[00120842]山西森林生态系统网络构建技术

随着我国林业建设由粗放向集约、由定性向定量转变,林业生态建设等许多林业中心工作,都需从连续定位观测中获得相关数据,这均与生态站建设及其工作成果息息相关。本项目针对相关领域现存的技术难题,研究形成了省域尺度森林生态系统监测网络构建技术体系,研究成果简介如下： 1、课题来源与背景 “山西森林生态系统网络构建技术”属计划外自选项目。 2、技术原理及性能指标 本项目综合应用森林生态学、地理学、生物学、景观生态学、流域生态学等理论,对森林生态系统监测网络构建技术进行了研究,其中3项关键技术的技术原理为： 1)森林生态系统类型区划分技术原理：构建森林生态类型区划分指标体系,分析树种生长对环境指标响应的敏感性,确定具有生物学及森林生态学意义的指标划分区间。在此基础上,应用地理信息系统,绘制各指标区划专题图,经专题图叠置分析,确定集降水、温度及林业区划信息为一体的森林生态类型区划分技术; 2)类型区内典型监测系统选择及布局技术原理：构建典型流域与典型森林生态系统的评价指标体系,利用二类清查资料及数字高程模型（DEM）进行流域及森林生态系统类型划分。应用相似性原理和方法,在类型区尺度上测算各评价指标的均值,据此确定理想流域及理想森林生态系统。在此基础上,分析实际流域与理想流域的综合相似度,筛选相似度较高的流域作为典型流域。以典型流域为单元,分析流域内森林生态系统与理想森林生态系统的相似性,确定典型系统。典型流域和典型森林生态系统及其地理信息相结合,确定类型区内的典型监测系统及其布局。 3)典型监测系统的组网技术原理：在类型区的地理中心设置基站,与各典型监测系统相组合构成类型区森林生态系统监测支网,各类型区森林生态系统监测支网相组合形成省域监测总网。在此基础上,定量分析各类型区森林生态系统监测支网在主要水系及重点林业工程区的监测辐射范围,构建主要水系森林生态系统和重点林业工程区的监测子网。 研究确定了由57个典型森林生态系统、13个森林生态站构成的山西省森林生态系统监测网络。该网络覆盖了全省83%的树种（组）,95%的森林区域;与国内外现有技术相比,应用该技术可使监测网络建设投资节省30%,监测效能提高25%以上。 3、技术的创造性与先进性 技术创新点包括： 1)综合考虑气候、植被、流域、地形地貌、立地条件等因子,完成了山西省森林生态系统监测网络的定量化布局; 2)构建了基于树种对环境指标响应敏感性分析的森林生态类型区划分指标体系,解决了基于气候学,环境学理论的区间划分无法满足森林生态类型区划分的难题; 3)构建了流域、森林生态系统相似度测算指标体系,结合相似性理论,提出了典型流域及森林生态系统选择的方法体系。 4、技术的成熟程度,适用范围和安全性 该项技术将研发、预研和探索有机结合,经试验验证→仿真运行→现实环境检验,具有理论体系可靠,应用标准清晰,性能稳定的特点,与现有的社会、经济发展水平相适应,可支撑、引领省域尺度的生态监测网络构建。 该技术可应用在林业、环保等部门的生态站监测网络规划及建设中,也可在主要水系森林生态系统及重点生态工程的监测子网构建中广泛应用,属环保、公益型技术,环境友好,安全可靠。 5、应用情况及存在的问题 该技术已成功应用在山西省发改委批复、总投资1390万元的山西省森林生态系统监测网络建设中。技术应用要求研究区域的本底环境资料相对齐全,在环境资料缺乏的区域需要应用遥感、模拟数据进行完善,因此专业性较高,此类地区的应用需熟悉相关知识的专业人员进行指导。