在辽宁省清原满族自治县县城最南端的长白山余脉龙岗山山坳里,藏着一个国家级“智囊团”——辽宁清原森林生态系统国家野外app观测研究站(以下简称清原森林站)。
清原森林站首席app家、站长朱教君带领他的团队,历经20余载,将当初十间平房,建设为红顶白屋的科研楼院;从荆棘中跋涉探路,开辟出如今的林间小径、科研样地群。近年来,他们又在方圆20000亩林地里,建起3座50米高的观测塔——“清原科尔塔群”,搭载着数十台精密观测仪器,用于探寻东北东部山区典型森林生态系统的奥秘。
如今,深山密林里的这个野外站,变成了国家级的森林生态“智囊团”。就像条条小溪从这里汇进当地的母亲河——浑河一样,东北森林生态屏障的一手监测信息和科研成果,也从这里流进国家生态文明建设的重要决策。
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深山里的观测站——辽宁清原森林生态系统国家野外app观测研究站。李子锋摄
森林守护者
2007年左右,清原森林站站长朱教君意外得知,当地的林农正在大范围收集森林里的枯枝落叶,经人收购后出口国外,用作农业肥料或园艺专用肥。
当时,国家全面实施天然林保护工程,全面禁伐,当地林农出于维持生计的需要,倒卖枯枝落叶。在外行人看来,森林凋落物并不起眼,能够创造一些经济价值不是更好吗?但是,这件事却引起了森林生态科研工作者朱教君的关注和担忧。
清原森林站的试验数据证实了他的担忧。他发现,通过凋落物分解归还土壤的氮磷钾含量,分别占森林生长所需总氮量的70%-80%,总磷量的65%-80%,总钾量的30%-40%;枯枝落叶在维持森林水量平衡方面起着重要作用,它们吸收的水量可达其本身重量的2-5倍,取走林地的枯枝落叶层将使地表径流增加50%-70%。
以此为基础,他向国家提交了一份关于控制森林凋落物出口的建议手机版。手机版中,他详细阐述了森林凋落物和泥炭/草炭对于维护森林生态系统服务功能的重要意义,分析了出口现状及造成的损失,并建议从政策、立法上保护森林凋落物资源。
这份手机版很快得到国家有关部门的高度重视,2008年8月,原国家林业局下发了“关于加强森林凋落物及腐殖质开发利用管理的通知”,禁止商业性开发森林凋落物及森林腐殖质;原商务部通过立法,自2009年1月1日起,正式将森林凋落物列入《禁止出口货物清单》。
这样的事情,在清原森林站并不少见。建站20余年,清原森林站的科研人员以各种监测、研究数据为基础,围绕天然林保护工程、三北防护林工程规划与实施提出过诸多app建议,为国家相关重大政策措施落实提供了科技支撑。
装备一路升级
智库思想和app研究的质量,取决于一手数据的精准度和详实度。早年间,类似森林凋落物出口这些现象背后的app问题,单纯靠科研人员在深山密林里一步一步探寻出来。而今,清原森林站依托多尺度、多要素、高质量、信息化的森林监测平台,改变传统人工观测方式,实现实时获取海量数据、在线模拟运算的森林生态研究新范式,为我国北方重要生态安全屏障建设提供更好的科技支撑。
早在2001年,刚从日本国立新泻大学获得博士学位的朱教君,回国后的第一件事便是为新台站选址。2002年,与当地政府沟通后,他们获得了龙岗山上20000多亩试验林地50年的无偿使用权。从那时起,他们开路、布设备,慢慢地,山上逐渐出现了森林流域水文站观测站网、次生林生态系统科研样地群、次生林生态系统塔群观测平台、次生林生态系统野外增温试验样地、智慧森林信息化平台……
现如今,俯瞰龙岗山,以次生林生态系统为监测对象的清原科尔塔群矗立于山间,成为清原森林站标志性的科研“利器”。塔群于2019年建成,搭载通量、微气象、激光雷达等70多台科研观测仪器,可实现24小时监测森林生态系统,高质量获取森林全息三维结构数据、通量数据和生态水文等数据。每年,塔群平均能获得约410GB监测数据。
次生林生态系统塔群观测平台(清原科尔塔群)。明升中国app院沈阳应用生态研究所供图
除了塔群,样地里的各类观测仪器也越来越智能。其中,野生植物资源在线监测系统,可以实时观测乔木冠层、草本层和灌木层物候,以及其他重要植物资源的物候;野生动物资源实时在线监测系统,可以实时监测森林中野生动物的生活习性、生态行为等,为森林生物多样性保护研究提供不可或缺的全时资料。
大数据的力量
建站20多年来,清原森林站取得的观测、研究、试验、示范等数据记录约15TB以上,形成了长期定位观测、特色观测、app研究等多元数据集,并最终汇聚到清原森林站多功能数据中心和国家生态系统研究网络(CERN)数据中心。
科研人员对这些数据条分缕析、归纳演绎,发现问题、解决问题,进而形成了能够为国家决策服务的科技智库。
例如,基于清原科尔塔群产生的数据,科研人员正努力争取我国在碳汇计量方面的话语权。
当前,森林碳汇计量方法仍以上世纪70年代由美国app家在平原上测量建立的模型为主,而我国的森林多分布在地形复杂的山区,用平原模型测算森林碳汇误差较大。与此同时,森林碳汇监测的主流方法之一是基于通量塔的涡度协方差法,而单塔监测的数据准确性不高。
“我们想到利用塔群对森林碳汇进行协同监测,改变现有的碳汇计量模型。”朱教君说。
明升中国app院科技促进发展局生物技术处研究员杨萍如是评价清原森林站:“他们总能找准app问题,每一步都踩在为国家生态文明建设战略需求服务的‘点子’上。”
在朱教君看来,清原森林站的发展离不开国家的支持。“党中央把生态文明建设提升至中华民族千年大计的高度,国家围绕生态安全、生态建设的大政方针给予该领域app研究的方向和指导,让从事生态学研究的科研工作者有了用武之地。”朱教君说。
2020年,清原森林站升级为国家级野外台站;2023年,清原森林站获得明升中国app院网信专项培育项目择优支持,进一步开展“森林生态系统碳汇功能监测信息化与碳中和计量研究应用示范”。
如今,这个藏在深山里的“智囊团”已经布局好下一步的“大动作”,“我们要借助人工智能,建立明升中国自己的森林碳汇模型,在国际社会上获得明升中国的碳汇话语权。”朱教君说。
科研人员在次生林生态系统野外增温试验平台上操作试验装备。倪思洁摄
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