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国家林业局长江三峡库区(重庆)森林生态站有关情况

时间:2015-09-17 11:52来源:未知 作者:admin 点击:

一、研究方向与定位

1、研究方向

为提高我国森林生态观测研究水平,并且满足国家层面上和区域层面上生态环境建设的需要,长江三峡库区(重庆)森林生态站得以成立,从而可以大力促进三峡库区山地典型森林生态系统的森林群落特性、森林水文、碳--水循环、森林生理生态、生物多样性、植被恢复等领域的观测研究,为国家长期准确地提供区域森林生态系统科学基础数据,也为我国建立主要陆地生态系统服务功能及其价值评价、生态环境质量评价、预警、调控和健康诊断指标体系等基础信息指标。

此外,生态站不断积累森林生态系统相互作用等信息,能够提高整个三峡地区乃至全国人民生态环境保护意识,同时为各级政府制定有关环境保护、生态环境建设、自然资源管理、可持续发展以及全球气候变化宏观决策提供科学依据,对全球性资源保护与生态环境建设都具有重大参考价值。

{C}(1){C}森林群落特性研究

长江三峡库区(重庆)森林生态站位于重庆缙云山,植物资源丰富,具有典型的亚热带常绿森林生态系统,为开展三峡库区山地常绿阔叶林森林群落特性及演替观测和长江流域生态环境建设提供研究条件和科学依据。

2)坡面尺度森林水文生态功能研究

在坡地森林水文生态过程研究方面,利用先进的气象站,林内雨量测量装置,流量计等仪器设备进行典型森林群落类型的森林水文循环过程,水量平衡的观测研究,并通过大量实验获取森林养分循环、碳循环以及能量循环等数据,从坡面尺度上研究森林的水文生态功能。从建站以来,已经获取了大量的实测数据,开展了大量研究,取得了大量的阶段性成果。

{C}(3){C}不同流域尺度森林水文生态功能研究

    在流域森林水文生态过程研究方面,建站初就开始流域水文实验研究。在试验区利用不同尺度森林流域,开展了森林水文循环过程的观测研究。通过300多场实测降雨资料,对森林水文过程进行了研究,初步解释了不同雨强、坡度和覆被糙率之间的水文生态关系,同时通过实地取样与调查,开展不同控制条件下流域水文过程中的污染物质迁移转化关系,探讨了流域水循环过程中关键的“大气降水-地表水-土壤水-地下水”转换关系,分析人类活动对流域水循环的影响,以及流域水循环机理,识别森林流域不同尺度对水文过程变化的影响关系,对三峡库区植被建设以及三峡库区森林对生态环境的作用研究具有指导意义。

2、目标和任务

1)目标

长江三峡库区(重庆)森林生态站所在区域的森林生态系统具有典型亚热带常绿阔叶林代表性,为三峡库区乃至整个长江流域的森林生态系统研究提供极为可贵的基础平台。

建站目标就是要以本森林生态站为平台,通过长期定位适时监测,揭示森林生态系统的结构与功能变化规律,特别是森林植被在参与生物地球化学循环过程中,通过与土壤、大气、水流在多界面、多层次、多尺度上进行物质与能量交换、改变和影响区域气候、涵养水源、净化水质、保持水土资源和抵御各种自然灾害的作用。建立三峡库区生态环境及其效益的评价、预警、调控体系,分析三峡库区森林植被理水调水功能机理,分析水土流失和生态修复机理与过程,分析森林群落在生态环境建设中的地位和作用。

重庆缙云山生态站通过对森林群落本身特性及演变规律、坡地森林水文生态过程和不同森林流域尺度的水文生态过程的系统研究,为生物科学、水文科学、环境科学、土壤科学、地理科学等基础理论提供研究平台, 成为具有国际先进水平的生态学、水文学、水土保持与荒漠化防治学及相关学科的监测与研究基地,人才培养基地,开放的国内、国际合作研究基地。

2)建站任务

建立起包括森林群落特性、气象、水文、土壤等生态环境要素的观测体系,建立起集森林水文实验、森林水碳循环试验、森林生理生态观测研究等为一体的试验体系,逐步形成包括森林生态系统水碳循环、森林生理生态、森林水文功能等为核心的研究领域,为我国正在实施的林业生态工程及天然林保护工程等提供科学依据。为生态学和资源、环境科学等相关学科的发展提供野外试验和研究平台,为我国生态系统优化管理提供示范模式和配套技术,为我国社会和经济的可持续发展提供宏观决策依据。

在成果产出方面,将产生包括观测试验系列数据集、研究报告和学术论文等方面的成果,具体将包括:

森林小气候观测。

森林生态水文观测。

森林土壤性质观测。

森林水质观测。

森林生态系统观测。

二、目前保证项目进行的基础条件

1、仪器设备

现有新自动气象站1套、CR2-06型翻斗式雨量传感器14套、CR2-L型双翻斗流量传感器10套、Li-8100土壤碳通量仪1套、LI-6400XT光合测量系统1套、FLGS-TDP树干茎流仪2套、便携式多种气体监测仪1台、便携式空气负离子浓度仪1台、ET7919c快速流动综合水质仪1套、Minitrase土壤水分测定仪1套、PST水势测量系统1套、根系测量系统1套、AccuPAR冠层分析仪1台、GPS定位仪2个、大气降水降尘采集器1台、土壤剪切力仪1台、土壤紧实度仪1台等仪器设备。此外,还包括直径30cm完备土壤筛1套,以及足够的环刀,铝盒,温度计,以及各种玻璃器皿等辅助设备。

所有仪器设备所监测和实验数据均能满足相应的生态环境国家野外站试验观测指标体系要求。目前,上述仪器设备使用正常,使用率达到90%以上,观测设施和仪器设备维护采用自我维护和厂家定期维护相结合,维护状况良好。

全自动气象站,雨量仪、流量计和水位记连续全天候不间断使用,仪器维护人员每周进行一次检查和维护。实验室仪器设备每年定期两到三次检查维护。

2、试验观测场及基础设施

长江三峡库区(重庆)森林生态站自1998年建站,始终得到缙云山自然保护区管理局无偿提供试验用地的使用权。本试验观测场远离游人易接近地段,同时易于数据采集人员和设备维护人员工作,交通相对便利,几乎不受外界人为干扰和破坏。每天都会有专人对试验观测场进行巡查,确保试验观测场安全稳定地运行。

1 标准坡面径流小区水文生态观测场

本生态站实验观测场包括缙云山坡面人工标准径流小区5个(5×20m2),分别为1号针阔林混交林,2号常绿阔叶林,3号毛竹林,4号灌木林,5号裸地(对照)。

测定不同林分的径流小区地表、地下产流过程,对比分析水文循环特征。开展林冠截留特性和消能特性观测、树干茎流测定、枯落物水文功能和糙率系数测定、土壤水文功能、径流小区林地和无林地产流量的对比试验、林地不同层次C、养分、能量等循环测定研究等。

2气象观测站观测场

气象站适时监测数据(风速,风向,蒸发量,空气温、湿度,辐射,降雨量,5cm25cm45cm65cm的土壤含水量,5cm25cm45cm65cm的土壤温度)。

3 林内降雨观测场

观测不同林分林内降雨数据,数据采集可达到每10分钟采集精度,进行连续监测。

4 固定标准地观测场

设置18个林分标准样地,用于全面了解本区森林生长、生物量、林分结构、空间分布特征、树木更新与演替的规律等指标,为三峡库区典型亚热带常绿森林生态系统研究提供基本资料。

5)基础设施

长江三峡库区森林生态定位站,与重庆市林业局建立了极为良好的合作关系,当地无偿为本站提供20 m250m2的室内实验室2个。

依托单位北京林业大学校内建有森林水文实验室200 m2,土壤侵蚀实验室200 m2,防护林实验室200 m2,土壤实验室180 m2,土力学实验室40 m2

长江三峡库区森林生态定位站,已建立方便的Internet宽带接入的信息系统和数据信息在线采集传输网络连接设备,可达到远程数据传输目的。

6)人员配置

目前,本站固定人员20人(其中正高级7人,副高级5人,中级8人),平均每年有科研人员5名进行野外科学研究观测和部分室内试验,合作单位缙云山管理局有专人2名常年在站工作,以维护野外实验设施和看护试验场与野外工作站,保证野外站正常稳定运行。

3、基础数据

长江三峡库区(重庆)森林生态站严格按照国家林业局发布的中华人民共和国林业行业标准LY/T 1601-2003 “森林生态系统定位观测指标体系”(Indicators system for long-term observation of forest ecosystem(2003-8-14发布,2003-12-01实施)进行观测。从2000年到目前,累积采集数据8亿个以上。科研人员对重庆缙云山生态站所属区域进行调查和实验研究,对森林群落和土壤水文等进行了基础调查和研究。

1998年建站后,开始获取大量的森林水文生态功能监测数据,并进行大量野外和室内试验,开展了水量平衡,森林水文功能研究。所积累数据包括试验区降水、气象、坡面径流、地下径流和流域产汇流等,森林群落结构和林地土壤水分动态变化数据等。从建站以来,积累了连续高精度观测数据几亿个,建立了相应数据信息库。

1长期定位监测数据库:气象数据、林内降雨数据、地表径流数据、地下径流数据、水位数据、蒸腾数据、光合数据、土壤呼吸数据、林地蒸发数据等等

2实验数据库:生态过程研究所需要的数据,包括:土壤,植被等的水循环和水平衡;养分循环,能流过程等研究数据。

3基本资料库:生态站所在地区的社会、经济指标及示范区的基础条件方面的数据包括:生态站的本地自然条件;生态站所在地区的社会、经济统计资料;生态站的管理数据。

三、研究成果

本站成立以来,培养人才近百人,(研究生31人,博士生13人,硕士生18人,本科生36人),发表科技论文80多篇、其中SCI论文3篇、EI 收录8篇,科技成果认定2项,获得专利1项。

1 国际及国家核心学术期刊上发表的部分论文

序号

作者

论文

期刊

备注

1

Nan LiuYujie WangYunqi Wang etc.

Effect of subtropical forests on water quality in Southwestern China

AFRICAN JOURNAL OF AGRICULTURAL RESEARCH

201166354-6362

SCI

2

Shi QiYunqi WangGe Sun etc.

EFFECTS OF FOREST COMPOSITION AND SPATIAL PATTERNS ON STORM FLOWS OF A SMALL WATERSHED

JAWRA2009455),1142-1154

SCI

3

Shi QiGe Sun Yunqi Wang etc.

STREAMFLOW RESPONSE TO CLIMATE AND LANDUSE CHANGES IN A COASTAL WATERSHED IN NORTH CAROLINA

Transactions of the ASABE2009,523

SCI

4

王玉杰,王云琦,张洪江

重庆缙云山不同土地利用类型土壤结构对土壤抗剪性能的影响

农业工程学报

200622(3) 40-45

EI

5

齐实,王云琦,孙阁

峡库区森林小流域森林理水调洪功能模拟研究

北京林业大学学报

200628(5)42-51

EI

6

张晓明王玉杰夏一平

重庆缙云山典型植被原状土与重塑土抗剪强度研究

 

农业工程学报

200622(11)6-9

EI

7

王玉杰,王云琦,齐实

重庆缙云山典型林分林地土壤结构分形特征对土壤水分入渗影响

北京林业大学学报

200628(2)73-78

EI

8

饶良懿,朱金兆,毕华兴

重庆四面山森林枯落物和土壤水文效应

北京林业大学学报

200527(1)33-37

EI

9

杨海龙,朱金兆,齐实

三峡库区森林流域林地的地表糙率系数

北京林业大学学报

200527(1)38-41

EI

10

程金花,张洪江,史玉虎

三峡库区几种林下枯落物的水文作用

北京林业大学学报

200325(2)8-13

 

11

李香云,王玉杰等

缙云山两种植被类型对坡面产流的影响

北京林业大学学报

200325(5)81-84

EI

12

Nan LiuYujie Wang Yunqi Wang etc.

Soil Organic Carbon and C:N Ratio in Mountain forestlands of the Jinyun

ICECS 2010

ISTP

13

Nan LiuYujie WangYunqi Wang etc.

Effects of Forest on Soil Erosion and Sediment Yield on Sloping Land in Jinyun Mountain

IDDLD,2010

ISTP

14

冯华敏,王玉杰,王云琦等

重庆市缙云山3种森林类型的土壤呼吸特征研究

水土保持通报

201231(5)38 – 44.

CSCD-C

15

雷声坤,王玉杰,王云琦等

缙云山三种典型阔叶树光合生理特性研究

.水土保持研究

201219(2)189 –200.

CSCD-C

16

张向峰,王玉杰,王云琦等

苦竹叶片光合及水分

利用率特性

水土保持通报

201232(1)122 -126.

CSCD-C

17

赵洋毅,王玉杰,王云琦等

基于修正的 Gash 模型模拟缙云山毛竹林降雨截留

林业科学

201147(9)15-20.

CSCD-C

18

张向峰,王玉杰,王云琦 等,

银杉的光合特性

华北农学报

201126S):75-79

CSCD-C

19

孙艳红,张洪江,程金花

缙云山不同森林类型土壤特性及其水源涵养功能

水土保持学报

200620(2)106-109

CSCD-C

20

王云琦,王玉杰,朱金兆

重庆缙云山典型林分林地土壤抗蚀性分析

长江流域资源与环境
200514(6)775-780

CSCD-C

21

王云琦,王玉杰,张洪江等

重庆缙云山几种典型植被枯落物水文特性研究

水土保持学报

200418(3)41-44

CSCD-C

22

王云琦,王玉杰,朱金兆等

森林与坡面产流研究

水土保持学报

200418(5)59-63

CSCD-C

23

刘益军,朱金兆等

重庆缙云山毛竹干流量研究

西南农业大学学报

2004(3)56-61

CSCD-E

24

杨海龙,朱金兆,毕利东等

三峡库区森林流域生态系统土壤渗透性能研究

水土保持学报

200317(3)63-69

CSCD-C

25

成晨,王玉杰

长江三峡库区不同森林类型涵养水源能力比较研究

水土保持研究

200714(2)215-217

CSCD-E

26

王玉杰,王云琦,夏一平

重庆缙云山典型林分的林地土壤抗蚀抗冲性能

中国水土保持科学

20064(1)20-27

CSCD-E

27

王云琦,王玉杰,朱金兆

重庆缙云山不同土地利用类型坡面产流对暴雨的响应

中国水土保持科学

20053(4)19-26

CSCD-E

28

王玉杰,王云琦

森林对坡面产流的影响研究

世界林业研究

20058(3)12-15

CSCD-E

29

王云琦,王玉杰

森林溪流水质的研究进展

水土保持研究

200310(4)242-246

CSCD-E

        

 

 

2 科技成果和专利情况

序号

成果名称

类别

授权号

授权国

1

一种用于河道护坡的水流净化装置

实用专利

ZL201020113045.7

中国

2

理水/净水优化林分结构模式筛选技术

科技成果

 

中国

3

城市河流生态系统的生物工程修复技术

科技成果

 

中国

 

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