江西大岗山森林生态系统国家野外科学观测研究站
专题服务CFERN生态文明之旅：森林生态连清技术护航一渠清水向北流
作者: 大岗山站 更新时间: 2016-12-07
近日，中国绿色时报刊登了“森林生态连清技术护航一渠清水向北流--中国林科院携手南水北调中线渠首淅川开展森林生态站建设纪实” 一文，原文链接：http://www.greentimes.com/green/news/kejiao/kjxw/content/2015-03/13/content_288831.htm2014年12月27日上午，随着北京团城湖明渠闸门的缓缓开启，南水北调中线一期工程顺利通水。南水北调中线工程渠首河南省淅川县，是重要的水源地，其境内的水资源安全维系着这项“世纪工程”的成败。
森林生态系统具有强大的涵养水源和净化水质功能。淅川县森林生态系统在涵养水源和水质净化方面的作用如何？现有的森林生态系统能否保障渠首的水资源安全？
为了回答这些问题，中国林科院与淅川合作，开展了南水北调中线渠首森林生态站的规划布局项目，目的是以森林生态站为平台，利用森林生态连清技术获取生态大数据，分析淅川县森林生态系统结构和功能的动态变化，尤其是涵养水源和净化水质方面的变化，为区域森林资源经营与管理提供理论和数据支撑。简而言之，便是基于南水北调中线渠首森林生态站野外观测平台，利用森林连清技术为一渠清水北上护航。
森林生态连清技术为森林生态站野外观测构建指标和方法体系
森林生态站的建立是为了长期监测典型森林生态系统的现状及其演变趋势，为国家提供决策依据。如何开展森林生态系统水、土、气、生等方面的观测？获得的观测数据如何汇总分析？观测结果又如何为政府提供决策依据？诸如此类的问题，都需要一整套连续观测与清查技术体系，最终使森林生态站的观测数据得到升华，为林业生态建设提供数据和理论支撑。
项目以渠首森林生态站为平台，借助森林生态连清技术所构建的指标体系、观测方法和评价方法，监测淅川森林生态系统关键过程，如涵养水源、净化水质、保育土壤等；阐述淅川环境、人口和经济之间的内在联系，探寻出三者之间的平衡点，为渠首的生态建设和水资源安全乃至当地的社会经济可持续发展提供保障。
据中国森林生态系统定位观测研究网络（CFERN）中心主任、中国林科院研究员王兵介绍，他的科研团队提出并设计的森林生态连清技术体系，就是森林生态系统服务全指标体系连续观测与清查技术。野外观测是构建森林生态连清技术体系的重要基础，森林生态站是森林生态连清技术体系的平台，森林生态站网布局总体上是以典型抽样为基础，根据全国水热分布和森林立地情况等，选择在具有典型性、重要性、代表性区域内布设森林生态站。目前，CFERN已经在全国布设了106个森林生态站，成为全球范围内国家尺度规模最大的单一类型的生态系统观测网络。森林生态连清技术能够与国家森林资源连续清查耦合在一起，评价森林生态系统的质量状况和掌握其动态变化，为国家生态建设发挥不可或缺的支撑作用。
南阳市林业局党组成员、总工程师王邦磊说，中国森林生态系统定位观测研究网络（CFERN）与淅川县林业局联合开展的南水北调中线森林生态站规划布局工作，是目前中国林科院与南阳市人民政府正在全面推进的“南水北调中线渠首水源地林业生态示范区建设”项目的重要组成部分，主要工作是结合现有定位观测站，按照CFERN标准，提供具体改造、完善方案及技术咨询，进行野外样点布设，结合库区森林植被主要类型特点，完善森林水文、森林土壤、森林气象、生物观测设置等布设，力争使南水北调中线森林生态站达到国家级生态站水平。
森林生态连清技术为区域林业建设提供科技支撑
淅川的水资源状况直接决定了京津人民“生命之井”的安全。淅川一直把生态建设放在重要位置，将林业建设作为重中之重来对待。
据淅川县林业局局长武建宏介绍，近年来，淅川通过人工造林、飞播造林、封山育林、退耕还林等方式，实现了荒山换“绿装”，并按照“深山封山育林，浅山退耕还林，丘陵发展林果，滩涂造速生林”的思想，全力打造绿色山川，涵养好水源。
淅川的森林生态系统的涵养水源功能到底如何？王兵用一组精确的数字，回答了这个问题。他说，利用森林生态连清技术获得的生态大数据，最终计算出淅川每公顷的森林生态系统能够涵养水源0.31万立方米、减少32.31吨的土壤侵蚀量、固定4.88吨二氧化碳、吸收0.16吨污染气体。这组数据均高于全国的平均水平，尤其是涵养水源功能，较全国平均水平高出30.68%。淅川的森林生态系统，为保障库区水质起到了至关重要的作用。
据王邦磊介绍，淅川当地及周边还有大约40.8万亩石漠化区域，分布于丹江库区周围，涉及12个乡镇。石漠化会导致水土流失，使水源涵养能力降低、土层变贫瘠，降低丹江口水库的使用寿命。为了响应国务院关于南水北调应“先节水后调水，先治污后通水，先生态后用水”的指示，淅川开展了大规模石漠化治理和退耕还林工程，以保护森林资源，扩大森林植被，提高森林覆盖率，改善生态环境。
但是，这些工程在实施过程中还存在一些问题，最为典型的就是造林树种比较单一。王兵告诉《中国绿色时报》记者，通过南水北调中线渠首森林生态站，再基于森林生态连清技术，能够为森林资源的经营管理制定行动指南，进一步改善林分结构，使森林发挥生态防护与经济收入双重效益。
作为南水北调中线渠首森林生态站建设基地，毛堂乡成为森林生态连清技术在淅川县的第一个受益者。毛堂乡农业服务中心主任张根柱说：“过去，我们造林全靠祖祖辈辈积累下来的经验，山上啥树多我们就种啥树、啥树好活种啥树，树种比较单一、经济效益低。如今，专家通过森林连清技术对辖区内的森林植被进行观测，找到了问题的根源。在专家们的帮助下，我们制定了今冬明春科学造林实施细则，第一次把生态保护和林业经济统筹兼顾起来。在科技的指导下，我们造出的林子将不仅具备很强的生态功能，同时还能带动林农致富。”
平台建设稳步推进
项目启动以来，各项工作正有序推进，目前已取得阶段性成效。王兵说，他们多次进入淅川开展野外考察，现已完成森林生态和环境梯度通量塔观测基础设施建设方案和《南水北调中线渠首森林生态监测站中长期建设发展规划（2015-2025年）》；还完成了南水北调中线渠首森林生态站的各项野外观测设施的选址等工作。为了使渠首森林生态站观测对象能够涵盖淅川所有典型的森林类型，渠首森林生态站建设模式确定为“一站三点”，主站设置在生态公益林，其他两个点分别设在石漠化区和退耕还林区。
武建宏告诉记者，渠首森林生态站已初具规模，共建设了野外观测样地12块、坡面径流场4个、测流堰1座、综合观测塔1座和常规气象观测场1座，购置了相关的野外观测设备。
为了保障森林生态连清技术的稳步实施和进一步提高技术人员的观测水平，自项目实施以来，武建宏带领技术人员参观考察了我国多个森林生态站，并掌握了诸多实践经验。王兵研究员为淅川林业局的技术人员做了野外观测技术的专场培训。
王兵说，今后几年，他们还会继续加大对淅川的技术投入，保障渠首森林生态站建设任务稳步推进，使其尽快全面开展监测工作，让森林生态连清技术在淅川形成一道无形的屏障，护航一渠清水北去。