中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所 沈陽 110016

中國科學(xué)院長白山森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究站（以下簡稱“長白山站”）位于吉林省安圖縣二道白河鎮(zhèn)（128°28′E、42°24′N），隸屬于中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所。長白山站于 1979 年正式創(chuàng)建，并加入了聯(lián)合國人與生物圈計劃（MAB）。1989 年長白山站被批準為中國科學(xué)院開放站；1992 年被批準為中國科學(xué)院生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)（CERN）重點站；1993 年加入“國際長期生態(tài)學(xué)研究網(wǎng)絡(luò)（LTER）”；2000 年被批準為國家重點開放實驗站試點站；2005 年被批準為國家野外科學(xué)觀測研究站，定名為吉林長白山森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站；2010 年被評為優(yōu)秀野外臺站。

1 主要研究方向

長白山站以全球變化和林業(yè)可持續(xù)發(fā)展為主要研究方向，圍繞全球性的資源、環(huán)境、生態(tài)等熱點問題，揭示森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系及其動態(tài)變化規(guī)律，研究森林生態(tài)系統(tǒng)中的關(guān)鍵生態(tài)過程，闡明人類活動和氣候變化對森林生態(tài)系統(tǒng)的影響，尋求森林資源的持續(xù)發(fā)展和合理經(jīng)營的有效途徑。未來 5 年，重點關(guān)注 3 個方向：

（1）天然林生物多樣性維持及生產(chǎn)力形成機制；

（2）典型森林生態(tài)系統(tǒng)碳平衡；

（3）典型森林生態(tài)系統(tǒng)與水的關(guān)系。

2 科研成果與學(xué)術(shù)貢獻

闊葉紅松林是我國東北溫帶針闊葉混交林最具有代表性的典型森林類型。近 40 年來，以長白山站為依托，國內(nèi)外學(xué)者對原始闊葉紅松林生態(tài)系統(tǒng)的物種組成、生物多樣性、群落動態(tài)、生物地球化學(xué)循環(huán)等生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、過程變化等方面開展了大量的研究工作，取得一系列科研成果，為生態(tài)學(xué)的發(fā)展作出了重要學(xué)術(shù)貢獻。

（1）闡明了闊葉紅松林對全球變化的響應(yīng)機制及碳匯功能，提出長白山老齡原始闊葉紅松林生態(tài)系統(tǒng)是大氣的持續(xù)碳匯，原始老齡闊葉紅松林生態(tài)系統(tǒng)具有持續(xù)固碳能力的結(jié)論。

（2）揭示了溫帶天然林生物多樣性維持機制，發(fā)現(xiàn)森林群落構(gòu)建中隨機性與確定性過程貢獻具有尺度依賴性；提出稀釋假說理論。

（3）闡釋了森林生產(chǎn)力維持機制，通過分析森林樹木地上生物量與徑級之間的關(guān)系，提出樹木大小是影響森林生產(chǎn)力關(guān)鍵因子，而非氣候因子的觀點。準確闡述了森林不同演替階段生產(chǎn)力驅(qū)動要素。

（4）開展我國東北植物資源物種空間分布專項調(diào)查，發(fā)現(xiàn)植物新種 2 個、新變種 1 個、中國新記錄種 1 個。得到維管束植物 136 科 645 屬 1 940 種，占我國東北林區(qū)野生維管束植物近百年記錄總數(shù)的83.44%；建立“溫帶森林植物種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫和共享平臺”，已納入“國家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺”管理。

（5）研制開發(fā)了森林經(jīng)營管理決策支持系統(tǒng)，解決了森林資源二類、三類調(diào)查和遙感數(shù)據(jù)融合的難題，實現(xiàn)了森林經(jīng)營管理從林分到景觀尺度轉(zhuǎn)變。提出的協(xié)調(diào)和適應(yīng)氣候變化的我國森林經(jīng)營管理政策建議，并被國務(wù)院辦公廳采用。

近 5 年，出版專著 10 部，發(fā)表論文總計 330 篇（其中 SCI 或 EI 論文 190 篇，影響因子大于 3.0 的 70篇）。長白山站相關(guān)科研人員承擔(dān)各級項目 49 項，其中森林生態(tài)系統(tǒng)碳、氮循環(huán)方面等基礎(chǔ)研究項目 4 項，包括“973”項目 1 項，青年“973”項目 1 項；資源調(diào)查項目 2 項，人才類項目 3 項，優(yōu)秀青年基金 2 項，國家自然科學(xué)基金委青年基金、面上基金及其他類別項目 30 余項。總經(jīng)費超過 1.2 億元人民幣。

3 科研能力建設(shè)與技術(shù)平臺

2002 年以來，長白山站的科研能力和平臺建設(shè)取得重要提升。著重開展森林生產(chǎn)力與生態(tài)過程、氮沉降、降水變化等熱點生態(tài)學(xué)問題的長期定位觀測研究，大力推進大型科學(xué)儀器與平臺建設(shè)。已建成包括森林水文過程模擬系統(tǒng)、開頂箱（OTC）、施氮控水系統(tǒng)、林冠塔吊觀測系統(tǒng)、通量塔等 10 余個大型科研實驗平臺。同時，積累了近 40 年具有代表性植物群落生產(chǎn)力的連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)；系統(tǒng)地開展了森林水文過程、碳循環(huán)生物地球化學(xué)過程研究的長期實驗?zāi)M，相應(yīng)的技術(shù)平臺在承擔(dān)國家重大科研任務(wù)中起到重要作用，并取得豐碩科研成果。

工作、生活設(shè)施更加完善。在中國科學(xué)院修購項目的支持下，新專家工作樓投入使用，食堂、宿舍等基本生活設(shè)施得到極大改善，可同時接待 200 名左右研究人員來站工作。專家工作樓、綜合實驗樓、新專家工作樓實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，800 平方米的實驗室及野外工作車 2 臺，建有運動場地與健身器材，滿足科研人員工作和休閑需要。食堂有大、小 2 間餐廳，可滿足百人同時就餐。會議室 2 間，可容納 50 人舉辦各類型學(xué)術(shù)會議。

4 隊伍建設(shè)與人才培養(yǎng)

長白山站支撐和管理隊伍建設(shè)基本穩(wěn)定，隊伍業(yè)務(wù)素質(zhì)顯著加強，人力資源分配合理，工作任務(wù)分工明確。2015 年順利完成站級領(lǐng)導(dǎo)換屆工作，現(xiàn)有站長、業(yè)務(wù)副站長、觀測人員、技術(shù)與質(zhì)量控制和流動人員共計 11 人，長期駐站人員 8 人。

人才隊伍規(guī)模不斷壯大，優(yōu)秀人才輩出，青年學(xué)者發(fā)展勢頭強勁。近 5 年，“千人計劃”的研究基地首選長白山站；引進中國科學(xué)院“百人計劃”2 人；培養(yǎng)“973”項目首席 1 人；青年“973”項目首席 1人；研究所青年創(chuàng)新群體 1 個，優(yōu)秀青年基金獲得者 2人。培養(yǎng)博士/碩士研究生 150 余人。

5 科技示范與科普宣傳

（1）森林生態(tài)系統(tǒng)管理決策支持系統(tǒng)在露水河林業(yè)局的示范推廣。長白山站與露水河林業(yè)局開展合作研究、試驗基于 3S（GPS、GIS、RS）的數(shù)字化林業(yè)信息技術(shù)管理體系。通過該體系的研究和研制，將傳統(tǒng)基于林分尺度的森林經(jīng)營技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)榛诳臻g尺度的生態(tài)系統(tǒng)管理技術(shù)，實現(xiàn)了傳統(tǒng)林業(yè)到數(shù)字林業(yè)的轉(zhuǎn)變。通過在不同林業(yè)管理部門的試用與完善，研制出了“森林生態(tài)系統(tǒng)管理決策支持系統(tǒng)”，推廣示范面積已達 12.1 萬公頃。

（2）露水河紅松種子園合作示范研究圓滿完成。長白山站與吉林省露水河紅松種子園合作，構(gòu)建了紅松交配系統(tǒng)。通過分子生物學(xué)實驗分析，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的種子園尚未受到周邊母樹林的污染，為支持世代種子園建設(shè)提供科學(xué)支持。并繪制了首張高密度紅松遺傳圖譜。

（3）公眾服務(wù)和政策咨詢方面。在核心植物種質(zhì)科普教育基地完成后，科普教育服務(wù)能力進一步提高。同時，為來站工作的科研人員提供了經(jīng)過挖掘整理的氣候背景數(shù)據(jù)。在防火季節(jié)，為長白山保護局的防火工作提供實時的氣象資料，得到了有關(guān)方面的積極評價，取得了較好的社會效益。

（4）科普教育方面。長白山站與中國科學(xué)院天地生文化傳播中心展開長期合作。充分利用站內(nèi)的植物、昆蟲標本館，開展以森林植物、森林昆蟲、森林生態(tài)學(xué)等為主題的中小學(xué)生暑期科技夏令營活動，向小學(xué)生介紹認識長白山溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)中植物和昆蟲的主要種類，以及森林生態(tài)系統(tǒng)在改善環(huán)境方面的功能作用，從而普及基本科學(xué)知識，使小學(xué)生能夠熱愛森林和森林生態(tài)學(xué)研究。5 年來，共計接待中小學(xué)生 10 000 余人次。

6 對外開放與合作交流

堅持開放、合作、共享的原則開展對外開放與交流合作，踐行及時、準確、有力的對外服務(wù)承諾。平臺運行服務(wù)的范圍包括國內(nèi)外科研院所、高等院校、中小學(xué)校、政府機關(guān)等不同單位和部門。國內(nèi)主要用戶單位以我國東北地區(qū)和中國科學(xué)院系統(tǒng)為主，包括東北林業(yè)大學(xué)、東北師范大學(xué)、吉林大學(xué)、中國科學(xué)院大氣物理研究所、中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所等 10 余家單位。同時與北京林業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)院貴陽地球化學(xué)研究所等不同科研單位展開長期科研合作。其中，非平臺參建單位占總服務(wù)用戶的 70% 左右。根據(jù)平臺資源的自身特點，采取了實驗設(shè)施儀器共享、提供樣地、數(shù)據(jù)共享等不同方式的服務(wù)模式。