江西大岗山森林生态系统国家野外科学观测研究站
新闻公告
中国科学院遥感与数字地球研究所肖青团队科研人员赴江西大岗山国家级森林生态站开展科学研究
作者: 大岗山站 更新时间: 2018-09-11

2018年9月8日~9月9日,中国科学院遥感与数字地球研究所肖青主持在研的“测绘地物波谱本底数据库建设”项目组成员游冬琴博士等一行10人,在大岗山森林生态站杉木林、毛竹林和常绿林,依托林内铁塔,开展“典型地物波谱和配套参数的测量”的相关科研观测研究。

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游冬琴博士介绍到,本项目是科技部的基础专项,由中科院遥感与数字地球研究所肖青老师主持,由东北地理所、北京师范大学、西南大学等几家单位参与的专项研究。项目拟构建覆盖定位基础、水系、居民地及设施、交通、地貌、土地与植被等基础地理要素含人工目标、水体、岩矿、植被、土壤和冰雪共6种地表类型的测绘地物波谱本底数据库。由以下4项研究任务组成:(1)测绘地物波谱本底数据库规范与设计;(2)现有波谱数据整编、全国范围波谱数据采集和汇交;(3)测绘地物波谱本底数据库及平台建设和共享;(4)基于测绘地物波谱本底数据库的应用示范。通过测绘地物波谱本底数据库设计,整编现有地物波谱数据及其配套参数,补充采集测绘应用需求的地物波谱数据,建立我国自主知识体系的测绘地物波谱本底数据库,开展应用示范和实现开放共享。

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项目充分利用已有遥感、农业、水体、林业等相关行业的野外试验台站作为依托,保证典型地物全波段光谱采集实验的科学性和实施性。针对全国森林冠层的光谱数据极其匮乏的现状,在东北、华东和华南等全国最重要的森林覆盖区域,结合全国林业局已有和拟建的森林试验站点规划,进行加密布点,旨在补充目前全国森林光谱数据的缺口。

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本次开展的野外实验旨在于2018年8月-9月开展华南地区典型地物波谱测量试验,由浙江师范大学、浙江农林大学协助,针对典型地被覆盖物选择代表区域测量可见光反射率和红外发射率,并取样测量生化参数和测量配套结构参数,形成完整波谱数据集。本次依托大岗山森林生态站铁塔,测量典型植被波谱,作为遥感解译的基础参数对照和本底数据库。实验操作相对简单,具体做法为将探针对准白板,作为对照测量,然后将探针再对着需要测定的树种的冠层顶部进行测定,获取不同树种对光的反射光谱,作为遥感解译的对照数据库,该实验需要借助于生态站的实验观测铁塔。

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此外,对于观测的树种进行光合速率、叶面积指数、树高等指标的测定,并采集所测定的树种的叶片,进行叶绿素含量、有机质含量、矿质元素等相关指标的测量,将这些数据作为基本参数,为后期的遥感解译提供参照。

采用Li6800光合测定仪测定植物的光合速率,该套仪器是目前测定植物光合速率最前沿的一套仪器,操作界面简单,预热时间短。在仪器的操作界面中,首先选定二氧化碳和水的值,预热一两分钟,等待指示等变成绿色后,即可用测定室夹住叶片进行光合作用的测定。在操作界面可以看到光合速率、胞间二氧化碳浓度、气体流速等相关参数值,数值稳定后会显示为一条直线,大约两分钟左右完成一个样本的测定。一般是选择测定树种的三个叶片,取平均值作为该树种光合速率。

 

采用LAI—2200C叶面积指数测定仪获得样地树种的叶面积指数,该仪器通过实验样地测定值与样地外参照值的对比,求算出所测样地的叶面积指数。该仪器可用于农田、林地和草地等,具有广适性。仪器的原理是采用在样地内发射的光谱面积和对照区光谱面积的差值求算出叶面积指数。就本次在大岗山森林生态站林地的测定而言,将仪器设定为林内测定8个点,与非林地做2次空白对照,测定结束会后自动出现叶面积指数值。

 

采用DISTO测距测高仪测定样地内的树高、株距等,该仪器采用的是激动测定,用仪器显示屏内的测定点对准需要测定的高程点,点击测定,会自动出现高度和距离值。

实验测定结束后,游博士一行表示,大岗山森林生态站野外实验设施齐全,观测仪器先进,单就铁塔数量而言,在全国生态站中都是遥遥领先。非常欣慰能够来到江西大岗山森林生态站,依据3个铁塔开展毛竹、丝栗栲、木荷等相关树种的植被波谱测定,填补了亚热带地区相关树种波普数据的空白,丰富和完善了项目所需测树种的数据库。

随后,游博士一行参观了大岗山森林生态站的模拟沙盘。刘胜涛博士在模拟沙盘前向大家介绍了这次实验观测的3个铁塔的相对位置、塔群的相关分布及塔群集中观测不同林分类型不同林层高度的水、热、碳通量等相关情况;系统介绍了大岗山森林生态站的嵌套式水文观测及样地内开展的其他相关实验等。

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随后,在刘胜涛博士的引导下,大家一同参观了大岗山森林生态站气象观测场,刘胜涛博士对场区内的空气质量监测仪、负离子监测仪、气象站、雨滴谱仪等进行了介绍,同时回答了大家感兴趣的负氧离子的问题。刘胜涛博士介绍到,空气负离子通常又称负氧离子,是指获得1个或1个以上的带负电荷的氧气离子,小粒径负离子,有良好的生物活性,易于透过人体血管屏障,进入人体发挥生物效应。具有镇静、镇痛、镇咳、止痒、利尿、增食欲、降血压之效,可以使人们感到心情舒畅,治理慢性疾病,因此又被称为“空气维生素”、“空气维他命”及“长寿素”等。而且,随着森林生态旅游的兴起及人们保健意识的增强,空气负离子作为一种重要的森林旅游资源已越来越受到人们的重视,其对人体健康十分有益,能够改善肺器官功能,增加肺部吸氧量,促进人体新陈代谢,激活肌体多种酶,改善睡眠质量,提高人体免疫力、抗病能力。

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游博士一行表示,此次来大岗山森林生态站开展观测实验,不仅获取了数据上的丰收,同时也获得了一些林业上先进的理念和知识的科普,是实验数据和科普知识的双丰收。


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