森林生态系统编制说明
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附件5《全国生态状况调查评估技术规范——森林生态系统野外观测(征求意见稿)》编制说明《全国生态状况调查评估技术规范》编制组二〇二〇年七月目录一、项目背景情况 (1)(一)项目背景 (1)(二)主要工作过程 (3)二、标准制修订必要性分析 (5)三、国内外相关标准情况 (6)(一)国外相关标准 (6)(二)国内相关标准 (12)四、基本原则和技术路线 (21)(一)基本原则 (21)(二)技术路线 (22)五、主要技术内容 (22)(一)适用范围 (22)(二)规范性引用文件 (23)(三)术语和定义 (23)(四)总则 (24)(五)森林生态系统类型 (25)(六)野外观测样地选择与样方设置 (25)(七)野外观测指标体系 (26)(八)野外观测技术方法 (27)六、与国内外同类标准或技术法规的水平对比和分析 (35)七、实施本标准的管理措施、技术措施、实施方案建议 (36)八、实施本标准的环境效益及经济技术分析 (36)《全国生态状况调查评估技术规范——森林生态系统野外观测(征求意见稿)》编制说明为落实生态环境部“开展全国生态状况评估”职责,以及《全国生态状况定期遥感调查评估方案》(环办生态〔2019〕45号)“建立技术方法规范和质量控制规范,及时转化提升为行业技术规范和国家技术规范,指导生态状况调查评估规范化开展,保障调查评估成果质量”要求,现开展《全国生态状况调查评估技术规范》编制工作。
本标准由生态环境部卫星环境应用中心和中国科学院生态环境研究中心成立编制组,共同编制完成。
一、项目背景情况(一)项目背景党的十八大以来,中央对生态文明建设作出一系列决策部署,发布了《中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见》《生态环境监测网络建设方案》《中共中央国务院关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》等一系列重要文件。
开展生态状况调查评估,是落实党中央、国务院决策部署的重要支撑。
2000年以来,生态环境部(原环境保护部、环境保护总局)联合中国科学院等相关部门完成了3次全国生态状况调查评估,分别是2000年全国生态环境调查、全国生态环境十年变化(2000-2010年)遥感调查与评估、全国生态状况变化(2010-2015年)调查评估。
森林生态系统运行与管理森林是地球上最重要的生态系统之一,不仅为动植物提供生存环境和资源,还对人类社会有重要的意义。
森林在水土保持、生态平衡、气候调节等方面发挥着重要的作用,因此对森林进行科学的管理和保护至关重要。
本文将从森林的生态系统运行和管理两个方面进行探讨。
一、森林的生态系统运行1.1 森林的生态系统组成生态系统是指生物体群与其所处环境之间的相互作用和相互适应的系统。
森林生态系统包括生物、非生物和人类三个要素。
其中,生物要素指的是森林中的各种生物体,包括林木、野生动物、昆虫等等。
非生物要素指的是森林中的各种自然环境要素,如土壤、水、空气、气候等等。
人类要素是指对森林生态系统的管理、利用和保护等人类活动。
1.2 森林的生态系统特点森林的生态系统具有很高的复杂性和动态性。
森林生态系统中各种生物体之间存在着复杂的相互作用,形成了密不可分的生态网络。
例如,森林中的林木和树冠下的植被互相作用,地表土壤和微生物互相作用等等。
这些相互作用在时间和空间上发生着动态的变化,使得森林生态系统具有较高的自我调节和适应能力。
二、森林的管理2.1 森林的经营管理森林的管理具有很高的经济效益和社会效益。
森林经营管理包括森林育种和森林培育两个方面。
森林育种是指通过人工控制森林中各种树种的遗传基因,培育出符合经济和环境要求的树种。
森林培育是指通过科学的管理方法,促进林木的生长和发展,提高森林的产量和质量。
2.2 森林的保护管理保护森林生态系统,维护生态平衡是森林保护管理的重点。
森林保护管理包括防火、防虫、防病和防荒漠化等方面。
此外,森林保护管理还应注重生态恢复和生态修复。
生态恢复包括恢复土地植被、恢复水土流失等,生态修复则是对森林生态系统中发生的破坏性事件进行修复,如对自然灾害等的抵御和修复。
三、结论森林生态系统对人类社会的贡献是极其重要的。
如何科学地管理和保护森林生态系统,是当代社会所面临的一个重要问题。
从森林生态系统本身的角度出发,我们要认识到复杂性和动态性,注重生态恢复和生态修复,实现生态平衡;从社会经济的角度出发,我们要注重森林的生产和经济价值,完善森林管理体制,建设生态文明。
附件4:广东省地方标准《森林资源与生态状况数据标准》编制说明一、任务来源本建设标准任务来源于“2007年广东省农业地方标准制(修)订项目”。
项目名称为:森林资源与生态状况数据标准。
二、编制背景、目的和意义(一)编制背景森林资源与生态状况管理信息系统开发建设是林业信息化工作的重要内容,也是提高林业管理工作效率和质量的重要手段。
近年来,很多省、市、县各级林业管理部门都开发建设了多个应用系统。
但这些系统建设单位不一,建设时缺乏统一的标准,数据格式多样、数据库组织五花八门、名称千奇百怪。
系统无法有效进行数据互访,形成了一个个的“信息孤岛”,不利于林业信息化工作进一步提升。
另一方面,为完成不同的工作任务,出现了多套数据,并且每套数据都在变化和更新。
每套数据统计出的数字都有些差别,不尽早对数据进行融合,数据打架的趋势会愈演愈烈。
而数据融合工作需要统一的规定和相关标准。
综上所述,尽快制定森林资源与生态状况信息方面的标准是十分必要,也是非常迫切的。
(二)目的解决信息孤岛和数据打架等问题,为今后全省各地各部门森林资源与生态状况管理信息系统建设工作提供统一标准和规范的依据。
(三)意义突破当前限制林业信息化建设水平进一步提升的瓶颈,有利于今后更加高效地利用信息技术促进林业各项工作快速发展。
三、编制思路和原则(一)编制思路首先根据国家、林业行业和广东省地方相关标准、规程等,起草规程草案,逐步形成规程征求意见稿,在征求同行专家或部门的意见后进行修改,形成送审稿,召开专家评审会进行规程的评审和验收。
最后形成规程报批稿。
(二)编制原则遵从已有规程原则:规程编制内容上,要与国标和本行业已有的标准保持一致。
切合实际原则:森林资源与生态状况地理信息数据库建设有一定的规律,在遵守基本行业规则的前提下,根据广东工作的特点和具体需要,着重对广东森林资源和生态状况管理中特有的字段、管理方式、相关代码等情况提出规定和指引。
取舍有度原则:森林资源与生态状况管理地理信息类型庞杂,为了突出重点,本标准从连续清查、规划设计调查和伐区设计调查等几个方面的信息数据库建设提出了具体规定。
具有代表性的森林生态系统的结构与功能研究森林生态系统是地球上最重要的生态系统之一,它与人类的生存与发展有着密切的联系和互动。
具有代表性的森林生态系统的结构与功能研究,有助于深入了解这些生态系统的特点和演化规律,为其保护和利用提供科学依据。
一、典型森林生态系统的结构典型森林生态系统由植物、土壤、水分、动物等多种因素组成。
其中,植物是森林生态系统的主体,其构成了生态系统的植被层次。
不同的森林类型其植物群落特征各异,但总体上可分为四层:冠层、亚冠层、灌木层和草本层。
1. 冠层:这是森林生态系统中最高的层次,在竖直空间上覆盖了80%以上的森林面积。
冠层由很多种大型树木组成,其高度一般在20米以上,具有形态各异、层次分明和寿命长等特点。
冠层对森林生态系统的影响最大,其树种的物种多样性、数量和分布等对森林生态系统的生物多样性、景观特征和生态功能有着至关重要的影响。
2. 亚冠层:这是指森林植被中高度在6-20米的小树和大乔木之间的一层。
它与冠层遮荫联合,抵抗非生物和生物因素对森林生态系统的优势。
亚冠层的树种种类较少,而且个体生长较慢,生命力不够强,它们主要起到了增加森林植被的立体层次,使森林看起来更加丰富的作用。
3. 灌木层:它由灌木、低矮乔木和藤本植物组成,高度通常在1-3米之间。
灌木层的分布范围比亚冠层更广,它对于森林生态系统的保水保土保肥等方面起着重要作用。
4. 草本层:草本层是地面的一层,由各类禾本科、菊科、金粟兰科、兰科等植物组成。
它为森林生态系统提供了一种纤维层次,增加了森林的层次感,同时也提供了一定的营养物质。
二、典型森林生态系统的功能森林生态系统具有多种生态功能,其中,气候调节、水土保持和生物资源维持是其最重要的三种功能。
1. 气候调节功能:森林生态系统通过吸收二氧化碳,释放氧气,抑制温室气体的增加,对气候和环境的调节作用非常重要。
此外,森林可阻挡风沙、限制沙漠的向外扩散,也对气候的变化发挥着重要作用。
森林生态学了解森林生态系统的组成和功能森林是地球上最重要的生态系统之一,承载着众多的生物种类和提供丰富的生态服务。
森林生态学研究森林生态系统的组成和功能,以便更好地理解和保护这一宝贵的自然资源。
一、森林生态系统的组成森林生态系统由生物物种、非生物环境以及它们之间的相互作用组成。
下面将详细介绍森林生态系统的主要组成部分。
1. 森林植物群落森林中的植物群落是森林生态系统的基础。
从大树到小草,都扮演着重要的角色。
大树提供了阴凉、水分和栖息地,而小草和灌木则帮助保护和育种多样的植物。
2. 动物群落森林中的动物群落包括各种哺乳动物、鸟类、爬行动物和昆虫。
它们与植物和其他动物之间建立复杂的相互关系。
例如,某些昆虫会传播花粉,促进花草的繁殖,而大型食草动物则有助于控制植物过度生长。
3. 土壤与微生物森林生态系统土壤中的微生物对森林的生命力至关重要。
它们分解有机物质,提供养分供植物吸收,并参与重要的生态循环过程,如碳循环和氮循环。
4. 水体森林生态系统中的水体,如河流、湖泊和湿地,为生态系统的平衡和稳定发挥着重要作用。
它们不仅提供水源供动植物使用,还是许多动物的栖息地。
二、森林生态系统的功能森林生态系统具有多种重要功能,以下是其中的一些主要功能。
1. 碳吸收与储存森林是地球上最重要的碳汇之一。
森林植物通过光合作用吸收二氧化碳,并将其转化为有机物质。
这有助于减缓气候变化,并稳定碳循环。
2. 保护水源与水质森林可以过滤和储存水源,并减少水流速度,从而减轻洪水的风险。
森林土壤也可以过滤水中的污染物质,维持良好的水质。
3. 生物多样性保护森林是世界上最丰富的生物多样性地区之一。
不同的植物和动物在森林中形成复杂的食物链和生态网,维持着生态系统的平衡。
保护森林有助于保护和维持地球上众多濒危物种的生存。
4. 木材和非木材林产品森林提供了大量的木材资源,用于建筑、制造和能源等方面。
此外,森林还提供了丰富的非木材林产品,如水果、药材和树脂。
森林生态系统的构成与功能一、引言森林生态系统是地球上最重要的生态系统之一,其独特的构成和功能对维持全球生态平衡至关重要。
本文将介绍森林生态系统的构成和功能,以增进人们对森林的认识和重视。
二、森林生态系统的构成1. 植被层森林的植被层主要由树木组成,这些树木可以分为不同的层次,包括冠层、次冠层、灌木层和草本层。
冠层是最上层的树木,它们承担着接受阳光和进行光合作用的重要角色。
次冠层和灌木层为森林提供了更多的层次感和多样性。
草本层则是森林地面上的植被,它发挥着保护土壤、吸收水分和提供食物等作用。
2. 动物层森林生态系统还包括各种动物,它们与植物相互依存,共同构成了一个完整的生态网络。
动物层可以分为食草动物、食肉动物和杂食动物等不同类型。
它们通过捕食、传粉、扩散种子和分解有机物等行为,对维持生态系统的平衡和功能发挥着至关重要的作用。
3. 土壤层森林的土壤层是一个非常重要的组成部分,它包含大量的有机质和微生物。
土壤中的微生物可以分解枯落物和死亡动物,将有机物转化为养分,为植物提供生长所需。
土壤还承载着整个生态系统的根系,为植物提供营养和支持。
三、森林生态系统的功能1. 生物多样性维护森林生态系统是地球上生物多样性最丰富的生态系统之一。
森林中的各种植物和动物相互依存,构成了复杂的食物网和生态链。
通过保护和维护森林生态系统,我们可以保持地球上丰富的物种,维护生物多样性。
2. 碳循环和气候调节森林在碳循环和气候调节方面起着重要作用。
森林中的植物通过光合作用吸收二氧化碳,并释放氧气。
同时,森林中的植物和土壤还储存着大量的碳,有效减缓了全球变暖的速度。
保护森林生态系统有助于减少温室气体排放,保护地球的气候。
3. 水资源保护森林的树木可以吸收和蓄水,保持水源的稳定性。
森林可以减少水流速度,防止洪水的发生,并提供温和的水资源供给。
同时,森林中的树木根系对土壤进行保护,减少水土流失的情况,维护了水资源的可持续利用。
4. 土壤保持和防治土地退化森林的树木和植被层能够保护土壤,减少水、风等因素对土壤的侵蚀和破坏。
林业生态系统模拟与管理系统设计随着环保意识的增强,人们对生态环境的重视程度越来越高。
森林作为地球上最大的陆地生态系统之一,对于维护全球生态系统平衡发挥了至关重要的作用。
然而,随着全球气候变化以及经济快速增长,林业系统的管理面临巨大挑战,其中一个关键问题是如何准确预测林区内生态系统的动态变化趋势。
因此,开发一个林业生态系统模拟与管理系统已成为当前森林管理领域的迫切需求。
1. 系统架构设计林业生态系统模拟与管理系统需要包括多个模块,包括数据模块、模型模块和可视化模块。
数据模块主要包括林区环境数据和森林植物种类等数据的收集和存储,以及它们与生态系统模型之间的对接。
模型模块需要基于数据模块中收集到的信息,对林区生态系统做出合理的预测。
生态系统复杂结构使得其模拟需要建立一系列的模型,包括生物地球化学模型、植物生长模型、群落动态模型和病虫害分布模型等。
不同模型之间的数据输入和模拟结果输出需要统一的数据格式和标准,方便不同模块之间的数据交互。
可视化模块需要将模型的输出结果实时展示给决策者或者管理者,以便他们根据模型预测结果做出相应的调整。
图形化界面不仅可以通过视觉上的直观性转换模型输出数据为易于理解的信息,也可以辅助有效管理。
2. 模型建立林业系统的生态系统模型需要基于生态学原理、现场数据和实验数据进行构建。
目前,生态系统模型主要分为两大类:基于过程的模型和基于统计的模型。
基于过程的模型是以生态学理论和机理为基础的模型,该模型重视生态过程的描述和分析,能够较好地反应生态系统的运行机理。
例如,能量水平模型和动态能量质量模型等,可以预测不同生态环境下流量、碳循环和物质运输等的过程。
基于统计的模型是通过收集林区环境数据、植生分布和种类等数据进行建模。
该模型重视数据的统计分析,并通过历史数据构建模型,以期预测未来的数据变化趋势。
例如,Markov 系统模型和神经网络模型等,可以用于病虫害分布预测和森林生态系统分析等。
林业基础知识了解森林生态系统的组成与功能森林是地球上最重要的生态系统之一,不仅为我们提供氧气、水源和木材等资源,还对气候调节、土壤保护和生物多样性维护起着重要作用。
了解森林生态系统的组成与功能对于林业管理和环境保护至关重要。
一、森林生态系统的组成森林生态系统是由各种生物、非生物因素和它们之间的相互关系所组成的。
以下是森林生态系统的主要组成成分:1. 森林植被森林的植被由多种树木、灌木、草本植物和藤本植物组成。
其中不同物种的分布和数量取决于气候、土壤条件和其他地理因素。
森林植被是森林生态系统的主要生产者,通过光合作用将阳光转化为化学能。
2. 土壤森林的土壤是生态系统中重要的非生物因素,它包含有机物质、无机物质和微生物。
土壤为植物提供营养物质和水分,并为根系提供支撑。
3. 动物森林生态系统中有各种各样的动物,包括鸟类、哺乳动物、爬行动物和昆虫等。
这些动物在其中寻找食物、建立巢穴或栖息地,并参与种子传播和花粉传播等重要生态过程。
4. 水源森林生态系统中的河流、湖泊、泉水和降雨等水源是无法忽视的组成部分。
它们为植物和动物提供水分,并维持了森林中的水循环。
二、森林生态系统的功能森林生态系统拥有广泛的功能,对于地球的生态平衡和人类福祉具有重要影响。
以下是森林生态系统的主要功能:1. 碳循环与气候调节森林植物通过光合作用吸收二氧化碳,并释放出氧气。
它们在吸收和储存大量的碳的同时,减少了大气中的温室气体浓度。
森林还可以调节气温,通过蒸腾作用将热量转移到空气中,起到降温的作用。
2. 保护水资源森林生态系统通过减少土壤侵蚀和保持水源涵养能力,对水资源的保护至关重要。
森林可以过滤雨水,使水质更加清洁,并减少洪灾的发生。
3. 土壤保护与养分循环森林植物的根系和腐殖质有助于稳定土壤,并减少土壤的侵蚀与退化。
森林中的植物、动物和微生物形成的生态过程也促进了养分的循环与再利用。
4. 维护生物多样性森林是地球上最丰富的生物多样性的栖息地之一。
生态系统是由生物群落和它们所处的非生物环境组成的,它们之间相互作用以及与周围环境的相互作用决定了生态系统的结构和功能。
森林生态系统是地球上最重要的生态系统之一,由不同类型的植物和动物组成。
以下是七年级森林生态系统组成生物及特点的详细介绍:1.森林植被:森林植被是森林生态系统的主要组成部分。
森林植物主要包括树木、灌木、藤本植物等。
森林植物具有以下特点:-高度变化:森林植被通常由多层次的植物组成,从低矮的草本植物到高大的乔木。
这种垂直层次分布为不同种类的生物提供了不同的生活环境。
-对光的竞争:森林植物在光的利用方面表现出强烈的竞争,高大的乔木通常会遮挡低层植物的阳光,导致低层植物生长困难。
-多样性:森林植被具有高度的物种多样性,多种不同类型的植物共同生长在同一个区域,形成了一个复杂的生态系统。
2.森林动物:森林是许多动物的栖息地,包括哺乳动物、鸟类、爬行动物、两栖动物以及无脊椎动物等。
森林动物具有以下特点:-适应性强:森林动物根据其生活环境的特点发展出了各种各样的适应性特征,如树栖动物的爪子和尾巴的形状和功能的变化,以及嗅觉和听觉的敏锐度等。
-种类繁多:森林生态系统中存在着大量的动物物种,从小型昆虫到大型食草动物和捕食动物,各种不同的动物相互依存,共同维持着生态平衡。
3.土壤生物:森林生态系统中的土壤是一个复杂而丰富的生物环境,它包含了大量的微生物、蚯蚓、昆虫等。
土壤生物具有以下特点:-分解有机物:土壤中的微生物可以分解枯叶、枝干等有机物,将它们转化为可供植物吸收的养分,这一过程被称为分解。
-土壤保持:土壤生物通过将有机物和根系固定在土壤中,有助于保持土壤的稳定性和防止水土流失。
-影响植物生长:一些土壤生物与植物形成共生关系,如根瘤菌与豆科植物共生可以提供植物所需的氮营养。
4.微生物:微生物在森林生态系统中扮演着非常重要的角色。
它们包括细菌、真菌和原生生物等。
微生物具有以下特点:-分解和循环:微生物是森林生态系统中主要的分解者,通过分解有机物质将其还原为无机物质,并对养分的循环和转化起重要作用。
农林科研谈森林生态系统的组成和结构于剑锋(柳河县安口镇林业站,吉林柳河135300)森林生态系统是森林群落与其环境的功能流的作用下形成一定结构、功能和自调控的自然综合体,由于其所占面积非常大,所以森林生态系统是陆地生态系统中非常重要的自然生态系统。
生态系统有四个主要的组成成分。
即非生物环境、生产者、消费者和分解者。
1生态系统的组成和结构1.1非生物环境非生物环境包括参加物质循环的无机元素和化合物、联系生物和非生物成分的有机物质(如蛋白质、糖类、脂类和腐殖质等)和气候或其他物理条件(如温度、压力)。
1.2生产者生产者是指能利用简单的无机物质制造食物的自养生物,主要包括所有绿色植物、蓝绿藻和少数化能合成细菌等自养生物。
生产者通过光合作用不仅为本身的生存、生长和繁殖提供营养物质和能量,而且它所制造的有机物质也是消费者和分解者唯一的能量来源。
生产者是生态系统中最基本和最关键的生物成分。
太阳能只有通过生产者的光合作用才能源源不断地输入生态系统,然后再被其他生物所利用。
1.3消费者消费者不能从无机物质制造有机物质,而是直接或间接地依赖于生产者所制造的有机物质,因此属于异养生物。
消费者归根结底都是依靠植物为食。
直接吃植物的动物称为植食动物,又称为一级消费者;以植食动物为食的动物称为肉食动物,也称为二级消费者,如食野兔的狐和猎捕羚羊的猎豹等;以上还有三级消费者、四级消费者、直到顶位肉食动物。
消费者也包括那些既取食植物也取食动物的杂食动物,有些鱼类是杂食性的,它们取食水藻、水草,也取食水生无脊椎动物。
食碎屑者也应属于消费者,它们的特点是只取食死的动植物残体。
消费者还应当包括寄生生物。
寄生生物靠取食其他生物的组织、营养物和分泌物为生。
主要指以其他生物为食的各种动物,包括植食动物、肉食动物、杂食动物和寄生动物等。
1.4分解者分解者是异养生物,它们分解动植物的残体、粪便和各种复杂的有机化合物,吸收某些分解产物,最终能将有机物分解为简单的无机物,而这些无机物参与物质循环后可被自养生物重新利用。
森林生态系统解决实施方案森林生态系统解决实施方案是指为解决当前面临的森林生态系统问题制定的具体行动计划和措施。
森林生态系统是地球上生物多样性最丰富的生态系统之一,但由于人类活动的过度干扰以及气候变化等因素,森林生态系统正面临着诸多威胁,包括森林砍伐、土地利用变化、非法采伐、生物入侵等。
为了保护和恢复森林生态系统的健康,实施一系列科学有效的方案具有重要意义。
以下是一些重要的森林生态系统解决实施方案。
首先,保护和恢复森林资源是森林生态系统管理的关键环节。
建立和完善森林保护区网络,加强对自然保护区内的森林资源监测和管理,严禁非法砍伐和野生动植物贸易。
同时,通过推动森林生态系统的恢复和重建,采取森林植被修复、植树造林等措施,提高森林生态系统的稳定性和恢复能力。
其次,加强森林经营与利用的可持续性。
推动森林经营与利用的可持续性,确保森林资源的合理利用和可持续发展。
制定和加强森林经营规划和管理制度,促进林木良种培育和种苗供应。
鼓励发展林下经济、生态旅游等适度利用森林资源的方式,提高森林经营的效益和可持续性,确保森林生态系统的健康发展。
第三,加强对森林生态系统的监测和评估。
建立健全的森林生态系统监测网络,利用遥感技术、卫星影像等手段对森林生态系统的状况进行实时监测和数据采集。
开展生物多样性监测、生态系统服务价值评估等研究,为森林生态系统的管理和决策提供科学依据。
第四,加强国际合作与交流。
加强国际间关于森林资源保护和管理的合作与交流,共同应对全球性的森林生态系统问题。
加强与国际组织、非政府组织以及其他国家的沟通和合作,共同制定和推动全球森林生态系统保护的政策和行动。
第五,加强公众参与和教育宣传。
加强公众对森林生态系统保护的认知和参与度,强化宣传教育工作。
通过举办森林生态系统保护的培训班、座谈会等活动,提高公众对森林生态系统保护的意识,倡导绿色生活方式和环保行为,形成全社会共同参与森林生态系统保护的良好氛围。
综上所述,森林生态系统解决实施方案需要综合考虑森林资源保护、可持续利用、监测评估、国际合作和公众参与等多个方面的内容。
森林生态学基础—森林生态系统组成与结构第7章森林生态系统组成与结构生态系统就是生物群落+环境,它是由于不断进行着的物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。
生态系统包括生产者、消费者、分解者和非生物环境四大基本成分。
因此,生态学也是研究生态系统组成结构和功能的科学。
7.1 生态系统的基本概念7.1.1 生态系统的基本概念系统(system)是指彼此间相互作用、相互依赖的事物有规律地联合的集合体,是有序的整体。
一般认为,构成系统至少要有3个条件:(1)系统是由许多成分组成的;(2)各成分间不是孤立的,而是彼此互相联系、互相作用的;(3)系统具有独立的、特定的功能。
生态系统(ecosystem)就是在一定空间中共同栖居着的所有生物(即生物群落)与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。
地球上的森林、荒漠、湿地、海洋、湖泊、河流等,不仅它们的外貌有区别,生物组成也各有其特点,生物和非生物构成了一个相互作用、物质不断地循环、能量不停地流动的生态系统。
生态系统这个概念是由英国生态学家坦斯利(Tansley,1936)提出。
他认为,“更基本的概念是……完整的系统(物理学上所谓的系统),它不仅包括生物复合体,而且还包括人们称为环境的全部物理因素的复合体。
……我们不能把生物从其特定的、形成物理系统的环境中分隔开来。
……这种系统是地球表面上自然界的基本单位。
……这些生态系统有各种各样的大小和种类。
”因此,生态系统这个术语的产生,主要在于强调一定地域中各种生物相互之间、它们与环境之间功能上的统一性。
生态系统主要是功能上的单位,而不是生物学中分类学的单位。
前苏联生态学家苏卡切夫(1944)所说的生物地理群落(biogeocoenosis)的基本含义与生态系统概念相同。
生态系统思想的产生不是偶然的,而是有其一定的历史背景。
7.1.2森林生态系统的基本概念森林生态系统概括的讲,它是一个由生物、物理和化学成分相互作用、相互联系非常复杂的功能系统。
附件13《生态环境损害鉴定评估技术指南生态系统第1部分:森林和林地(征求意见稿)》编制说明标准编制组二〇二〇年九月目录1标准的编制思路 (1)2技术规范 (4)3国内外森林生态环境损害评估技术现状及实践 (5)3.1美国自然资源损害评估 (5)3.2国内森林生态系统相关调查监测技术规范 (10)3.3国内林业资产评估技术现状 (11)3.4国内外森林生态服务功能评估技术现状 (12)3.5森林生态环境损害鉴定评估的实践基础 (14)4标准主要技术内容说明 (15)4.1适用范围 (15)4.2术语和定义 (15)4.3工作程序 (17)4.4鉴定评估准备 (17)4.5林地生态环境损害调查确认 (18)4.6林地生态环境损害因果关系分析 (18)4.7林地生态环境损害实物量化 (19)4.8林地生态环境损害恢复与价值量化 (19)4.9鉴定评估报告编制 (19)4.10林地生态环境恢复效果评估 (20)4.11附录 (20)5对实施本标准的建议 (20)6需要重点说明的问题 (21)1标准的编制思路(1)针对森林林地和其他林地提出全面评估和简易评估两条技术路线《森林指南》针对森林林地和其他林地生态环境损害的特点,分别设计了简易调查评估与全面调查评估两条技术路线,重点对林地损害调查方法、基线确定原则与方法、损害量化评估等技术环节进行详细介绍,为林地生态环境及其生态系统服务功能损害的鉴定评估工作提供技术指导。
由于《森林法》关于森林的定义很宽泛,《森林指南》为了区分简易调查评估和全面调查评估的适用对象,规定了“森林林地”和“其他林地”两个概念,其中,森林林地指划定为县级及以上森林生态系统自然保护区以及郁闭度0.2以上的乔木林、竹林和国家特别规定的灌木林林地,其他林地指除森林林地规定以外的林地,包括小规模的片状的林地、农田林网以及村旁、路旁、水旁、宅旁林地等。
《森林指南》工作程序沿用了《总纲》规定的7个阶段:鉴定评估准备、损害调查确认、因果关系分析、损害实物量化、损害价值量化、评估报告编制及恢复效果评估。
森林生态系统结构和功能分析概述森林是地球上最大的生态系统之一,对地球的生态平衡和气候调节起着重要作用。
森林生态系统主要由植物、动物和非生物要素组成,其结构和功能的分析对于了解森林的生态特征、保护和可持续利用至关重要。
1. 森林生态系统的结构分析森林生态系统的结构是指森林内各个组成部分之间的关系以及它们的空间分布。
主要包括森林的植被组成、物种多样性和地位、植物的群落结构以及森林的垂直分层。
1.1 森林的植被组成森林的植被组成是森林生态系统的基本组成部分,直接影响着森林的结构和功能。
不同的植被组成会导致不同的生态特征和生态过程。
通过对森林的植被组成进行分析,可以了解森林中不同植物群落的分布及其相互作用。
1.2 物种多样性和地位物种多样性是森林生态系统的重要特征之一,指的是森林中不同物种的数量和种类之间的多样性。
物种多样性的高低与森林生态系统的稳定性和可持续性密切相关。
通过分析森林中的物种多样性和地位,可以了解森林生态系统的生态完整性及其对内外界环境的相应变化。
1.3 植物的群落结构植物的群落结构指的是森林中不同植物种群之间的相互关系和组成。
植物之间的竞争、合作以及生活空间的利用对森林的生态功能具有重要影响。
通过植物群落结构的分析,可以了解森林中植物种群的分布规律和生态过程。
1.4 森林的垂直分层森林的垂直分层是指森林内植物在空间上的分层结构。
不同层次的植物具有不同的功能和生态适应能力,形成了复杂的垂直生态结构。
通过垂直分层的分析,可以了解森林生态系统的生态位分布、能量流动和物质循环。
2. 森林生态系统的功能分析森林生态系统功能是指森林生态系统在各种生态过程中发挥的作用和提供的生态服务。
主要包括气候调节、水源涵养、土壤保持、生物多样性维持和有机物分解等功能。
2.1 气候调节森林生态系统通过调节大气中的温湿度和气体成分,影响着地球的气候变化。
森林通过吸收二氧化碳和释放氧气,在一定程度上减缓了全球气候变暖的速度。
目录1. 项目背景 (1)1.1任务来源 (1)1.2工作过程 (1)2. 标准制修订的必要性分析 (2)2.1适应新形势下全球生物多样性保护的要求 (2)2.2国家及生态环境主管部门的相关要求 (3)2.3国家相关标准技术体系的要求 (3)2.4现行生物多样性观测标准存在的主要问题 (3)3. 国内外生物多样性观测及标准制订情况 (4)3.1地球观测组织生物多样性观测网络 (4)3.2美国 (5)3.3英国 (7)3.4瑞士 (8)3.5德国 (9)3.6中国 (9)4. 标准制订的基本原则和技术路线 (12)4.1标准制订的基本原则 (12)4.2拟采用的方法 (13)5. 标准的主要内容 (16)6. 标准主要条文说明 (17)6.1规范性引用文件 (17)6.2术语和定义 (17)6.3观测方法 (17)7. 对实施本标准的建议 (27)1. 项目背景1.1 任务来源为推动环境保护事业发展,生态环境部下达了《生物多样性观测技术导则陆地生态系统》国家环境保护标准制修订计划,项目统一编号为2018-48。
其中,《生物多样性观测技术导则森林生态系统》为项目的重要组成部分,该部分内容由生态环境部南京环境科学研究所、中国科学院沈阳应用生态研究所和中国科学院植物研究所共同承担。
1.2 工作过程2018年3-8月,按照《国家环境保护标准制修订工作管理办法》(国环规科技〔2017〕1号)的有关要求,项目承担单位组织专家和相关单位成立了标准编制组。
标准编制组成员查阅了国内外相关资料,在前期项目研究、文献资料分析和基础调研的基础上,编制组召开了多次研讨会,会议讨论并确定了开展标准编制工作的原则、程序、步骤和方法,形成了标准文本初稿。
2018年8月24日,原环境保护部科技标准司组织专家对《生物多样性观测技术导则陆地生态系统》项目进行了开题论证,与会专家和管理部门代表充分肯定了本标准编制工作的必要性,通过了标准的开题论证,形成如下意见:(1)标准主编单位提供的材料齐全、内容完整;(2)标准定位准确,内容合理可行;(3)《生物多样性观测技术导则陆地生态系统》标准分为《生物多样性观测技术导则森林生态系统》《生物多样性观测技术导则草地生态系统》《生物多样性观测技术导则荒漠生态系统》和《生物多样性观测技术导则喀斯特生态系统》,并对标准初稿提出了许多宝贵的修改意见和建议。
2018年9月25-26日,在北京召开了“生物多样性观测技术导则陆地生态系统”标准研讨会,会议讨论并明确森林生态系统生物多样性观测的目标、主要内容、技术要求和方法,成立了森林生态系统生物多样性观测标准编制小组,针对森林生态系统生物多样性观测的要求和特点进一步完善标准初稿。
2018年10月-2020年6月,《生物多样性观测技术导则森林生态系统》标准编制组根据开题论证意见,进行了深入的文献调研,并对观测场和样地设置、观测指标及方法等内容进行了进一步修改、完善。
主要修改内容包括:(1)对样地数量、样方大小、布点原则等提出原则性规定;(2)观测指标只选取需要采集原始数据的直接指标,并划分为生物指标、生境指标、干扰指标和响应指标四大类;(3)选取部分重要观测指标作为核心指标,其他指标作为可选指标;(4)观测方法和频度要考虑长期性和实用性;(5)进一步规范标准的文字和术语。
同时,编制组选取了长白山生态系统定位观测站等野外台站进行实地调研,征求观测站专家对标准初稿的意见和建议。
编制组对当地观测样地进行了考察,与观测一线的工作人员进行了交流,并征求专家对标准的意见和建议。
在文献研究、专家咨询和实地调研的基础上,编制组对标准草案进行了进一步修改和完善,形成了标准征求意见稿和编制说明。
2020年7月28日,受生态环境部自然生态保护司委托,生态环境部环境标准研究所组织专家对《生物多样性观测技术导则森林生态系统》征求意见稿进行了技术审查,与会专家和管理部门代表一致通过本标准审查,并提出了详细的修改意见和建议。
编制组根据会议要求,对标准征求意见稿进一步修改后报标准管理部门。
2. 标准制修订的必要性分析2.1 适应新形势下全球生物多样性保护的要求我国是《生物多样性公约》的缔约方。
《生物多样性公约》第7条要求通过抽样调查和其他技术,观测生物多样性组成部分及对生物多样性产生不利影响的活动。
2010年10月,《生物多样性公约》缔约方大会第十次会议通过了意义重大的全球2020年生物多样性目标(即爱知目标)。
该目标涵盖自然生境的保护和恢复、保护区的建设与管理、濒危物种的保护与恢复、遗传多样性的维护等方面。
2021年5月,中国将主办《生物多样性公约》缔约方大会第十五次会议,届时将制定2030年全球生物多样性目标。
实现全球生物多样性目标,并评估其进展情况,需要制定相关观测指标、方法和标准,建立观测系统,开展长期观测工作。
生物多样性和生态系统服务政府间科学-政策平台(IPBES)以及地球观测组织生物多样性观测网络(GEO BON)都提出了开展全球生物多样性状况评估的工作方向。
制定生物多样性观测标准,建立全球生物多样性观测网络,是开展生物多样性评估的前提。
2.2 国家及生态环境主管部门的相关要求2010年9月,经国务院常务会议第126次会议审议批准,原环境保护部发布了《中国生物多样性保护战略与行动计划》(2011-2030年)。
该战略和行动计划的中期目标为到2020年生物多样性观测、评估与预警体系得到完善,战略任务为进一步加强生物多样性观测能力建设、提高生物多样性预警和管理水平。
2014年新修订的《环境保护法》第十七条规定,“国家建立、健全环境监测制度。
国务院环境保护主管部门制定监测规范,会同有关部门组织监测网络,统一规划国家环境质量监测站(点)的设置,建立监测数据共享机制,加强对环境监测的管理”。
2015年1月,国务院批准了关于启动生物多样性保护重大工程的请示。
重大工程的实施被纳入《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》。
构建全国生物多样性观测网络,是重大工程的七项重要任务之一。
其目标是:到2020年,初步形成天地一体化的生物多样性观测技术体系,建立布局合理、层次清晰、功能完善的全国生物多样性观测网络。
该标准作为生物多样性保护重大工程(2015-2020年)的重要配套,其制定和实施将有力地保障重大工程的有序推进。
2.3 国家相关标准技术体系的要求《国家环境保护标准“十三五”发展规划》要求,继续完善生物多样性调查、观测和评估技术规范。
2013年7月22日,原环境保护部科技标准司组织专家在北京对《生物物种监测技术指南》项目进行了开题论证,专家组认为该技术指南(即后来发布的生物多样性观测技术导则)为系列标准,即应针对不同生物类群和生态系统,分别制订专门的标准规范。
研究制定森林生态系统的生物多样性观测要求和规范,是《生物多样性观测技术导则陆地生态系统》系列标准的重要组成部分,对于提高陆地生态系统观测的科学化、标准化和信息化水平有着重要的意义。
2.4 现行生物多样性观测标准存在的主要问题近年来,我国相关部门和各地开展了一些生物多样性观测项目,积累了生物多样性观测技术和经验,生物多样性观测工作处于快速发展阶段。
就观测标准而言,我国制定了60多项有关生物多样性调查和观测的国家、行业标准,这些标准对生物多样性调查和观测工作起到了一定的推动作用。
但是,我国生物多样性观测标准体系建设与国家生物多样性保护需求仍有较大差距。
针对物种多样性观测,生态环境部发布了维管植物、鱼类、淡水底栖大型无脊椎动物、两栖动物、爬行动物、鸟类、陆生哺乳动物等13项生物多样性观测技术导则,但尚缺少生态系统层次的生物多样性观测标准规范。
森林是重要的陆地生态系统类型,但目前尚未建立森林生态系统生物多样性观测标准体系,无法满足对森林生物多样性规范化观测和管理的需求。
因此,亟需制定森林生态系统生物多样性观测指标体系,明确生物、生境、干扰与响应等要素观测的技术要求,以提高我国陆地生态系统观测的科学化、标准化和信息化水平,实现对现有《生物多样性观测技术导则》的有力补充。
3.国内外生物多样性观测及标准制订情况3.1 地球观测组织生物多样性观测网络2008年,DIVERSITAS和国际地球观测组织(GEO)宣布成立了收集、管理、共享和分析世界生物多样性现状和趋势的新机构——地球观测组织生物多样性观测网(GEO BON)。
GEO BON主要致力于在全球、区域和国家尺度推动生物多样性观测资料的收集、整理和分析,以更好地为保护全球生物多样性提供技术支撑。
自GEO BON框架建议提出以来,得到了世界各国政府和非政府组织的响应,成立了多个地区性的观测网络,如欧洲观测网络(EBONE)、亚太观测网络(Asia-Pacific BON, AP BON)等多个国家的观测网络。
GEO BON在生物多样性观测标准制定方面,主要开展了以下工作:(1)重要生物多样性变量(Essential Biodiversity Variables. EBVs)政府间气候变化专门委员会(IPCC)建立了气候变化领域的重要气候变化观测变量(ECVs),且在气候变化观测与评估中收到了良好的效果。
受IPCC ECVs的启发,GEO BON通过分析已有的生物多样性观测指标,提出了包括基因水平、物种种群、物种生活史、群落构成、生态系统结构和生态系统功能等几个方面的重要生物多样性变量,为在全球尺度制定一套系统规范、操作性强的生物多样性观测指标体系提供参考。
(2)生物多样性观测网络手册为推进全球层面的生物多样性观测工作,GEO BON编写了生物多样性观测网络手册(GEO Handbook on Biodiversity Observation Network)。
该手册共分14个章节,涉及生态系统、物种资源、遗传资源和生态系统服务等不同的层次,在生态系统层面又细化为陆地生态系统、海洋与海岸生态系统和淡水生态系统。
观测手册还将就志愿者参与、能力建设、遥感观测和模型分析等几个内容分别进行介绍。
(3)其他观测标准与指南GEO BON的各工作组也组织编写了部分观测标准与指南,指导区域或国家层面的生物多样性观测工作,如蝴蝶观测手册等。
GEO BON正在建设生物多样性观测网络设计和建设的工具箱(Bon in a Box)。
作为一种技术支撑平台,该工具箱旨在提高生物多样性数据和信息的获取、协调和供给能力,使世界各国能获得最先进和最有效的观测标准、工具和软件,降低各国运营生物多样性观测网络的门槛,协调不同国家、不同地区的观测网络设计、数据采集、管理、分析和报告工作,特别是提高发展中国家生物多样性观测网络的建设和管理能力。
3.2 美国20世纪80年代,美国建立了长期生态学研究计划。