森林生态学

生态学概述：

1、定义：生态学是研究有机体之间以及有机体与环境之间的相互关系的科学。森林是以树木和其它木本植物为主体的一种生物群落。

因此,森林生态学是研究森林的结构、功能、动态、分布等规律,研究森林如何改变环境和维护环境质量的一门科学。

森林生态学主要内容一般分为两个部分,即森林环境和森林群落。

内容大致包括三个方面。

1.研究树木个体和群体与周围环境因子之间的相互作用。

主要研究光、温度、水分、大气、地形、土壤等因子的生态学意义;生态因子与森林的作用方式和作用力大小;树木个体对环境因子的适应性和耐性;森林对环境的反作用力;估价森林对人类的效益。

2.研究森林群落的结构特征、分类原则和方法;研究森林群落的演替规律。

3.研究森林生态系统。把森林植物群落和它所在的周围环境看作一个不可分割的有机整体,研究系统内的动物、植物、微生物与无机环境之间的依存、制约和因果关系,系统内物质交换和能量转化,系统内自动调节的机制和稳定性,介绍系统模型和方法

2、研究任务：森林生态学揭示森林的发生、发展、演替的原理和规律,运用这些原理和规律去解决造林、营林和防治环境污染的各种技术问题,这就是学习生态学的主要任务。

3、森林生态学的发展

森林生态学是从人们生活和生产实际的需要而逐渐发展起来的。人类为了生存,需要了解大自然的各种现象和识别它周围的动物和植物,这就要具备生态学方面的知识。我国在周朝的《诗经》里就记载了很多植物的种类。“山有枢、险有榆”。西周的禹贡,记载了植物与土壤的关系。《管子—地员篇 ) ) ( 公元前约2 00年)把植物分布的垂直带写得很清楚。在欧洲19 世纪中期,德国人洪德堡( A`Humboldt)对世界植物的分布做了理论上的阐述,创始植物地理学。丹麦人瓦尔明(E.Warming )著有“植物生态学”(1895 ),标志着植物生态学的诞生。随后法国、德国的林学家相继论述林木耐阴性的理论。本世纪初,借助实验的方法,研究森林群落和立地条件相互作用的基本原理。随着林业科学和生态学的发展,到了本世2 0年代,便把营林学基础从森林学中分出来成为生态学的一个分支,即森林生态学。60年代以后,才集中研究生物群落中植物、动物、微生物的相互作用及其与环境所组成的功能单位,即生态系统( Ecosystem )的研究。70年代又逐步形成生态科学的一个新领域 - 系统生态学( System ecology),森林生态学也得到进一步的提高。

4、研究方法

生态学的研究长期处于定性描述阶段。对群落结构、类型划分和地理分布都采用静态描述；对群落的演替变化，如群落的建立、发育、成熟、消失规律，加速、延缓或改变自然演替的途径等则采用动态描述。20世纪60年代以来,森林生态学的研究，除借助于传统的生物学、物理学、化学等方法及其最新成就外，还借助于气象学、水文学的知识以及系统工程和电子计算机等手段。精敏测算仪器，

如自记红外线气体分析仪、自记分光光度计、氧弹或热量计，以及放射性同位素使森林生态林业遥感技术的应用，提供了更好的条件。定量研究也为等的应用，是从存学的研究又有了新的发展。近几年来提出的生态界面系统的理论和方法，直接探索生态系统的运在于生物与环境间的界面层的性质、结构、功能和作用，又使生态学关于生物与环境之间因果关系的传统概念和研究方法有了改动规律，定性描述阶段定量研究、数学建模变。

向究动的及近代研务学参考文献：森林生态的内容、任

）学系业大学林江洗自强( 西农

世纪森林生态学的研究方向5、21 森林植被对生态环境的影响及其调控机理研究1. 加快森林生态网络系统工程建设步伐2. 3.以高新技术为依托，建立森林生态工程检测网络体系 4.充分发挥森林生态学分支学科的作用 5.加强生物多样性保护 6.进一步进行生态经济学的研究

6、我国与世界先进水平的差距何在但与世界先进水平相比还我国、我省的森林生态学研究已取得一些成果，虽然，年内有很大差距，也面临着一些发展上的问题。世界一些科技发达国家在近20特别是较复杂的森林生态系统和小流域系统在长期观测记录有关生对生态系统，而我国仅仅在中国科态功能和过程的数据采集分析方面已完成自动化和网络化，学院的生态观测站才具备向国际靠拢的自动化水平和具有名副其实的数据库和国家林业局的生态定位站则在整体上处于落后的分析能力的生态系统网络中心，省内更缺乏这方面的条标准化的非自动采集状态。和费工时、而且很难精确化、世界上一些国家已具有相当数量的一级长期生态观测试验站和目前，件和设备。而我国目前只初步或基本上满足了全国水平的监测和研究需要。较多的二级站，个左右较正式的森林生态系统观测站。此外，过去的研究，如生态系统小20有因此，尚未进行大尺度的研究，集水区的研究，都是小尺度的或中小尺度的研究，如何把具体的生态系统或集水区的具体规律和成果运用到为大尺度研究的需要，区域性和更大尺度的决策上去，在更大的时空异质性情况下合理使用小尺度数往往以据，是当前森林生态学在生态模型尺度转换上的重要技术问题。在国外，我国正在即统计模型来弥补物理模型所遇到的这类难题，所有这些，概念模型，探索之中。

7、森林的生态服务功能1森林是人类的资源宝库. 2 涵养水源3保育土壤4净化大气环境 5·森林防护6. 固碳释氧 7积累营养物质 8 物种保育 9 森林游憩 10提供负离子

、近年来森林生态学的研究热点分析

8．

气，图 6) 从不同年份有关森林生态学研究的文章关键词数量的变化可以看出( 年以后迅速超越了其他领域，20072003-2007年都有研究，但从候变化虽然在生

物多样性的研究热度仅次于气候变化，这是研究者!成为最受关注的研究热点持续关注的领域，其研究热度稳中生物入侵也成为研生态保护有升，但未出现像气候变化领域的突变!物种竞争值得关注的是入侵物!究者关注的热点，其热度紧随气候变化和生物多样性之后年出现了一个高峰种的研究在2010-2013

这三方面的研究一直比物种丰富度!接下来受关注的是生态干扰草食动物期!可

持续发展的生生物多样性较平稳，十年中未出现大的变化。全球气候变化、也是今后相当一段时期的研究热态系统是当前国际森林生态学优先研究的领域，! 点，先进科学技术和试验手段的介入将使这些研究深入发展王芋华王海燕毛萍周黄东晓参考文献：《森林生态学研究态势计量分析》中国科学院成都生物研究所）华(

9、森林生态学研究热点问题

1、森林生态系统碳循环

碳循环是连接生物圈与大气圈之间的重要环节，对全球气候变化的影响至关重要，也就成为森林生态系统研究的热点之一

1.1、森林生态系统碳贮量

碳贮量为生物量与转换比率 ( 干物质中碳的比重) 的乘积。不同森林植被由于群落组成、年龄结构、林分起源的不同，转换率也略有差异。绿色植物的光合作用产物随着物质循环及能量流动得以重新分配到森林生态系统的4个碳库: 土

壤有机碳库、生物量碳库 ( 植物碳库) 、动物碳库、以及枯落物碳库。

我国的森林生态系统植被碳贮量研究起步较晚，由于估算方法没有统一的标准，不同研究的结果存在着明显差异。森林植被固定碳贮量的估算方法主要有蓄积量法、生物量清单法、化学反应方程式法、生物量法涡旋相关法、涡度协方差法、弛豫涡旋积累法及遥感方法等

1.2、森林生态系统碳平衡--失汇现象

森林生态系统的净碳收支主要是光合作用等过程的碳获得值与生物呼吸等过程

的碳释放值之间的差，差值为零称为碳平衡，为负值表现为碳源，为正值则表现为碳汇。在自然状态下，陆地生物圈与大气圈之间的碳循环保持着平衡状态。1.3、碳氮耦合作用

生态化学计量学的原理表明，有机体中碳氮维持一个恒定的比例，不同有机体的碳氮比因其氮含量不同而异。

2、全球变化与森林生态系统的相互作用

2.1、全球变化对森林生态系统的影响

气候变化对森林生态系统分布的影响

气候变化对森林生态系统结构和组成的影响

气候变化对森林生产力的影响

其他影响。全球变化对森林生态系统的影响是深入而广泛的，随着气候变暖，可能引发倒春寒甚至春季冻害、旱灾、雪灾、火灾、病虫害等森林灾害，影响植物的物候。

3定位监测及大样地建设

定位监测、3.1．

个森林、湿地和荒漠生态站，形成了中国森林生态系统研究网中科院已建立 42 络和中国生态系统定位研究网络 3.2、大样地建设 4、森林生态效益补偿研究4.1、森林生态系统服务功能及价值评估 4.2、森林生态效益补偿、3S技术在