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陕西秦岭森林生态系统国家野外科学观测研究站
发布日期:2011-01-08  |  阅读次数:

 地理位置与自然条件

秦岭横贯我国中部,其南北分属北亚热带和暖温带,是我国南北气候区的天然分界线,是长江、黄河两大水系的自然分水岭,也是古北界和东洋界生物的交汇区。秦岭的森林植被不仅在水平地带上具有独特的过渡性特征,同时在海拔梯度上也呈现明晰的垂直带谱。对秦岭森林生态系统的研究不仅具有十分重要的理论意义和现实意义,而且在全国森林生态系统总体研究中占据着重要地位。

陕西秦岭森林生态系统国家野外科学观测研究站的前身是秦岭火地塘森林生态系统定位研究站,始建于八十年代初,位于陕西省宁陕县境内。火地塘教学试验林场处于秦岭中段南坡,北纬33°18'33°28',东经108°21'108°39'之间,年平均温度810℃,年降水量9001200mm,年蒸发量800950mm,年日照时数11001300h,无霜期170d,海拔范围在8002500m之间。建站初期研究面积为13257公顷(原宁陕火地塘教学试验林场),1988年经陕西省人民政府批准,将原来的林场分为宁东林业局火地塘林场和西北林学院火地塘教学试验林场,研究面积缩小为2037公顷。为了加强对整个秦岭林区的研究,1987年又在秦岭西部的宝鸡市辛家山林业局建立了气象、水文、土壤等因子的观测点,后因为经费紧张,于1997年停止观测。考虑到秦岭独特的地理位置,2009年在秦岭中段北坡太白山国家级自然保护区蒿坪管理站建立了森林理水功能观测点,以便比较秦岭南北坡森林在水分循环中的作用。

火地塘林区植物资源丰富,种类繁多。据《陕西树木志》记载,陕西省有木本植物101科、321属、1224种,其中火地塘就有83科、206属、524种(包括6个亚种、51个变种、3个变型、17个栽培种),分别占陕西省的82.1℅、64℅和43℅。在206个属中,属于温带分布的有65属,占总属的31.55℅;属于热带、亚热带分布的有61属,占总数的30.36℅;属于东亚分布的有35属,占总属的17.41℅;属于东亚和北美洲间断分布的有28属,占总属的13.93℅;属于中国特有属的有12属,占总属的5.9℅(占中国特有属的13.0℅,秦岭特有属的63.2℅)。根据第一批《中国珍稀濒危保护植物名录》(1987)和《中国植物红皮书》(1992)中的记载,秦岭有21种珍稀濒危木本保护植物,而在火地塘就达15种,占秦岭分布的71%。从上述情况看,火地塘林区是科学研究和植物引种驯化的理想地段。

研究内容

从“六五”至“十五”期间,秦岭生态站根据国家林业局科技司的部署和要求,在持续进行常规定位观测的同时,以秦岭林区主要森林类型华山松、油松、锐齿栎林等为对象,从事了以下研究:

1. 华山松林研究

①华山松林水源涵养功能及水量平衡

②华山松林生物量和生产力测定与分析

③华山松针叶及其营养元素含量动态

④华山松群落结构、动态及能量特征

⑤华山松林木个体生长与分化

2. 油松林(包括人工林)研究

①油松林水源涵养功能及水量平衡

②油松生物生产量的测定及其与生态因素的相关分析

③油松林生物循环及营养元素含量动态

④油松林的群落类型及结构特征

3.锐齿栎林研究

①锐齿栎林水源涵养功能及水量平衡

②锐齿栎林营养元素的时空分布及概算

③锐齿栎生物量的测定与分析

④锐齿栎林群落类型和结构特征

⑤锐齿栎林水分动态及产流规律

⑥锐齿栎林生态系统的地球化学循环及其对水质的影响

⑦人文活动对锐齿栎林水文功能的影响

⑧锐齿栎林木个体生长分析

⑨锐齿栎林叶面积与叶干重

4.太白红杉林研究

①秦岭太白红杉林群落学特征及其类型划分

②秦岭太白红杉林结构组成

③秦岭太白红杉林的分类与排序

5.华北落叶松林研究

①秦岭林区华北落叶松人工林对林地土壤的影响

②秦岭林区华北落叶松人工林生物量测定

6.秦岭巴山冷杉林研究

秦岭巴山冷杉林的群落学特征及类型划分

7.桦木林研究

桦木林的结构、类型及其稳定性究

8.森林土壤研究

①火地塘林区不同林地土壤水分动态及土壤径流特征

②秦岭南坡锐齿栎林、松栎混交林林地土壤特性

③火地塘林区不同土壤类型化学性质

④火地塘林区锐齿栎林土壤酸化特征

⑤秦岭南坡青杄林、青杄-华山松-红桦混交林林地土壤特性

⑥火地塘林区主要森林生态系统林木根系与土壤相互作用机理

⑦火地塘林区主要树种根际微生态系统土壤性状

9.秦岭火地塘林区的植被类型划分及GIS在该区森林资源信息管理中的应用

2006年成为国家级生态站后,根据我国生态环境建设、林业可持续发展的要求,针对陆地生态系统对全球变化响应等热点问题,研究内容主要包括:

1.森林生态系统的结构与动态:群落结构与特征,生物多样性及动态,干扰与恢复规律,景观结构及动态等。

2.主要森林类型的碳收支及对大气环境的影响:主要建群中碳收支规律、凋落物分解及动态、林地C02释放动态规律,森林碳通量。

3.森林的理水功能及对水环境的影响:林区迳流规律及动态模拟,森林对水质的影响及机理。

4.森林生态系统对全球变化的响应。

5.森林生态系统的信息传递与逆境生理生态。

6.森林生态系统管理与可持续经营。

工作条件及设施

秦岭生态站在火地塘林区设有气象站2个;碳通量观测塔1个,生态因子梯度观测塔1个;集水区面积800公顷的巴歇尔槽1个,集水区面积为8公顷的三角形薄壁堰2个;20㎡的径流观测场8个,100㎡的壤中流观测场10个,固定标准地10个;实验室30㎡,标本室30㎡,办公室30㎡,建有陕西境内珍稀濒危植物迁地保护园1处。在太白山国家级自然保护区蒿坪管理站建有巴歇尔槽1个,三角形薄壁堰1个,复式量水堰1个,径流场3个。在西北农林科技大学校本部有森林生态研究室48㎡,生态实验室96㎡,计算机16台、激光、彩色喷墨和针式打印机数台、扫描仪和数字化仪各1台。自80年代初在火地塘开展森林生态系统定位研究以来,购置了可供野外调查、室内分析以及数据处理的仪器设备200多台(件),价值人民币600多万元。

联系地址

通信地址:陕西、杨凌邰城路3号西北农林科技大学林学院

邮政编码:712100

联络人:张硕新 教授、博士

电话/传真:029-87082993, 87082124

E-mail: sxzhang@nwsuaf.edu.cn; sxzhang96@yahoo.com.cn

 

 

 


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