近日

科技部發(fā)布通知

批準建設(shè)69個

國家野外科學(xué)觀測研究站

由福建省科學(xué)技術(shù)廳主管

依托我校建設(shè)的

“三明森林生態(tài)系統(tǒng)野外科學(xué)觀測研究站”入選

作為我校首個國家野外臺站

“三明站”將有力支撐學(xué)校“雙一流”建設(shè)

和地理學(xué)、生態(tài)學(xué)等學(xué)科的發(fā)展

01

初衷：把論文寫在大地上

三明站位置及站址大樓

“三明森林生態(tài)系統(tǒng)野外科學(xué)觀測研究站”（以下簡稱“三明站”）毗鄰三明市格氏栲自然保護區(qū)，所在區(qū)域?qū)僦袊鴣啛釒�東部浙閩山地常綠闊葉林生態(tài)區(qū)，是中國東南部唯一具全球意義的生物多樣性保護關(guān)鍵區(qū)、中國大陸年降雨量大于1600 mm常綠闊葉林分布區(qū)、我國杉木人工林中心產(chǎn)區(qū)，同時也是我國大陸受東亞季風(fēng)和厄爾尼諾南方濤動及臺風(fēng)影響最為顯著的地區(qū)。

“三明站”由楊玉盛教授領(lǐng)銜建設(shè)，以三明莘口格氏栲自然保護區(qū)觀測點為中心，同時涵蓋三明金絲灣森林公園觀測點，旨在針對我國應(yīng)對氣候變化、生態(tài)文明建設(shè)和碳中和的重要戰(zhàn)略需求，瞄準國際全球氣候變化和生態(tài)學(xué)研究的前沿，重點揭示東南沿海山地主要森林生態(tài)系統(tǒng)（常綠闊葉林和杉木人工林）對模擬氣候變化的響應(yīng)、適應(yīng)機理以及生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性機制，回答全球變化尤其是變暖是否會削弱亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的重大科學(xué)問題。該站強調(diào)高頻、自動化監(jiān)測技術(shù)、天-空-地聯(lián)合觀測技術(shù)等碳匯監(jiān)測技術(shù)研發(fā)，發(fā)展森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的監(jiān)測技術(shù)體系，建立、發(fā)展和完善亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)與全球變化定位監(jiān)測體系。該站將打造成為福建省國家生態(tài)文明試驗區(qū)的重要科技研發(fā)、政策咨詢和科研示范基地。

綜合觀測場和輔助觀測場示意圖

杉木幼林土壤增溫試驗平臺

常綠闊葉天然林和杉木成熟林土壤增溫試驗平臺

中宇宙土壤增溫試驗平臺與隔離降水試驗平臺

人工林碳匯高頻監(jiān)測技術(shù)

“三明站”于2004年建站，2018年12月入選福建省首批野外科學(xué)觀測研究站建設(shè)名單，2020年12月入選國家野外科學(xué)觀測研究站擇優(yōu)建設(shè)名單。自建站以來，先后建成自然觀測場、全球氣候變化控制試驗平臺、森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能提升研究平臺。其中天然林和人工林大型野外增溫實驗是亞熱帶地區(qū)唯一的增溫平臺。站內(nèi)有儀器研發(fā)中心及多個功能實驗室，儀器設(shè)備總值4000多萬元，擁有自主研發(fā)的土壤碳通量自動監(jiān)測系統(tǒng)，林木地上和根系物候、土壤微生物物候和環(huán)境多因子實時監(jiān)測系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)。同時利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)樣地管理、儀器維護、數(shù)據(jù)分析的智能管理。近5年承擔國家重大基礎(chǔ)研發(fā)項目、國家自然科學(xué)基金重點、杰青、優(yōu)青、面上等項目70余項，到位經(jīng)費7000多萬元；獲省級獎項6項，發(fā)明專利和實用新型專利12項；在包括Nature、Nature Communication、Ecology Letters、Global Change Biology、New Phytologist等主流SCI期刊發(fā)表110余篇論文。積累了大量長期監(jiān)測數(shù)據(jù)和土壤、植物樣品及標本，建立了完善的管理制度，社會服務(wù)、對外開放與國內(nèi)外學(xué)術(shù)合作交流成效顯著。

02

駐守：讓大山見證青春

在三明站，有一個長期扎根深山老林，以亞熱帶常綠闊葉林與杉木人工林為主要研究對象，開展亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)生物地球化學(xué)循環(huán)等研究工作的團隊——“濕潤亞熱帶山地生態(tài)地理過程”教育部創(chuàng)新團隊。他們專注于氣候變化背景下森林碳氮循環(huán)過程研究，將大數(shù)據(jù)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入到野外定位觀測研究中，實時同步監(jiān)測大氣-植物-土壤連續(xù)體的各部碳通量、生物與非生物要素。

團隊緊抓“森林碳匯精確計量”這一國際生態(tài)科學(xué)研究的前沿熱點，長期駐扎在福建三明的山林中，通過大量的野外觀測獲取森林中碳循環(huán)的過程數(shù)據(jù)，重點研究亞熱帶常綠闊葉天然林、次生林及典型人工林的結(jié)構(gòu)、功能、過程及其對全球變化的響應(yīng)與適應(yīng)，突破了我國森林碳匯計量缺乏本土數(shù)據(jù)的研究難點，有效提高我國在國際氣候談判中的話語權(quán)，既適應(yīng)我國經(jīng)濟社會發(fā)展的科技應(yīng)用，又是我省生態(tài)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化的現(xiàn)實需求，為福建省的碳中和戰(zhàn)略提供數(shù)據(jù)支撐。

濕潤亞熱帶山地生態(tài)地理過程”教育部創(chuàng)新團隊

在山林中建設(shè)實驗樣地的工程難度很大，團隊成員克服交通不便、道路濕滑等惡劣條件，在泥溝草叢中徒步爬坡上山。由于坡度陡，操作時難以站穩(wěn)，勞動效率較低，僅僅布設(shè)加熱電纜就花了近半年時間。當前野外觀測設(shè)備依賴進口，靠外國進口，要花費大量的國家外匯儲備，唯有自主研發(fā)，才是開展大規(guī)模研究的關(guān)鍵所在。為了突破技術(shù)瓶頸，團隊成員常年與大山為伴，為了驗證其可靠性與耐受性，通宵達旦是常有的事。目前，該團隊已經(jīng)有了近百種自主科研創(chuàng)新，節(jié)省外匯1.2億元。為了更好地監(jiān)測森林生態(tài)系統(tǒng)，科研團隊還建立物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)與云計算平臺，實現(xiàn)對碳排放動態(tài)變化的高頻觀測，以數(shù)字化的方式反映和還原植被生長的唯一和不可復(fù)制的真實過程。經(jīng)過努力，團隊已經(jīng)積累包括氣象、植被、水文、生物多樣性、土壤理化性質(zhì)、微生物及土壤動物、溫室氣體排放等長期監(jiān)測數(shù)據(jù)集，保存土壤、植物樣品及標本共約50000多份。

試驗樣地工程建設(shè)

自主研發(fā)的太陽能供電系統(tǒng)和土壤碳通量高頻監(jiān)測系統(tǒng)

03

展望：“碳”索綠色未來

“三明站”將根據(jù)國家“十四五”規(guī)劃的要求，把碳達峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局，積極布局與碳中和有關(guān)的森林碳匯科研和監(jiān)測項目，完善森林碳匯動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)以及完善更合理的森林碳匯核算方法，努力發(fā)展成為國內(nèi)一流、國際上有較大影響力的亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)與全球變化領(lǐng)域科學(xué)研究、學(xué)術(shù)交流、人才培養(yǎng)和教育培訓(xùn)基地。

開展野外調(diào)查

相關(guān)科研教學(xué)團隊在三明站合影

據(jù)悉，“三明站”將在未來五年中，著力在四個方面努力取得突破。

1. 長期監(jiān)測我國東南沿海山地典型亞熱帶常綠闊葉林（米櫧、甜櫧為優(yōu)勢種）和世界最大人工林杉木林生態(tài)系統(tǒng)多界面、多尺度碳、氮、水生物地球化學(xué)循環(huán)過程的相互耦合。建立、發(fā)展和完善亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)長期定位監(jiān)測體系。

2. 不斷提升三明站科技創(chuàng)新能力，通過自主研發(fā)一系列高分辨率、自動化監(jiān)測設(shè)備及大數(shù)據(jù)質(zhì)量控制與人工智能深度挖掘的數(shù)據(jù)軟件產(chǎn)品，開發(fā)天-空-地聯(lián)合觀測方法的研發(fā)和數(shù)據(jù)同化融合技術(shù)，發(fā)展亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能特別是碳匯的監(jiān)測技術(shù)體系，在亞熱帶森林生態(tài)服務(wù)功能監(jiān)測和保護管理上起到表率與提供示范樣板。

3. 注重全球氣候變化多因子控制實驗，特別是開展全球變暖背景下常綠闊葉林和杉木人工林的對比控制實驗長期定位研究，建設(shè)完成大、中以及微宇宙三種尺度氣候變化模擬試驗平臺，并結(jié)合智能環(huán)境控制監(jiān)測等，為我國亞熱帶全球變化研究方面發(fā)揮示范作用。

4. 經(jīng)過5-10年努力發(fā)展成為國內(nèi)一流、國際上有較大影響力的亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)與全球變化領(lǐng)域科學(xué)研究、學(xué)術(shù)交流、人才培養(yǎng)和教育培訓(xùn)基地，成為福建省生態(tài)文明實驗區(qū)的重要科技研發(fā)和政策咨詢中心，服務(wù)于我國碳中和、應(yīng)對氣候變化和生態(tài)文明建的國家重要戰(zhàn)略需求。

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來源：校官網(wǎng)、地理科學(xué)學(xué)院

視頻：福建新聞聯(lián)播

編輯：夏瑜晰

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