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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

长江上游生态安全的关键科学问题

长江上游生态安全在国家生态安全和国民经济社会中具有十分重要的和不可替代的作用和地位,但脆弱的生态环境与严重的水土流失、长期的植被破坏与生态系统功能持续下降、生物多样性丧失严重、水体污染加剧、频繁的自然灾害以及全球变化等正在威胁着该区的生态安全。因此,生态与增产增收双赢共建、水环境综合治理、生物多样性保育、生态补偿机制、全球变化减缓与适应及跨省(市)的大跨度多学科交叉整合研究被认为是构建长江上游生态安全屏障的最为关键的科学问题。     

生态系统服务功能、生态价值与可持续发展

生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用。它不仅为人提供了食品、医药及其它生产生活原料,更重要的是维持了人类赖以生存的生命支持系统,维持生命物质的生物地化循环与水文循环,维持生物种与遗传多样性,净化环境,维持大气化学的平衡与稳定。人们逐步认识到,生态服务功能是人类生存与现代文明的基础。近年来生态系统服务功能的研究已了人们的广泛重视,生态学家、经济学家纷纷探讨生态系统服务功能的内涵与定量评价方法,并已成为当前生态与生态经济学研究的前沿课题。本文拟系统地分析生态系统服务功能的研究进展与趋势,生态系统服务功能价值的评佑方法,并探讨生态系统服务功能及其与可持续发展的关系。     

中国西南亚高山针叶林的生态学问题

中国西南地区的亚高山针叶林是该区天然林保护工程的主体,是重要的生态屏障。本文对亚高山针叶林进行了界定,简要介绍了中国西南亚高山针叶林的种类组成、分布和类型,讨论了亚高山针叶林退化演替途径及其恢复与重建等生态学问题,并进一步提出有关亚高山针叶林的快速恢复等对策与加强相关生态学研究的建议。     

气候变暖和降水变化对地下生态过程的影响

地下生态学过程是指陆地生态系统地下部分结构、功能的动态变化过程,它与地上过程高度关联,是全面理解生态系统结构和功能,特别是对全球气候变化响应和适应机理的关键.气候变暖和降水变化是气候变化的两个重要方面,它们对地下生态学过程各个方面的影响复杂且重要,然而目前在这方面的综述文章并不多见.本文综述了气候变暖和降水变化对土壤碳收支、氮循环、土壤生物以及植物细根的周转等方面的研究进展,并在此基础上分析了相关研究领域的主要瓶颈,提出了一些亟待解决的科学问题,期望促进气候变化背景下地下生态学的发展.     

森林生态系统健康诊断研究进展及亚高山针叶林健康诊断的思考

本文主要从目标途径、生态系统途径和综合途径三个方面介绍了森林生态系统健康概念及其内涵，并分析了森林生态系统健康的评价指标体系及其标准。一般认为，不同的森林生态系统健康评估要根据具体的社会经济因素、生物物理环境、森林生态系统的自然属性选择合适的指标体系和标准。考虑到亚高山地区面临的主要任务是生物多样性保护和以水土保持为重点的生态功能恢复，因此采用生态系统学派(强调生态功能)为主进行健康诊断更具有实际意义，据此提出了亚高山针叶林健康状况诊断指标及其方案。     

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。     

生物多样性学发展中几个基本问题的探讨

近10年来,生物多样性科学的理论和方法取得了显著进展,高度交叉学科-“生物多样性学”孕育而生。但是,诸如生物多样性的生态系统功能、生物多样性与生态系统过程、生物多样性的测度、生物多样性的维持格局与丧失机制等一直是研究的热点和难点,仍在讨论和争论中发展。本文从生物多样性学的理念出发,对生物多样性研究中几个基本问题进行探讨,分析了生物多样性学框架的科学范畴。指出构建以生物多样性保育为核心目标的生物多样性学科体系和框架是生物多样性研究发展的必要。生物多样性学应始终重视实验研究和理论演绎,并不断重视哲学和思维过程。     

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。     

大熊猫主食竹群落系统生态学过程研究进展

大熊猫主食竹是大熊猫生存繁衍的基础，同时也是大熊猫栖息地林下最为优势的层片，深刻影响着大熊猫主食竹群落系统生态功能的发挥。目前，各专家学者围绕大熊猫主食竹的生物量生产、制约大熊猫主食竹生物量生产的生物因素和非生物因素、大熊猫主食竹群落系统的养分循环、大熊猫主食竹种群的克隆生长与群落更新、大熊猫主食竹开花机理假说等方面作了大量的研究，但研究结果还具有许多不确定性，这对大熊猫主食竹群落系统生态学过程的深入了解还非常不够，同时也很难满足大熊猫及其栖息地保护的需要。因此，建议在以后的研究中，加强不同环境条件下大熊猫主食竹生物量生产以及养分循环的动态研究、大熊猫主食竹克隆生长与群落更新互动过程的研究以及大熊猫主食竹开花机理的控制实验研究。