黑龍江七臺河國家級生態站觀測設施及觀測指標

程學勇 李 峰 肖 楠

（1 勃利縣林業和草原局紅星林場 黑龍江 七臺河 154500；2 黑龍江省森林與環境科學研究院 黑龍江 齊齊哈爾 161005）

黑龍江七臺河森林生態系統國家定位觀測研究站(以下簡稱七臺河森林站)位于黑龍江省七臺河市龍山林場，地理坐標為北緯 45°35′53″ ～ 45°45′24″，東經 131°11′58″ ～ 131°21′ 48″，代表區域是東北溫帶針葉林及針闊葉混交林地區的三江平原草甸散生林區。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象，主要開展森林生態系統的水文、土壤、氣象、生物等方面長期定位研究，重點進行森林碳匯計量及森林涵養水源功能等方面研究，為黑龍江省森林碳匯估測及森林涵養水源、凈化大氣環境等功能評價提供科學依據。

1 觀測場建設

截至2018 年12 月末，建成了氣象觀測場1 座、小氣候觀測塔1 座、小氣候觀測塔基礎工程1 處、測流堰1 處、水量平衡場2 處、坡面徑流場2 處、地下水位井2 眼、土壤剖面20 個、永久植物樣地10 塊。

2 觀測儀器購置

2018 年通過政府采購，購置水文、土壤、氣象、生物系統觀測儀器共計82 臺(套)。其中，自記水位計10 套、自記雨量筒10 套、流速水位溫度綜合觀測系統2 套、翻斗流量計4 套、植物莖流測量系統2 套、土壤碳通量系統1 套、土壤水分測定儀2 臺、土壤入滲儀2 臺、自動氣象站(林內)1 套、森林小氣候測定系統1 套、地面標準氣象站1 套、手持葉面積儀1臺、超聲波測高儀2 臺、精密電子天平2 臺、植物生長錐2 套、烘箱1 臺、粉碎機2 臺、手持GPS 2 臺。

3 儀器設備安裝及觀測技術指標

3.1 完成小氣候觀測塔氣象儀器安裝，并實現以下指標數據自動上傳：地面、1.5 m、8.5 m(樹冠中層)、16.5 m(樹冠上層)的空氣相對溫度、相對濕度；地面、1.5 m、8.5 m(樹冠中層)、16.5 m(樹冠上層)的太陽總輻射；5 cm、10 cm 土壤熱通量；5 cm、10 cm、20 cm、40 cm 土壤溫度及濕度；地表風向、16.5 m 風向。

3.2 科技園區地面標準氣象站建成，并實現以下指標數據自動上傳：1.5 m 空氣相對溫度、濕度；2 m 太陽總輻射、2 m 太陽紫外輻射、2 m 風向；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10 m 塔建成，并實現以下指標數據自動上傳：空氣相對溫度及濕度；風向風速，地表溫度；30 cm、60 cm、90 cm 土壤溫度；大氣壓力；光合有效輻射；太陽總輻射；太陽紫外輻射；水面蒸發；日照時數；降雨量。

3.4 完成樹木液流測定，并實現指標數據自動上傳。完成天然林8 株樹(1 號水曲柳、2 號紫椴、3 號核桃楸、4 號色木、5 號黃波羅、6 號黃波羅、7 號糠椴、8 號核桃楸)及紅松人工林8 株樹樹木液流測定，并實現指標數據自動上傳。

3.5 安裝完成測流堰水位、流速流量、水文測定儀器，并實現指標數據自動上傳。

3.6 安裝完成天然林及紅松林水量平衡場地表徑流、壤中流、地下徑流3 層集水裝置，安裝翻斗式流量計，實現集水數據自動上傳。

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

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

3.9 安裝完成土壤碳通量系統，設4 組呼吸室，每組3 min 完成1 次呼吸，12 min 完成系統4 組呼吸，碳通量呼吸數據自動記錄。

上述觀測數據自動傳輸入系統，近100 項觀測指標，每隔5 min 更新1 次觀測數據，24 h 內上傳觀測數據2.8 萬條。

4 存在問題和解決辦法

4.1 七臺河森林站工作人員少。目前正值生態站建設期，研究院生態站工作人員僅3 人，工作千頭萬緒，人員遠遠不足，當務之急需引進人才。

4.2 七臺河森林站運營經費不足。2020 年國家林業局投入運營經費5 萬元，而生態站水、土、氣、生進行全面運營觀測，5 萬元遠遠不夠，需要增加運營經費。