西藏林芝高山森林生態系統國家野外科學觀測研究站

西藏林芝高山森林生態系統國家野外科學觀測研究站

西藏林芝高山森林生態系統國家野外科學觀測研究站(簡稱“林芝站”)位於西藏自治區林芝縣境內,地處雅魯藏布江中下游。研究範圍主要以色季拉山體為中心,包括西坡的尼洋河流域和東坡的東久曲流域及它們的周邊地區,其主要研究區域屬於典型的青藏高原溫性至寒溫性森林區。

林芝站簡介


台站簡介圖
台站簡介圖
西藏林芝高山森林生態系統國家野外科學觀測研究站
西藏林芝高山森林生態系統國家野外科學觀測研究站
西藏是地球上獨立地理單元青藏高原的主體,地勢高峻,地形複雜,野生動植物資源、水資源和礦產資源豐富,素有“世界屋脊”和“地球第三極”之稱。這裡不僅是南亞、東南亞地區的“江河源”和“生態源”,還是中國乃至東半球氣候的“啟動器”和“調節區”。然而,由於高原至今未斷的抬升,整個高原以高、陡、寒的生態景觀特徵為主,生態系統十分脆弱,抗干擾能力低,自我更新能力差,一旦遭到破壞,在很長時間內難以恢復。特別是對涵養水源、防止水土流失具有重大作用的森林生態系統一旦遭到破壞,由此引起的負面效應必將殃及周邊低地和鄰邦。從這方面說,在這樣的區域開展長期的森林生態系統動態監測,揭示森林生態系統組成、結構與氣候環境之間的關係,監測人類活動對森林生態系統的衝擊與調控過程,探求森林在生態環境建設中的地位和作用,從而為建立森林生態環境動態評價和預警體系具有十分重要的國際意義。林芝站作為目前青藏高原腹心地帶唯一的森林生態系統野外觀測站,且位於雅魯藏布大峽谷頂部地帶,不僅具有地理概念上位置高的含義(觀測站海拔3950 m),其研究結果的重要性和在國際生態監測網路中的地位也顯而易見。
野外調查
野外調查
從生物多樣性的角度出發,生物多樣性是地球上寶貴的自然財富,對於社會經濟的持續發展起著舉足輕重的作用。然而,由於人口的增長、不合理的開發等原因,目前全球大部區域的生物多樣性正在逐步喪失。林芝站所覆及的研究區域人口相對稀少,生物多樣性程度高,其森林生態系統的原始性和完整性近乎原貌,是對生物多樣性各個層次開展研究的理想場所,長期跟蹤研究的結果在國際生態學舞台上必將佔有一席之地。色季拉山屬於念青唐古山脈向東南延伸的余脈,山體所代表的區域在地理位置上屬於念青唐古拉與喜馬拉雅兩大山系東段的交匯地帶。一方面受高原大氣環流的控制,另一方面也深受由雅魯藏布水汽通道北上的暖濕氣流的影響,故該區域無論是各生態要素還是由其綜合而成的生態系統類型均豐富多樣,在藏東南林區極具代表性。
亞高山針葉林
亞高山針葉林
從地質地貌來看,定位研究的區域宏觀上屬於高原夷平面下切和高山坡面起伏的溝谷湖盆相間的區域。在高原地質構造運動下,外加冰川及流沙的作用,使得該區域的地貌類型異常豐富,高山、高寒中山、高中山峽谷、山原面、山間盆地和河谷階地等大中類地貌類型一應俱全。
在氣候上,研究區域具有明顯的山地氣候特徵,尤其是在垂直分帶上,隨著山體海拔的升高,整個區域從山地亞熱帶至高山寒帶的氣候類型甚為齊全,這對於山地土壤從黃壤至棕色森林土、直至高山草甸土的完整發育,以及多種森林生態系統類型的形成產生直接而深刻的影響。承印度洋暖濕氣團的浸潤,研究區域的乾燥度指標一般介於濕潤至半乾燥度量之間,對於森林植被的正常發育十分有利。
冷杉林雪景
冷杉林雪景
定位研究區域的生態系統主要以森林生態系統為主。受地形地貌、海拔梯度等因素的綜合影響,區內生長發育著多種多樣的森林植被類型。海拔由低及高主要分佈著山地暖溫帶針闊混交林、山地溫帶松林、亞高山寒溫帶暗針葉林直至高山灌叢、草甸等,形成了較為完整的植被垂直帶譜。再從種子植物組成來看,本區域集中了整個藏東南地區(含非本站研究範圍的熱帶區)已知物種的二分之一強,達1100餘種,溫帶分佈型屬的數量也佔到全西藏溫帶分佈型總屬數的50%以上,充分說明研究區域是青藏高原溫性林區的典型代表性區域。鑒於本區域所處的自然地理位置,和現實存在的資源豐富、物種聚居、類型多樣等自然背景事實,對其生態系統的組成、結構、生物生產力、養分循環、水循環和能量利用等在自然狀態下,或某些人為活動干擾下的動態變化格局與過程進行長期監測,並闡明山地森林生態系統發生、發展、演替的內在機制和生態系統自身的動態平衡,以及參與生物地球化學循環過程等,這對於真實完整地解釋森林生態系統的過程和機理將具有很大的科學價值,對於豐富生態學知識,促進生態學科的發展也會起到一定的推動作用。

林芝站地理條件


自然條件

色季拉山林海
色季拉山林海
林芝生態定位站址位於西藏自治區林芝縣八一鎮尼洋河畔及色季拉山。地理坐標N29°35′~29°57′, E94°25′~94°45′,地處藏東南濕潤氣候區與半濕潤氣候區的分界面上,站點設在海拔3900米左右的冷杉林內。

氣候特點

林芝生態定位站
林芝生態定位站
受印度洋季風的影響,冬溫夏涼、乾濕季分明。年平均氣溫-0.73℃,最高月(7月)平均氣溫9.23℃,最低月(1月)平均氣溫-13.98℃,極端最低氣溫-31.6℃(99年1月),極端最高氣溫24.0℃(2000年7月)。年均日照時數1150.6h,日照百分率26.1%,日照時數最高月為12月151.7h,日照百分率為40%。年均相對濕度78.83%。年均降水量1134.1mm,蒸發量544.0mm,6-9月為雨季,佔全年降水的75-82%,其中8月降雨最多,平均為294.2mm,佔全年降水的30%。土壤以酸性棕壤為主,土層較厚,腐殖質化過程明顯,在較上段的冷杉林下常有明顯的灰化層,土壤酸度在4~6之間,併發育成漂灰土。

主要植被

色季拉山區地帶性植被應屬亞熱帶植被帶,主要植被類型為山地溫帶暗針葉林,以林芝雲杉和急尖長苞冷杉為建群種。由於本山區受西南季風和複雜地形的影響,其東坡與西坡水熱條件的差異,在植被群落上反映出明顯的差別,植被垂直帶變化明顯。僅種子植物就有1 091種(含種下等級),其中裸子植物2科7屬13種,被子植物101科(佔西藏總數的61.6%)468屬(佔西藏總數的40.9%)1 078種(佔西藏總數的20.4%),分屬於15個分佈區類型,包括熱帶分佈類型屬91屬,溫帶分佈類型309屬,特有分佈8屬;其中特有種的比例高達12.4%。東坡海拔2400米以下為常綠闊葉林、落葉闊葉混交林,群落優勢種為通麥櫟(Quercus tungmaiensis)、察隅潤楠(Mschilus chayuensis)、絨葉含笑(Michelia velutiana)等。東西兩坡海拔2700~4100米繼續分佈著落葉闊葉林,群落優勢種有白樺(Betulapla typhylla)、山楊(Populus davidiana)、少齒花楸(Sorbus oligodonta)山生柳(Salix oritrepha)等。海拔2600~3900米處分佈高山櫟林(硬葉常綠),優勢種為川滇高山櫟(Q.aguifoliolioides),常成純林。東坡海拔2700~4200米、西坡海拔2900~4300米,組成色季拉山區主要森林植被,群落優勢種叢低海拔至高海拔大致有華山松(Pinus armandi)、高山松(P.densata)、林芝雲杉(Picea likiangensis Var.linzhiensis)、急尖長苞冷杉(Abies georgei Var smithii),在森林上限與高山灌叢的交匯處有方枝柏(Sabina saltuaria)、高山柏(S.squamata)等,在西坡海拔3050米局部地區有以巨柏(Cupressus gigantea)為主流的疏林。處在海拔3600~4600米,群落優勢種有掃帚岩須(Cassiope fastigiata)、雪層杜鵑(R.nivale)、鱗腺杜鵑(R.lepidotum)、金露梅(Potentilla fruticosa)等。位於海拔4600~5300米,植物稀少,主要有鳳毛菊屬(Saussurea)、紫堇屬(Corydalis)、虎耳草屬(Saxifraga)、紅景天屬(Rhodiola)等植物。

林芝站歷史沿革


冷杉球果
冷杉球果
林芝站依託單位為西藏農牧學院高原生態研究所,開展西藏森林生態系統定位觀測研究的設想始於1978年。在高原生態研究所第一任所長徐鳳翔教授的不懈努力之下,1980年得到原林業部立題。
1985年西藏自治區教育科技局列為重點課題,並被原林業部列為“七五”期間全國森林生態定位研究布局點之一,正式啟動野外站觀測,以季節性半定位觀測研究為主。
1992年國家林業局接納林芝站為“中國森林生態系統研究網路”(CFERN)的成員。
1996年,在國家林業局的支持下,在色季拉山東坡海拔3800m處建成長期定位研究野外觀測站。 1997年全面啟動全年逐日定位觀測研究,定期為CFERN提供觀測數據。
2005年經國家科技部批准為森林生態系統國家重點野外科學觀測研究站,納入“國家生態系統觀測研究網路”(CEORN)。

研究方向與目標


杜鵑冷杉林
杜鵑冷杉林
西藏地區擁有獨特的高原森林生態系統,它為維持當地生態環境、保護生物多樣性、穩定農牧林業生產發揮著非常重要的作用。在高原廣泛分佈的河流、湖泊、沼澤地等濕地資源是西藏高原生態系統的重要組成部分。同時,由於自然、經濟和社會等各方面原因加劇或造成了水土流失、土地退化、山體滑坡等各種類型的荒漠化發生。在此地區建立國家級森林生態野外觀測站,主要研究森林生態系統的動態變化規律調控機制,並對濕地和荒漠化進行調查、評價,分別提出保護與防治措施。其發展方向包括:
I 高原森林生態系統的組成、結構與功能及其動態變化規律;
II 高原各種類型森林生態系統的動態監測技術、調控與恢復方略;
III高原濕地的動態監測技術與保護規範;
IV 高原荒漠化發生髮展的動態監測與控制措施;
V 高原森林等自然資源的保護、利用和發展的科學理論與技術措施。
其最終目標是:針對本區豐富的生物多樣性、特有的高原氣候條件、較原始而脆弱的生態環境、西部大開發、創建和諧社會和西藏鐵路民航交通條件的改善等一系列現實條件,以現代環境監測技術與方法為先導,把已有的農牧林業研究理論與先進的環境科學有機結合,跟蹤國內、國際發展水平,建立高原地區以西藏森林為主的資源環境研究體系與脆弱地區環境評價體系,實現對西藏高原森林生態系統的動態變化研究、恢復與重建技術研究,以及荒漠、濕地等監測與評價研究和管理政策研究,服務於西藏的生態環境保護和經濟建設,促進自然、經濟與社會的和諧發展。同時,注重學科間的交叉配置和協同發展,使林芝站成為實施重大科技項目和培養科技人才的基地。

研究課題規劃


高原小木屋
高原小木屋
I 森林以及荒漠、濕地等分類系統和演替規律研究(1)在已有的資源調查基礎上,建立西藏的森林、荒漠、濕地等分類系統;
(2)選擇典型系統,研究生態系統的演化或演變規律及其環境功能的變化,系統分析人類活動對生態系統資源與環境的影響;
(3)建立西藏森林、荒漠、濕地等資源、環境特徵基礎資料庫。
II 森林生態系統的組成、結構、功能與生物生產力的過程研究
(1)從系統、過程與景觀三個層次,研究森林生態系統的組成、結構和功能特徵;
(2)揭示各種森林生態系統的基本生態學特徵和典型生態系統的退化機理。
III 森林生態系統生物多樣性特徵及其保護技術研究
(1)以關鍵地區典型的生物群落或生態系統類型作為基本研究對象,綜合分析生物和群落類型的發展變化及其與生態條件的關係;
(2)以關鍵地區生物多樣性形成與維持規律的探索為主軸,發展和完善有關的理論,構建較為完善的生物多樣性形成與維持機制的理論體系。
IV 鄉土瀕危樹種的繁育技術研究
(1)瀕危樹種的繁殖技術研究;
(2)瀕危樹種的栽培管理與技術示範。
V 森林、荒漠、濕地生態系統監測與評價技術研究
(1)建立森林、荒漠、濕地生態系統監測與評價的指標體系;
(2)建立研究不同生態系統綜合監測與評價的技術體系;
(3)建立分析計量森林等生態資產價值的評估體系。
VI 荒漠、濕地生態系統恢復與重建技術研究
(1)選擇典型生態系統,從保護生物學、生態學等學科角度,綜合試驗和研究典型退化生態系統的恢復與重建技術;
(2)建立不同生態系統持續利用優化模式建設的技術體系和試驗示範。
VII 森林、荒漠、濕地資源管理規章與政策研究
(1)研究西藏森林、荒漠、濕地資源在民族地區、邊境地區、農牧林區、生態脆弱區的資源開發、利用和保護的相關法律、法規與政策;
(2)提出西藏資源、環境、經濟、人口與社會和諧發展的策略,以指導西藏的森林和濕地等資源的保護與開發利用。