如何通过一棵树，来掌握整片森林生态的变化

3月23日是第63个世界气象日,主题为“天气气候水,代代向未来”。旨在呼吁通过与天气、气候、水相关的国际合作与协调沟通，促使全球采取更有力的行动，共同应对和适应气候变化所带来的挑战，共建人与自然和谐共生的美好家园。

　　在陕西省商洛市松朵山上，有一座“超级生态站”——丹江源•秦岭森林生态系统科学观测研究站，除了观测基本的气象数据外，还承担着秦岭区域植被、土壤、物候、辐射、森林水文、森林气象、涡度相关系统等观测任务。能通过对样地一棵树的观测，发掘整个秦岭山的生态价值。

　　2020年建站  站场云集高精尖观测设备

　　“涡度相关通量自动观测仪”、“植被生态自动观测仪”、“物候图像传感器”……这些名词听起来非常陌生抽象，但它们的作用很通俗易懂：用来观测秦岭山里的气象及树木、土壤变化的数据。

　　在位于商洛市松朵山秦岭森林生态系统科学观测研究站内，这些高精尖设备云集，以卫星遥感监测为主、地面生态观测为辅，构建秦岭生态监测站网、生态监测大数据平台、生态监测分析与预警系统、生态监测综合服务系统、生态监测标准规范体系建设五大模块。

　　3月22日，商洛市生态监测服务中心主任赵世发给华商报记者介绍说：“丹江源•秦岭森林生态系统科学观测研究站始建于2020年10月，地处秦岭核心区的商洛市商州区城北松朵山上、丹江源头，是国家南水北调中线工程重要水源涵养地，为服务秦岭生态保护、开展秦岭森林碳汇精确计量、研究秦岭生态服务功能、生态康养功能、水源涵养功能。”赵世发说，这个观测站的特点就是观测的数据比较全面，除了观测气温、湿度、气压、降水等基础气象要素，还能实现对森林树木、土壤、物候等的观测。

　　目前可观测地上5层及地下5层数据

　　赵世发介绍，丹江源•秦岭森林生态系统科学观测研究站是商洛市气象局在商洛市人民政府和中省气象局、中国林科院等大力支持下，在商洛市林业局全力配合下，建设的以卫星遥感为主、地面观测为辅的“天、空、地”一体化生态综合观测系统。

　　目前，丹江源•秦岭森林生态系统科学观测研究站建成了森林梯度观测、涡度相关系统观测、固定观测样地、林间降水、土壤水分等观测内容。

　　问及观测这些数据的意义，赵世发说：“研究森林生态的变化少则需要观测3-5年的数据，只有我们通过观测收集数据，才能掌握秦岭里的气候特点，掌握植被的变化，掌握土壤的干湿度，这些数据将填补秦岭地区高精度温室气体监测的空白，对秦岭人为碳排放、自然碳汇进行核算，对秦岭区域‘双碳’行动具有十分重要意义。”

　　那么，这些设备主要观测什么内容呢？赵世发说，以森林生态梯度观测为例，可以观测塔上（30m）部分：5层空气温度、5层空气湿度、5层风速风向、1层气压、1个净辐射、1个光合有效辐射，1个四分量辐射；观测塔下部分土壤观测：5层土壤水分、5层地温、2层土壤热能量。

　　样地里每棵树都有一个“项链”

　　在观测站内，设有一个“森林系统服务价值评估野外考察样地”，样地里，监测着200余棵树木，每棵树木都戴着一个“项链”，其实是它的号码牌，树木的直径、高度、植被盖度等，都是被监测的对象。除此之外，树木的截流雨量也是一个观测的要素。

　　“你们看，树下面这几个雨量收集桶，就是观测下雨天，树冠能挡住多少雨水，沿树干能流下多少雨水，截留的雨水又是多少？通过这些林间降水量、树干经流等观测可计算森林对降水的截留量。还有地面上这个类似网兜的东西，这个是收集树上每年掉落的枯枝、树叶等，叫枯落物观测，类似于观测树木的新陈代谢。”赵世发说，这些树木的数据通过装有采集器的物联网络系统，24小时不间断传回数据库，工作人员再对数据进行定期比对，通过一棵树的变化，来掌握整片森林生态的变化。

　　跳出气象视野 积极开展秦岭生态监测工作受到点赞

　　华商报记者了解到，丹江源•秦岭森林生态系统科学观测研究站在中国林科院指导下建设完成，并通过了国标认证，被林科院授予“CFERN陕西商洛秦岭野外科学观测研究站”、“国家林草局典型林业生态工程效益监测评估国家创新联盟理事机构”、“CFERN生态产品监测与质量检验商洛分中心”、“CFERN国家天然林保护工程秦岭商洛监测站”四块牌子。

　　2021年5月，中国工程院院士张小曳带领中国林科院、中科院地理科学与资源研究所、中国农科院、国家林草局等科研院所的36位专家调研了丹江源生态站。张小曳院士对丹江源生态站的建设意义之重大、观测指标之全面给予了充分肯定。

　　秦岭野外科学观测研究站国标认证专家论证咨询会评审专家对丹江源•秦岭森林生态系统科学观测研究站建设思路，以及商洛市气象局跳出气象视野、积极开展秦岭生态监测工作给予了高度评价。

　　赵世发表示，未来还将在商洛新建两个同规模的森林生态观测站，将“绿水青山”好颜值转换为“金山银山”好价值，变气候资源为生态资源、经济资源，有力支撑地方政府推进“碳达峰”“碳中和”行动。

　　华商报记者  毛蜜娜/文  强军/图

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