黑龍江七臺(tái)河國(guó)家級(jí)生態(tài)站觀測(cè)設(shè)施及觀測(cè)指標(biāo)

程學(xué)勇 李 峰 肖 楠

（1 勃利縣林業(yè)和草原局紅星林場(chǎng) 黑龍江 七臺(tái)河 154500；2 黑龍江省森林與環(huán)境科學(xué)研究院 黑龍江 齊齊哈爾 161005）

黑龍江七臺(tái)河森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家定位觀測(cè)研究站(以下簡(jiǎn)稱七臺(tái)河森林站)位于黑龍江省七臺(tái)河市龍山林場(chǎng)，地理坐標(biāo)為北緯 45°35′53″ ～ 45°45′24″，東經(jīng) 131°11′58″ ～ 131°21′ 48″，代表區(qū)域是東北溫帶針葉林及針闊葉混交林地區(qū)的三江平原草甸散生林區(qū)。以天然闊葉混交林及紅松、落葉松、樟子松人工林為主要研究對(duì)象，主要開展森林生態(tài)系統(tǒng)的水文、土壤、氣象、生物等方面長(zhǎng)期定位研究，重點(diǎn)進(jìn)行森林碳匯計(jì)量及森林涵養(yǎng)水源功能等方面研究，為黑龍江省森林碳匯估測(cè)及森林涵養(yǎng)水源、凈化大氣環(huán)境等功能評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。

1 觀測(cè)場(chǎng)建設(shè)

截至2018 年12 月末，建成了氣象觀測(cè)場(chǎng)1 座、小氣候觀測(cè)塔1 座、小氣候觀測(cè)塔基礎(chǔ)工程1 處、測(cè)流堰1 處、水量平衡場(chǎng)2 處、坡面徑流場(chǎng)2 處、地下水位井2 眼、土壤剖面20 個(gè)、永久植物樣地10 塊。

2 觀測(cè)儀器購(gòu)置

2018 年通過(guò)政府采購(gòu)，購(gòu)置水文、土壤、氣象、生物系統(tǒng)觀測(cè)儀器共計(jì)82 臺(tái)(套)。其中，自記水位計(jì)10 套、自記雨量筒10 套、流速水位溫度綜合觀測(cè)系統(tǒng)2 套、翻斗流量計(jì)4 套、植物莖流測(cè)量系統(tǒng)2 套、土壤碳通量系統(tǒng)1 套、土壤水分測(cè)定儀2 臺(tái)、土壤入滲儀2 臺(tái)、自動(dòng)氣象站(林內(nèi))1 套、森林小氣候測(cè)定系統(tǒng)1 套、地面標(biāo)準(zhǔn)氣象站1 套、手持葉面積儀1臺(tái)、超聲波測(cè)高儀2 臺(tái)、精密電子天平2 臺(tái)、植物生長(zhǎng)錐2 套、烘箱1 臺(tái)、粉碎機(jī)2 臺(tái)、手持GPS 2 臺(tái)。

3 儀器設(shè)備安裝及觀測(cè)技術(shù)指標(biāo)

3.1 完成小氣候觀測(cè)塔氣象儀器安裝，并實(shí)現(xiàn)以下指標(biāo)數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳：地面、1.5 m、8.5 m(樹冠中層)、16.5 m(樹冠上層)的空氣相對(duì)溫度、相對(duì)濕度；地面、1.5 m、8.5 m(樹冠中層)、16.5 m(樹冠上層)的太陽(yáng)總輻射；5 cm、10 cm 土壤熱通量；5 cm、10 cm、20 cm、40 cm 土壤溫度及濕度；地表風(fēng)向、16.5 m 風(fēng)向。

3.2 科技園區(qū)地面標(biāo)準(zhǔn)氣象站建成，并實(shí)現(xiàn)以下指標(biāo)數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳：1.5 m 空氣相對(duì)溫度、濕度；2 m 太陽(yáng)總輻射、2 m 太陽(yáng)紫外輻射、2 m 風(fēng)向；5 cm、10 cm、20 cm 土壤溫度及濕度；0.5 m 雨量；大氣壓。

3.3 科技園區(qū)10 m 塔建成，并實(shí)現(xiàn)以下指標(biāo)數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳：空氣相對(duì)溫度及濕度；風(fēng)向風(fēng)速，地表溫度；30 cm、60 cm、90 cm 土壤溫度；大氣壓力；光合有效輻射；太陽(yáng)總輻射；太陽(yáng)紫外輻射；水面蒸發(fā)；日照時(shí)數(shù)；降雨量。

3.4 完成樹木液流測(cè)定，并實(shí)現(xiàn)指標(biāo)數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳。完成天然林8 株樹(1 號(hào)水曲柳、2 號(hào)紫椴、3 號(hào)核桃楸、4 號(hào)色木、5 號(hào)黃波羅、6 號(hào)黃波羅、7 號(hào)糠椴、8 號(hào)核桃楸)及紅松人工林8 株樹樹木液流測(cè)定，并實(shí)現(xiàn)指標(biāo)數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳。

3.5 安裝完成測(cè)流堰水位、流速流量、水文測(cè)定儀器，并實(shí)現(xiàn)指標(biāo)數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳。

3.6 安裝完成天然林及紅松林水量平衡場(chǎng)地表徑流、壤中流、地下徑流3 層集水裝置，安裝翻斗式流量計(jì)，實(shí)現(xiàn)集水?dāng)?shù)據(jù)自動(dòng)上傳。

3.7 安裝完成天然林及紅松人工林樹干徑流測(cè)定裝置，用自記雨量計(jì)計(jì)量徑流量，天然林8 株樹：1 號(hào)水曲柳(rcx18124)、2 號(hào)黃波羅(rcx18137)、3 號(hào)水曲柳(rcx18133)、4 號(hào)紫椴(rcx18131)、5 號(hào)山楊(rcx18127)、6 號(hào)山楊(rcx18134)、7 號(hào)核桃楸(rcx18055)、8 號(hào)色木(rcx18085)；紅松林 8 株樹：1 號(hào)紅松(rcx18126)、2 號(hào)紅 松 (rcx18136)、 3 號(hào) 紅 松 (rcx18139)、 4 號(hào) 紅 松(rcx18138)、5 號(hào)紅松(rcx18125)、6 號(hào)紅松(rcx18129)、7 號(hào)紅松(rcx18066)、8 號(hào)紅松(rcx18068)。

3.8 安裝完成天然林及紅松人工林地表徑流集水裝置，利用自記雨量計(jì)記錄地表徑流。

3.9 安裝完成土壤碳通量系統(tǒng)，設(shè)4 組呼吸室，每組3 min 完成1 次呼吸，12 min 完成系統(tǒng)4 組呼吸，碳通量呼吸數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄。

上述觀測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸入系統(tǒng)，近100 項(xiàng)觀測(cè)指標(biāo)，每隔5 min 更新1 次觀測(cè)數(shù)據(jù)，24 h 內(nèi)上傳觀測(cè)數(shù)據(jù)2.8 萬(wàn)條。

4 存在問(wèn)題和解決辦法

4.1 七臺(tái)河森林站工作人員少。目前正值生態(tài)站建設(shè)期，研究院生態(tài)站工作人員僅3 人，工作千頭萬(wàn)緒，人員遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，當(dāng)務(wù)之急需引進(jìn)人才。

4.2 七臺(tái)河森林站運(yùn)營(yíng)經(jīng)費(fèi)不足。2020 年國(guó)家林業(yè)局投入運(yùn)營(yíng)經(jīng)費(fèi)5 萬(wàn)元，而生態(tài)站水、土、氣、生進(jìn)行全面運(yùn)營(yíng)觀測(cè)，5 萬(wàn)元遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要增加運(yùn)營(yíng)經(jīng)費(fèi)。