来源: 时间:2020-07-24
中国科学院蒋有绪院士指出“森林是重要的陆地生态系统,在维护生态平衡、保护和修复生态环境、生态扶贫中具有极其重要的作用,在生态建设中具有优先地位”。森林生态学的发展在科研,科研的发展在于人才,人才的成长在于培养,培养人才的关键资料是教材。教材建设是新时代高等学校和科研院所完善研究生培养体系的一项根本任务。国家教育方针和教育路线的贯彻执行,研究生教育体制改革和教育思想的革新,研究生教学内容和教学方法的改革等最终都会反映和落实到研究生教材建设上。抓好研究生教材建设,对于提高研究生课程教学水平,保证研究生培养质量意义重大。
《森林生态学研究方法》出版有力完善森林生态学教学体系
全书共19章节,除绪论外,分别按照森林水文要素研究方法、森林气象要素研究方法、森林土壤要素研究方法、森林生物要素研究方法及其他要素研究方法的顺序进行编排,系统介绍森林蒸散量、水量空间分配格局、配对集水区与嵌套式流域土壤呼吸、森林小气候、凋落物与粗木质残体等研究方法。
第一章绪论对森林生态学研究方法进行概述,明确了选择正确研究方法才能保证研究结果的可靠性研究方法的创新能够有效提高研究的效率和深度。森林生态学研究方法泛指开展森林生态学研究所用到的各种方法。森林生态学研究方法数量庞大、类型多样,在开展森林生态学研究时需对相关研究方法进行比较、分析、讨论,明确相关研究方法的原理、优缺点、适用条件等,从而选择科学、高效、适用的方法实现最优化研究。
第二章到第四章主要介绍森林水文研究方法。林地蒸发散是森林生态系统水量平衡与能量平衡中最为重要的因素之一,第二章分别介绍单木尺度、单个林分尺度及多个林分尺度三个尺度的森林蒸散量观测方法;分析降水的时空分布及变化规律是研究森林水文规律的础,第三章森林生态系统水量空间分配格局研究由若干研究方法组成研究体系,涉及林外降雨量研究方法、穿透降雨量研究方法、树干径流量研究方法、枯枝落叶层截留量研究方法、地表径流量及水质观测研究方法、坡地水量平衡及水质观测研究方法、土壤水分观测研究方法等;研究森林与径流的关系对流域水资源的利用与管理、河流生物多样性、森林水境环境保护都有十分重要的作用,第四章森林生态系统配对集水区和嵌套式流域是研究森林与径流关系以及水文过程尺度转换重要方法。
第五章介绍了森林生态系统土壤呼吸与根际微生态研究方法。研究森林生态系统土壤呼吸的目的是为了解土壤碳释放规律,测算森林生态系统土壤碳的年际通量以及为预测气候变化条件下植物根系、土壤动物、微生物对土壤碳释放格局的影响提供科学依据,第五章明确了土壤呼吸研究方法众多,其中静态气室法与动态气室主流方法。同时第五章对对微根管等根际微生态区的主要研究方法进行分析。
第六、七章主要介绍森林气象要素研究方法。通过对森林生态系统典型区域不同层次风、温、光、湿、气压、降水、土温等气象因子进行长期连续观测,了解林内气候因子梯度分布特征及不同森林植被类型的小气候差异,揭示各种类型小气候的形成特征及变化规律,为研究下垫面的小气候效应及其对森林生态系统的影响提供数据支持。第六章介绍开展森林气象观测时,往往既要进行常规气象观测,又要开展森林小气候的观测;第七章主要介绍与森林生态系统有关的森林温室气体观测研究方法、森林生态系统大气干湿沉降观测研究方法,以及森林生态系统负离子、痕量气体观测研究方法和森林生态系统调吸滞空气污染物研究方法。
第八章到第十章主要介绍森林生物要素研究方法。第八章对大样地的设置和调查方法进行介绍,明确大样地研究方法的概念,掌握大样地研究方法的基本步骤、流程及研究手段;大尺度空间格局的样带研究方法也被称为陆地样带研究方法。第九章对森林生态系统大样带研究方法进行介绍,主要内容包括大样带的概念与起源、国内外陆地样带的分布、大样带研究发展概况及基于陆地样带开展的科学研究,并对全球主要样带进行简要介绍。第十章森林生态系统物候观测研究方法与凋落物、粗木质残体观测研究方法是开展森林植被动态与养分循环变化研究的基础方法,通过这些方法能够了解气候变化对植物生长周期的影响,为森林生态系统的生产和经营提供科学依据。
第十一章到第十九章主要介绍森林其他要素研究方法。第十一章主要介绍树木年轮研究方法,通过对树木年轮宽度、密度测定及年轮元素的分析,建立树木年轮表,探求不同树种生长与气候因子的关系,推测过去环境变化尤其是环境污染状况,并重建典型气候带的气候变化谱,进一步揭示气候变化对森林生态系统的影响。森林碳汇计算主要有样地实测法、材积源生物量法、净生态系统碳交换法和遥感判读法4种方法,第十二章从基础理论、数据来源、测算方法、典型案例等多个方面,系统对比分析了以上4种碳汇测算研究方法,为精确评估森林碳汇功能提供理论和方法借鉴。
第十三到十五章主要介绍森林生态研究常用技术。第十三章主要介绍抽样调查方法的内涵、特点及其在森林生态学野外观测研究中的具体应用,分别介绍了简单随机抽样、分层抽样、系统抽样、整群抽样及多阶段抽样、PPP抽样及无样地抽样几种常用的抽样方法;第十四章首先概述稳定同位素定义、分类、丰度、同位素效应及同位素测定方法等稳定同位素技术基础理论,随后介绍了稳定同位素在森林生态学碳循环、氮循环、水循环研究中的应用;第十五章主要介绍在现有生态地理区划研究成果的基础上,综合考虑森林资源优势树种的分布、生物多样性热点地区和关键地区、生态功能分区等因素,采用自上而下的演绎途径与自下而上的归纳途径相结合的方法,通过叠加分析,对各指标进行计算,划分得出适宜建设中国森林生态系统观测网络的全国区划和重点区划,从而确定生态站的布设范围,完成中国森林生态系统观测网络布局。
第十六到十九章主要介绍森林生态研究常用模型、统计方法。第十六章对目前研究中应用较多的森林生态模型的内涵、原理和分类进行了概述,介绍森林生态系统的模型结构和组成,并对主流模型进行了实例分析;第十七章主要对地统计学的发展历程、学科特点进行了概述,从前提假设、区域化变量、变异函数3个方面介绍了地统计学的理论体系对普通克里格法、指示克里格法、泛克里格法、协同克里格法、回归克里格法5种地统计学方法在森林生态学研究中应用方法进行了分析;健康的森林是一个国家和民族实现社会经济可持续发展的重要基础,如何对森林生态系统健康进行监测、评估和预警是森林生态系统健康研究的关键科学问题,第十八章对森林生态系统健康的监测、评价和预警研究方法进行了介绍;R语言是一种开源且不断更新的统计绘图语言,其在数据处理方面具有众多优势,在森林生态学研究领域的应用也越来越普及和深入,第十九章对R 语言在森林生态学研究中统计建模方法进行了介绍。
十年树木,修枝、浇水、施肥;
新时代林业学子必将肩负使命大地织锦秀,国土绘丹青。文以载道,书以育人。《森林生态学研究方法》是凝结了几代森林生态学者心学与智慧的杰作,是馈赠给新时代林业学子的珍贵礼物。蒋有绪院士赞扬其“撷方法技术之精要,探水土气生之奥妙”。愿它能够在林业教育的舞台上物尽其用,充分发挥其教材功能,助力林业学子成长,推动我国新时代林业人才的培养。