中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 （記者 王振紅）提起聞名遐邇的長白山，腦海里閃過的是清澈碧藍的天池、郁郁蔥蔥的林海、神秘的不明生物“水怪”……就在這個心之向往的地方，記者結(jié)識了走在生態(tài)環(huán)保路上、用熱忱與矢志不渝的初心堅守在長白山的科研人員。

森林塔吊觀測塔坐落在長白山郁郁蔥蔥的林海中。長白山站供圖

綠野情懷

長白山是歐亞大陸北半部最具代表性的典型自然綜合體，也是我國自然生態(tài)系統(tǒng)保存最為完整的地區(qū)之一。特別是生態(tài)系統(tǒng)隨海拔呈現(xiàn)明顯的垂直分布帶譜、典型火山地質(zhì)地貌以及低海拔分布的溫帶典型頂極森林類型原始闊葉紅松林，成為亞洲乃至世界不可取代的重要科學研究基地。

“長白山森林生態(tài)系統(tǒng)是一部‘天書’，應讀深讀透。”正如我國綠色運動的先驅(qū)者、中國科學院長白山森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究站（現(xiàn)吉林長白山森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學觀測研究站，簡稱“長白山站”）的奠基人王戰(zhàn)先生的期許，長白山站建站40多年來，從第一任站長鞠維珍到現(xiàn)任站長王安志，他們帶領著科研人員一直在讀這本“天書”，將改善森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構、功能，提高森林生產(chǎn)力，掌握森林生態(tài)系統(tǒng)碳水循環(huán)規(guī)律，保護生物多樣性等研究作為長白山站的主要研究方向，并取得了顯著的成績。長白山站已成為國內(nèi)開展森林科研工作的理想基地。

長白山站副站長戴冠華。王振紅攝

記者跟隨長白山站副站長戴冠華的腳步，深一腳淺一腳走在郁郁蒼蒼的原始闊葉紅松林樣地里，感慨科研人員工作不易。已經(jīng)在長白山站工作20余年的戴冠華爽朗地笑道，“現(xiàn)在長白山站科研條件好太多。建站伊始，老一輩科學家們到實驗地考察靠手腳并用翻越原始林，吃水靠打井，休息的地方不是靠借用林農(nóng)的簡易房，就是自己搭帳篷。當時樣地里許多取樣及觀測工作都需要依靠人工完成，每到長白山的雨季，科研人員都要趕在每場降雨停止之前，趕到樣地測量雨量筒里的降雨量，觀測樹干徑流和坡面徑流；標準樣地里的每一根水泥樁都有幾十斤重，都是老先生們親自從山底下的公路上一路扛到林地里。”正是這種以站為家、不斷克服困難、親力親為的精神，才能在長白山原始森林里建起不同海拔梯度的長期監(jiān)測標準樣地、氣象觀測站，積累大量的科學數(shù)據(jù)，為后人摸清森林結(jié)構、功能及演替規(guī)律打下了堅實的基礎。

據(jù)王安志介紹，現(xiàn)在長白山站己經(jīng)擁有1000多平方米的綜合性辦公樓，內(nèi)設10個實驗室、2個標本室、計算機室和圖書資料室；2990平方米專家工作樓，可容納百余人入住，極大提高了長白山站的野外工作條件。同時，站區(qū)實現(xiàn)了無線網(wǎng)絡全覆蓋、野外大科學裝置網(wǎng)絡傳輸和互聯(lián)網(wǎng)室內(nèi)介入，來站的科研人員已經(jīng)可以在站區(qū)內(nèi)和野外的標準地內(nèi)實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時傳輸與聯(lián)網(wǎng)。

數(shù)據(jù)支撐

記者在走訪時了解到，長白山站圍繞應對氣候變化和保護生物多樣性兩大全球性熱點環(huán)境問題，開展包括生態(tài)學、水文學、生物多樣性、植物生理學等領域研究。擁有規(guī)范化的科學觀測平臺以及國際化的生態(tài)學研究平臺，建成森林塔吊觀測系統(tǒng)、長白山通量監(jiān)測平臺等。

“長白山站以長白山自然保護區(qū)為研究對象，通過對溫帶原始森林和天然次生林生態(tài)系統(tǒng)長期定位觀測試驗與區(qū)域綜合研究，揭示生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構、功能、過程與服務特征及變化規(guī)律，旨在為探究人類活動和環(huán)境變化對森林生態(tài)系統(tǒng)的影響以及森林生態(tài)系統(tǒng)對環(huán)境的反饋作用，尋求森林資源持續(xù)發(fā)展和森林優(yōu)化管理的有效途徑，服務國家生態(tài)文明和美麗中國建設，為森林生態(tài)學發(fā)展提供科學支撐。”王安志說。

林冠塔吊觀測系統(tǒng)。長白山站供圖

2003年，在長白山闊葉紅松林觀測場建成了我國第一座高50米的森林塔吊觀測塔，實現(xiàn)了樹木高度、冠層幾何和樹木生理生態(tài)參數(shù)等的原位觀測。形成了獨立于傳統(tǒng)渦度相關儀的基于界面生態(tài)學理論的二氧化碳通量觀測方法，實現(xiàn)森林生態(tài)系統(tǒng)冠層界面的水、熱和二氧化碳通量的原位測定，實現(xiàn)了從點到面的尺度延伸。“塔上裝載包括林冠多角度高光譜相機、地面激光雷達（LiDAR）及多角度高光譜系統(tǒng)、林冠和林內(nèi)梯度觀測系統(tǒng)等國際先進的監(jiān)測系統(tǒng)。”戴冠華介紹說。

長白山通量觀測塔。王振紅攝

始建于2002年的長白山通量監(jiān)測平臺現(xiàn)在已拓展為5個通量站，分別為長白山溫帶紅松闊葉林通量觀測站、長白山次生林通量觀測站、長白山輕度擇伐林通量觀測站、長白山中度擇伐林通量觀測站以及東北地區(qū)油松人工林通量觀測站，站點均采用國際標準的渦度相關通量觀測技術。迄今已連續(xù)積累10 余年通量觀測數(shù)據(jù)，為揭示長白山各生態(tài)系統(tǒng)冠層-大氣、土壤-大氣和根系-大氣界面碳氮水通量計量平衡關系及其時間變異的生物控制機制和地理空間格局提供數(shù)據(jù)支撐。王安志指出，“通過連續(xù)10多年對闊葉紅松林二氧化碳通量的觀測，發(fā)現(xiàn)長白山原始老齡闊葉紅松林仍是大氣的持續(xù)碳匯，具有持續(xù)固碳能力。這一研究發(fā)現(xiàn)打破了國際上普遍認為老齡林是碳源而不是碳匯的說法。”

物種基因庫

長白山自然保護區(qū)。王振紅攝

長白山自然保護區(qū)擁有目前世界上保存完整、極具代表性的溫帶原始森林生態(tài)系統(tǒng)，云集了北半球溫帶、寒溫帶、寒帶、亞寒帶和北極圈等多種氣候類型和生物群落，是瀕危動植物不可多得的重要棲息地，被譽為“物種基因庫”和“生態(tài)博物館”。2004年，長白山站建設完成了25公頃長白山闊葉紅松林樣地，這是中國森林生物多樣性監(jiān)測網(wǎng)絡最早建成的、當時最北端的一塊樣地，也是全球溫帶地區(qū)最大、最早建成的一塊森林樣地。隨后又建設完成了24公頃次生楊樺林樣地。樣地已積累近20年森林組成、結(jié)構的重要信息，建立了植物數(shù)據(jù)庫。

“森林大型固定樣地是開展森林生物多樣性研究的良好平臺，具有標準統(tǒng)一，能夠定位、定時、數(shù)據(jù)量大并且可以共享等有優(yōu)點。”中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所研究員王緒高介紹說，長白山自然保護區(qū)擁有國家一級保護動物紫貂、中華秋沙鴨、梅花鹿等9種；國家一級保護植物東北紅豆杉，國家二級保護植物長白松、朝鮮崖柏、水曲柳等37種。長白山自然保護區(qū)總面積為196618.0公頃。活立木蓄積53701142立方米。其中核心區(qū)占保護區(qū)總面積的66.56%；緩沖區(qū)占保護區(qū)總面積的9.20%；實驗區(qū)占保護區(qū)總面積的24.24%。保護區(qū)森林覆被率95.56%，林木綠化率95.61%。保護區(qū)動物總計1992種；苔蘚植物與維管束植物總計1669種；菌物總計1059種。

科研人員在做控制實驗。長白山站供圖

戴冠華表示，科研人員依托東北溫帶森林大樣地網(wǎng)絡平臺獲取野外觀測數(shù)據(jù)，并圍繞生物多樣性的維持機制及其生態(tài)功能開展研究，不僅極大地完善和發(fā)展了生態(tài)學、生物多樣性科學等領域的理論，也為當?shù)氐纳锒鄻有员Ｗo提供了重要的科技支撐。

科研人員取土混合實驗現(xiàn)場。長白山站供圖

延伸閱讀：長白山自然保護區(qū)

長白山自然保護區(qū)始建于1960年4月，是我國建區(qū)最早的自然保護區(qū)之一；1979年11月，經(jīng)聯(lián)合國教科文組織批準加入世界人與生物圈保護區(qū)網(wǎng)絡；1986年7月，晉升為國家級森林與野生動物類型自然保護區(qū)；2022年12月，被世界自然保護聯(lián)盟（IUCN）列入自然保護地綠色名錄，評為“世界最佳自然保護地”。

長白山自然保護區(qū)先后與美國北極國家野生生物避難所、俄羅斯錫霍特—阿林保護區(qū)、肯尼亞馬賽馬拉國家級保護區(qū)、意大利內(nèi)布羅蒂地區(qū)自然公園、貴州梵凈山世界生物圈保護區(qū)、內(nèi)蒙古大興安嶺汗馬世界生物圈保護區(qū)簽署合作諒解備忘錄并建立姊妹保護區(qū)關系。