森林水文生态效应及在川西亚高山针叶林群落中的研究

水资源亏缺是世界各国政府和科学家们普遍关注的热点问题，而森林在涵养水源、调节水量、减少径流泥沙、降低洪峰、改善水质等方面具有重要的功能，因此森林水文生态效应研究成为生态学家和水文学家们共同关注的焦点。迄今为止，有关森林水文生态效应的研究主要包括集水区森林水文生态效应、水土保持林水文生态效应和森林水文生态效益研究。川西亚高山针叶林位于长江上游青藏高原东缘，在水土保持和调节流域水量平衡等方面具有重要的生态功能。但迄今为止，有关川西亚高山针叶林水文生态效应的研究较少，主要为短期的、定性的、简单观测，这与其在长江流域水量平衡调节中的作用和地位极不相称。因此，建议在未来的研究中，从生态系统过程的角度加强以下研究：森林流域对径流影响的内在机理、不同树种水文生态效应及对比研究和养分循环及水质方面的研究，另外，因为气候、植被和水文密切相关，而且川西亚高山森林是对全球气候变化最敏感的地区之一，所以有必要探讨大气中CO2浓度升高等对森林水文生态效应的影响。     

川西亚高山针叶林土壤生态过程的研究

土壤生态过程是川西亚高山针叶林生态系统过程研究中最具挑战性的研究领域，也是森林生态系统功能和过程研究中不可或缺的研究重点。土壤生态过程研究将有助于深入了解森林生态系统功能。目前。有关土壤生态过程的研究主要集中在土壤生物对土壤物理、化学和生物过程的影响以及人类活动干扰对土壤生态过程的影响等方面。但迄今为止，有关川西亚高山针叶林土壤生态过程的研究还处于空白。因此，建议在开展川西针叶林生态过程研究时，应加强以下研究领域的工作：土壤生物多样性的功能重要性及其对土壤过程的影响、土壤与植被的互动、土壤生态过程对气候变化的响应、土壤生态过程中土壤酶系统分异以及土壤过程与针叶林生态系统地上过程的关系等。     

川西箭竹群落生态学研究

箭竹是大熊猫的主食竹，主要分布在亚高山地带，是亚高山森林下层重要的优势层片。对箭竹生态学研究主要集中在种群结构、生长、更新、生物生产力、繁殖特性及其在亚高山森林系统水土保持、养分平衡等生态功能发挥中的作用等几方面。而有关箭竹层片对整个森林生态系统养分循环动态过程和机理、箭竹种群生活史动态格局、开花机理、人为干扰下箭竹群落及森林群落更新的过程等方面的研究相对滞后。建议加强箭竹层片在亚高山针叶林生态系统结构和养分循环动态过程中的作用，箭竹克隆生长过程与森林群落更新过程的互动机理、箭竹种群生活史过程中养分源库动态、人为干扰下箭竹克隆种群更新过程与森林更新过程互动等方面的研究。     

亚高山针叶林群落系统的生态学过程和持续性机制

森林生态系统由于其复杂的物质循环与能量转化通道，直接参与地图一生物圈问的生物地球化学循环。因此，对森林生态系统结构与功能的研究一直是研究全球生态环境问题的核心。目前在这个研究领域的共识是：对生态系统功能的了解首先是基于对系统组分过程结构和动态的理解，而生态系统多功能的持续性机制在于确保组成系统的各组分过程结构的维持和良好的协调。在森林群落生态系统中，最基本的植物、生态学过程是能流传输(transfer)和分配(partitioning)过程，碳、养分和水循环过程，生态位的相对稳定和分化过程以及植物的生长，死亡和更新过程。川西亚高山针叶林是我国西部目前唯一保存良好的天然森林。除了它重要的、不可替代的生态、经济和社会地位外，从生态系统本身以及与全球气候变化的联系上，地处高寒环境下的川西亚高山针叶林生态系统有其独特之处：相对简单的层次结构和种丰富度，清晰的更新和演替规律，有意义的地质、气候和区系历史，巨大的土壤冷冻碳库，更加分化的结构和功能类型，复杂的地形、地貌组合以及生态位的多样性等。这些特征一方面给系统生态过程研究带来许多挑战性的问题，另一方面为研究植被动态过程以及植被与气候变化相互作用提供了一个天然实验室。     

中国西部亚高山针叶林凋落物的生态功能

森林凋落物具有重要的水源涵养和养分供应功能.中国西部亚高山针叶林由于其特有的地理位置和重要的生态经济价值,作为长江中上游生态屏障对平衡长江流域水分有着积极的意义.有关亚高山针叶林枯枝落叶层的水源涵养和养分归还研究已成为该区域亚高山针叶林生态功能研究的重要问题和热点,对植被恢复与重建具有十分重要的指导作用.本文归纳分析了中国西部亚高山针叶林主要类型及不同恢复演替阶段的枯枝落叶贮量、持水性能及其养分归还量和养分利用效率等凋落物的生态功能.一般地,亚高山针叶林天然林下枯枝落叶层厚度为O～26cm,平均贮量约为40×103kg/hm2,持水量为16.87～461.87×103kg/hm2,主要营养元素归还量为878.4～3854kg/hm2;人工云杉林不同恢复阶段凋落物贮量为6.8～26.7×103kg/hm2,主要营养元素归还量为323.3～1246.2 kg/hm2,排序为Ca＞N＞Mg＞K＞P.人工林的水源涵养和养分归还性能都低于天然林,在对亚高山针叶林恢复与重建过程中应特别加强生态功能的恢复.     

川西亚高山针叶林群落的工作概况

藓类植物是亚高山森林生态系统中重要的层片，它们在“大气-植被-土壤”系统的物质和能量交换中起着重要的作用，直接参与和森林生态系统中碳、氮和水等重要过程并间接影响植物的更新过程。本文从藓类层片类型、生长、水文、指示作用以及干扰响应等几个方面回顾了当前国内外森林藓类研究的进展，文章也概括了我们近几年在川西地区的针叶林群落的研究工作。     

土壤与箭竹群落的互动关系研究进展

由于箭竹独特的生物学特性及其对亚高山森林生态系统功能的影响和作为大熊猫主食竹的保护生物学意义，大熊猫主食竹生态学的研究受到了国内外学者的广泛关注。但迄今为止，有关箭竹生态学的研究主要集中在箭竹群落地上部分的研究，而有关土壤生态条件对箭竹群落的生长、演替和开花影响的研究报道还相当少见。因此，建议在未来的箭竹生态学研究中加强以下几方面的研究：(1)土壤养分库及其有效性与箭竹群落生长和演替之间的互动过程；(2)通过控制实验检验“箭竹开花机理的养分假说”；(3)箭竹群落土壤生态过程。     

生物多样性与针叶林生态系统过程的关系

在过去10年中，生物多样性与生态系统过程的关系成为生态学中最具争议和挑战性的话题。生态学家们围绕植物组成和多样性与生态系统过程的关系、生物多样性与陆地生态系统的生物地球化学循环的关系、土壤生物多样性赇生态系统过程的影响、生态系统的功能多样性和组成对生态系统过程的影响、生物多样性与生态系统的稳定性以及生物多样性与生态系统过程对全球变化的响应等方面做了大量的开创性研究。川西亚高山针叶林是我国的生物多样性宝库和世界生物多样性的热点地区。迄今为止，有关川西亚高山针叶林生物多样性和生态过程的研究还相当有限，有关生物多样性与生态系统过程关系的研究尚未见报道。因此，建议在未来川西亚高山针叶林生态过程研究中加强生物多样性与针叶林生产力的关系，生物多样性和生物地球化学循环的关系、土壤生物多样性与生态系统过程的互动、地下／地上部分生物多样性的关系、生物多样性和生态过程对全球变化的响应等研究。     

藓类生态学研究以及在川西亚高山针叶林群落的工作概况

藓类植物是亚高山森林生态系统中重要的层片,它们在"大气-植被-土壤"系统的物质和能量交换中起着重要的作用,直接参与和森林生态系统中碳、氮和水等重要过程并间接影响植物的更新过程.本文从藓类层片类型、生长、水文、指示作用以及干扰响应等几个方面回顾了当前国内外森林藓类研究的进展,文章也概括了我们近几年在川西地区的针叶林群落的研究工作.     

川西亚高山针叶林生产力和光能利用效率研究现状

本文回顾了目前已发表的有关川西地区云冷杉林光能利用率的研究资料，从概念、测量方法、研究结果、影响因子等几个方面做了比较，发现川西地区森林净初级生产力和叶面积指数(LAI)的异质性很强。这种异质性使地面测量和遥感测量不能满足对小尺度川西亚高山针叶林生态系统结构和功能测定和预测的要求。基于形态和生理生态的模型方法由于具有机理性强，对参数变化反应灵敏，在时间和尺度上的灵活性将是未来研究川西亚高山针叶林群落生态系统过程和全球变化响应的重要手段。     

升高CO2浓度和温度对针叶林的影响以及在川西亚高山针叶林研究中的展望

以CO2浓度和温度升高为主要特征的全球气候变化受到了世界各国科学家们的普遍关注。目前已经有大量关于森林生态系统对全球变化响应的研究报道和综述性文章,涉及分子、生理生态、种群和群落生态以及区域和全球尺度等微观和宏观领域的研究内容,因而要想对森林生态系统对全球变化的响应研究进行全面的综述是相当困难的。因此,本文只简要评述了森林生态系统对升高CO2浓度和温度响应研究中的诸如CO2浓度和温度升高对森林生长和生产力的影响、森林生态系统物种组成和多样性对升高CO2浓度和温度的响应、植被变化与全球碳循环的互动以及气候变化与森林生态系统生物地球化学循环的关系等几个热点问题。川西亚高山针叶林区为我国的第二大林区,地处高山峡谷地带,是全球变化的敏感地带。相对简单的植物群落结构、较低的物种丰富度和多样性、巨大的冷冻土壤碳库、不同演替阶段和功能的植物群落组合以及分布于林线附近的邻接效应等为研究针叶林系统对升高CO2浓度和温度的响应提供了良好的天然实验室。针叶林生产力、植物群落物种组成和多样性以及土壤碳氮过程等对升高CO2浓度和温度的响应对于预测未来气候变化下针叶林系统的生态过程具有重要意义。     

针叶林林窗研究进展

林窗干扰是森林群落中经常发生的重要的小规模干扰，它不仅是自然森林群落演替的驱动要素，也在森林的结构、动态和生物多样性维持中起着重要的作用，已成为当前森林生态学研究最活跃的领域之一。对林窗的研究主要集中在林窗特征，林窗的影响与作用以及林窗模型等方面。目前，西南亚高山针叶林林窗的研究还处于对林窗形成、特征和林窗内苗木更新的描述性阶段。因此，林窗更新与动态，林窗微环境(包括小气候、土壤、微地貌等)，对林窗动态的模拟以及林窗与森林经营的关系等是未来亚高山针叶林林窗研究的重点。     

青藏高原东部暗针叶林采伐迹地小气候及植被演替

暗针叶林主要分布在青藏高原东部的多条大江大河的上游和源头地区,具有重要的生态屏障功能,对于维护区域生态安全、促进经济可持续发展具有十分重要的作用。但自20世纪40年代以来,原始林被大规模采伐,形成大面积采伐迹地灌丛和草丛,其生态屏障功能逐步减弱,引起一系列生态环境因子变化。本文综述目前暗针叶林采伐迹地小气候、植被演替的研究现状,指出森林采伐后引起迹地小气候发生剧烈变化,导致迹地植被物种组成、盖度、生物量、生理生态因子等随着人为对其的不同干预也发生着相应的变化。指出今后应加强：（1）暗针叶林采伐迹地植被演替规律的研究;（2）加强人工造林树种的筛选;（3）采伐迹地0～1．5m下垫面小气候立体综合定位监测。