第 13 卷 第 4 期 2015 年 8 月
中国城市林业 Journal of Chinese Urban Forestry
Vol. 13 No. 4 Aug. 2015
近 20 年国内森林生态学热点问题综述*
杨 敏 鲁小珍 张晓利
南京林业大学 南京 210037
摘要： 基于中国知网 （ CNKI） 的文献检索与分析结果，就近 20 年来国内森林生态学的研究热点作了整理 和综述，结果表明，自 1994 年以来，我国森林生态学研究呈持续增长态势。研究热点集中在碳循环、全球 变化与森林生态系统的相互作用、定位研究与大样地建设、生态效益以及 3S 技术这 5 个方面。热点问题相 互渗透，彼此关联，在一定程度上反映出目前森林生态学研究具有多学科、多层次交叉渗透和注重问题的 向导性分析的趋势。 关键词： 森林生态学，热点问题，文献检索，综述
收稿日期： 2015 － 04 － 27 * 基金项目： 南京林业大学南方现代林业协同创新中心项目
作者简介： 杨敏，南京林业大学森林资源与环境学院硕士研究生，E － mail： 845691655@ qq. com 通信作者： 鲁小珍，南京林业大学森林资源与环境学院副教授，E － mail： 188089555@ qq. com
持一个恒定的比例，不同有机体的碳氮比 （ C /N） 因其氮 含 量 不 同 而 异［15］。 大 量 实 验 研 究 表 明， CO2 浓度升高由于增肥作用在短期条件下增强了森林的 光合能力［16 － 17］，但是氮的供应不足则可能会使这种 光合作用的增强受到限制［18］。碳循环与氮循环在叶 片水平、整个植物水平和生态系统水平上都表现出 密切的联系［19］。但是前人对于陆地生态系统的碳通 量和碳贮量的研究和模型更多侧重温度、CO2 浓度和 水分等这些物理因子的影响，以及生态系统的碳贮 量和在气候变化条件下的变化趋势等方面［19 － 20］。对 于氮循环对碳循环的影响研究十分有限。 2. 2 全球变化与森林生态系统的相互作用 2. 2. 1 全球变化对森林生态系统的影响
大量的研究表明，对于北半球而言，全球碳循 环中大部分 “去向不明” 的 CO2［12 － 14］可能被固定在 中高纬度的陆地生态系统 （ 主要是森林生态系统） 中。目前，我国在这方面的研究还十分欠缺。 2. 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
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一个学科其学术论文的发表数量在一定程度 上能够体现该学科的发展趋势，而学科中最为热 点的问题一般也是文献发表最集中的领域。为研 究森林生态学的学科发展趋势，笔者于 2015 年 1 月以 CNKI 为数据源，选取中国学术期刊网 络 出
版总库、中国博士学位论文全文数据库和中国优 秀硕士学位论文全文数据库、中国重要报纸全文 数据库 进 行 “跨 库 高 级 检 索 ”。 经 过 初 步 整 理， 从 1994 年 1 月 1 日到 2014 年 12 月 31 日，与检 索词 “森林生态” 精确匹配的文献在 “篇名” 检 索 项中共 3 896 篇，“摘要” 中共 10 530 篇，“关 键词” 中共 211 篇。
2） 气候变化对森林生态系统结构和组成的影 响。气候变化对森林生态系统结构和组成的影响是 通过同一森林生态系统中不同物种对温度协迫、水 分协迫、物候变化、日照和光强变化等影响因子及 其耦合作用的不同反应来实现的［24］。程肖侠［25］等应 用 FAＲEAST 林窗模型模拟气候变化对中国东北主要 类型森林演替动态的影响，结果表明，气候变暖对 东北主要森林类型生长具有不利的影响，导致针叶 树种的比例下降，而阔叶树比例会增加； 温带的针 阔混交林在垂直分布带上产生上移的趋势； 气候增 暖的幅度越大，变化就会越明显； 降水变化使东北 森林的水平分布带产生北移的趋势。
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［5 －7］。全国第七次森林资源清查 结果显示，我国的森林面积约 1. 95 亿 hm2 ； 森林覆 盖率 20. 36% ， 比 上 次 森 林 资 源 清 查 结 果 增 加 了 2. 1% ； 天然 林 面 积 1. 2 亿 hm2 ； 人 工 林 保 存 面 积 0. 62 亿 hm2 ，人工林面积居世界首位。大量学者研 究发 现， 碳 贮 量 在 最 近 30 年 间 呈 逐 渐 增 加 趋 势［8 －10］。但是中国碳贮量较低，仅占全球总碳贮量 的 1. 2% 。与美国和俄罗斯相比，我国的碳密度也处 于较低水平。这主要是由于我国森林总面积中中幼 龄林占的比例为 81. 94% ，在我国森林植被碳贮量中 维持了 60. 24% 的比例。森林的质量也不高，其中残 次林占了较大的比重，碳积累较少［3，10 － 12］。 2. 1. 2 森林生态系统碳平衡—失汇现象
根据分类结果，并结合现今森林生态学的发展 趋势以及笔者的相关研究，最终选取森林生态系统 碳循环、全球变化与森林生态系统的相互作用、定 位研究与பைடு நூலகம்样地建设、生态效益补偿以及 3S 技术的 应用这 5 个热点问题进行评述。
2 热点问题 2. 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］。 2. 1. 1 森林生态系统碳贮量
本研究以中国期刊全文数据库 （ CNKI） 为研究 平台，对文献资源进行检索并进行基础的统计分析， 首先对近 20 年国内森林生态学的研究热点进行初步 筛选，然后结合现今森林生态学的发展趋势以及我 们的相关研究，归纳确定热点问题，最后对热点问 题进行述评。
1 研究思路与方法 1. 1 森林生态学研究整体趋势分析
1） 气候变化对森林生态系统分布的影响。气候 是决定森林类型 （ 或物种） 分布的主要因素，其中 两个最为显著的气候因子是温度的总量和变量以及 降雨量［21］。大多数研究者通过比较现有气候条件下 森林分布图与模拟的森林类型分布图，得到气候变 化对森林类型分布影响的预测，结果显示森林类型 将 发 生 大 范 围 的 转 移［22 。 － 24］ 赵 茂 盛［23］ 等 应 用 MAPSS 和 Hm2dCM2 模拟了我国未来潜在的植被变 化，结果表明，受未来气候变化的影响，我国森林 植被带将可能北移。
落物碳库［3 －4］。生物量碳库是森林生态系统碳库中 重要的组成部分，其中蕴含了大量有机碳，通常情 况下，生物量和碳之间以 0. 5 进行转换； 森林生态 系统中最大的碳库是土壤有机碳库，其中包括无机 碳库和有机碳库 2 部分 （ 主要由枯落物、动植物的 遗体和排泄物通过腐殖化和非腐殖化作用转变而来 的土壤有机质组成） 以及一些土壤微生物，国际上 转换系数通常为 0. 58； 枯落物碳库是森林生态系统 碳循环中的纽带，连接植被碳库和土壤碳库，随着 群落、区域的不同，碳贮量差别较大［2 －4］。
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［2］。 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
综合分析各项检索结果可知，仅从文献数量来 看，1994—1997 年各 项 文 献 检 索 数 量 增 长 比 较 平 稳。1997 年以来，各项检索结果快速增长。硕博论 文自 2012 年数量略有下降，但总体数量依然维持较 高水平。因 此，自 1994 年 以 来，我 国 对 “森 林 生 态” 的相关研究总体上呈持续和快速发展的趋势。
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［3］。 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。每年人类 活动向 大 气 中 净 释 放 的 CO2 为 7. 0 PgC，其 中 3. 3 PgC 增加了 大 气 中 的 CO2 浓 度，2. 0 PgC 被 海 洋 吸 收，剩下的 1. 7 PgC 的 CO2 不知所踪，这就是 CO2 失 汇现象［11］。
A Ｒeview on Central Issues in Forest Ecology in China. Yang Min Lu Xiaozhen Zhang Xiaoli
（ Nanjing Forestry University，Nanjing 210037，China） Abstract： Based on literature review and analysis using CNKI，the central issues of forestry ecology in china since 1994 were classified and reviewed. Ｒesearch findings indicated that the general research in the field of forestry ecology by academics in China had kept growing since 1994. The central issues included carbon cycle，interaction between global changes and forestry ecosystem，oriented research and construction of large-scale permanent plots，ecological benefits and 3S technology. These issues are interactively correlated and influenced，which partly reflects a trend that forestry ecology will be an interdisciplinary study and focus on problem-driven analysis. Key words： forestry ecology，central issues，literature review，research review