神州网北京9月22日讯(通讯员/孟远)本文围绕森林生态保护、生态建设、生态发展、生态规划所需要的各类专业人才，包括技能型人才、应用型人才、管理型人才的培养教育等相关工作，结合神通杯第一届大赛培养人才的核心目的，旨在我国亿万少年儿童中培养森林生态保护、生态建设、生态发展、生态规划所需要的专业人才。

森林生态系统(Forest Ecosystem)是以乔木为主体的生物群落(包括植物、动物和微生物)及其非生物环境(光、热、水、气、土壤等)综合组成的生态系统。是生物与环境、生物与生物之间进行物质交换、能量流动的自然生态科学。是森林生物与环境之间、森林生物之间相互作用，并产生能量转换和物质循环的统一体系。可分为天然林生态系统和人工林生态系统。与陆地生态系统相比有以下特征：生物种类丰富，层次结构较多，食物链较复杂，光合生产率较高，所以生物生产能力也较高。在陆地生态系统中具有调节气候、涵养水源、保持水土、防风固沙等方面的功能。

森林生态系统分布在湿润或较湿润的地区，其主要特点是动物种类繁多，群落的结构复杂，种群的密度和群落的结构能够长期处于稳定的状态。森林中的植物以乔木为主，也有少量灌木和草本植物。森林中还有种类繁多的动物。森林中的动物由于在树上容易找到丰富的食物和栖息产所，因而营树栖和攀缘生活的种类特别多，如犀鸟、避役、树蛙、松鼠、貂、蜂猴、眼镜猴和长臂猿等。森林不仅能够为人类提供大量的木材和都中林副业产品，而且在维持生物圈的稳定、改善生态环境等方面起着重要的作用。例如，森林植物通过光合作用，每天都消耗大量的二氧化碳，释放出大量的氧，这对于维持大气中二氧化碳和氧含量的平衡具有重要意义。又如，在降雨时，乔木层、灌木层和草本植物层都能够截留一部分雨水，大大减缓雨水对地面的冲刷，最大限度地减少地表径流。枯枝落叶层就像一层厚厚的海绵，能够大量地吸收和贮存雨水。因此，森林在涵养水源、保持水土方面起着重要作用，有“绿色水库”之称。

地球上森林生态系统的主要类型有四种，即热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带落叶阔叶林和北方针叶林。是陆地上生物总量最高的生态系统，对陆地生态环境有决定性的影响。生态系统是典型的复杂系统，森林生态系统更是一个复杂的巨系统。森林生态系统具有丰富的物种多样性、结构多样性、食物链、食物网以及功能过程多样性等，形成了分化、分层、分支和交汇的复杂的网络特征。认识和揭示复杂的森林生态系统的自组织、稳定性、动态演替与演化、生物多样性的发生与维持机制、多功能协调机制以及森林生态系统的经营管理与调控，需要以对生态过程、机制及其与格局的关系的深入研究为基础，生态系统的格局和过程一直是研究的重点，是了解森林生态系统这一复杂的巨系统的根本，不仅需要长期的实验生态学方法，更需要借助复杂性科学的理论与方法。

森林生态系统的组成与结构的多样性及其变化，涉及从个体、种群、群落、生态系统、景观、区域等不同的时空尺度，其中交织着相当复杂的生态学过程。在不同的时间和空间尺度上的格局与过程不同，即在单一尺度上的观测结果只能反映该观测尺度上的格局与过程，定义具体的生态系统应该依赖于时空尺度及相对应的过程速率，在一个尺度上得到的结果，应用于另一个尺度上时，往往是不合适的。森林资源与环境的保护、管理与可持续经营问题主要发生在大、中尺度上，因此必须遵循格局-过程-尺度的理论模式，将以往比较熟知的小尺度格局与过程与所要研究的中、大尺度的格局与过程建立联系，实现不同时空尺度的信息推绎与转换。因此，进入20世纪90年代以来，生态学研究已从面向结构、功能和生物生产力转变到更加注重过程、格局和尺度相关性。

森林生态系统存在广泛的时空异质性和尺度的复杂性，因此研究森林生态系统结构与功能的变化规律，需要借助多学科、交叉学科的研究方法。采用实验观测、虚拟现实、数值模拟和决策支持系统等手段，以及结合空间遥感、GPS、GIS和建模等手段，是实现森林植被格局-生态过程耦合-时空尺度转换有机结合的重要研究方法。采用多尺度(地面观测、实验室模拟测试、数值模拟、结合3S技术的空间对地观测)实测分析和分布式数值模拟技术，实现森林生态过程耦合和尺度转换，也为解决未来全球面临的重大森林资源与环境问题展示了希望。

森林生态系统发生、演化过程的长期性和人类干扰不断引起全球环境的变化，需要继续加强森林生态系统的长期定位研究，藉以积累长期的基础数据和了解森林对全球变化的长期响应规律。采用多学科协同研究，仍是森林生态系统定位研究的重要途径。森林生态学与土壤学、水文学、大气科学等学科的合作将日益加强;森林生态系统在全球变化、生物多样性保护和生物圈可持续发展中的作用将成为森林生态学的热点。作为以森林为研究对象的森林生态学，面对林业发展、森林资源的管理与开发利用以及社会对森林生态系统服务功能的需求，将更加强调森林生态系统的综合管理与可持续经营。国际上以全球变化为核心的全球生态学问题将被纳入森林生态系统的可持续经营研究之中。因此，森林生物多样性形成与维持、退化森林的恢复与重建、森林固碳与碳平衡、森林水文循环等等科学问题必将在研究森林资源的生态保育、经营管理及可持续利用过程中得以探索和解决。

纵观世界森林生态学呈现出的蓬勃发展的态势，中国森林生态学研究的水平、基础设施和科研人才等方面与世界发达国家相比还处在相对落后的阶段，也面临森林生态学发展上的若干问题。中国森林生态系统定位研究台站数量少，科技投入较低，观测设备自动化与现代化水平也相对较低。随着中国经济社会总体发展水平的提高和实施的国家可持续发展战略与西部大开发战略，国家对生态环境保护与建设日益重视，林业六大生态工程建设项目的启动，将给森林生态学的发展提供了极好的契机。

在生态学研究的数学工具上，通常采用线性方法，这样就把客观世界存在的大量非线性问题简单化了。而自然界就其本质来说，无序性、非线性是绝对的、长期的;有序性、线性是相对的、局部的和暂时的。这是自然物质自组织过程导致的物质构件的多样性、复杂性的反应，也是运用非线性科学的方法研究生态学问题的原因和首先要树立的观点。非线性科学作为一门迅猛发展的综合性科学，涉及到对确定论与随机性、有序和无序、简单性和复杂性、量变与质变、整体与局部等范畴和概念的认识上的深化，对自然科学的发展，有着深远的影响。

由此可见，培养森林生态保护系统所需各类专业人才显得尤为重要，森林生态系统直接关系到人类的生存，关系到人类的生命和健康，森林生态系统保护、建设、发展、规划等工作需要大量的高素质专业人才。大赛结合机器人时代、网络时代、人工智能时代、大数据时代、物联网时代的规律和特点，通过本文直接看到森林生态系统保护、建设、发展、规划等工作与这些时代的知识和相关技术息息相关、不可分割。通过本文让我国广大少年儿童了解技术、知识、经验与森林生态保护系统相互促进、共同发展。通过大赛挖掘他们对森林生态保护系统的兴趣爱好。