森林生態(tài)站數(shù)據(jù)采集和傳輸、海量數(shù)據(jù)存儲與管理的現(xiàn)狀，一方面以生態(tài)學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)學(xué)理論為指導(dǎo)，依靠科學(xué)的設(shè)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(shè)施、森林水文觀測設(shè)施、森林生物定位研究設(shè)施、土壤定位觀測設(shè)施、森林健康與可持續(xù)發(fā)展觀測設(shè)施、水土資源的保持觀測設(shè)施和數(shù)據(jù)管理配套設(shè)施等8個方面構(gòu)建了森林生態(tài)站建設(shè)技術(shù)要求；另一方面以數(shù)字化為思路，從數(shù)字化觀測和數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)字化傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)處理和

7、分析設(shè)備及數(shù)字化森林生態(tài)站基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建了森林生態(tài)站數(shù)字化建設(shè)規(guī)范。同時，編制和闡述了森林生態(tài)站建設(shè)技術(shù)規(guī)范中每個指標(biāo)的來源及其依據(jù)。
　?。?）通過分析國內(nèi)外生態(tài)系統(tǒng)長期觀測及森林可持續(xù)經(jīng)營標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)，充分借鑒吸收其優(yōu)良指標(biāo)及相關(guān)研究成果中的指標(biāo)，采用專家分析和頻度分析相結(jié)合的方法，建立了氣象常規(guī)指標(biāo)、森林土壤理化指標(biāo)、森林生態(tài)系統(tǒng)的健康與可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)、森林水文指標(biāo)和森林群落學(xué)特征指標(biāo)五個方面共94個指標(biāo)的森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測指標(biāo)

8、體系。同時，根據(jù)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(biāo)體系，編制和闡述了各指標(biāo)體系中每個指標(biāo)的來源和依據(jù)。
　?。?）通過分析國內(nèi)外現(xiàn)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(jù)定位觀測的長期性和連續(xù)性等特點，采用系統(tǒng)設(shè)計思路，將野外觀測系統(tǒng)按照生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能設(shè)置，針對野外觀測研究的水、土、氣、生及其他方面的28個關(guān)鍵生態(tài)問題，把握新技術(shù)與

9、新方法的應(yīng)用，充分參考并借鑒國內(nèi)外生態(tài)系統(tǒng)定位觀測的研究方法和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，從觀測內(nèi)容、觀測與采樣方法及數(shù)據(jù)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(jù)。
　?。?）根據(jù)森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究中觀測數(shù)據(jù)的特點，充分吸收和采納國內(nèi)外數(shù)字化、智能化方面的先進經(jīng)驗及國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測體系中各指標(biāo)的內(nèi)在聯(lián)系，科學(xué)劃分各種觀測數(shù)據(jù)，從管理指標(biāo)、管理方法和信息管理系統(tǒng)三個方面構(gòu)建

10、了森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測數(shù)據(jù)管理規(guī)范，編制和闡述了每項指標(biāo)的來源、依據(jù)及其內(nèi)涵。
　?。?）森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估是森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測數(shù)據(jù)應(yīng)用的具體體現(xiàn)。通過分析國內(nèi)外生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估中使用的指標(biāo)和方法，采用專家咨詢法和頻度分析法相結(jié)合的方法，構(gòu)建了水源涵養(yǎng)、保育土壤、固碳釋氧、積累營養(yǎng)物質(zhì)、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(biāo)的森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范，編制和闡述了每項評估指標(biāo)的來源及其依