近日，我校林学院李家湘教授团队《植物生态学报》（2025年第49卷第6期）上发表了题为《植被科学画符号系统设计和标准化绘图范式——以森林群落剖面图为例》 的研究论文。该研究首次系统提出并验证了一套融合植被生态学、艺术设计与数字技术的森林群落剖面图标准化符号系统和绘图范式，解决了长期困扰植被生态学研究的群落可视化难题，为正在进行的《中国植被志》编研工作提供了关键的标准化制图工具。

森林群落剖面图是综合表达植物群落结构、生境特征与生态关系的重要科学画形式，具有信息容量大、可视化效率高的特点。然而，传统的群落剖面图长期受限于符号系统缺失、绘制主观性强、信息表达不完整等问题，影响了其科学价值的深度挖掘和应用推广。

针对这一挑战，李家湘教授团队以亚热带典型森林植被（常绿针叶林、落叶阔叶林、常绿阔叶林、竹林）为研究对象，基于详实的样方调查数据，创造性地提出并构建了一套多层级、标准化的植被科学画符号体系。该体系包含：

（1）6大元素模块与21类图形符号： 系统覆盖了群落结构绘制的核心要素。

（2）三大符号库： 建立了地形、植被（涵盖乔木层、灌木层、草本层的垂直分层、个体形态如胸径、冠幅、分枝角度等）、土壤（包括坡度、土壤质地、凋落物厚度等）三大类标准化符号库，实现了群落空间与非空间结构、种间关系及生境因子的精准、定量化可视化表达。

（3）创新性技法融合： 创新性地引入中国画写实技法与数字绘图工具（如Photoshop、“画世界”等）协同的工作流，形成了从现场草图（采用“正坡位”与“顺坡位”双窄带绘制法）到数字成图的标准化流程。

（4）规范化图版设计： 制定了包括图版样式、图线样式、标注系统、土壤图例等在内的详细绘图规范，确保图纸的科学性、一致性和可读性。

研究团队选取了4个植被类型、9个群系、11个群丛，成功绘制了33幅分图（11套完整图版），充分验证了该符号系统和绘图范式跨植被类型的普适性和可操作性。同时，团队还建立了森林群落单体植株形态数据库，为高效绘制类似剖面图提供了宝贵资源。

该研究首次为群落剖面图的科学绘制提供了系统、可操作的符号标准和绘图指南。将传统侧重示意图的群落剖面图，提升为兼具严格科学性和艺术表现力的“植被科学画”。为《中国植被志》中群丛（植被分类基本单位）的科学描述、命名与插图提供了标准化的制图工具，使群丛的分类描述更加规范化和可视化。将群落剖面图从“经验性工具”跃升为“可计算的生态数据载体”，为植被生态学、森林经营、生态修复、景观设计等领域提供了强大的可视化分析手段。

本研究得到了湖南省自然科学基金（2023JJ30995）和国家科技基础资源调查专项（2019FY202300）的资助。论文第一单位为中南林业科技大学，李家湘教授为第一作者兼通讯作者。

论文信息：

李家湘, 刘文倩, 蒋国平, 赵丽娟, 徐永福, 吴磊, 喻勋林. (2025). 植被科学画符号系统设计和标准化绘图范式——以森林群落剖面图为例. 植物生态学报, 49(6), 897-910. DOI: 10.17521/cjpe.2025.0069

全文链接： https://www.plant-ecology.com/CN/10.17521/cjpe.2025.0069