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(xué)研究基地。

“長白山森林生態(tài)系統(tǒng)是一部‘天書’，應(yīng)讀深讀透。”正如我國綠色運動的先驅(qū)者、中國科學(xué)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(xué)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(lǐng)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(gòu)、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(xué)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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)樣地、氣象觀測站，積累大量的科學(xué)數(shù)據(jù)，為后人摸清森林結(jié)構(gòu)、功能及演替規(guī)律打下了堅實的基礎(chǔ)。

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(shè)10個實驗室、2個標(biāo)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(luò)全覆蓋、野外大科學(xué)裝置網(wǎng)絡(luò)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(xué)、水文學(xué)、生物多樣性、植物生理學(xué)等領(lǐng)域研究。擁有規(guī)范化的科學(xué)觀測平臺以及國際化的生態(tài)學(xué)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(gòu)、功能、過程與服務(wù)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(wù)國家生態(tài)文明和美麗中國建設(shè)，為森林生態(tài)學(xué)發(fā)展提供科學(xué)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(guān)儀的基于界面生態(tài)學(xué)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(biāo)準(zhǔn)的渦度相關(guān)通量觀測技術(shù)。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(guān)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(rèn)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(shè)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(luò)最早建成的、當(dāng)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(shè)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(gòu)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(biāo)準(zhǔn)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(xué)院沈陽應(yīng)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(luò)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(xué)、生物多樣性科學(xué)等領(lǐng)域的理論，也為當(dāng)?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(zhǔn)加入世界人與生物圈保護區(qū)網(wǎng)絡(luò)；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(guān)系。