中國網/中國發展門戶網訊  中國長期以來高度重視自然保護地體系建設，1956年建立中國第一個自然保護區——鼎湖山國家級自然保護區（以下簡稱“鼎湖山保護區”），1993年成立中國生物圈保護區網絡。截至2025年3月，中國已有34個世界生物圈保護區，這些保護區的監測、研究與保護工作在與國際接軌的同時，也在本土化實踐中形成了自己的特色。例如，鼎湖山保護區自建立以來，特別是成為世界生物圈保護區以來，就緊緊圍繞世界生物圈保護區的使命和學科前沿開展科學研究，在生物多樣性保護、可持續發展、支持減緩和適應氣候變化等方面取得了重要進展與豐碩成果。

本文通過全面梳理鼎湖山保護區近70年的研究進展與科研監測實踐，探討科學研究如何支撐生物圈保護，總結相關經驗與啟示并以此提出相關建議，以期為世界生物圈保護區網絡的科學研究與保護提供參考。

鼎湖山及鼎湖山保護區概況

鼎湖山地處廣東省肇慶市，位于北緯23°09′21″—23°11′30″，東經112°30′39″—112°33′41″。因受副熱帶高壓的控制，北回歸線附近的陸地約2/3的區域終年干旱少雨，變成了沙漠、荒漠或稀樹草原；然而，北回歸線經過的華南及南亞地區，因受季風氣候的影響，降雨充沛、溫暖濕潤，形成了森林地帶，鼎湖山便是其中最富代表性的森林區域之一。其中，鼎湖山的季風常綠闊葉林具有400多年的保護歷史，其物種豐富、結構復雜，是嶺南地區古老的地帶性植被。由于全球同緯度帶上森林的稀缺性，以及鼎湖山森林的獨特性，使其在全球與森林有關的研究中具有很強的代表性，凸顯其重要的科學研究價值與生態環境價值。鼎湖山上除季風常綠闊葉林外，還有針闊葉混交林等其他7種植被類型，森林覆蓋率高達98%。因此，鼎湖山被譽為“北回歸沙漠帶上的綠色明珠”。

正是因為鼎湖山森林的悠久性、獨特性、復雜性、完整性，中國科學院華南植物園于1956年在此建立自然保護區，這是我國第一個自然保護區，也是唯一隸屬中國科學院的保護區，由中國科學院華南植物園負責管理。1979年，鼎湖山保護區成為中國首批加入聯合國教育、科學及文化組織（簡稱“聯合國教科文組織”）“人與生物圈計劃”（MAB）的世界生物圈保護區。鼎湖山緊挨肇慶市鼎湖區，鼎湖山保護區因此成為中國離城市最近的自然保護區之一，也是距離城市最近的“原始森林”。

鼎湖山保護區覆蓋整個鼎湖山，總面積為1155公頃。早在20世紀70年代，鼎湖山保護區就在全國率先劃分為絕對保護區和一般保護區。其中，絕對保護區實行全封山，嚴禁一切干擾和破壞森林的行為；一般保護區實行半封山，允許割草、扒樹葉和撿拾直徑不超過5厘米的小枝。1988年，鼎湖山保護區又明確提出了3個功能區（核心區、緩沖區和過渡區）的分區與管理；2001年，根據《中華人民共和國自然保護區條例》，鼎湖山保護區對3個功能區進行了調整，并將過渡區更名為實驗區，形成了目前的分區格局。其中，核心區、緩沖區和實驗區面積分別為800、220和135公頃，分別占保護區總面積的69.3%、19.0%和11.7%。

鼎湖山的研究歷程及進展

 3個階段的研究概況

早期：植物和生態調查及生物多樣性監測階段。早在1861—1862年，由英國學者T. Sampson在鼎湖山采集到首批模式標本大葉石上蓮（Oreocharis benthamii Clarke）和盾果草（Thyrocarpus sampsonii Hance）后，便開啟了鼎湖山的植物標本采集與科學研究，并持續至今。鼎湖山的生態監測最早可追溯到20世紀50年代：從1950年開始，研究人員進行林分改造的試驗研究；中山大學生物學系自1953年開始對鼎湖山植物和土壤進行調查；中山大學地理系1958年開展景觀調查與大比例尺景觀圖繪制，1959年開始對典型群落進行小氣候監測。自鼎湖山保護區成立以來，研究人員就對區域內的植物多樣性開展監測研究，采集了3萬多號臘葉標本，并于1976年出版了《鼎湖山植物手冊》。1975年，鼎湖山保護區建立氣象觀測站并開始氣象觀測。早期階段開展的僅僅是零星的、不系統的監測研究。1978年，廣東鼎湖山森林生態系統國家野外科學觀測研究站暨中國科學院鼎湖山森林生態系統定位研究站（以下簡稱“鼎湖山站”）正式成立，并對鼎湖山的水、土、氣、生做系列本底調查，建立了一批森林永久觀測樣地及森林水文和小氣候梯度觀測設施。到1985年，基本完成了鼎湖山的本底調查工作，并繪制了保護區地質地貌圖、土壤類型分布圖、森林植被圖等。這些生態調查和生物多樣性監測本底數據為鼎湖山的分區管理和優先保護對象的“一對象一策略”提供了重要指導。

中期：生態系統結構功能和動態研究階段。鼎湖山站于1982年建立了2000平方米的季風常綠闊葉林永久樣地，1992年擴大為10000平方米。利用樣地開展了典型森林生態系統的結構與功能、光能利用效率、生物量、生產力、森林群落構建及其動態等方面研究，填補了該地區地帶性森林生態系統生產力研究的空白，同時還開展森林水文、土壤養分、凋落物動態等長期定位觀測工作。1988年，鼎湖山站加入中國生態系統研究網絡（CERN），開展以地帶性森林生態系統結構與功能為主的各項研究工作，并積極尋求與國內外相關科研機構開展生物多樣性保護及維持機制、人為干擾對森林生態系統影響等方面的研究，尤其是在森林生態系統養分循環及群落動態學、水文學過程等方面的研究取得重要進展。這些研究為鼎湖山在區域經濟發展及人為干擾脅迫下的主要保護對象——季風常綠闊葉林的結構、功能、動態和服務的維持提供了生態系統適應性管理的系統解決方案，支撐了鼎湖山及周邊地區的社會、經濟、生態可持續發展。

近期：綜合研究階段。21世紀初期，鼎湖山站基于前期建立的永久樣地和基礎設施獲取的數據，在生態系統結構和功能研究方向取得了突破性的成果。鼎湖山站發現季風常綠闊葉林的結構發生了變化，有向灌叢化逆向演替的趨勢；發現超過400年的成熟森林土壤仍然具有較大的碳匯功能，提出生態系統“非平衡理論框架”，相關成果入選2006年“中國基礎研究十大新聞”。同時，在全球環境變化與人為干擾持續加劇的雙重壓力下，鼎湖山站開始研究多尺度環境脅迫因子與生態系統響應機制間的耦合關系，并建立了一系列觀測設施和控制實驗平臺，包括2002年建立通量觀測塔用于生態系統碳水通量監測；隨后，又陸續建立一系列關于全球變化因子控制（氮沉降、酸沉降、降水變化、增溫等）的長期實驗平臺，用于開展鼎湖山森林生態系統對全球變化響應與適應研究。2005年，中國科學院華南植物園建立了南亞熱帶常綠闊葉林20公頃固定樣地（以下簡稱“鼎湖山大樣地”）和大型集水區，以用于生物多樣性和長期生態水文監測。2000年以來，鼎湖山站主要側重開展森林生態系統碳、氮、磷、水循環及其耦合過程對全球變化的響應與適應規律研究，試圖揭示南亞熱帶森林生態系統碳的源匯功能。2011年開始聚焦森林生態系統服務功能，重點探究全球變化背景下常綠闊葉林生態系統服務功能的動態趨勢及其演變機理。鼎湖山大樣地加入中國森林生物多樣性監測網絡（CForBio），為生物多樣性維持機制等方面的研究作出了貢獻。目前，鼎湖山站正在打造“天空地一體化”立體觀測研究平臺，將在鼎湖山新建一座60米高的主塔，并把原來高27米的副塔增高至30米，以服務于國家“雙碳”目標及粵港澳大灣區發展需要。這些研究在促進鼎湖山生物多樣性維持和可持續發展、減緩和應對氣候變化方面發揮了重要作用。

與“人與生物圈計劃”有關的研究進展

生物多樣性研究。鼎湖山是中國最早開展生物多樣性研究的平臺之一。鼎湖山現有野生高等植物1948種，記錄有獸類43種、鳥類277種、兩棲類23種、爬行類59種、魚類25種、已鑒定昆蟲996種；有國家重點保護野生動物73種，其中一級7種、二級66種；以鼎湖山采集的模式標本命名的物種達202種，包括植物63種、動物68種、菌物71種；以“鼎湖”命名的物種共44種，包括植物18種、動物11種、真菌4種、細菌11種。有關生物多樣性的研究主要圍繞森林群落結構、功能、分布格局和動態等方面。在鼎湖山森林中，一系列的研究發現：樹木物種主要呈現聚集分布；群落構建的確定性過程和隨機過程存在空間尺度效應；個體資源分配模式對群落結構和功能有重要影響；中性過程與生態位分化共同驅動南亞熱帶樹種的共存機制；生態策略在空間分布上表現出垂直分異特征。通過長期生態監測和生態系統功能研究，了解了鼎湖山保護區中格木、穿山甲等珍稀物種的生存狀態、分布范圍及受到威脅的因素，從而制定了有效的保護措施，擴大了這些珍稀物種的種群。

全球變化研究。鼎湖山站關于全球變化的研究始于20世紀末?；谟谰脴拥氐拈L期監測，發現全球變化導致鼎湖山地帶性常綠闊葉林在過去30多年間朝著灌叢化的方向逆向演替，提出了受酸沉降影響嚴重的鼎湖山森林的酸度仍可恢復的觀點?；陂L期通量觀測數據，研究表明極端氣候事件帶來的最大葉片羧化速率動態變化和生態系統呼吸滯后效應是調控亞熱帶森林固碳年際變異的重要因素；發現鼎湖山森林在旱季比雨季吸收更多的碳，季節性干旱導致亞熱帶森林固碳量增加?；诘两甸L期控制實驗，發現氮沉降降低群落原有物種多樣性，利于新物種遷入并改變群落演替方式；揭示了長期氮沉降調控熱帶森林土壤碳排放的格局及機理，為氮沉降促進熱帶森林土壤碳固持現象提供了重要證據；提出了土壤碳吸存假說，揭示了氮沉降促進熱帶森林捕獲大氣碳的機理；指出富氮豆科樹種具有更高的¹⁵N截留能力；闡明了長期氮和磷添加可能會影響亞熱帶森林底層土壤碳的穩定性，并指出未來研究需要更多地關注森林不同土層有機碳的穩定性及其驅動機理?；谒岢两悼刂崎L期實驗，發現土壤磷轉化對酸雨的響應具有季節性差異，植物在雨季可以調動菌根真菌促進閉蓄態磷的溶解，緩解酸化引起的磷限制；證明在酸沉降影響下，土壤有機碳含量增加?；谏鷳B系統位移（自然增溫）實驗，鼎湖山站發現氣候變暖對樹木功能性狀及其可塑性有著顯著的影響；闡明了控制增溫下植物和微生物不同步的熱適應驅動了生態系統由碳源轉變為碳匯；發現增溫激活了植物多種磷獲取策略以維持較高的磷需求，緩解了植物磷限制；指出增溫影響下植物氮需求增強和土壤氮供應降低導致生態系統氮循環更封閉，緩解了南亞熱帶高氮沉降帶來的氮污染風險。鼎湖山森林生態系統對氣候變化的響應機制、物種遷移模式的變化等研究結果被聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）報告引用且被國家行動計劃采用，為國家制定適應和減緩氣候變化的策略提供了科學依據。

人與自然和諧共生研究。鼎湖山保存有400多年的原始林，長期被視為人與自然共生研究的典型案例，但在20世紀初的過度砍伐也導致部分原始林退化為次生林。自建立鼎湖山保護區后，開展了自然生態恢復和人工促進恢復的試驗研究，如生物防火林帶的研究成果成為南亞熱帶森林修復的參考系統，并在生態保護、可持續發展及文化傳承等方面進行了大量示范應用。鼎湖山具有極高的生物多樣性，在自然演替過程中，植物-土壤-微生物建立的互惠關系，促進了生態系統的穩定。鼎湖山的森林覆蓋率達98%，年徑流量超1300萬立方米，具有重要的水源涵養和碳匯功能，也是肇慶市重要的水源地之一。鼎湖山成熟森林（林齡>400年）仍可持續固定土壤有機碳，具有持久碳匯的強大功能。對鼎湖山碳儲存的經濟價值進行量化研究發現，鼎湖山每年平均吸收5300噸碳，相當于人民幣330萬元的經濟增加值。通過建立“核心區-緩沖區-實驗區”的分區管理模式，鼎湖山實現了生物多樣性恢復與生態系統服務功能的提升，野生維管束植物從建區時的1284種增至目前的1778種，核心保護對象季風常綠闊葉林從不足130公頃擴展至220多公頃，基于良好的植被恢復和保護，動物多樣性更加豐富，鳥類、獸類等不斷出現新分布種，形成了“自然恢復為主、人工幫助為輔”的中國方案。鼎湖山站的這些研究有助于區域水源保護、氣候調節，減緩人類干擾對生態系統服務功能的影響，并為制定保護政策以維持和提升生態系統服務功能，提升社區參與度，實現經濟發展與生態保護的雙贏提供了支撐。

啟示和建議

通過梳理鼎湖山保護區近70年的研究與保護成果，同時結合中國乃至全球生物圈保護區的成功經驗，可獲得以下5個方面的啟示與建議。

基于研究的保護具有強大生命力。如果說鼎湖山是植物學家在植物資源調查過程中為了保護自然資源和開展科學研究而建議政府設立保護區的話，那它成為世界生物圈保護區后，一直堅持研究（research）支撐保護（resolution），以及在保護實踐中探索科學問題的“雙向2R”模式，實現了科研不僅要“在”保護區，更要“為”保護區?？茖W研究特別是長期定位研究是深入了解生態系統、精準實施保護措施的關鍵所在。例如，通過監測和研究各類植被生態系統特征與規律，為保護和恢復提供理論指導；又如，通過對生態系統服務功能的研究，探索保護區的可持續發展模式?？茖W研究在對鼎湖山的生態學認識、保護和利用方案、可持續發展路徑選擇等方面都發揮著重要的作用。

通過國際合作提升水平和知名度。鼎湖山保護區積極與美歐科研團隊開展國際合作。通過國際合作，不僅引進了國際先進的保護理念、技術和管理經驗，還提升了自身在國際生態保護領域的知名度和影響力，為保護區的高質量發展注入了新動力。例如，在美國和中國人與生物圈國家委員會合作項目的推動下，通過開展鼎湖山人為活動對森林生態系統結構與功能影響研究，提高了鼎湖山的科研和管理水平；又如，在與美國史密森研究院的合作中，學習到了國外在生態系統長期監測方面的先進技術手段，優化了自身的監測體系。通過智能化升級改造，該監測體系引領著中國生態系統研究網絡野外臺站的信息化，同時為保護區的防火和野生動植物監測提供實時自動化服務。鼎湖山站還吸引了大量生態學、經濟學、社會學學者開展合作研究，這些跨學科研究為解決復雜的生態問題提供全方位視角，也為制定更有效的保護政策和管理措施服務?？傊?，鼎湖山保護區的國際合作提升了我國在國際生態保護領域的話語權，也共同推動了全球生物圈保護事業的進步。

科研成果為政府決策和社會參與提供依據。生物圈保護區理念提倡的科研不僅是科學家的科研，它還十分重視當地人民和政府的參與。政府和社區重視科學研究可為管理決策和社區發展提供支撐。當地政府基于對保護和協同發展的研究結果，持續加大森林防火和生物入侵防控的財政投入，出臺一系列優惠政策鼓勵保護區周邊社區發展生態友好型產業，減少對保護區生態資源的依賴，生態評估結果為保護區的利益相關者參與、治理、資金和資源調動等管理決策提供有力的支持?；诳茖W研究的社區廣泛參與也為保護工作增添活力。例如，對鼎湖山負氧離子的科學觀測得知其負氧離子濃度最高達10.56萬個/立方厘米，是全國負氧離子濃度最高的保護區與旅游景區之一（鼎湖山亦是國家5A級旅游景區），由此吸引了更多游客，增加了社區旅游收入；而且志愿者、社會組織等社會力量通過參與科普宣傳和生態修復等活動，形成了共同關注、共同參與保護的良好氛圍。

基于科學研究的科學普及非常重要。鼎湖山保護區重視科普工作，通過建設科普場館和自然教育徑、開展自然教育活動等方式，創新科普形式和手段；同時，結合科研成果與現代信息技術，向公眾普及生態保護知識、傳播生態文化，使得越來越多的人了解到保護區的重要價值，從而增強公眾對生態保護的責任感。例如，通過對鼎湖山成熟林可持續積累有機碳、發現新物種等科學研究成果的傳播，提高了公眾對生物圈保護的認識和理解，促進了公眾參與生物圈保護的意識與行動?？茖W普及不僅能減少人為破壞生態環境的行為，還能促進生態旅游等綠色產業的健康發展，實現生態保護與經濟社會發展的良性互動。

自然保護與區域發展相協同。1979年加入世界生物圈保護區網絡后，鼎湖山保護區在管理中融入生物圈保護區的理念，與周邊社區建立以生態補償為基礎的共管機制，推動生態保護與文旅融合，通過發展生態旅游，延伸綠色經濟，支撐區域可持續發展。目前，鼎湖山每年吸引200多萬人次的游客前來觀光度假，僅門票收入就超過5000萬元。豐富的旅游文化活動促進了周邊餐飲、文化、土特產、紀念品等產業的發展，從而帶動周邊社區居民的就業與生活水平提升。此外，鼎湖山潔凈而充沛的水源為當地社區提供了另一條致富之路。目前，當地利用鼎湖山水源或鼎湖山品牌的飲用水企業至少有13家，其中有多家每年上繳利稅超過1000萬元，飲用水的生產與銷售成了當地部分社區、街道和居民的重要收入來源。當地社區得到發展、居民生活得到改善后，他們對鼎湖山的保護也就會變得越來越自覺。例如，保護區每年招聘的數十名志愿者中絕大多數都是周邊社區的居民。這些居民之所以樂于充當志愿者，根本原因就是他們從保護中獲得了實實在在的益處，并把鼎湖山當成其“精神家園”和“財源”。正是這種相互支持、相互促進，使人與自然和諧共生的理念在鼎湖山保護區得到很好的踐行。

總之，鼎湖山保護區基于科學研究的保護工作取得了較好成效，為中國乃至全球提供了多方面的經驗和啟示，不愧是“中國自然保護區的旗幟”。在未來的生物圈保護工作中，可以充分借鑒鼎湖山保護區的“雙向2R”模式，強化科學研究、拓展國際合作、促進政府與社會力量協同、做好自然教育工作，共同為全球生態系統的健康穩定和生物多樣性保護貢獻力量，推動實現人與自然和諧共生的美好愿景。

（作者：夏漢平、劉菊秀、魯顯楷、任海，中國科學院華南植物園；《中國科學院院刊》供稿）