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“四化”建設:提高科學性和有效性——“聚焦中國森林生態係統定位研究網絡”係列報道之三

來源:中國綠色時報 作者:佚名 發布時間:2010年07月05日 閱讀: 485 次 字體:【】 【

    生態定位觀測研究是國際上通用的為研究和揭示生態係統結構與功能變化規律,而采用的重要科研手段。

    伴隨著人類對全球氣候變化等重大科學問題的日益關注,各國紛紛加快森林生態站的建設步伐,以應對宏觀決策所需的基礎信息和數據支持。美國長期生態學研究網絡和英國環境變化研究網絡取得部分研究成果,已應用於國家資源、生態和環境管理政策的製定和實施。日本依據生態站網絡監督監測成果,已公布了三次全國森林生態效益價值。

    中國森林生態站網的建設發展,也伴隨著國家決策需求,走過了由單純追求科研成果轉化到為以滿足國家決策需求為首要目標的發展曆程。為提高生態觀測和研究的科學性和有效性,我國先後實施了“四化”建設。

    自動化、數據化提高科研成效

    據中國森林生態係統定位研究網絡管理中心主任,中國林科院森林生態環境與保護研究所首席專家、研究員王兵介紹,中國森林生態站的發展建設已有近60年的曆史。上世紀50年代,在創建森林生態係統概念的世界頂尖大師原蘇聯專家蘇卡喬夫的指導下,中國在西雙版納、川西等地創建了半固定的生態觀測點,拉開了生態學的基礎觀測的曆史。

    進入上世紀70年代後,中國引進了歐美理論,開始在重點區域建設有固定基地、固定隊伍的一批生態站,留下了一批珍貴的觀測數據。

    為了取得這些觀測數據,早期人們必須走很長的路,到指定地點定時定點觀測或取樣,費時費力、十分艱苦、效率低下。因此,工作者們十分渴望實現監測的自動化。

    隨著科技的發展,一批自動化監測儀器設備相繼問世,結束了靠人到現場直接監測的曆史,大大提高了監測效率。

    “之後,技術設備的高科技化一直成為這一領域發展的追求,目前已達到類似於給人看病的高科技程度。”

    王兵研究員舉例說,如要了解冰雪災害對樹木內部結構的損傷程度,現在隻需利用樹幹根係雷達監測係統,對樹木進行非侵入式掃描成像,即可了解樹根的健康狀況和結構的完整性。如想了解樹木對水的需求變化,隻需在樹幹中插入植物導水率測定儀即能測定水流的變化。這種觀測有利於科學選擇造林樹種,做到適地適樹。

    上世紀80年代後進入新世紀以後,中國森林生態站網建設步入了數字化構建的新階段。

    盡管各個生態站經過長期定位觀測,已積累了幾十億個觀測數據,研究人員也利用手工收集、記錄、存儲和分析處理了定位觀測站的海量數據,並取得了豐碩成果。但受數據采集、管理和分析手段的限製,大量數據資源中蘊含的有用信息尚未揭示出來,許多數據和信息都沒能很好地實現共享。

    中國森林生態站網的數字化建設,著眼於利用3S技術、計算機技術、數字化技術、網絡技術、智能技術和可視化技術等技術手段,構建數字化信息平台,將信息資源標準化、規範化,對生態站長期定位觀測的數據進行數字化采集與傳輸,實現了生態站各種科學數據與信息的充分共享。

    中國森林生態定位站網的數字化構建,使監測和研究成果的整合和高效利用進入了快車道。

    網絡化、標準化走向世界前沿現大尺度、更加宏觀、更高層次的重大科學研究,各國生態係統觀測研究開始向跨區域、多站聯合的方向發展。我國生態站聯網建設的構想始於1992年,1998年新建了一批生態站,使站點布局初具規模。2003年,中國森林生態係統定位研究網絡正式組建,標誌著森林生態站網建設進入了加速發展、全麵推進的關鍵時期。到目前,整個網絡已發展為具有57個森林生態站、近300個觀測點的全國性觀測研究網絡。

    為解決各站點數據采集的標準化,為最終集成宏觀數據提供支持,近年來中國森林生態係統定位研究網絡大力開展了規範化、標準化的建設。為確保建設質量,國家林業局先後頒布實施了《森林生態係統定位觀測指標體係》(LY/T 1606-2003)、《森林生態係統定位研究站建設技術要求》(LY/T 1626-2005)、《森林生態係統服務功能評估規範》(LY/T 1721-2008)以及寒溫帶、暖溫帶、熱帶、幹旱半幹旱區森林生態係統定位觀測指標體係等林業行業標準。

    至此,中國森林生態係統定位研究網絡已具備了提供國家決策及行業發展需要的大尺度生態基礎數據研究的條件。新近公布的中國森林生態服務功能價值就是該網絡“四化建設”的突出成果,它為政府決策提供了科學數據、有力支持。這一研究成果位居世界前列。