| 单词 | 森林生态系统结构与功能 |
| 释义 | 【森林生态系统结构与功能】 拼译：structure and functions of forest ecosystems 森林生态系统是维持生物圈、地圈动态平衡的重要陆地生态系统类型，它约占地球陆地的1／3，其生物总量约为整个陆地生态系统的90%，每年生产的有机物约占整个陆地生态系统的70%，它是固定太阳能进行光合生产的最大第一性生产者群体。森林生态系统对太阳辐射的吸收、分配、利用和转化过程直接影响到地球能量收支、能量转化及有机库的格局，而且直接影响大气中CO2、O2和水汽的动态平衡。森林的养分循环、水分循环参与整个地球的生物地球化学循环过程，在全球物质循环代谢方面起重要作用。森林生产力和经营水平也直接关系到全球人类的社会生活。为了了解人类生存环境中各类森林生态系统的作用，并加以调控，以及为了掌握各类森林生态系统的生物生产力形成过程，取得更高的木材生产和其他林产品产量，以利于人类更好地生活，世界各国广泛开展了对各类森林生态系统(包括天然林、次生林、人工用材林、防护林等类型)的结构与功能研究。主要通过建立森林生态系统定位观测研究站，进行长期定位观测。内容包括生态系统生物组成，生物多样性测定，土壤亚系统特征，系统的空间结构，养分循环，水分平衡与循环，能量利用，食物链，生物量及年产量，在自然及人为干扰下的演替过程。目前，各种类型的森林生态定位站，已遍布世界各地区。中国的研究始于20世纪50年代末和60年代初。中国科学院植物研究所吴征镒于1959年和中国林科院蒋有绪于1960年率先在云南西双版纳热带林、四川西部米亚罗的亚高山针叶林建立了森林生态定位站，至80年代，中国由寒温带至热带都相继建有定位站，进行了各自然地理带不同类型的森林生态系统结构与功能的研究。 森林生态系统具有较高的生物多样性，是丰富的陆地生物基因库。美国F．B．Golley(1983)、德国E．F．Bruennig(1987)等指出，地球上1000多万个物种，大部分与森林生态系统相联系，光热带雨林就拥有200万～400万种。R．H．Whittaker、S．H．Spurr(1980)以及中国的学者(中国植被，1983)都研究证明，物种多样性随热带、亚热带、温带的森林而逐步降低，他们指出，热带森林是物种形成中心，亚热带、暖温带的一些科属植物都起源于热带。人类未来的农业、工业、医药最有价值的原料还寄希望于热带森林物种。当前，许多药品仍不断从热带林植物中发现。中国木本植物约有7500余种，大部分来自森林乔灌木，野生动物有420多种兽类、1160多种鸟类、510多种爬行类、两栖类等，也多栖息于森林之中(中国自然保护纲要，1987)。森林生态系统单位面积生物量及年生物产量高于其他陆地生态系统类型，但随着纬度增高生物量及年平均第一性(植物性)产量逐渐降低。N．I．Newbould(1967)、P．I．Bazilevieh(1971)等的研究资料表明，热带雨林生物量达500t／ha以上，亚热带林平均为400t／ha，温带阔叶林平均为300t／ha，寒温带针叶林为200t／ha，灌丛仅为60～70t／ha，主要原因是森林生态系统的平均光合利用率，即年净生物产量高于草原、草甸。美国D．E．Richle(1975)等人的研究资料表明，以中生森林与草原生态系统比较，总第1性生产量，森林比草原高；净第一性生产量森林也比草原高。R．G．Witiegert(1976年)等人研究证明，在地球表面能量与物质转化流通过程中森林生态系统有重要作用。每年到达地球上2150×1021J的总太阳能通量中，约有2880×1018J固定在植物物质中，其中森林占1200×1018J。地球植被每年吸收285×109tCO2，其中森林吸收118×109t(占42%)。热带林的不断破坏，导致地球表层大气每年增加17×109tCO2，可与人类燃烧化石燃料释放的CO2量相似。Eddy等人主编的“地圈－生物圈的全球变化研究计划”(1986)指出：大气中CO2浓度在过去1个世纪(1800～1970)已增加了10%(由285μl／L增至320μl／L)，在产生“温室效应”的因素中，森林生态系统的减少，要占1／3～1／2。“温室效应”的持续发展，将威胁人类的生活。目前，国际重大科研项目，如“人与生物圈计划”、“地圈一生物圈计划”、“国际水文计划”、“热带10年计划”、“世界气候研究计划”等都在进行旨在阐明森林生态系统对地圈、生物圈和大气圈影响等的研究内容。因森林对降水的再分配，使森林生态系统具有一定水平降水效应。林冠截留降水率一般是年降水量的15%～40%，一次降水的截留率则随降水量的增加和降水强度的增强而减小，随着降水历时延长而增加一个极限值(Schofield，1984；R．P．Singh，1983)。森林的蒸发散是地球水循环的重要环节，森林蒸腾量每年都在500mm以上，热带雨林可达3100mm。因此，森林集水区的年径流模数低于非林地集水区，森林有降低洪峰、减小洪枯比的作用。目前，森林生态系统在下述领域发挥其生态效益和社会效益：(1)世界森林覆被率，作为减缓全球因“温室效应”导致气候变暖的主要对策；(2)对地方环境、农业环境的调节作用，如涵养水源、保持水土、防风固土固沙作用；(3)改善劳动环境，发挥其休憩作用；(4)增加大农业复合系统成分，使食物链有利于减少病虫害，物质和能的转化途径更加经济合理；(5)保存生物基因和野生物种；(6)提供木材、林产品和能源。随着控制论、信息论、系统论、协同论和耗散结构理论等现代科学理论的不断发展和电子计算机技术以及现代实验科学技术、自动观测系统的广泛应用，为现代化的森林生态系统定位研究提供了崭新的理论和研究手段。从国内外发展趋势看，森林生态系统的研究将从定性描述向全面定量化(数量和模型化)发展，从生态系统的孤立静态过程研究发展到系统综合、动态变化过程的研究；从个别定位站点纵向研究发展到地区性、区域性、全国性乃至全球性的网络横向研究，并且逐步实现森林生态系统信息采集系统的自动化、标准化、规范化，以及建造统一的数据库等。【参考文献】：1 Duvigneaud P．Proceedings Brussels Sympossium，1969，10：7072 Brinkley D．Forest Nutrition Management，New York：John Wiley，Sons，1986．2903 Eddy，et al．Global change in the Geosplere Biosphere Washington D．C：National Academy．19864 中野秀章著．李云森译．北京：中国林业出版社，1983．2345 Oaum H T．Systems Ecology：New York：John Wiley，Sons，1983．625(中国林业科学研究院蒋有绪研究员撰) |
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