随着生态环境的迅速恶化和人们对生态环境重要性认识的不断提高，生态环境保护引起各国政府的高度重视和公众的广泛关注，开展长期综合的生态监测对保护和管理生态环境非常重要。森林是陆地生态系统提供生态服务的重要组成部分，人们对森林的要求已经从传统林产品逐渐转变到生态环境方面，为了满足对森林生态系统生态要素的连续观测与清查，本文提出森林生态系统长期定位观测台站布局体系，从国家尺度、省域尺度及退耕还林工程角度开展了森林生态系统长期定位观测台站布局研究，形成不同尺度和类型的森林生态系统长期定位观测网络，并对比分析了不同尺度和类型的森林生态系统长期定位观测网络规划布局结果。本研究的主要内容如下：(1)阐述了台站布局特点，提出台站布局体系原则，以此为基础，提出台站布局体系的研究方法和步骤。主要方法包括：分层抽样、空间叠置分析、地统计学方法、合并面积指数(MCI)和复杂区域均值模型(MSN)。(2)从区划背景与目的、原则、指标和结果4个方面系统对比分析了建国以来中国的典型生态区划方案。结合中国生态地理区域系统的水分、温度指标和中国森林分区(1998)，构建中国森林生态系统长期定位观测生态地理区划，在此基础上考虑重点生态功能区和生物多样性保护优先区，构建森林生态系统长期定位观测台站布局。(3)在国家尺度上，以中国为例开展了森林生态系统长期定位观测网络布局的研究。该网络将全国划分为147个生态区，布设190个森林生态站，其中拟建设102个森林生态站，包括已建设88个森林生态站。网络布局结果可以监测全国89.29%的森林面积，72.98%的重点生态功能区面积和62.87%的生物多样性优先保护区面积。以NPP数据为基础，通过MSN模型对规划森林生态系统长期定位观测网络进行评估，其估计误差比原有网络降低82%。此外根据城市级别、人口、经济发展和污染程度布设12个城市森林生态站，其中拟建设10个生态站，已建设2个生态站。该网络主要针对中国森林生态要素进行调查，可以为研究中国森林生态服务、科学化生态效益补偿提供基础数据，为生态环境建设与保护、政治外交等提供决策依据。(4)在省域尺度上，以湖北省为例开展了森林生态系统长期定位观测网络布局的研究。首先设计森林生态系统定位观测研究网络的指标体系，基于球状模型进行普通克里格插值，与GIS的空间叠置分析相耦合，构建了湖北省森林生态系统长期定位观测网络；其次从监测范围、站点密度和决策应用3个方面对网络进行空间分析。结果表明：该网络将湖北省划分成21个分区，布设21个森林生态站，其中计划建设17个森林生态站，包括已经建设4个森林生态站。网络布局结果不仅可以监测湖北省96.53%的森林面积，96.79%功能区面积和99.62%的生物多样性保护优先区面积，而且12个森林生态站分布与湖北省4个重点生态功能区和3个生物多样性保护优先区相匹配。该网络主要针对湖北省森林生态要素进行调查，为湖北省森林生态服务和生态效益评估，及省内重大生态工程提供数据基础。(5)综合温度、水分和森林区划结合退耕还林工程分区、已有森林生态站和DEM数据，与GIS空间分析相耦合构建了退耕还林工程森林生态系统长期定位观测网络。该网络包含148个退耕还林监测区，共布设166个监测站，其中已经建设68个，计划建设98个。利用全国退耕还林县级单位数据对网络规划布局结果进行精度评价，总精度达到97.96%，同时指出了不同退耕还林区生态效益监测的主要生态功能监测侧重点。该网络可以实现对中国退耕还林工程区内生态要素的连续观测与清查，其结果为退耕还林工程的生态效益评估提供数据支撑，并为辅助决策分析提供依据。(6)从网络类型和尺度两个角度对比分析了本文构建的3个森林生态系统长期定位观测网络。相同点在于全部遵循先规划后实施的建设模式，利用GIS空间分析工具，在典型抽样思想的指导下完成整体布局研究。相同类型不同尺度森林生态系统长期定位观测网络主要区别在于国家尺度网络，主要侧重重大生态问题的长期定位观测与集成研究，旨在为生态环境建设与保护、政治外交等提供决策依据，省域尺度网络则针对湖北省内森林健康、省内重大生态工程和生态效益评估等方面开展工作。省域尺度网络是在小尺度上对国家尺度网络的细化。相同尺度不同类型森林生态系统长期定位观测网络主要区别在于退耕还林工程与中国森林生态系统长期定位观测网络具有不同研究目的和对象，在布局指标选择、布局方法、布局结果和网络监测内容上都有差别，该研究建议在相同退耕还林工程区划中的退耕还林生态效益监测站可作为区域内森林生态站的辅助观测点开展监测工作。(7)本文提出森林生态系统长期定位观测台站布局体系和构建方法，从国家尺度、省域尺度和退耕还林工程三个方面完成网络布局，为森林生态效益研究、重大生态工程辅助决策和森林经营提供决策的数据支持。森林生态系统长期定位观测台站布局是一项长期的过程，随着科学技术的不断发展，其观测平台建设、观测指标、观测方法等会不断发展和完善。本研究在构建森林生态系统长期定位观测网络的过程中也存在一定的不足，如经济林和农作物在部分斑块无法区分，可能会导致网络的观测精度出现一定偏差；退耕还林工程具体实施区域缺乏空间分布图，只能根据行政区划对布局结果进行评价等等。尽管该网络规划中存在一定不足，但国家和省域尺度以及退耕还林工程的森林生态系统长期定位观测网络可以在不同尺度对不同类型森林生态系统进行有效监测，比现存台站网络在布局理论和方法上仍有较大优势，可为生态站网络建设提供一定的参考价值和借鉴意义。