寻找天然林群落演替的“潜规则”

　一场袭击森林的台风、一种林业病虫害的爆发……这些给森林带来重大变化的“天灾”，是否对森林生态系统的长期发展造成阻碍？中国林科院森林生态环境与保护研究所植被与恢复生态学科组首席专家臧润国给出否定答案。多年来，臧润国带领学科组探索天然林植被动态的奥秘，寻找森林群落物种共存与生物多样性维持的“潜规则”。

　　臧润国投身林业科研一线30多年，对天然林植物多样性保护与植被恢复研究有其独到的见解，有关林隙动态的研究在国内处于领先水平。“天然林在世代演替中形成自己的发展变化规律，弄清这些规律，能为天保工程的有效实施及今后对人工林开展近自然经营提供科学依据和方向性指导。”臧润国说。为研究天然林动态变化的“规则”，臧润国带领学科组在我国多种典型森林类型中建立了动态监测样地，其中位于海南霸王岭的森林动态样地是涉及植被类型最多、干扰体系最全和跨越演替系列最长的动态样地监测系统，也花费了臧润国团队非常多的心血。

　　“为弄清楚热带山地雨林在受到自然及人为干扰后，其自然恢复过程如何，恢复方向是什么，恢复速度由哪些因子控制等问题，我们与海南霸王岭国家级自然保护区合作建立了霸王岭森林生态系统国家定位观测研究站。”臧润国告诉记者，他们在霸王岭共建设36个1公顷的森林动态系列监测样地，同时与热带林业研究所合作，在尖峰岭建立世界上面积最大、共60公顷的天然林动态监测大样地。科研人员对胸径一厘米以上的所有树木进行挂牌定位测定，每5年对样地进行一次复查，逐株测定样地内每棵监测树木的生长状况以及植物种群的动态变化。

　　“在野外工作虽然辛苦，但当这些辛苦有了回报时，一切都是值得的。”臧润国告诉记者，通过对不同恢复阶段森林样地的比较发现，某些低价值低功能的演替先锋物种长期占据退化的生境，会对森林生态系统的结构恢复和功能提升产生阻滞效应，使热带雨林老龄林树种也不能在这些次生林中更新，大大延缓了高质量森林恢复的速度。如要加速热带雨林次生林的恢复速度，必须通过某些人为调控措施抑制低价值先锋种的生长，促进高价值演替中后期顶级种的更新和复壮。

　　这一理论很快为海南的次生中幼林抚育提供了技术支撑。2012年，海南开始实施中幼林抚育工程，但不知如何抚育热带次生林，因为以前的国家标准或行业标准都是基于温带和亚热带森林的经验。臧润国带领学科组和海南省林业厅、霸王岭林业局、海南大学和中国林科院热带林业研究所合作，共同制定了新的林业行业标准，为热带及亚热带的复杂森林生态系统的升级改造和高效恢复提供了技术规范。

　　霸王岭只是臧润国科研工作的一部分。

　　30多年来，从东北的阔叶红松林到南亚热带常绿阔叶林，再到热带山地雨林，臧润国的足迹几乎遍布我国主要的森林类型。学科组目前已在热带、亚热带、暖温带、温带均建立了森林动态大样地及其系列卫星样地，研究了各区域森林群落内植物功能性状的种内与种间变化规律及森林植被功能多样性与环境因子的相互作用，同时也在比较剖析不同气候区森林植被功能多样性的变化规律及其驱动因素。

　　“没有像台风、林火、病虫害等自然干扰是不行的。自然干扰在维持森林多样性和稳定性方面发挥着不可替代的作用，所以在开展森林经营过程中需要充分考虑自然干扰的作用，要仿效自然干扰的周期、频率和方式，才是真正的近自然经营。”臧润国介绍，学科组经过多年对各种森林类型林隙动态的研究，得出森林生物多样性动态维持的理论框架，即自然干扰是生态系统长期发展必不可少的要素；森林中任何一个树种都不可能在一个斑块中永远有最利于其发展而排斥掉其他树种的环境存在；干扰体系和树种生活史特性相互作用的结果才使得森林中众多的树种能够长期共存；自然干扰体系还是塑造一个地区森林景观格局的重要驱动力。

　　珍稀濒危野生植物保护与恢复技术研究也是臧润国科研工作的重要部分。近20年来，臧润国开展了兰科、木兰科、红豆杉类等国家重点保护植物的资源调查、保护扩繁技术示范和保护对策制定等工作，还承担了“典型极小种群野生植物保护与恢复技术研究”专项。该项目以14种极小种群野生植物为对象，通过系统分析其生活史过程和生存潜力，形成种群动态维持机制的理论体系，并开展种群扩繁、生境修复、就地与迁地保护、野外回归重建试验等工作。

　　“极小种群植物大多是非常重要的保护物种，具有特殊的科学和经济价值。很多极小种群野生植物因为种群数量少、分布集中且天然更新极差，一旦遭遇严重干扰很可能面临灭顶危机。”臧润国以盐桦“死里逃生”的经历，让记者深刻理解了保护极小种群植物的重要性。

　　盐桦野生种群仅分布于新疆阿勒泰巴里巴盖乡的盐沼内，天然存在植株个体仅50多株。学科组与新疆林科院合作，移植6株野生盐桦到新疆林科院，通过组织培养的方式扩繁2500多株盐桦苗木。“野生的50多株盐桦，前几年因阿尔泰高山融雪和发生洪水全部死亡。如当初不采取保护及扩繁措施，这个物种就会在地球上消失了。”提及盐桦的“死里逃生”，臧润国高兴得像个孩子。目前，学科组已初步建立14种典型极小种群野生植物相应的野外监测系统，在不同气候区建立了适合目标物种生长的5个极小种群扩繁基地，初步建立了8个迁地保护基地和5个野外回归基地。

　　从事林业科研工作30多年，臧润国每年有近40%的时间在山林中度过。目前，臧润国已发表论文200多篇，其中SCI索引50余篇，以第一作者出版专著6部，主持完成行业标准11项，获得发明专利和实用新型专利各一项，获得国家科学技术进步奖二等奖一次。