張加雙，路永正，宋長春

1.中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所三江平原沼澤濕地生態(tài)試驗站，長春130102

2.中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049

引 言

濕地是地球上重要的天然蓄水庫和物種基因庫，具有涵養(yǎng)水源、調(diào)蓄洪水、補充地下水、調(diào)節(jié)小氣候和凈化水質(zhì)等功能[1-2]。水文過程是濕地形成、發(fā)育、演替直至消亡的最重要的驅(qū)動機制[3]。地下水一般是指埋藏于地表以下能自由流動的水體，包括潛水和承壓水。而地下水位通常是指土壤水分達(dá)到飽和狀態(tài)時的深度，其變化可反映地下水的運動狀態(tài)[4]。

三江平原位于我國黑龍江省東部，面積為10.57×104km2，是我國重要的商品糧基地，農(nóng)田主要為旱田和水田，主要采用淺層地下水灌溉。大面積地下水開采活動已經(jīng)導(dǎo)致地下水水位持續(xù)下降，供需矛盾日益突出。三江平原也是我國沼澤濕地的主要集中分布區(qū)。近年來，三江平原濕地面積已減少了近82%，由于濕地的持續(xù)退化和縮小，已經(jīng)造成本區(qū)域內(nèi)可利用的地下水資源量快速減少，并且區(qū)域內(nèi)地下水補給能力也出現(xiàn)持續(xù)降低的趨勢。三江站以三江平原沼澤濕地為主要觀測對象，是對氣象、水文、土壤、生物要素進(jìn)行長期全面觀測的國家級野外臺站。本數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)采集方法依據(jù)《陸地生態(tài)系統(tǒng)水環(huán)境觀測規(guī)范》[4]進(jìn)行，數(shù)據(jù)與其他國家級野外臺站具有很好的可比性，為開展三江平原地下水資源的科學(xué)評價及水資源合理利用提供了重要參考依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)采集和處理方法

1.1 地下水水位

數(shù)據(jù)采集方法為野外人工觀測，觀測頻率為5-10日1次，根據(jù)質(zhì)控后的地下水埋深準(zhǔn)確如實記錄。

1.2 沼澤濕地積水水深

數(shù)據(jù)采集方法為野外人工觀測，觀測頻率為1次/日，以草根層下的母質(zhì)層頂為基準(zhǔn)面觀測濕地積水水深（三江站常年積水區(qū)綜合觀測場為毛苔草-漂筏苔草沼澤生態(tài)系統(tǒng)，其交織成網(wǎng)的匍匐莖和根系形成“浮氈”根系層，根系層以下為積水層，積水層以下為淀積層。固定觀測標(biāo)尺的基準(zhǔn)點設(shè)置在淀積層表面，積水水深為基準(zhǔn)點至地表水水平面的距離），根據(jù)質(zhì)控后的濕地水深數(shù)據(jù)準(zhǔn)確如實記錄。

1.3 水面蒸發(fā)

數(shù)據(jù)獲取方法為野外人工觀測，觀測頻率為2次/日，蒸發(fā)數(shù)據(jù)使用E601蒸發(fā)皿觀測。

2 數(shù)據(jù)樣本描述

三江站地下水水位數(shù)據(jù)集包括三江站2005-2015年地下水觀測井水位埋深數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)項包括地下水埋深、地面高程等（表 1）。計量單位為 m，地下水觀測井分別為氣象觀測場地下水觀測井（SJMQX01CDX_01，SJMQX01CDX_02）、旱田輔助觀測場地下水觀測井（SJMFZ02CDX_01，SJMFZ02CDX_02）、水稻田地下水觀測井（SJMFZ02CDX_03）。

表1 三江站地下水水位觀測數(shù)據(jù)樣本

序號 字段名稱 量綱 數(shù)據(jù)類型 實例4 觀測井代碼 - 字符型 SJMQX01CDX_01 5 樣地名稱 - 字符型 三江站氣象站地下水位觀測井6 植被名稱 - 字符型 小葉章7 地下水埋深 m 數(shù)值型 14 8 地面高程 m 數(shù)值型 55.6

氣象觀測場地下水觀測井位于氣象觀測場內(nèi)，氣象觀測場呈方形，土壤為沼澤草甸土，大小為25 m×25 m；旱田輔助觀測場地下水觀測井設(shè)置于旱田內(nèi)，主要觀測旱田水位變化，旱田種植作物為大豆，面積約100畝；水稻田地下水觀測井鄰近旱田，主要觀測水稻田水位變化特征。

三江站沼澤濕地積水水深數(shù)據(jù)集包括三江站 2005-2015年常年積水區(qū)綜合觀測場（代碼為SJMZH01CJS_01）濕地積水水深數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)項包括積水水深、地面高程等（表2）。計量單位為cm。三江站常年積水區(qū)綜合觀測場呈長方形，主要分布毛苔草沼澤濕地，觀測場內(nèi)常年有沼澤濕地積水，面積約為8 hm2。

表2 三江站沼澤濕地積水水深觀測數(shù)據(jù)樣本

三江站水面蒸發(fā)數(shù)據(jù)集包括三江站2005-2015年氣象觀測場蒸發(fā)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)項包括日蒸發(fā)量、水溫等（表3）。計量單位為mm，氣象觀測場樣地代碼為SJMQX01CZF_01。

表3 三江站水面蒸發(fā)觀測數(shù)據(jù)樣本

3 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和評估

3.1 地下水水位

數(shù)據(jù)觀測做到操作規(guī)范，記錄準(zhǔn)確，與歷年同期數(shù)據(jù)比對，刪除異常值。選取旱田輔助觀測場地下水觀測井和氣象觀測場地下水觀測井2個觀測點進(jìn)行對比觀測。

3.2 沼澤濕地積水水深

數(shù)據(jù)觀測做到操作規(guī)范，記錄準(zhǔn)確，多年同期數(shù)據(jù)比對，刪除異常值。由于三江站冬季結(jié)冰，故積水出現(xiàn)冰清后，停止積水水深觀測（大約10月20日左右）。

3.3 水面蒸發(fā)

嚴(yán)格執(zhí)行E601蒸發(fā)器的維護(hù)要求，逐日水面蒸發(fā)量與逐日降水量對照。對突出偏大、偏小確屬不合理的水面蒸發(fā)量，應(yīng)參照有關(guān)因素和鄰站資料予以改正。由于三江站冬季結(jié)冰，所以水面出現(xiàn)結(jié)冰后，停止蒸發(fā)觀測。

4 數(shù)據(jù)價值

本數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量控制遵循CERN規(guī)范，與其他臺站的數(shù)據(jù)具有很好的可比性。同時三江站具有規(guī)范的氣象、水文、土壤等要素的長期觀測數(shù)據(jù)，對開展沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)水文特征研究具有良好的數(shù)據(jù)支撐作用。

致 謝

本數(shù)據(jù)集得到了中國科學(xué)院三江平原沼澤濕地生態(tài)試驗站全體工作人員的支持和幫助，在此致以深深的謝意。