自然保護區(qū)生態(tài)監(jiān)測地面站建設的前景探析
——以遼寧老禿頂子國家級自然保護區(qū)為例

王葉紅

(撫順市林業(yè)發(fā)展服務中心，遼寧撫順113006)

當前氣候變暖、水土流失、干旱缺水、物種減少等生態(tài)危機正日益嚴重，并威脅著人類的生存與發(fā)展。隨著人類活動的增加，陸地生態(tài)系統(tǒng)和全球變化之間的相互作用亟待需要關注，并且更需要通過了解有關生態(tài)系統(tǒng)各種信息，以便為國家和政府對生態(tài)保護、自然資源管理、可持續(xù)發(fā)展及應對全球氣候變化進行宏觀決策提供科學依據(jù)。

森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，在生物界和非生物界的物質(zhì)交換和能量流動中扮演著主要角色，具有吸收二氧化碳、制造氧氣、涵養(yǎng)水源、保持水土、凈化水質(zhì)、調(diào)節(jié)氣候、凈化空氣、減少噪聲、吸附粉塵、保護生物多樣性等功能，對保持陸地生態(tài)系統(tǒng)的整體功能、維護地球生態(tài)平衡、促進經(jīng)濟與生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展發(fā)揮著中樞和杠桿作用。因此，對森林的服務功能進行科學、量化的監(jiān)測評價成為一項重要而又緊迫的任務。

1 自然保護區(qū)基本情況

1.1 地理位置

遼寧老禿頂子國家級自然保護區(qū)(撫順管理局)位于遼寧東部新賓縣與桓仁縣交界處新賓一側，距撫順市區(qū)100km，規(guī)劃總面積3965.6hm2，是保護區(qū)內(nèi)珍稀瀕危動植物的主要分布區(qū)域，屬長白山脈龍崗支脈向西南的延續(xù)部分。境內(nèi)最高峰老禿頂子海拔1367m，相對高差858m，地理坐標為124°41′13″～125°5′15″E，41°11′11″～41°21′34″N。

1.2 功能區(qū)劃

該區(qū)屬于森林動植物類型保護區(qū)，是集森林生態(tài)系統(tǒng)保護、科學研究、教學實習、科普宣傳、可持續(xù)利用等多功能于一體的綜合性自然保護區(qū)。

保護區(qū)內(nèi)可劃分3個功能分區(qū)，分別是核心區(qū)、緩沖區(qū)和實驗區(qū)。其中，核心區(qū)面積529.1hm2，占保護區(qū)面積的13%；緩沖區(qū)面積2966.5hm2，占保護區(qū)面積的75%；實驗區(qū)面積470hm2，占保護區(qū)面積的12%。

2 水土資源特征

2.1 地質(zhì)地貌

保護區(qū)屬長白山脈龍崗支脈向西南延續(xù)部分，其地貌地質(zhì)形成與華北的地貌形成有緊密的聯(lián)系，因受中生代華北地殼運動燕山運動的影響，地層發(fā)生傾斜和斷裂，巖漿侵入、地勢升高，以主峰為中心的山脈呈丫字形向東、西南、北3個方向延伸出海拔1000m以上的山峰有9座，山勢曲折蜿蜒，溝壑縱橫，局部地段因受第四紀冰川氣候的影響，形成大面積的亂石窖(跳石塘)地貌。

2.2 氣候特征

該區(qū)氣候?qū)俦睖貛Т箨懶约撅L氣候中的遼東冷涼濕潤氣候區(qū)，由于受海洋性氣候和森林高差的影響，形成特殊的小氣候區(qū)。雨量充沛，年降水量827.8mm，年平均相對濕度73%，絕對最高氣溫38℃，絕對最低氣溫-33.2℃，年平均溫度6℃，年平均無霜期139天。

2.3 水資源

保護區(qū)內(nèi)水資源豐富，屬遼河水系。遼河較大支流太子河發(fā)源地即位于保護區(qū)的鴻雁溝。

2.4 土壤

土壤類型主要以棕色森林土和暗棕色森林土為典型代表，具有與植物帶相一致的垂直分布規(guī)律。土壤濕潤，結構疏松，有機質(zhì)含量高，pH值約為5.5～6.0.適宜森林植物的生長發(fā)育。

2.5 生物資源及其多樣性

保護區(qū)植被屬長白植物區(qū)系兼有華北植物特征，具有長白植物區(qū)西向華北植物區(qū)系過渡性，原生型植被為紅松、闊葉混交林。區(qū)域內(nèi)現(xiàn)存植物232科1788種，其中為列為國家級重點保護的珍稀瀕危植物有人參、紫衫、水曲柳、紫椴、鉆天柳、雙蕊蘭等17種。雙蕊蘭是單屬單種世界上為該保護區(qū)獨有物種，處于瀕危狀態(tài)，極具研究價值，急需搶救保護。

區(qū)內(nèi)現(xiàn)存脊椎動物達到63科222種，其中國家級重點保護的珍稀野生動物有紫貂、金雕、黑熊、禿鷲、麝等22種。

區(qū)內(nèi)有大型真菌50科344種，地衣植物13科84種，苔蘚植物50科204種，維管束植物120科1141種。

3 生態(tài)監(jiān)測地面站建設的必要性

遼寧老禿頂子國家級自然保護區(qū)內(nèi)含有太子河源，國家級重點保護的珍稀瀕危野生動植物，森林動植物生態(tài)體系較為完整，是遼寧省重要的動植物生境保護區(qū)和重要的水源地保護區(qū)。因此，在遼寧老禿頂子國家級自然保護區(qū)建立生態(tài)監(jiān)測地面站是十分必要的，且對保障遼寧太子河水源地安全，可持續(xù)利用流域森林資源促進經(jīng)濟-社會-環(huán)境可持續(xù)發(fā)展有著重大意義。

3.1 科學指導保護區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)營與管理

在太子河流域的源頭建立生態(tài)監(jiān)測地面站，通過對太子河源森林生態(tài)系統(tǒng)開展長期固定樣地生態(tài)監(jiān)測，對生態(tài)系統(tǒng)的組成、結構、生物生產(chǎn)力、養(yǎng)分循環(huán)、水分循環(huán)和能量利用等進行長期觀測，深刻認識森林生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)、能量、信息流動規(guī)律，從而為保護區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)的科學經(jīng)營和保護提供科學指導和理論依據(jù)。

3.2 提供完整的保護區(qū)森林生態(tài)服務功能評估體系

通過對森林水源涵養(yǎng)等功能的連續(xù)監(jiān)測，可以為我省自然保護區(qū)森林生態(tài)效益評估體系的建立提供支撐，有利于開展森林生態(tài)效益評估工作。

3.3 建立遼東山地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量演變預警預報系統(tǒng)

生態(tài)監(jiān)測地面站的建立是當前自然保護區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測和生態(tài)預警預報迫切需要的，只有通過加強生態(tài)環(huán)境監(jiān)測能力和基礎建設，才能獲得定性和定量的結果，掌握保護區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況。通過定期大氣、水文、水質(zhì)的監(jiān)測，建立起保護區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測和預警體系，為科學研究提供平臺和可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)，進而為區(qū)域的生態(tài)環(huán)境保護和社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供服務。

3.4 為合理利用地區(qū)自然資源和實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供科學指導

長期生態(tài)觀測的研究成果應用于生產(chǎn)實踐，例如指導森林經(jīng)營活動，指導合理的土地利用，這些將極大地促進當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展，促進東北老工業(yè)基地振興，為我國生態(tài)環(huán)境建設做出貢獻。

4 生態(tài)監(jiān)測地面站建設的前景和意義

4.1 生態(tài)監(jiān)測地面站建設的前景分析

生態(tài)監(jiān)測是運用可比的方法，在時間和空間上對特定區(qū)域范圍內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)或生態(tài)系統(tǒng)組合體的類型、結構和功能及其組合要素等進行系統(tǒng)的測定和觀察的過程。遼寧老禿頂子國家級自然保護區(qū)(撫順管理局)生態(tài)監(jiān)測地面站的建設能夠進一步保障太子河水源地安全，有利于可持續(xù)利用流域森林資源，同時對促進經(jīng)濟-社會-環(huán)境可持續(xù)發(fā)展有著重大意義。

4.1.1 建立完善的森林生態(tài)服務功能空間分布和動態(tài)變化監(jiān)測指標體系。建立系統(tǒng)的保護區(qū)生態(tài)監(jiān)測地面站，依靠現(xiàn)代先進的科學技術，運用衛(wèi)星遙感技術，結合地理信息系統(tǒng)及科學的指標體系和監(jiān)測方法，及時獲得科學、準確、詳實的數(shù)據(jù)資源，對于動態(tài)掌握保護區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，為保護區(qū)生態(tài)環(huán)境保護與建設，經(jīng)濟、社會與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展提供科學合理的決策依據(jù)。

4.1.2 掌握保護區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化趨勢，促進自然資源合理利用。遼寧老禿頂子國家級自然保護區(qū)(撫順管理局)生態(tài)監(jiān)測地面站的建設旨在針對典型紅松-針闊混交林的頂級群落及生態(tài)系統(tǒng)，開展長期固定樣地生態(tài)監(jiān)測，包括生態(tài)系統(tǒng)的組成、機構、生物生產(chǎn)力、養(yǎng)分循環(huán)、水分循環(huán)和能量利用、水文水質(zhì)監(jiān)測與生態(tài)預警等，獲得具有代表性和可比性的數(shù)據(jù)和信息，從而了解和掌握保護區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀和變化趨勢，為保護生態(tài)環(huán)境、合理利用自然資源和實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供科學依據(jù)。

4.2 生態(tài)監(jiān)測地面站建設的意義

4.2.1 完善現(xiàn)有監(jiān)測體系。老禿頂子國家級自然保護區(qū)是“我國東北地區(qū)動植物基因?qū)殠臁?，在我國森林生態(tài)系統(tǒng)中具有鮮明特色。建設生態(tài)監(jiān)測地面站可彌補遼東地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究上數(shù)據(jù)收集的空缺，而且能夠進一步完善遼寧生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系，促進遼寧生態(tài)定位監(jiān)測網(wǎng)絡更加完整與規(guī)范，以滿足生態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡長期、連續(xù)、準確基礎數(shù)據(jù)方面的要求。

4.2.2 提高綜合科研能力。生態(tài)監(jiān)測地面站的建設可為地區(qū)森林科學、合理經(jīng)營及生態(tài)環(huán)境建設服務。通過對生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)規(guī)律、生態(tài)服務功能的調(diào)查，結合生態(tài)站監(jiān)測研究, 運用點面結合的技術手段，探索生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的理論與模式, 為老禿頂子自然保護區(qū)及撫順及其周邊生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供科技支撐。

4.2.3 增強生物多樣性保護能力。通過生物多樣性調(diào)查和監(jiān)測，進一步建設組培室和繁育基地等基礎設施，實現(xiàn)珍稀瀕危物種的繁育及批量化生產(chǎn)。使珍稀瀕危物種種群數(shù)量將會增加，珍稀物種的瀕危矛盾將會得到有效緩解，生態(tài)系統(tǒng)及生物群落會更穩(wěn)定，可為生物多樣性保護和持續(xù)發(fā)展做出貢獻。

4.2.4 建立完整的保護區(qū)數(shù)據(jù)庫體系。通過監(jiān)測站內(nèi)氣象觀測場，測流堰，徑流小區(qū)的監(jiān)測的氣候、水文、地質(zhì)數(shù)據(jù)，以及動植物個體、種群、群落的調(diào)查數(shù)據(jù)建立起完善的氣候、水文、地質(zhì)、個體、種群、群落數(shù)據(jù)庫。并通過地理信息數(shù)據(jù)庫、生物多樣性數(shù)據(jù)庫、保護區(qū)網(wǎng)站的建設，使保護區(qū)的基礎建設工作更加完善，對提高保護區(qū)科技含量。

致謝：感謝遼寧老禿頂子國家級自然保護區(qū)撫順管理局的孫冬偉局長、李海燕科長為這篇文章提供了素材，同時要感謝中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所的孫學凱為這篇文章提供了修改方向及建議。