广东鼎湖山森林生态系统国家野外科学观测研究站（Guangdong Dinghushan National Observation and Research Station for Forest Ecosystem）暨中国科学院鼎湖山森林生态系统定位研究站（Dinghushan Forest Ecosystem Research Station，CAS）（以下简称“鼎湖山站”）于 1978 年建站，隶属中国科学院华南植物园，现为中国科学院生态系统研究网络（CERN）台站和国家野外科学观测研究站（CNERN），联合国教科文组织人与生物圈（MAB）第 17 号定位站，中国通量网成员，中国科学院大气本底观测网成员，国际氮沉降观测网成员，广东省野外站联盟、广东省林业台站联盟成员。2006—2015 年连续3次被评为（CERN）五年综合评估优秀野外站，2019 年为国家科技部CNERN 评估优秀野外站；2019 年获得广东省五一劳动奖状。在森林生态系统生态学、全球变化生态学、森林水文与生态水文学、碳循环与全球变化模型模拟、生态系统管理、生态与进化基因组学、保育遗传学等研究领域起着重要的引领作用，是国内外知名的生态系统生态学综合研究基地。

地理背景

鼎湖山站位于广东省肇庆市鼎湖区的我国第一个国家级自然保护区内，居北纬 23°09′21″-23°11′30″，东经 112°30′39″-

112°33′41″，东距广州市区 90 公里，西离肇庆市区 20公里。

鼎湖山气候类型为南亚热带季风气候，年均气温为 20.8℃，年均降雨量为 1950 毫米，其中 80％的降雨集中在 4-9 月；主要土壤类型为发育于砂页岩的赤红壤和山地黄壤；主要地形为丘陵和低山，海拔大多在 100-700 米之间，最高峰海拔 1000.3 米。

鼎湖山站地理位置图

鼎湖山站大门

鼎湖山站区域代表性

在北回归线附近，除中印半岛北部及中国的南亚热带地区以外，其它地区的陆地属于沙漠、半沙漠或干旱草原。鼎湖山保存着该地区地带性森林——南亚热带常绿阔叶林及丰富的过渡植被类型，为森林生态系统演替过程与格局的研究及退化生态系统恢复与重建的参照提供了天然的理想研究基地，是北回归线上当之无愧的“绿色明珠”。在此区域背景下，塑就了鼎湖山森林生态系统类型代表性。

鼎湖山植被类型

鼎湖山站历史沿革

1956年－第一个国家级自然保护区

1978年－鼎湖山站建立

1979年－中国首批UNESCO MAB保护区网成员：国际第17号生物圈保护区

1991年－中国科学院“中国生态系统研究网络 （CERN）”成员

1999年－首批国家野外科学观测试点站，2006年通过认证（CNERN）

2002年－国家通量观测网（China FLUX）成员

2003年－中国科学院大气本底观测网成员

2006年－国际氮沉降观测网络成员

2018年－国家生态科学数据中心（NESDC）成员

2020年－广东林业生态监测科技创新联盟成员（GDF-ECO）

2023年－成立国家生态科学数据中心广东分中心

2023年 - 广东省野外科学观测研究站联盟成员

鼎湖山站历史沿革

研究方向与定位

鼎湖山站以生态系统生态学为核心，以森林生态系统为研究对象，以国家及地方需求和学科发展前沿为导向，以建设中国科学院乃至国家科技创新、生态学高级人才培养、生态理念等科普知识传播和国际知名生态系统生态学综合研究平台为目标，系统开展地带性森林生态系统演替过程与规律，包括结构与功能、格局与过程相互关系的研究，阐明热带亚热带森林生态系统碳、氮、磷、水循环及其耦合等关键过程对全球变化的响应与适应规律及调控机理，为解决国家和粤港澳大湾区生态环境保护与资源可持续利用的关键科学与技术问题提供科学支撑。力争把鼎湖山站打造成国际著名的森林生态系统研究基地。

围绕研究方向和目标，鼎湖山站的科学研究主要经历了6个研究阶段：

1、本底调查阶段（1978－1985年）

完成了站区地质、地貌、土壤、动物、鸟类、昆虫、植被类型、植物种类数量、大型真菌、微生物等本底调查工作，建立了一批森林永久观测样地、森林水文观测设施和森林小气候梯度观测设施，完成绘制站区地质地貌图、土壤类型分布图、森林植被图等。

2、群落结构、动态、生物量生产力研究阶段（1986－1990年）

在本底调查的基础上，定位站逐步开展了典型类型森林群落的结构、动态、光能利用效率、生物量、生产力方面的研究工作，填补了该地区地带性森林生态系统生产力研究的空白，同时还开展了森林水文、土壤养分、森林凋落物动态等长期定位观测工作。

3、生态系统结构与功能研究阶段（1991－2000年）

加入中国生态系统研究网络，开展了以地带性森林生态系统结构与功能为主的各项研究工作，积极寻求与国内外相关科研机构开展有关生物多样性保护及维持机制、人为干扰对森林生态系统影响等方面的合作研究，尤其是在森林生态系统养分循环及水文学过程等方面积累了丰富的研究基础。

4、生态系统关键过程及其耦合对全球变化的响应与适应研究阶段（2001－）

此阶段侧重开展森林生态系统碳、氮、磷、水循环及其耦合过程对全球变化的响应与适应规律研究，试图揭示南亚热带森林生态系统碳的源汇功能，阐明南亚热带地带性森林生态系统对缓解全球环境变化的作用与贡献，为国家在环境外交谈判与政策制定方面提供科学依据，多次获得重要的国家、省部级科研成果奖项。

5、中国常绿阔叶林生态系统主要服务功能的动态趋势及演变机理阶段(2011－)

此阶段主要针对常绿阔叶林生态系统服务功能展开研究，重点探究全球变化背景下常绿阔叶林生态系统服务功能的动态趋势及其演变机理。阐明了常绿阔叶林生态系统的碳汇机制，发现了常绿阔叶林群落正向灌丛化方向演替，并构建了气候与土地覆盖对产水量作用的全球模式。获得省自然科学一等奖2项。

6、中国常绿阔叶林生态系统服务功能提升技术的权衡与集成研究阶段（2020－)

此阶段在整合全球变化对常绿阔叶林生态系统服务功能影响机理研究的基础上，同时进行常绿阔叶林生态系统服务功能（生物多样性保育、固碳增汇、涵水保土及林下经济等）提升技术的权衡与集成研究，巩固森林生态屏障功能，保障区域生态安全，服务国家生态建设、生态富民与精准扶贫。

支撑条件

鼎湖山站平台科技资源主要有样地、样品和标本、试验设施、室内理化分析和野外观测仪器、科学数据、科学知识、基础设施等七大类资源。台站毗邻“珠三角”，交通便利，有高速公路和高铁、轻轨直达；站区有客座公寓 2 座，标准客房 40 多间；配备有越野车 1 台，商务车 1 台。具有完善的室内分析及野外监测系统，拥有仪器约 300 台/套，总价值 3600 多万元，其中无线网络数据传输和台站综合管理运营系统实现了野外数据的远程传输、实时监控与展示。从1999年开始逐步按统一的野外监测指标体系、技术标准和规范，开展了长期森林生态系统监测、研究、示范与服务。鼎湖山站与时俱进，已从当初的纯人工观测、监测的年代进入了管理信息化、实验数据化时代。鼎湖山站已建设成为拥有良好的实验样地、科研设施、仪器设备、实验室及后勤保障条件的国际科研平台，完全具备承担和开展各类重大研究项目的能力和条件。

部分仪器设备

鼎湖山站站区主要野外监测设施有：气象辐射自动观测设备 1 套；大气－森林生态系统 CO₂ 交换通量观测塔 2 座（27 m和38 m）；大气本底自动观测设施 1 套；森林集水区径流观测场3 个（每个1200m²）；大型径流观测场 1 个（控制面积约 613.2 ha）；季风林集水区1个（7.7 ha）；森林大样地1个（20 ha）、永久样地6 个（总面积 2.8 ha）；小气象站、负离子仪、穿透水、树干径流、凋落物动态、土壤水分动态、物候相机、根系扫描等观测设施 1 批。

实验设施

鼎湖山站根据长期生态学和全球变化生态学科研需要，设有多个长期控制实验平台，包括森林生态系统垂直移位（增温）实验平台、模拟酸沉降梯度控制实验平台、模拟氮沉降梯度控制实验平台、树干液流实验平台、氮添加和降水改变控制平台（在华南植物园内）。

科研成果与科学贡献

进入国家试点站（1999 年）以来，发表论文1200多篇，其中 SCI 论文 600 多篇；其中，在Science、Nature Geosciences、PNAS、Nature Communications、National Science Review、Molecular Biology and Evolution、Genome Biology、Ecology letters、Science Advances、Nature Ecology & Evolution、Global Change Biology、New Phytologist等国际著名期刊和各学科TOP期刊上发表SCI论文100余篇。独立获得国家自然科学二等奖 1 项，中国基础研究十大新闻 1 项，省部级一等奖2 项，二等奖1项；联合获得国家科技进步一、二等奖2 项，省部级一等奖 5项。获国家授权专利35项，软件著作权12项。

取得的主要科研进展如下：

（1）常绿阔叶林固碳及机理研究方面——发现成熟森林可持续积累有机碳

经典生态学理论认为与非成熟森林相比，成熟森林作为碳汇的功能较弱，甚至接近于零，“成熟森林碳循环趋于平衡”是现今大量生态学模型的基础。通过对鼎湖山成熟森林（林龄＞400年）土壤有机碳进行了长达25年的持续观测，证明成熟森林可持续积累碳，并从内源和外源机制方面阐明“成熟森林土壤可持续积累有机碳”的机理，证明经典的碳平衡理论存在缺陷，推动生态系统非平衡理论的建立。

（2）常绿阔叶林水资源调控服务功能研究——构建了气候与土地覆盖对产水量作用的全球模式

200多年来“森林”与“水”的“复杂关系”一直在学术界饱受争议，人们甚至开始质疑森林恢复及藉此吸收温室气体的努力是否值得。通过对全球250多个“paired-watershed experiments”的2600多个结果进行综合分析，并构建了“气候与土地覆盖对产水量作用的全球模式”。 挑战了科学界关于“植树造林意味着水资源损失”的认知，该成果入选《2016科学发展报告》之“2015中国科研代表性成果”。

（3）中国森林生态系统固碳现状及其变化趋势——“碳专项”生态系统固碳项目群研究成果

全球气候变化的国际谈判中，一张科学、严谨、有说服力的碳清单，能大大提升国家的话语权。通过“碳专项”估算了中国森林生态系统固碳现状和固碳潜力，揭示了生物多样性与生态系统生产力和土壤碳储量之间的相关关系，提出增加我国森林整体固碳能力路线图，制定了符合“可测量、可报告、可核查”需求的森林生态系统固碳观测与调查技术规范并被广州市林业和园林局采纳。相关研究结果支撑巴黎气候大会“追踪碳足迹-中国科学家在行动”主题边会，助力我国应对气候变化行动和环境外交谈判。

（4）气候变化背景下常绿阔叶林生态系统稳定性研究

发现全球变化导致群落另一种演替方式（生态位简化、个体小型化、物种多样性上升、灌丛化）及植物新的适应性机制假说，证实“青藏高原冰川消融将改变东亚季风、重新布局该区域植被格局”，丰富了生态演替理论。利用长期控制实验平台，揭示了长期氮沉降调控常绿阔叶林森林土壤碳排放的格局及机理，指出氮沉降增加促进 “氮限制”生态系统和 “富氮”生态系统土壤碳吸存。发现增温可维持植物群落加速生长的磷需求，改变森林生态系统植物生长和叶片功能性状，阐明气候变暖下生态系统碳和氮转化机制。

（5）常绿阔叶林生态系统生物固氮研究——提出亚热带森林生态系统生物固氮的新观点和假设

首次提出富氮森林仍然可以高效固持外源氮的新观点，修正了森林生物固氮的单一养分调控假说，提出C、N和P多种资源共同调控森林固氮的新假设，发现森林演替通过改变基质化学计量比驱动生物固氮，研究结果刷新了森林生物固氮时空尺度特征的传统认识。

（6）生物多样性形成与维持机制研究方面

揭示全球尺度植物和动物气候生态位演化模式的相似性，证实了响应环境变化的性状创新和动植物的协同进化是壳斗科物种多样性产生的重要推动力；通过倍型分析与基因功能注释，证实了古杂交事件导致的基因渐渗具有重要的适应性意义。

开放合作与交流

鼎湖山站独特的区位优势、完善的平台设施、丰富的研究积累和优秀的成果产出吸引了越来越多的国内外科研人员到鼎湖山寻求合作研究和开展学术交流。在国内，鼎湖山站与中国科学院科学与资源研究所、中国科学院植物研究所、中国科学院大气物理所、广州地球化学研究所、华南环境科学研究所、北京大学、香港大学、华东师范大学、南京信息工程大学、中山大学、暨南大学、华南师范大学、华南农业大学、广东工业大学和广州大学等数十家科研院校在鼎湖山站长期开展研究工作。在国际上，鼎湖山站与美国、德国、日本、丹麦、澳大利亚、法国、加拿大、肯尼亚等20多个国家的科研院校保持着长期的合作关系以及联合培养研究生计划，已派遣80多人次出国交流、学习和深造，呈现良好的开放态势。

鼎湖山站是国家科技基础条件平台的组成单位之一，数据资源对站内实行完全共享，对站外实行有条件共享，行政和实物资源也对国内外相关人员开放，实行来访登记、数据使用跟踪，发挥了平台更大作用。自主研发了一套野外站运营管理系统并推介到各台站使用，数据大屏适时了解数据情况。成功举办或承办了多期各类型的国际、国内学术研讨会或培训班。据不完全统计，鼎湖山站每年信息平台访问量约50000人次，为国内外科研院所、高等院校、中小学校、政府部门、企业等60多家单位，提供数据服务100多次，接待外单位从事科学研究的团队100多批（约600人次）。近年数据共享成果显著，2020-2022年鼎湖山站的网站（http://dhf.cern.ac.cn）访问 56.43 万人次，下载量近 80 GB，新增新闻252 条。2015年至今网上数据服务信息2655条，数据订单1817条、实物订单 271条；从1998年开始连续25年发布站刊《鼎湖山之窗》。数据集和数据产品还在多个渠道上开放共享，鼎湖山站在国家生态科学数据中心云平台已发布25个数据集；在中国科学数据独立发表9篇数据论文，参与10多篇；在国家生态系统观测研究网络资源服务门户包含鼎湖山的有654个；在中国科技资源共享网包含鼎湖山的有185个；在国家地球系统科学数据中心包含鼎湖山的有426个。于2021年度获得国家生态科学数据中心“信息化建设优秀野外台站”和“信息共享服务优秀野外台站”双榜首的称号。

鼎湖山站研发的台站运营管理系统

科学普及

科学普及方面，鼎湖山站充分发挥科研优势，联合所在地保护区作为全国科普教育基地、全国中小学环境教育社会实践基地、广东省自然教育、广东省环境教育基地和“珠三角”数十家大中小学的教学实习基地，每年接待大学生教学实习10多批 1500 人次，生态考察人员约 6000 人次，中小学生冬夏令营及公众科普受众10000 人次以上，指导大中学生参与实验、撰写论文等，为资源保护和生态环境理念的普及做出了突出贡献。鼎湖山站叶舒博士参与的“一分钟扯碳”系列漫画把“让天下没有难懂的低碳科学”作为奋斗目标，以“有趣、有料、严谨、诙谐”的形式传播气候变化的硬核知识。已在“人民日报客户端”、“中国环境”等权威媒体连载发布。

人才培养与队伍建设

鼎湖山站团队目前由100 多人组成，在编固定研究人员39 人，包含生态系统生态学、生态系统管理、保育遗传学、生态与进化基因组学、氮素生物地球化学、化学计量及其生态功能、陆面生物地球化学循环、碳循环与全球变化8个研究方向。技术支撑人员 5人，其中正高1人，副高2人，博导13人，平均年龄 40岁。流动人员96人，其中博士后 28 人，博士生 28 人，硕士生 31 人，辅助人员9人。其中包括中国科学院“特聘研究员”8 人、中国科学院青年创新促进会会员 4人、广东省特支计划人才 4 人次等。鼎湖山站是国家生态学人才的培养基地，研究生 60 多人次获得中国科学院优秀博士论文、院长优秀奖、国家奖学金、三好学生标兵及各种冠名奖，20 余名学生有国外交流学习经历。至2022年，已培养毕业生 162 人，博士68人，硕士74人，出站博士后41人。