随着国家近30年重点林业生态工程的实施，中国实现了森林面积和蓄积的双增长，生态环境得到了巨大改善。但是，作为一个发展中大国，历史的原因使得我国森林的覆盖率低，质量差，服务功能弱。中国的快速发展，仍然对森林生态系统构成巨大压力，尤其是全球变暖所导致的气候的异常波动和极端气候事件增加，使森林的保护、恢复和森林健康维护面临更加严峻的挑战。在全球气候变化的背景下，结合中国森林与林业发展的基本特征和2020年乃至更长期的国家目标，如何充分认识森林生态系统的结构、过程和功能，维持中国森林的稳定健康生长和多重效益的持续发挥，是关系到国家森林生态安全的重大问题，也是我国森林生态学科面临的重大挑战。
森林生态环境与保护研究所（简称森环森保所）森林生态学科现有9个研究团队，属森林生态学、水文学和野生动植物保护与利用3个二级学科，跨林学、生态学、生物学和地理学4个一级学科，针对我国林业发展、生态环境建设、科学有效应对全球气候变化等重大国家需求和科学问题，以森林生态系统为主要研究对象，多尺度、多学科、综合性研究森林的格局、关键过程和功能，森林生物多样性形成和保育，变化环境下森林的适应与恢复，为我国的林业生态建设提供了有力的科技支撑。
以森林生态系统为对象，长期开展基础性、综合性和创新性研究
在以蒋有绪院士为代表的老一辈科学家的引领下，在中国进行了跨部门、跨地区的森林生态系统长期观测网络集成研究，建立了统一规范的森林生态系统观测指标体系、野外生态数据采集系统和数据信息系统，发展了森林生态系统功能网络研究的理论与方法，推动了生态系统生态学发展，加速了我国生态系统研究网络化进程。提高了人们对森林生态系统功能重要性和复杂性的认识，极大地推动了生态工程建设的决策和实施。随后，在此基础上，王兵研究员率团队开展了森林生态系统服务功能定位观测与评估体系研究，以生态定位站长期定位观测和第八次森林资源清查数据，首次评估了全国的森林生态服务功能的总物质量和总价值量。
在森林植被与水的关系和机理方面，刘世荣研究员、王彦辉研究员率领的团队，围绕生态水文过程耦合机制、尺度问题、土壤侵蚀机理和植被恢复等项目核心科学问题，分别在坡面尺度、景观尺度、流域尺度及尺度转换等领域进行了一系列创新性研究，取得了重要进展，产生了广泛的国际影响，提供了实现林水综合管理的科技基础和决策手段，服务生态建设。
尚鹤研究员等围绕大气臭氧污染对植物的影响和臭氧生物监测等科学问题开展研究工作。重点从非结构性碳水化合物、蛋白质组学、碳代谢、内源激素、抗性生理、化学计量特征以及土壤微生物等方面，揭示近地面大气臭氧浓度对亚热带典型树种的影响机制。
作为国内最早开展气候变化与森林问题的研究单位，刘世荣研究员、肖文发研究员等长期从事气候变化与森林生态系统的相互影响、气候变化与林业适应对策、森林和林业活动对大气碳的影响、林业活动与土壤碳动态、森林生物量和生产力等诸多方面的研究。研建了“中国区域气候模式”、“空间降尺度的气候模型Climate China”和“基于遥感的森林碳储量估测”等关键技术；初步揭示了我国主要林区气候变化规律、未来气候变化情景以及森林植被对典型区域水文、气候等的调节作用，以及气候变化对典型林区森林碳循环的影响和中国森林碳储量/通量的时空格局及其演变规律。构建了多尺度、多源数据整合的森林碳汇综合监测与评估方法体系，为我国林业应对气候变化政策决策、国际谈判和履约、国际合作等方面提供了强有力的科技支撑。
肖文发研究员等针对温室气体减排的国家需求和林业应对气候变化发展战略，充分考虑中国森林资源特点和中国林业活动的主要类型，独立开发并注册了“中国林业碳计量与核算系统（V1.0）”，构建了符合中国木质林产品国际贸易特点的碳储量估算“生产法”和国家特有的计量参数集，建立并开发了适用于区域尺度森林土壤有机碳计量的垂直分布模型。此外，还开发了森林碳计量方法学，先后由国家发改委、国家林业局和地方组织并累计培训学员达2000人以上；《碳汇造林项目方法学》和《森林经营碳汇项目方法学》已在国家发展和改革委员会备案，成为中国温室气体自愿减排交易林业碳汇项目的指导性方法学，有效地推动了国内林业碳交易和温室气体自愿减排活动。作为国际气候变化谈判和政府间气候变化委员会（IPCC）中国政府代表团技术支持单位，多次参与国际气候变化谈判和各种特别行动组会议，为代表团提供了多个对案报告，还参与起草了多个相关国家执行报告。
森林恢复的理论、模式和技术研究及国家重点生态工程科技支撑
通过国家科技支撑计划的不断支持，紧密结合国家林业生态工程建设，针对国家对天然林保护与生态恢复的理论与技术的需求，刘世荣研究员、臧润国研究员和史作民研究员等率领的研究组，系统开展了天然林林隙动态和生物多样性维持机制的研究，阐明了典型天然林树冠干扰特征和不同树种交替更新的森林循环途径，揭示了林隙时空动态对调控森林群落与环境协同变化的影响机理，以及不同生活史特性的多个物种长期共存机制，提出了天然林动态干扰与生物多样性维持的理论框架，为模拟自然的天然林动态采伐和抚育更新提供了基准技术参数。提出了天然林珍稀濒危树种保护技术、退化天然林分类与评价技术、退化天然林结构调整与定向恢复技术、退化天然林景观恢复与空间经营优化技术，建立了不同类型退化天然林的生态恢复示范模式；天然林保护与生态恢复技术成果，解决了我国天然林保护工程建设中多项关键技术问题，显著提高了退化天然林的生态恢复速度和质量、生物多样性和稳定性，改善了区域生态环境，为我国天然林资源保护工程提供的强有力的科技支撑。
肖文发研究员率领的研究组基于10多年对防护林体系布局、植物材料选择、模式配置及其生态过程与服务功能的长期生态学定位监测、试验和模拟，结合大尺度、景观格局与生态过程耦合分析，在区域尺度上，基于土地利用与环境变化、土壤侵蚀动态及其风险评估研究，提出了三峡库区生态功能区划方案；结合植被恢复土地适宜性评价和森林立地划分，研发了区域尺度防护林优化配置的多目标定量分析、类型配置及空间定位的技术；在小流域尺度上，则以拦蓄地表径流、降低土壤侵蚀、控制面源污染为综合优化目标，研发了以农林复合和山地森林小流域为代表的防护林体系及林种结构优化技术和优化配置模式；在林分尺度上，建立了防护林健康评价指标体系，从模式林选择、典型经营模式配置和经营效果评价3个方面，形成了防护林质量调控与优化经营技术体系，提出了调控经营模式3类；筛选出消落带适生植物40余种，构建了5种植被恢复模式，研发了以生物和工程措施相结合的保土护坡植被快速恢复技术；提出了以生态防护林、林农复合、生物篱、庭院生态和消落带植被恢复为主的防护林植被恢复模式系统。成果应用于长江防护林三期工程和三峡后续工作规划，产生了显著的生态效益、社会效益和经济效益。
肖文发研究员率领的研究组牵头完成了《中国森林可持续经营国家报告》，首次综合反映了新时期中国森林可持续经营进展的国别报告，以国际性和前瞻性的视角，介绍了中国森林的基本情况，尤其是提供了20年来中国森林可持续经营的主要进展和国家森林状况的综合性回顾。
臧润国研究员和王兵研究员率领的研究成队，以森林生态系统长期生态定位监测和林业资源动态数据为基础，以天然林资源保护工程（区域级、县级、森林经营单位级）和退耕还林工程（全国、省级、县级）实施的典型区域为对象，构建了天然林资源保护工程和退耕还林工程生态效益评价指标体系和评价方法，制定了天然林资源保护和退耕还林工程生态效益评价行业标准，完成了天然林资源保护工程生态效益评价和退耕还林工程效益评价国家报告，分别在东北内蒙古林区、长江中上游林区、黄土高原区等典型区域建立了生态效益评估示范基地，完成《退耕还林工程效益评估国家报告》，为国家生态工程实施提供了科学依据。
开展重点区域生物多样性形成、维持和保育深入调查和研究，促进国家生物多样性保护
臧润国研究员等在我国生物多样性关键地区，从森林植物的生活史、种群与群落的组成、结构、干扰体系和其环境条件等方面，深入开展了森林植物种群与群落的动态变化规律，发展和完善了符合我国森林生态系统实际的森林动态学理论体系，为森林经营和生态系统的管理提供了科学依据；针对我国珍贵、特有、稀有和濒危的植物如梭梭、肉苁蓉、杏黄兜兰、四合木、崖柏等，开展了开展地理分布、生物学特性、群落学、种群学、有性和无性繁殖及野外回归实验研究，结合其所在区域的社会经济条件，进行保护、扩大、繁育和可持续利用方面的理论和应用研究；针对我国主要林区和自然保护区的特点，开展了森林生物多样性的基础信息系统建立、评价、保育区划、恢复和可持续经营技术等方面的应用基础和应用研究。
李迪强研究员和肖文发研究员等率领的研究组在青海三江源、河南宝天曼、长江三峡库区等重点区域，开展了自然保护区规划、生物多样性监测与评估及保育技术的研究。先后负责和参加了系列大型野外调查研究工作：全国野生动物普查、库姆塔格沙漠科学考察、猎隼普查、国家级自然保护区自然科技资源调查、10个国家级自然保护区科学考察、环青海湖鸟类调查、三峡库区动植物调查与监测等。
此外，全国鸟类环志工作已经开展20多年，积累了大量有关鸟类迁徙的资料，了解到许多鸟类迁徙动态。全国鸟类环志中心陆军主任率领其团队，通过重新分析鸟类迁徙资料，结合迁徙通道、迁徙策略、鸟类健康状况以及栖息地利用，较为全面地掌握野生鸟类与禽流感发生情况，用以指导野生动物疫源疫病监测。首次采用国际上先进的卫星跟踪技术和禽流感病毒监测相结合的方法，对我国重要地点禽流感疫源候鸟种群的迁徙路线进行了深入研究，阐明了疫源候鸟重要的迁徙时空节点，以及候鸟迁徙在H7N9等禽流感病毒传播中的生态学机制，建立了H7N9禽流感传播风险评估体系和预警模型，提出了H7N9疫情风险分级管理具体应对措施，进一步丰富了对候鸟迁徙与禽流感传播的认识，为我国对禽流感监测与防控提供了科学依据。
“十二五”以来，森环森保所森林生态学科始终围绕国家生态建设的重大科技需求和国际森林生态学学科发展的需要，在继承传统的基础上，开拓创新。开展了森林生态学学科群建设工作，建章立制，承担国家重要科研项目，加强平台建设，创新人才培养方式，在森林的关键生态过程与效应等领域，以系统性、集成性的重大科学问题为纽带，针对大区域、大流域存在的生态环境热点问题，进行森林生态系统关键生态要素作用机理研究，取得了一批科技创新成果，为国家林业生态建设提供了有力的科技支撑。五年来，森林生态学科先后获得国家科技进步奖二等奖、湖北省科技进步奖一等奖、梁希林业科学技术奖等十项国家和省部级奖励。承担省部级以上重要科研项目347项， 在国内外知名学术刊物上发表论文565篇，出版论著20部，起草行业标准18项，在国内外产生了重要的影响，为维护国家森林生态安全做出了重要的贡献。雄关漫道真如铁，而今迈步从头越。森林生态环境与保护研究所森林生态学科将进一步秉承山水林田湖草是一个生命共同体的理念，继往开来，开拓创新，为国家生态文明建设做出新的、更大的贡献`。(张炜银)
