2018年5月29日,中国林科院森环森保所王小艺副所长在中国林科院亚林中心的谭新建主任和钟秋平副主任的陪同下赴大岗山森林生态定位研究站考察,并对站上的研究工作进行了指导。
首先,王慧博士通过大岗山森林生态站的模拟沙盘给王所长等人介绍了大岗山森林生态站的主要生态观测布局。大岗山森林生态站位于江西省分宜县境内,属亚热带季风湿润区,主要观测植被类型为常绿阔叶林、毛竹林和杉木林等。大岗山生态站作为森环森保所唯一一个国家级森林生态站,站区面积1万hm2,建有综合观测铁塔3座,集水区测流堰6个,坡面径流场7个,水量平衡场1个,栽培池2个、长期固定标准地48个等。野外综合观测实验楼总面积1200m2,包括实验室、仪器室、会议室、客房和活动室等,布局合理、功能多样。
随后,参观了会议室、仪器室和实验室,王慧博士给大家介绍了站上的相关实验仪器,有 UV-2000分光光度计可以测定土壤有机质、易氧化有机碳等。中国林科院王丹在2013年-2015年利用土壤碳相关的仪器,进行不同林分土壤有机碳变化特征以及土壤活性碳、缓效碳和惰性碳三个土壤碳组分变化特征的研究,得知土壤碳储量为丝栗栲林>毛竹林>马尾松林,土壤惰性碳含量为马尾松林>毛竹林>丝栗栲林,凋落物碳输入量为丝栗栲林>毛竹林>马尾松林,细根输入量为毛竹林>丝栗栲林>马尾松林,并且丝栗栲林的土壤呼吸和土壤碳矿化量明显大于毛竹林和马尾松林。通过以上研究结果建议在我国南方地区,针叶与阔叶树种应该均衡发展,以提高土壤有机碳的可持续固持。其他仪器,还有KDY-9830凯式定氮仪用来测定全氮、Skalar San++连续流动分析仪有铵态氮和硝态氮的检测模块,BaPS土壤氮循环检测系统可以测定土壤硝化速率和反硝化速率,FP640火焰光度计可以测定土壤钾含量,HSW-380恒温恒湿培养箱可进行土壤微生物培养,室内仪器可以测定土壤碳、氮、钾等土壤理化性质指标。
其后,参观了气象场的自动气象站、负离子监测系统和环境空气质量监测仪等气象要素观测仪器,通过这些仪器可以观测风速、风向、空气温湿度、土壤温湿度、太阳总辐射和光合有效辐射,空气负离子浓度,二氧化硫、二氧化氮、PM10、PM2.5等气象要素指标,王慧博士介绍到利用以上相关的仪器可以进行森林气象生态环境监测的研究,这些仪器的数据都通过无线网络实现数据的远程传输。王所长表示大岗山作为国家级森林生态站基础设施和仪器设备齐全,为顺利的开展科学研究奠定了基础。
之后来宾考察大岗山森林生态站三种典型林分(常绿阔叶林、杉木林和毛竹林),王慧博士继续介绍到,在2013年-2014年东北林业大学李道宁对江西大岗山地区常绿阔叶林、杉木林和毛竹林三种主要林型的水源涵养功能进行分析研究,毛竹林穿透雨率约为70%,常绿阔叶林约为65%,杉木林约为68%;树干径流量为常绿阔叶林>毛竹林>杉木林,林冠截留率表现为杉木林>常绿阔叶林>竹林。杉木林内枯落物的厚度最大,枯落物蓄积量最大的是阔叶林,阔叶林枯落物最大持水率最大,土壤有效蓄水量大小表现为毛竹林>阔叶林>杉木林。三种主要林型水源涵养功能大小表现为常绿阔叶林>杉木林毛竹林。针对杉木林水文要素的研究,具有代表性的为2012年-2014年东北林业大学殷卓开展的不同密度杉木林林冠截留、穿透雨、树干径流的研究,同一林龄下杉木林的树干径和穿透雨流随林分密度的增加大致呈现逐渐减小的趋势,密度越大截留能力越大,幼龄林的截留能力强于中龄林。
最后,王慧博士带领王所长等人登上瞭望塔实地考察,长期连续定位观测主要依据GB/T33027-2016进行森林生态系统水文、土壤、气象、生物和其他方面的观测,根据自然地形地貌层次结构和森林生态系统结构特征设置嵌套式流域和观测塔群。观测塔分别设置在常绿阔叶林、毛竹林和杉木林不同的林分,安装有梯度气象站和开路式涡动相关观测系统,嵌套式流域满足水文研究尺度转换的需要。
王慧博士继续介绍了土壤要素的有关研究,典型代表为2008年-2009年中国林科院姜艳在用开路式土壤碳通量观测系统开展土壤呼吸及其三个生物学过程(根系呼吸、土壤微生物和土壤动物)的研究,精确区分、量化各组分呼吸在土壤总呼吸中的贡献率,根呼吸年贡献率约为30%,土壤异养呼吸年贡献率约为60%,该研究结果发表在《Scandinavian journal of forest research》期刊上。考察完,王所长表示大岗山国家级森林生态站主要针对中亚热带典型的常绿阔叶林、杉木人工林和毛竹林开展水、土、气、生等长期连续定位观测与研究,取得了丰硕的研究成果。同时,指出站内基础设施和仪器设备较多,满足野外观测和样品分析的基本需要,要注意站点各项基础设施和观测仪器的运行维护,使其长久的发挥作用。
江西大岗山国家级森林生态站始终坚持开放性原则,热烈欢迎各级领导莅临生态站参观和考察,真诚邀请国内为专家和学习者在站开展合作研究。