西南大樣帶：森林生態研究的天然“數據庫”

眼下的西南林區，層林盡染，山峰高聳，河谷幽深，正是一年好時光。山下生長著常綠闊葉樹，山腰生長著落葉闊葉樹，山頂生長著針葉樹。在這裡，有雲杉、冷杉、高山櫟、雲南松，還有珍貴的望天樹、紅豆杉、珙桐等植物。

近日，記者從中國林業科學院高原林業研究所獲悉，由該所建成的我國首個西南林區天然林生態系統功能樣帶（以下簡稱西南大樣帶）樣地數目擴充至44個，成為全國最大的西南地區森林大樣帶。

目前，西南大樣帶是我國西南林區森林類型最全、地理跨度最大、樣地數量最多、數據類型最全，且按統一標準設計、建設的樣帶。該樣帶橫跨滇、藏、川、黔，南北跨度1300公里，海拔高差3600米，樣帶中有44塊大小一公頃的樣地，涵蓋12個典型森林類型，包括亞洲象、滇金絲猴等國家重點保護野生動物的棲息地。據不完全統計，西南大樣帶內有木本植物969種，共計14.38萬株。

為提升生態質量提供科學依據

樣帶，是一定地區內按照環境因子或人為活動梯度設置的具有一定長度和寬度的帶狀區域，樣地指能夠反映植物群落基本特徵的一定地段。

“森林動態監測樣地是開展生物多樣性維持、群落構建和生態系統功能驅動機制研究的重要平臺。生態系統功能樣帶的建設可以系統監測生態系統功能變化的總體格局，揭示生態系統功能的驅動機制。”中國林業科學研究院高原林業研究所所長、研究員蘇建榮表示。

西南林區是我國最大的天然林區和重點生態功能區，也是我國“天然林保護工程”和“長江流域防護林體系建設工程”等國家重大林業生態工程的實施區域。提高西南林區森林生態環境質量，在築牢國家西南生態安全屏障中具有不可替代的作用，是推進美麗中國建設的重要基礎。

此前，我國西南林區尚缺少類型全面、代表性強的森林動態監測樣帶，尤其是針對生態系統功能及多功能性的樣帶體系。這使研究人員缺乏天然林生態系統功能的空間分佈和時間動態數據，難以科學反映天然林保護工程的成效。鋻於此，蘇建榮團隊經過數年的努力，終於建成我國首個西南大樣帶。

蘇建榮表示，評價30多年來，以“天然林保護工程”“長江流域防護林體系建設工程”為代表的重要林業生態工程的生態功能，可以為提升我國西南地區生態環境質量提供科學依據、技術指導，為實現我國“雙碳”目標提供基礎數據支撐。

樣帶區域植被類型代表性強

在西雙版納、大理雲龍、迪慶白馬雪山、貴州梵凈山國家級自然保護區管護局，普洱太陽河、景谷威遠江、大理永平金光寺、四川古藺黃荊老林省級自然保護區管護局等10個單位的積極協助下，中國林業科學研究院高原林業研究所從2020年開始，經過3年努力，以東經101°為主線，以北緯29°為副線，從濃郁熱帶風情的西雙版納，跨過普洱太陽河、景谷威遠江，翻越無量山、哀牢山，登上永平金光寺、雲龍天池，經“三江並流”世界自然遺産核心地帶的白馬雪山，到達“蜀山之王”貢嘎山，西至雪域高原色季拉山，東至貴州武陵第一峰梵凈山，建成呈十字分佈的西南大樣帶。

“為確保長期持續地對樣地進行動態監測與長期研究，中國林業科學院高原林業研究所與10個單位簽訂了為期30年的動態監測樣地共建協議。”蘇建榮表示。

據悉，西南大樣帶建設標準高，是按照國家森林生態定位研究站樣地建設標準，並參考了美國史密森熱帶研究所熱帶森林科學研究中心技術規範。

“一公頃森林動態監測樣地面積為100米×100米，建設使用全站儀打點，每20米用水泥樁定樁，胸徑大於1厘米的所有木本植物均掛牌定位調查，並通過刷油漆標注胸徑、每木檢尺，記錄其物種名、號牌、胸徑、樹高、坐標及生活力等數據。基於全站儀和全球定位系統（GPS），我們還記錄了樣地的GPS位置、坡度、坡向、凹凸度、海拔等環境因子。”中國林業科學研究院高原林業研究所研究員李帥鋒表示。

西南大樣帶森林植被代表性強，海拔跨度大，從海拔650米向上延伸至海拔4300米，兼顧了森林植被分佈的水平地帶性和垂直帶譜，包括熱帶雨林、季風常綠闊葉林、寒溫性針葉林和幹熱性稀樹灌木草叢等10多個類型。

“其中熱帶雨林包含望天樹林、千果欖仁、番龍眼林等3個類型；常綠闊葉林包括了貴州青岡林、絲栗錐林、短刺錐林、曼青岡林和元江錐林等5個類型；針葉林包括了雲南松林、思茅松林、馬尾松林、雲南鐵杉林、長苞冷杉林、油麥吊雲杉林及岷江冷杉林等7個類型；除此之外，還有以水青岡為優勢的常綠、落葉闊葉林混交林，以海綿杜鵑為優勢的寒溫性灌叢以及以滇欖仁為標誌的幹熱性稀樹灌木草叢。”李帥鋒表示。

樣帶調查內容全面多樣

據了解，科研人員調查了西南大樣帶的植物豐富度、功能多樣性、系統發育多樣性和土壤微生物多樣性。

“我們在西南大樣帶共獲取5550份土壤樣品和969個物種植物功能性狀指標，土壤剖面88個。收集到碳儲量、土壤養分、分解及最大持水量等4個類型的13個生態系統功能指標。”李帥鋒表示。

西南大樣帶中的動態監測樣地還是國家重點保護野生動植物的庇護地。

“目前，樣帶共計發現45種國家重點保護野生植物，其中國家Ⅰ級保護野生植物就有4種，分別是望天樹、紅豆杉、雲南紅豆杉和珙桐；國家Ⅱ級保護野生植物有41種，包括篦子三尖杉、金毛狗、中華桫欏等。”李帥鋒表示。

同時，西雙版納國家級自然保護區的3塊一公頃動態監測樣地是亞洲象的棲息地；白馬雪山國家級自然保護區的雲南鐵杉林、曼青岡林和雲南松林等3塊動態監測樣地是滇金絲猴的棲息地，長苞冷杉林是白馬雞的棲息地；梵凈山國家級自然保護區的常綠落葉混交林是黔金絲猴的棲息地。

“未來，我們將按週期進行調查監測，每隔5年調查一次；在現有基礎上，我們還計劃增加動物和小氣候監測，結合紅外相機和小型氣象站，監測樣地內的動物多樣性和氣溫、降水、濕度等氣象因子。”蘇建榮表示，西南大樣帶的監測時間擬持續30年以上。

圍繞已建成的天然林生態系統功能樣帶，蘇建榮團隊計劃選擇樣地周圍的天然次生林或人工林，構建次生林生態系統功能樣帶，評估次生林的生態系統功能空間分佈規律及其驅動機制，研發生態系統功能提升技術。

“我們還將應用具有測繪功能的無人機，對每塊一公頃森林動態監測樣地開展地形、物候及森林生長監測，構建地下、地上及空中一體化天然林生態系統功能監測樣帶體系。”蘇建榮指出。