守望地球"华南森林生态和气候变化"野外科考项目

华南森林生态和气候变化

South China Forest and Climate Change

一.科考项目概述

研究领域：

生物多样性和气候变化

研究目的：

本研究将对亚热带森林生物多样性的监测、维持机制及生态系统功能进行深入研究；在全球气候变化的背景下，对亚热带全球气候变化的趋势、气候变化与森林碳库的变化与机制、生物多样性对气候变化的响应格局和机制进行深入研究，为退化生态系统恢复、森林经营、生物多样性保护、自然保护区规划和管理提供科学依据，以及森林的科学经营和管理有更深入的阐述，对实现自然、社会、经济可持续发展亚热带生物多样性保护、森林的可持续管理及提高我们应对全球化气候变化的能力有重要意义。

本项目成果已在国内外学术杂志上发表学术论文有40余篇，其中在《生态学》刊物上发表论文一篇，以古田山为关键词搜到的SCI文献已有7篇,中国知网收录的和古田山相关的科技文献已有114篇。

长期动态定量监测和分析中国亚热带常绿阔叶林的生物多样性时空格局变化的碳汇功能和缓解气候变化的贡献及森林生物多样性生态对全球气候变化的响应，为生物多样性保护气候变化应对方案提供科学依据。

首席科学家：马克平研究员，国际生物多样性计划中国委员会秘书长、中国科学院生物多样性委员会秘书长、国际自然保护联盟亚洲区主席。

科研单位：中国科学院古田山森林生物多样性与气候变化研究站

集合地点：婺源高铁站

科考地点：古田山自然保护区

体力要求：中等强度，徒步2个小时左右，站立2个小时，下蹲1个小时左右，徒步行走和上下山，海拔高差300米左右

科考队人数：8 – 14人

科考天数：7天（抵达和离开婺源高铁站）

项目简介：

上数十亿人口的生活依赖于森林资源 - 森林给人类提供食品、居住、燃料、中药材、水土保持、精华空气和涵养水源。森林是陆地生态系统中生物多样性丰富的生态系统，保护着地球的生态遗产。森林生态系统中有丰富多彩的自然景观，在文化和社会多样性中扮演者十分重要的角色，并为森林社区的人民提供生计来源。在亚洲、的中国科学院植物研究所古田山森林生物多样性与气候变化生态系统定位研究站，您将学习到许多野外考察技术、生物多样性监测的技术和方法，来获取准确的观测数据，监控覆盖大片受破坏森林的保护站，协助科学家调查研究生物多样性和气候变化对一些上重要脆弱的生态系统的影响。

中国的森林的9部分都是次生林或人工林，这些森林生物多样性和碳汇功能现状，在气候变化情况下，是如何应对气候变化、森林物种的迁徙和物种组成和结构变化的趋势和驱动因素的改变，相应的及其对生态系统的碳汇的影响等，对如何可持续的管理这些宝贵的森林资源，带来了巨大的挑战。因此，研究和探索森林生物多样性这些碳库对气候变化的响应以及反过来对气候又带来哪些影响等，是一个亟待解决的全球性课题。

中国拥有作为上拥有独特的大面积原始亚热带常绿阔叶林森林的国家，面积占国土面积的四分之一，在森林与气候变化领域的研究，在应对全球气候变化方面，具有重要的科学意义！对中国生态安全和可持续发展具有重要意义！

然而，气候和森林生态系统都因其极高的复杂度和交互性而难以预测。本次计划旨在监测不同森林类型生物多样性和碳汇的变化，试图解读亚热带森林生物多样性和碳汇功能在不同人类活动下人为行为对亚热带森林受气候影响碳收集产生的影响气候变化的响应格局和机制，并监测本地森林的动态状况以期预测未来发展趋势。

守望地球与中国科学院植物研究所古田山森林生物多样性与气候变化研究站合作，动员野外科研志愿者们为森林生态学研究和监测，提供了严谨的帮助，在科学家的带领下，与他们手把手地一起工作，测量树木资料进行野外观测和考察，收集关键数据，为生物多样性监测和科学研究提供切实的帮助，同时认识自然、开阔视野，提升自我。 您将作为极少数参与此计划的守望地球野外科研志愿者，为缓解气候变化对全球森林生态的影响做出宝贵贡献。

二. 野外科研具体内容

1.不同森林群落种子雨、森林凋落物监测和的动态研究

科研意义：种子是森林群落更新演替的基础，也是许多森林动物的食物来源，对森林组成、结构和功能的维持有重要的作用；凋落物通过土壤动物、微生物分解释放CO2、矿质元素和土壤有机质，是森林碳库的重要来源；是土壤肥力、土壤结构形成的基础；是土壤动物、微生物等地下生物多样性的物质基础；在森林的能量流动和物种循环中发挥着重要作用。因此，监测森林群落种子雨、凋落物时空动态变化，是研究不同森林物种组成和结构形成机制、森林碳汇功能，研究森林生物多样性和生态系统功能对全球气候变化响应、预测未来趋势的重要依据；是制定生物多样性保护策略、应对气候变化的科学依据之一。森林凋落物的研究是森林生态系统养分生物循环的重要环节，而分解过程中所释放的CO2 是全球碳收支的重要组分，开展森林凋落物的研究是充分认识森林生态系统结构和功能的基础。通过凋落物季节动态的收集可以获得森林除树干外其他生命组织的年生产力总量及各月分配动态。

1.1 种子雨、凋落物的收集

1）任务

a. 在人类活动不同的森林监测样地设置了313个种子雨收集器，每周一次，收集每个收集中的所有种子、花、果和枯枝、落叶、树皮、虫粪等凋落物。

b. 将收集的种子雨、凋落物放入烘箱，80℃烘干960分钟。

2）活动内容

a. 讲解种子雨收集器的制作方法、野外样地设置的方案。

b. 讲解所去目标样地森林群落类型的物种组成和结构特征及碳库状况，根据现场情况，争取去更多的森林类型。

c. 讲解示范种子雨、凋落物收集的规范、注意事项。

d. 分组进行种子雨、凋落物的收集。

1.2 种子雨、凋落物的鉴定和分类

1）任务

把烘干的种子雨、凋落物样品取出，将种子、花等繁殖体鉴定到种，并分别计数和称量；将凋落物鉴定到甜槠、木荷等9个样地的优势种，其余的分为常绿、落叶、针叶、木质残体及其它，并分别称量、记录。视科考队员以及时间情况而定， 科考队员将参与考察和收集两块距离较远的样地。

任务1：上山回收凋落物

任务2：站内分拣、分解回收回来的凋落物

2）科研内容

a. 简介种子雨、凋落物分类、鉴定对生物多样性和气候变化研究的意义。

b. 讲解种子雨、凋落物分类、鉴定的方法，称量和记录的规范。

c. 在老师的指导下，学习分类和鉴定，并逐步独立进行工作。

3）工作步骤：采用收割方法。在生长高峰期（ 8 月）， 参与者们将会布置 5 个 1 x 1 m 小型试验田以收集并称重新鲜废物。一份 200 克的样本将被带回实验室并分类（树枝，叶子，花朵，果实，外皮，尘土等）。这些样品将在 65 摄氏度恒温箱中被烘干，之后称重并与鲜重比较。数据将会被记录在“近期凋零物数量数据表”中。

1.3 凋落物 (Leaf Litter) 框安装

1)工作步骤：将制作凋落物框所用的 PVC 管和纱网等，带到安装地点（ 20 公顷大样地或综合观测场），现场根据地形剪裁 PVC 管支架和纱网，组装成 0.75m×0.75m（ 20 公顷大样地）或 1 m×1m（综合观测场）的凋落物框，并安装在样地中。

2)人力资源安排：凋落物框的搬运、剪裁、组装和安放10 人/次, 时间4 小时/半天（往返一小时左右）；能爬山、动手能力强的科考队员为。

亚洲黑熊

2.保护区全境古田山森林生物动物多样性红外相机全境网格化监测

1）科研意义:本项目为监测森林动物多样性的分布格局和变化规律，将整个保护区划分为93个1x1平方公里网格，每个网格设置一台红外相机，连续监测森林动物的物种组成、数量特征及时空变化规律。

2）科研任务:

初步鉴定收集到红外相机监测照片，为科学家进一步准确鉴定物种进行准备。

3）科研内容:

a. 讲解项目的意义、内容、设计方案

b. 参访红外相机布设位点、讲解红外相机位点的选择及示范布设的方法。

c. 讲解从红外相机照片中初步鉴定物种的方法。

d. 在科研人员协助下，独立开展工作。监测动物现状。定期对93个红外相机更换电池和储存卡，整理和解读储存卡里的照片。

黄麂

3.森林大样地树木胸径量测：物种生长监测

1）科研意义: 树木的生长速率是重要的功能特征之一，也是物种重要的生存策略；影响不同物种的共存，决定森林碳库的大小和碳通量的变化；树木生长速率的变化也是生物多样性和森林碳汇功能对气候变化响应的重要机制。本项目在24公顷大样地和12个1公顷辅助样地选择3900个不同物种不同径阶大小的个体进行连续生长监测。

2）科研任务：测量目标监测树木个体的生长速率。

3）科研内容：

a.讲解树木生长监测的设计方案和意义

b.讲解树木生长监测的规范和示范测量

c.在科研人员指导下练习测量并逐步独立工作。

在样地里对每一棵树的地面以上树干1.3米高处，量测树木胸径，以测量树木的生长量，然后推算出森林的碳汇量，就全球气候变化对不同森林结构及固碳能力的影响，以及为应对全球气候变化对森林影响采取的措施等。

白鹇

三．科考地区

本次科考地点在古田山自然保护区,地处浙江省开化县苏庄镇境内，该区位于中亚热带，分布着少有的中亚热带低海拔常绿阔叶老龄林，为典型的地带性植被，主要保护国家珍稀濒危动物白颈长尾雉、黑麂及其原生态的森林生态系统为主、野生动物类型的自然保护区，总面积8107公顷。地理优势独特，生物资源丰富，为森林的长期生态多样性动态监测和机理研究提供平台。

保护区内现有白颈长尾雉种群数量达到了500-600只、黑麂种群数量约300-400只、白鹇约1200只，此外还有云豹、黑熊等等。保护区内共有两栖爬行类77种，鸟类211种、兽类58种。其中，国家重点保护动物43种，省重点保护动物46种。201几年，还发现了全球十大新发现物种之一----蚁墙蜂。

四．科考日程

天：

到达婺源高铁站集合，前往科考站；

破冰、领导力课程

第二天：

上午：讲座，详细介绍台站的监测研究平台，阐述项目的背景意义、本期活动的内容、方案，及工作的预期成果和意义。

下午：参观熟悉台站、保护区；实地考察和体验独特的中亚热带典型低海拔常绿阔叶林丰富的生物多样性和碳汇功能；实地考察体验台站综合立体监测平台的监测内容。

第三天：

白天：野外收集种子雨、凋落物。

晚上：数据录入，分享心得,尽量到人类干扰不同的森林类型，感受人类活动对森林生物多样性和碳汇功能的影响。

第四天：

白天：种子雨凋落物的鉴定和分类；动物物种初步鉴定。

晚上：数据录入，分享心得

第五天：

白天：树木生长监测

晚上：数据录入，分享心得

第六天：

白天：参观中国美的乡村之一----婺源

晚上：总结会及告别晚宴

第七天：

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衷心感谢国家奥林匹克体育中心体育馆长期为守望地球提供场地支持！