記中科院退化生態系統植被恢復與管理重點實驗室

　　 生態系統退化，已經不再是一個遠離我們的“學術名詞”——日益嚴重的森林退化、荒漠化、海洋生態惡化等，在造成巨大經濟損失的同時，已經嚴重威脅到我們每一個人的生活環境。

　　“保護現有自然生態系統，綜合整治和修復已退化生態系統，構建和維持可持續發展生態系統，已成為全球性迫切需要解決的重大問題。因此，只有對受損生態系統進行健康評估并進行生態恢復和優化管理，才能實現生態系統可持續發展的最終目標。”華南植物園研究員傅聲雷這樣告訴《中國科學報》記者。

　　傅聲雷是中國科學院退化生態系統植被恢復與管理重點實驗室主任。我國華南地區因為經濟活動頻繁，自然生態系統遭受人類活動的劇烈干擾，造成了嚴重的生態系統退化。作為地處華南的“國家隊”，他所在的實驗室正致力于為華南地區退化的生態系統健康診斷和治理。

　　研究力量雄厚

　　生態恢復作為一種思想，最早由Leppold于1935 年提出。之后，隨著恢復生態學的迅速發展，已與生物多樣性、全球變化并列為生態學領域的三大研究熱點之一，并成為上世紀90年代西方國家生態學領域的十大基礎研究方向之一。

　　據介紹，華南植物園在創建國際一流科學植物園的同時，開展基礎性、前瞻性和戰略性科學研究，根據學科發展與國家需求，華南植物園設置了6大領域：全球變化與生態系統服務功能領域、環境退化與生態系統恢復領域、植物系統與進化生物學領域、生物多樣性保護與可持續利用領域、農業及食品質量安全與植物化學資源領域、植物種質創新與基因發掘利用領域。

　　植被恢復與生態系統管理重點實驗室由6大領域中的前兩大領域研究團隊組成，集中了華南植物園在恢復生態學、生態系統生態學、植物生理生態學、景觀生態學、土壤生態學、生態工程學、環境化學等方面的研究力量，體現了華南植物園在恢復生態學領域的長期積累和學科優勢。

　　“我們實驗室的特色在于立足華南植物園恢復生態學研究的雄厚優勢和中國科學院國家植物園創新體系建設，重點圍繞我國熱帶亞熱帶地區的各類生態環境開展生態系統結構、功能與過程，生態系統退化機理與健康評價，退化生態系統植被恢復技術集成與模式優化的整合研究。”傅聲雷告訴記者。

　　據他介紹，經過多年建設，目前實驗室研究力量雄厚，共有研究人員67人，包括研究員19人。

　　實踐生態恢復理想

　　傅聲雷介紹，實驗室的研究方向主要有三個。一是生態系統結構、功能與過程研究。科研人員通過實地考察和野外模擬控制實驗，以鼎湖山自然保護區保存完好的常綠闊葉林作為參照系統，研究全球環境變化背景下森林生態系統關鍵物質循環過程的演變規律，探討各生態因子變化對生物的影響，闡明健康生態系統內部物種生存和維持機理以及環境變化下各生物類群的反應與反饋特征。

　　第二個方向是生態系統退化機理與健康評價。該方向主要針對華南地區各類脆弱或退化生態系統的生態及環境問題，在進行生態系統類型及退化程度分類的基礎上研究其退化機理，闡明各類生態系統的生態閾值和面臨的健康風險，克服其恢復過程中的物理障礙及生物障礙，提出生態系統健康評價的指示指標體系。

　　第三個方向側重于應用，即退化生態系統植被恢復技術集成與模式優化。通過對不同生態系統退化機理和恢復過程研究，篩選優良適生植物物種，構建多種物種配置模式，開發新型農林復合系統、城市景觀生態林和海岸帶多功能防護林示范類型。在此基礎上建立生態系統適應性管理的評價體系，擬定實施對策和方案，為區域社會、經濟和生態的可持續發展作出貢獻。

　　近年來，實驗室將科研工作聚焦于科研前沿熱點。

　　2012年，青年研究員劉菊秀和博士研究生黃文娟等利用大型開頂棚實驗研究了大氣二氧化碳濃度升高（700ppm）和氮沉降增加對5種植物的葉、莖和根的氮磷比的影響。結果發現二氧化碳濃度的增加有利于植物體氮磷比的降低；而氮沉降的增加，尤其在二氧化碳濃度升高的背景下，有利于降低固氮植物的氮磷比；對于非豆科植物，氮沉降的增加僅在實驗的最后一年中降低了荷木的氮磷比；氮磷比的降低主要與植物體磷的增加有關。該結果表明在南亞熱帶地區二氧化碳濃度升高和氮沉降增加可以通過加大對磷的影響進而緩解植物體受磷的限制。相關研究結果已發表在國際學術期刊Global Change Biology。

　　時隔一年，傅聲雷研究組也有一項有意思的發現。他們與美國佐治亞大學和美國環境保護署等單位合作，深入研究了蚯蚓對土壤碳固存的影響機制，建立了量化蚯蚓對土壤碳固存凈效應的方法體系，發現雖然蚯蚓表面上通常會促進二氧化碳的排放，但最終卻能明顯促進土壤碳固存。該研究成果在Nature多學科研究期刊《自然—通訊》發表，并被選為亮點文章。

　　Leppold提出生態恢復的思想后，率先在美國麥迪遜的廢棄地和威斯康星河沙灘以及海岸廢棄地上進行生態恢復實驗，在此基礎上創建了威斯康星大學種植園景觀。中國科學院退化生態系統植被恢復與管理重點實驗室的科學家們也懷揣著與Leppold相同的夢想，在中國的華南地區一步步實現著他們的理想。