西南大样带：森林生态研究的天然“数据库”

眼下的西南林区，层林尽染，山峰高耸，河谷幽深，正是一年好时光。山下生长着常绿阔叶树，山腰生长着落叶阔叶树，山顶生长着针叶树。在这里，有云杉、冷杉、高山栎、云南松，还有珍贵的望天树、红豆杉、珙桐等植物。

近日，记者从中国林业科学院高原林业研究所获悉，由该所建成的我国首个西南林区天然林生态系统功能样带（以下简称西南大样带）样地数目扩充至44个，成为全国最大的西南地区森林大样带。

目前，西南大样带是我国西南林区森林类型最全、地理跨度最大、样地数量最多、数据类型最全，且按统一标准设计、建设的样带。该样带横跨滇、藏、川、黔，南北跨度1300公里，海拔高差3600米，样带中有44块大小一公顷的样地，涵盖12个典型森林类型，包括亚洲象、滇金丝猴等国家重点保护野生动物的栖息地。据不完全统计，西南大样带内有木本植物969种，共计14.38万株。

为提升生态质量提供科学依据

样带，是一定地区内按照环境因子或人为活动梯度设置的具有一定长度和宽度的带状区域，样地指能够反映植物群落基本特征的一定地段。

“森林动态监测样地是开展生物多样性维持、群落构建和生态系统功能驱动机制研究的重要平台。生态系统功能样带的建设可以系统监测生态系统功能变化的总体格局，揭示生态系统功能的驱动机制。”中国林业科学研究院高原林业研究所所长、研究员苏建荣表示。

西南林区是我国最大的天然林区和重点生态功能区，也是我国“天然林保护工程”和“长江流域防护林体系建设工程”等国家重大林业生态工程的实施区域。提高西南林区森林生态环境质量，在筑牢国家西南生态安全屏障中具有不可替代的作用，是推进美丽中国建设的重要基础。

此前，我国西南林区尚缺少类型全面、代表性强的森林动态监测样带，尤其是针对生态系统功能及多功能性的样带体系。这使研究人员缺乏天然林生态系统功能的空间分布和时间动态数据，难以科学反映天然林保护工程的成效。鉴于此，苏建荣团队经过数年的努力，终于建成我国首个西南大样带。

苏建荣表示，评价30多年来，以“天然林保护工程”“长江流域防护林体系建设工程”为代表的重要林业生态工程的生态功能，可以为提升我国西南地区生态环境质量提供科学依据、技术指导，为实现我国“双碳”目标提供基础数据支撑。

样带区域植被类型代表性强

在西双版纳、大理云龙、迪庆白马雪山、贵州梵净山国家级自然保护区管护局，普洱太阳河、景谷威远江、大理永平金光寺、四川古蔺黄荆老林省级自然保护区管护局等10个单位的积极协助下，中国林业科学研究院高原林业研究所从2020年开始，经过3年努力，以东经101°为主线，以北纬29°为副线，从浓郁热带风情的西双版纳，跨过普洱太阳河、景谷威远江，翻越无量山、哀牢山，登上永平金光寺、云龙天池，经“三江并流”世界自然遗产核心地带的白马雪山，到达“蜀山之王”贡嘎山，西至雪域高原色季拉山，东至贵州武陵第一峰梵净山，建成呈十字分布的西南大样带。

“为确保长期持续地对样地进行动态监测与长期研究，中国林业科学院高原林业研究所与10个单位签订了为期30年的动态监测样地共建协议。”苏建荣表示。

据悉，西南大样带建设标准高，是按照国家森林生态定位研究站样地建设标准，并参考了美国史密森热带研究所热带森林科学研究中心技术规范。

“一公顷森林动态监测样地面积为100米×100米，建设使用全站仪打点，每20米用水泥桩定桩，胸径大于1厘米的所有木本植物均挂牌定位调查，并通过刷油漆标注胸径、每木检尺，记录其物种名、号牌、胸径、树高、坐标及生活力等数据。基于全站仪和全球定位系统（GPS），我们还记录了样地的GPS位置、坡度、坡向、凹凸度、海拔等环境因子。”中国林业科学研究院高原林业研究所研究员李帅锋表示。

西南大样带森林植被代表性强，海拔跨度大，从海拔650米向上延伸至海拔4300米，兼顾了森林植被分布的水平地带性和垂直带谱，包括热带雨林、季风常绿阔叶林、寒温性针叶林和干热性稀树灌木草丛等10多个类型。

“其中热带雨林包含望天树林、千果榄仁、番龙眼林等3个类型；常绿阔叶林包括了贵州青冈林、丝栗锥林、短刺锥林、曼青冈林和元江锥林等5个类型；针叶林包括了云南松林、思茅松林、马尾松林、云南铁杉林、长苞冷杉林、油麦吊云杉林及岷江冷杉林等7个类型；除此之外，还有以水青冈为优势的常绿、落叶阔叶林混交林，以海绵杜鹃为优势的寒温性灌丛以及以滇榄仁为标志的干热性稀树灌木草丛。”李帅锋表示。

样带调查内容全面多样

据了解，科研人员调查了西南大样带的植物丰富度、功能多样性、系统发育多样性和土壤微生物多样性。

“我们在西南大样带共获取5550份土壤样品和969个物种植物功能性状指标，土壤剖面88个。收集到碳储量、土壤养分、分解及最大持水量等4个类型的13个生态系统功能指标。”李帅锋表示。

西南大样带中的动态监测样地还是国家重点保护野生动植物的庇护地。

“目前，样带共计发现45种国家重点保护野生植物，其中国家Ⅰ级保护野生植物就有4种，分别是望天树、红豆杉、云南红豆杉和珙桐；国家Ⅱ级保护野生植物有41种，包括篦子三尖杉、金毛狗、中华桫椤等。”李帅锋表示。

同时，西双版纳国家级自然保护区的3块一公顷动态监测样地是亚洲象的栖息地；白马雪山国家级自然保护区的云南铁杉林、曼青冈林和云南松林等3块动态监测样地是滇金丝猴的栖息地，长苞冷杉林是白马鸡的栖息地；梵净山国家级自然保护区的常绿落叶混交林是黔金丝猴的栖息地。

“未来，我们将按周期进行调查监测，每隔5年调查一次；在现有基础上，我们还计划增加动物和小气候监测，结合红外相机和小型气象站，监测样地内的动物多样性和气温、降水、湿度等气象因子。”苏建荣表示，西南大样带的监测时间拟持续30年以上。

围绕已建成的天然林生态系统功能样带，苏建荣团队计划选择样地周围的天然次生林或人工林，构建次生林生态系统功能样带，评估次生林的生态系统功能空间分布规律及其驱动机制，研发生态系统功能提升技术。

“我们还将应用具有测绘功能的无人机，对每块一公顷森林动态监测样地开展地形、物候及森林生长监测，构建地下、地上及空中一体化天然林生态系统功能监测样带体系。”苏建荣指出。