大兴安岭的生态价值

大兴安岭林区是祖国北方重要生态屏障,拱卫着东北黑土地免受风沙侵蚀,在国家生态建设全局中具有特殊重要地位。那里有我国纬度最高、面积最大、国有林最集中、生态地位最重要的森林生态功能区和木材资源战略储备基地,在维护国家生态安全、应对气     

封面说明

图片由中国科学院沈阳应用生态研究所森林与土壤生态国家重点实验室杨达2013年8月15日摄于大兴安岭呼中林区.兴安落叶松(Larix gmelinii)为松科落叶松属落叶乔木,树皮暗灰色或灰褐色,木材蓄积丰富,硬度中等,纹理直,结构细密,有树脂,耐久用,是中国东北林区的主要森林树种.其喜光性强,对水份要求较高,在各种环境中均能生长,尤以生于土层深厚、肥润、排水良好的北     

东北森林带森林生态系统固碳服务空间特征及其影响因素

东北森林带作为国家主体生态区划"两屏三带"国家生态安全格局中的重要组成部分,在全球碳平衡中发挥着重要的碳汇作用。以东北森林带为研究区域,采用净生态系统生产力(NEP)评估其森林固碳服务,通过Anselin Local Moran's Ⅰ算法识别固碳服务的"热点"、"冷点"和"异常点",并分析探讨其空间格局与影响因素。结果表明:(1)东北森林带森林生态系统整体上是碳汇。2014年东北森林带森林固碳总量为36.41 Tg C/a,单位面积固碳量为89.57 g C m~(-2)a~(-1)。(2)固碳服务的热点区主要分布在大兴安岭北部和长白山中北部,冷点区主要分布在大兴安岭东部、小兴安岭和长白山南部,固碳服务的高值异常区域主要分布在森林边缘的农林交错带,低值异常区域主要分布在人为干扰严重的城市蔓延区。(3)东北森林带森林生态系统整体上受人为因素的影响小,其固碳服务与NDVI显著正相关。(4)城市扩张等人为干扰是固碳服务异常降低的根本原因,植被本身生长状况不佳和较高的温度是导致固碳服务的异常降低的重要影响因素。     

汗马的北欧景象

静静地在汗马自然保护区的原始森林中漫步,倾听带有腐殖质色彩的塔里亚河哗哗的流淌声,对于来自北京大都市的人来说是非常奢侈的享受。从地图上看,大兴安岭是中国最北的山脉,延绵在内蒙古和黑龙江两省交接处,那里还是欧亚草原带与东亚山地森林交汇之处。在大兴安岭的主脊与呼伦贝尔草原交界处,汗马自然保护区静静地矗立在大兴安岭的主     

生境篇

大小兴安岭抵御着西伯利亚寒流和蒙古高原旱风的侵袭,使来自东南方的太平洋暖湿气流在此涡旋,具有调节气候,保持水土的重要功能,为东北平原、华北平原营造了适宜的农牧业生产环境,庇护了全国1/10以上的耕地和最大的草原。     

汗马的北欧景象

静静地在汗马自然保护区的原始森林中漫步,倾听带有腐殖质色彩的塔里亚河哗哗的流淌声,对于来自北京大都市的人来说是非常奢侈的享受.从地图上看,大兴安岭是中国最北的山脉,延绵在内蒙古和黑龙江两省交接处,那里还是欧亚草原带与东亚山地森林交汇之处.在大兴安岭的主脊与呼伦贝尔草原交界处,汗马自然保护区静静地矗立在大兴安岭的主脊西侧. 在大兴安岭、在汗马,都不乏杜鹃花科植物,而这也成为了我国大兴安岭与欧洲北部紧紧联系在一起的纽带.当我们置身于那结着小小的球形红色果实,被东北人俗称为"红豆"的越橘小灌木丛中时,往往让人产生幻觉,以为自己置身在北欧的芬兰、瑞典或是挪威的森林里. 除了越橘,汗马还有大片原生于北美洲与东亚地区,风靡食品业的蓝莓——笃斯越橘.上述果实一红一蓝的两种越橘与在中国只分布在大、小兴安岭的杜香和兴安杜鹃构成了杜鹃花科独具特色的高寒植物类群.     

东北次生林生态系统保护与恢复技术探讨

东北森林在国家生态文明建设、生态环境保护、社会经济发展等方面发挥着重要的作用。本文在分析东北林区森林资源现状的基础上,指出东北次生林生态系统目前存在的问题,指明东北次生林生态系统的发展方向;结合未来三十年全国森林经营规划与国家天然林保护工程等,提出东北次生林生态系统保护、恢复与利用技术及对策,探讨了"后天保时代"(天然林保护工程结束以后)的次生林经营与保护,为东北林区的可持续发展指明了方向。     

颇具特色的内蒙古森林

我国内蒙古自治区有着全国各省区(市)中最大面积的森林,达3.92亿亩之多,占自治区国土面积的23％. 内蒙古的森林有“一家独大,块状分布,特点明显,东西差异”的特色. “一家独大”一专指大兴安岭森林.大兴安岭位于中国地势第二阶梯东缘,山脊以东为第三阶梯地,以西为第二阶梯地.全区地形总势呈东北--西南走向,西高东低,属浅...     

2000—2015年中国东北森林生产力和碳素利用率的时空变异

中国东北森林生态系统是重要的碳汇功能区,也是对环境变化响应的敏感区,分析其植被生产力和碳素利用效率的变化特征及其对气候变化的响应对于区域碳收支的准确评估和预测具有重要意义.本研究利用MODIS的长期监测数据,结合植被类型分布数据,对中国东北森林生态系统2000—2015年生产力(净初级生产力NPP、总初级生产力GPP)和碳素利用率(NPP/GPP)时空变化特征进行分析.结果表明: 研究期间,东北森林生态系统平均NPP和GPP分别为346.4和773 g C·m^-2·a^-1,平均NPP/GPP为0.45.不同森林类型的NPP和GPP依次为针阔混交林>落叶阔叶林>针叶林,NPP/GPP在不同森林类型间无显著差异.NPP和GPP呈现出东南高、西北低的空间分布特点.2000—2015年间,东北森林生态系统NPP、GPP和NPP/GPP呈波动增加趋势,固碳能力逐步增强.NPP、GPP和NPP/GPP的变化趋势和变化速率表现出空间差异性,在大兴安岭南部地区显著增加,在大兴安岭北部地区显著下降,其余区域呈微弱增加趋势.与气候因子的相关性分析表明,年降水量的增加是驱动东北森林生态系统NPP、GPP和NPP/GPP波动增加的主要因素.     

气候变化对中国大兴安岭森林演替动态的影响

应用森林生长演替动态模型-FAREAST,在气候变化背景下对大兴安岭漠河林区森林的演替动态进行了模拟。模拟选择了目前气候情景、增暖情景、温度和降水都增加情景3种气候情景,并考虑了气候变化引起的火干扰变化对森林演替的影响。结果表明:维持目前气候不变,兴安落叶松(Larix gmelini)将继续作为绝对优势树种,樟子松(Pinussylvestris var.mongolica)、桦树(Betula)、杨树(Populus)伴生其中;气候发生变化,东北森林带将有北移的趋势,大兴安岭将可能以温带针阔混交林为主,森林群落中出现红松(P.koraiensis)、蒙古栎(Quercus mongolica)、椴树(Tilia)等树种;火干扰影响森林生物量及森林的物种组成和结构。     

中国东北森林生长演替模拟模型及其在全球变化研究中的应用

 NEWCOP模型是一个新的适于模拟东北森林的种类组成动态的林窗类计算机模拟模型,它通过模拟在每一个林分斑块上的每株树木的更新、生长和死亡的全过程来反映森林群落的中长期生长和演替动态。由于 NEWCOP模型是一个由气候变量驱动的生态系统模型,故可用于评价气候变化对东北森林生长和演替的影响。在东北大兴安岭、小兴安岭和长白山地区对NEWCOP模型进行了验证和校准。沿环境梯度对NEWCOP模型的数字模拟实验表明：它能准确地再现顶极森林中树种组成及其在东北地区的垂直分布规律和水平分布规律;能准确地再现大兴安岭、小兴安岭和长白山的主要类型森林的生长和演替规律;在一定的场合NEWCOP还可反映林分的径级结构;NEWCOP模型还具有对现有森林的跟踪模拟能力。应用NEWCOP模型评估了东北森林生态系统对可能气候变化的敏感性。在GFDL 2×CO2和GISS 2×CO2气候变化情景下,东北森林的种类组成将发生很大变化,落叶阔叶树将取代目前长白山、小兴安岭的红松(Pinus koraiensis)和大兴安岭的兴安落叶松(Larix gmelinii)成为东北森林主要树种,而针叶树将在地带性森林中占很小的比重,阔叶树中蒙古栎(Quercus mongolica)将是最重要的树种,它将成为小兴安岭和大兴安岭最主要树种;东北地区适于森林生长的区域将大幅度减少,这些变化主要发生在气候变化过渡期。东北森林对不同的气候变化情景有不同响应。但是,总的趋势是未来东北森林中落叶阔叶树的比重将大幅度增加。这些结论对在全球气候变化背景下,我国东北合理地选择造林树种和制定现有森林的保护经营策略具有一定参考价值。     

非木材森林产品利用的生态影响

非木材森林产品指来自森林的非木材植物产品,如果实、种子、枝叶、树皮、树胶等,在维持当地居民生活以及森林生物多样性保护中扮演着重要角色.非木材森林产品利用对植物个体、种群、群落和生态系统均会产生影响,这不仅取决于植物的利用部位、生物学或生态学特征,而且与资源的利用方式密切相关.本文从植物生物学和生态学角度综述了非木材森林产品利用影响的研究进展,讨论了研究中存在的问题和今后的研究方向.     

加强森林经营,实现森林保护与木材供应双赢

中国森林目前面临木材自给和生态安全的严重挑战.我国用1.2×108 hm2耕地养活了13亿人口,能否用2×108 hm2森林提供13亿人的用材,实现木材基本自给和森林保护的"双赢"?本文在分析我国林业的基本形势和实现木材自给必要性的基础上,从生产潜力和技术方面论证了实现木材自给和生态服务双赢的可能性.认为只要坚持以"森林经营"为核心,以培育稳定健康的森林生态系统为目标,以模拟森林的自然过程为手段重建森林生态系统,科学编制和执行森林经营规划,并加强林区基础建设和完善相应的林业政策,中国完全有可能实现生态保护与木材自给的"双赢".     

森林经营对群落α多样性影响的定量研究进展

生物多样性是一定地域内的基因、物种、生态系统和生态过程的总和[1]。对森林生物多样性的最大威胁是不可持续的森林经营和森林收获[2]。美国在其国家森林经营法中,授权美国林务局把生物多样性纳入森林经营规划,必须监测和评价实施森林经营规划对生物多样性的影响[3];1993年的瑞典林业法中,木材生产和生物多样性也给予同等重要的地位[4]。在日益关注生物多样性保护、森林退化和可持续林业背景下,迫切需要评估不同经营技术对森林结构和功能的影响[5],研究森林经营对生物多样性的影响也是森林生态系统经营的要求[6]。因为森林经营也有改善生物…     

生态-经济发展情景下内蒙古宏观生态系统模拟与分析

内蒙古自治区是我国北方面积最大、种类最全的生态功能区,是我国北方的重要生态屏障,其宏观生态系统状况不仅关系民众生存和生计,而且关系华北、东北、西北乃至全国的生态安全。构建了1990、2000及2015年3期宏观生态系统格局与影响因子数据集;融合区域生态系统发展规划,设置了基准、生态-经济协同发展和生态-经济权衡发展三种情景;应用土地利用均衡分析模型,模拟了3种情景下2025年及2035年内蒙古六大类生态系统结构与空间格局变化。结果表明：在延续历史发展趋势的基准情景和注重经济发展的生态-经济权衡发展情景下,草地和农田生态系统在2035年均无法恢复至2000年的水平,宏观生态系统结构难以达到规划目标;在注重生态保育的生态-经济协同发展情景下,草地、森林与湿地生态系统面积增长较大,符合内蒙古构建中国北方生态屏障的战略定位。从空间上看,农田生态系统面积的减少主要集中在农牧交错带地区,该区域的退耕还草构成了草地生态系统增加的主要来源;草地生态系统面积扩张还分布在近十年来发生草地退化的区域,这与近年来通过实施"京津风沙源治理"、"草原奖补政策"等生态工程建设后内蒙古自治区原有退化的草地生态系统在逐渐恢复的趋势相吻合;森林生态系统面积增加主要集中分布在大兴安岭等几个植被恢复地;城市生态系统主要以原有城镇居民点为中心,在其周边区域呈扩散式增长,特别是在采矿场、工业用地、交通沿线附近城镇面积增加较为显著;荒漠生态系统的缩减主要发生在与其它生态系统的交界处,这与开发利用的便利性、原有生态系统的可开发潜力等密切相关。研究表明,生态-经济发展情景下的宏观生态系统的空间显性模拟是区域国土空间规划和可持续发展的重要科学依据。     

优良种子资源对林下农业经济发展的影响

森林生态系统是一个由生物和环境互相作用组成的层次复杂、功能多样的立体体系.森林生态系统不但能给人类提供大量的木材及林业产品,在生态方面还具有调节气候、涵养水源、保持水土等重要作用.林下经济是我国林业经济迅速发展的产物和必然结果.林下经济坚持以保护生态平衡和自然环境为前提,坚持可持续发展为理念,以科技创新为手段,因地因时...     

中国北方地区的本底植被

根据现代地植物学和古生态研究结果．恢复、评估了我国北方地区的原生植被和潜在植被状况．并论述它们对生态建设的意义。潜在植被分布表明．温带或亚热带郁闭森林仅可以发育在北方的东南边缘地带,而东北中西部、华北平原大部、黄土高原东南部和青藏高原东缘等地区为郁闭度较低的疏林或森林草原可能发育地带。这些地区是北方农业发展和生态恢复的主要区域;东北西部、内蒙古东南部、陕北、宁夏东南部、陇东南和青海省东中部等地区．潜在地带植被当属温带草原．宜发展牧业．是目前退耕还草的重点区域。在全新世中期,东北地区东北部的原生植被为温带落叶阔叶林;东北的南部、河北东部、山东东部、淮河流域等地生长着暖温带落叶阔叶林;在黄土高原东南部、黄淮平原西部和青藏高原东部边缘等地区,原生森林面积比目前大得多．分别分布着以松属和落叶阔叶树占优势的稀疏森林和以云、冷杉占优势的山地寒温带森林．为这些地区勾勒了未来生态恢复所能达到的理想境界。根据原生植被分布．黄土高原西北部地区同样不适合发展林业．退耕以后所能够恢复的也只能是草,而不是林;再往西北．到了毛乌素沙地西北部及其我国西北内陆的广袤半荒漠、荒漠地带．原生地带植被中从未出现森林．在绝大多数情况下均不宜发展林业。     

指示植物一览

经过地质学家多年的努力,现今研究已经比较成熟的、能够在找矿活动中发挥重要作用的指示植物主要有以下几类。在我国东北大兴安岭北部森林覆盖区内,普遍分布着一种白桦树。白桦树的树皮(包括内、外     

气候变化、林火和采伐对大兴安岭森林碳储量的影响

大兴安岭林区林火发生的频率受气候变化的影响将会增加,可能会增加该地区森林生态系统碳损失.本研究通过耦合森林生态系统模型和森林景观模型以模拟未来百年大兴安岭森林碳储量动态变化,量化气候变化、林火和采伐对森林碳储量的影响.结果表明: 虽然采伐和林火会抵消相当一部分由气候变化增加的碳储量,但气候变化仍然能够增加大兴安岭森林碳储量.未来100年该地区森林地上和土壤有机碳储量将会分别增加9%～22%和6%～9%.短期(0～20年)气候变化对大兴安岭森林碳储量的影响大于同期林火的影响,中期(30～50年)和长期(60～100年)气候变化对森林碳储量的影响小于林火和采伐的影响.由于未来大兴安岭地区气候变化及其林火干扰存在不确定性,导致未来该地区森林碳储量存在较大的不确定性.未来100年大兴安岭森林地上碳储量和土壤有机碳储量不确定性分别为12.4%～16.2%和6.6%～10.4%.为准确估算我国北方森林生态系统碳储量,需要考虑种子传播、林火和采伐的影响.     

长白山森林生态系统服务功能

长白山森林生态系统是亚洲东部最典型的、保存最完好的温带山地森林生态系统, 对维持松花江、鸭绿江和图们江三大流域生态系统的结构和功能具有重要的作 用. 采用物质量和价值量相结合的评价方法, 对长白山北坡森林生态系统的生态旅游、森林林副产品、木材、涵养水源、水土保持、净化空气、营养元素循环等服务价值及其总体服务价值进行了评估及动态分析. 结果表明, 1999年服务功能价值达3.38 ´ 10⁸万元. 涵养水源服务价值是长白山森林生态系统服务价值的主要部分, 占66%, 涵养水源和净化空气作为森林生态系统最重要的生态功能, 其服务价值占总服务价值的80%, 而木材生产的服务价值仅占总价值的7%. 由此可见, 木材生产并不是森林生态系统服务价值中的主要部分, 充分发展长白山森林生态系统其他的生态功能, 才是发挥其生态系统服务价值的最佳途径.