自然保护区生态监测地面站建设的前景探析——以辽宁老秃顶子国家级自然保护区为例

王叶红

(抚顺市林业发展服务中心，辽宁抚顺113006)

当前气候变暖、水土流失、干旱缺水、物种减少等生态危机正日益严重，并威胁着人类的生存与发展。随着人类活动的增加，陆地生态系统和全球变化之间的相互作用亟待需要关注，并且更需要通过了解有关生态系统各种信息，以便为国家和政府对生态保护、自然资源管理、可持续发展及应对全球气候变化进行宏观决策提供科学依据。

森林是陆地生态系统的主体，在生物界和非生物界的物质交换和能量流动中扮演着主要角色，具有吸收二氧化碳、制造氧气、涵养水源、保持水土、净化水质、调节气候、净化空气、减少噪声、吸附粉尘、保护生物多样性等功能，对保持陆地生态系统的整体功能、维护地球生态平衡、促进经济与生态协调发展发挥着中枢和杠杆作用。因此，对森林的服务功能进行科学、量化的监测评价成为一项重要而又紧迫的任务。

1 自然保护区基本情况

1.1 地理位置

辽宁老秃顶子国家级自然保护区(抚顺管理局)位于辽宁东部新宾县与桓仁县交界处新宾一侧，距抚顺市区100km，规划总面积3965.6hm2，是保护区内珍稀濒危动植物的主要分布区域，属长白山脉龙岗支脉向西南的延续部分。境内最高峰老秃顶子海拔1367m，相对高差858m，地理坐标为124°41′13″～125°5′15″E，41°11′11″～41°21′34″N。

1.2 功能区划

该区属于森林动植物类型保护区，是集森林生态系统保护、科学研究、教学实习、科普宣传、可持续利用等多功能于一体的综合性自然保护区。

保护区内可划分3个功能分区，分别是核心区、缓冲区和实验区。其中，核心区面积529.1hm2，占保护区面积的13%；缓冲区面积2966.5hm2，占保护区面积的75%；实验区面积470hm2，占保护区面积的12%。

2 水土资源特征

2.1 地质地貌

保护区属长白山脉龙岗支脉向西南延续部分，其地貌地质形成与华北的地貌形成有紧密的联系，因受中生代华北地壳运动燕山运动的影响，地层发生倾斜和断裂，岩浆侵入、地势升高，以主峰为中心的山脉呈丫字形向东、西南、北3个方向延伸出海拔1000m以上的山峰有9座，山势曲折蜿蜒，沟壑纵横，局部地段因受第四纪冰川气候的影响，形成大面积的乱石窖(跳石塘)地貌。

2.2 气候特征

该区气候属北温带大陆性季风气候中的辽东冷凉湿润气候区，由于受海洋性气候和森林高差的影响，形成特殊的小气候区。雨量充沛，年降水量827.8mm，年平均相对湿度73%，绝对最高气温38℃，绝对最低气温-33.2℃，年平均温度6℃，年平均无霜期139天。

2.3 水资源

保护区内水资源丰富，属辽河水系。辽河较大支流太子河发源地即位于保护区的鸿雁沟。

2.4 土壤

土壤类型主要以棕色森林土和暗棕色森林土为典型代表，具有与植物带相一致的垂直分布规律。土壤湿润，结构疏松，有机质含量高，pH值约为5.5～6.0.适宜森林植物的生长发育。

2.5 生物资源及其多样性

保护区植被属长白植物区系兼有华北植物特征，具有长白植物区西向华北植物区系过渡性，原生型植被为红松、阔叶混交林。区域内现存植物232科1788种，其中为列为国家级重点保护的珍稀濒危植物有人参、紫衫、水曲柳、紫椴、钻天柳、双蕊兰等17种。双蕊兰是单属单种世界上为该保护区独有物种，处于濒危状态，极具研究价值，急需抢救保护。

区内现存脊椎动物达到63科222种，其中国家级重点保护的珍稀野生动物有紫貂、金雕、黑熊、秃鹫、麝等22种。

区内有大型真菌50科344种，地衣植物13科84种，苔藓植物50科204种，维管束植物120科1141种。

3 生态监测地面站建设的必要性

辽宁老秃顶子国家级自然保护区内含有太子河源，国家级重点保护的珍稀濒危野生动植物，森林动植物生态体系较为完整，是辽宁省重要的动植物生境保护区和重要的水源地保护区。因此，在辽宁老秃顶子国家级自然保护区建立生态监测地面站是十分必要的，且对保障辽宁太子河水源地安全，可持续利用流域森林资源促进经济-社会-环境可持续发展有着重大意义。

3.1 科学指导保护区森林生态系统经营与管理

在太子河流域的源头建立生态监测地面站，通过对太子河源森林生态系统开展长期固定样地生态监测，对生态系统的组成、结构、生物生产力、养分循环、水分循环和能量利用等进行长期观测，深刻认识森林生态系统的物质、能量、信息流动规律，从而为保护区森林生态系统的科学经营和保护提供科学指导和理论依据。

3.2 提供完整的保护区森林生态服务功能评估体系

通过对森林水源涵养等功能的连续监测，可以为我省自然保护区森林生态效益评估体系的建立提供支撑，有利于开展森林生态效益评估工作。

3.3 建立辽东山地生态环境质量演变预警预报系统

生态监测地面站的建立是当前自然保护区生态环境监测和生态预警预报迫切需要的，只有通过加强生态环境监测能力和基础建设，才能获得定性和定量的结果，掌握保护区生态环境状况。通过定期大气、水文、水质的监测，建立起保护区生态环境监测和预警体系，为科学研究提供平台和可靠的监测数据，进而为区域的生态环境保护和社会经济可持续发展提供服务。

3.4 为合理利用地区自然资源和实施可持续发展战略提供科学指导

长期生态观测的研究成果应用于生产实践，例如指导森林经营活动，指导合理的土地利用，这些将极大地促进当地经济的发展，促进东北老工业基地振兴，为我国生态环境建设做出贡献。

4 生态监测地面站建设的前景和意义

4.1 生态监测地面站建设的前景分析

生态监测是运用可比的方法，在时间和空间上对特定区域范围内生态系统或生态系统组合体的类型、结构和功能及其组合要素等进行系统的测定和观察的过程。辽宁老秃顶子国家级自然保护区(抚顺管理局)生态监测地面站的建设能够进一步保障太子河水源地安全，有利于可持续利用流域森林资源，同时对促进经济-社会-环境可持续发展有着重大意义。

4.1.1 建立完善的森林生态服务功能空间分布和动态变化监测指标体系。建立系统的保护区生态监测地面站，依靠现代先进的科学技术，运用卫星遥感技术，结合地理信息系统及科学的指标体系和监测方法，及时获得科学、准确、详实的数据资源，对于动态掌握保护区生态环境现状，为保护区生态环境保护与建设，经济、社会与环境可持续发展提供科学合理的决策依据。

4.1.2 掌握保护区生态环境质量变化趋势，促进自然资源合理利用。辽宁老秃顶子国家级自然保护区(抚顺管理局)生态监测地面站的建设旨在针对典型红松-针阔混交林的顶级群落及生态系统，开展长期固定样地生态监测，包括生态系统的组成、机构、生物生产力、养分循环、水分循环和能量利用、水文水质监测与生态预警等，获得具有代表性和可比性的数据和信息，从而了解和掌握保护区生态环境质量现状和变化趋势，为保护生态环境、合理利用自然资源和实施可持续发展战略提供科学依据。

4.2 生态监测地面站建设的意义

4.2.1 完善现有监测体系。老秃顶子国家级自然保护区是“我国东北地区动植物基因宝库”，在我国森林生态系统中具有鲜明特色。建设生态监测地面站可弥补辽东地区森林生态系统定位研究上数据收集的空缺，而且能够进一步完善辽宁生态环境监测体系，促进辽宁生态定位监测网络更加完整与规范，以满足生态监测网络长期、连续、准确基础数据方面的要求。

4.2.2 提高综合科研能力。生态监测地面站的建设可为地区森林科学、合理经营及生态环境建设服务。通过对生态系统物质循环规律、生态服务功能的调查，结合生态站监测研究, 运用点面结合的技术手段，探索生态环境与经济可持续发展的理论与模式, 为老秃顶子自然保护区及抚顺及其周边生态环境与经济可持续发展提供科技支撑。

4.2.3 增强生物多样性保护能力。通过生物多样性调查和监测，进一步建设组培室和繁育基地等基础设施，实现珍稀濒危物种的繁育及批量化生产。使珍稀濒危物种种群数量将会增加，珍稀物种的濒危矛盾将会得到有效缓解，生态系统及生物群落会更稳定，可为生物多样性保护和持续发展做出贡献。

4.2.4 建立完整的保护区数据库体系。通过监测站内气象观测场，测流堰，径流小区的监测的气候、水文、地质数据，以及动植物个体、种群、群落的调查数据建立起完善的气候、水文、地质、个体、种群、群落数据库。并通过地理信息数据库、生物多样性数据库、保护区网站的建设，使保护区的基础建设工作更加完善，对提高保护区科技含量。

致谢：感谢辽宁老秃顶子国家级自然保护区抚顺管理局的孙冬伟局长、李海燕科长为这篇文章提供了素材，同时要感谢中国科学院沈阳应用生态研究所的孙学凯为这篇文章提供了修改方向及建议。