您好!欢迎访问中国科学院西双版纳热带植物园子站群! 2022/04/06 上午9:17:24 星期三

平台一:物种多样性维持机制研究平台

为更好的了解干热河谷稀树灌丛群落中植物、动物及微生物等结构、动态以及不同营养级之间的相互作用的关系以及内在机理,元江干热河谷生态站与云南元江国家级自然保护区共同开展干热河谷萨王纳生态系统20公顷固定监测样地和云南元江国家级自然保护区章巴片区中山湿性常绿阔叶林1公顷固定样地建设工作,该平台是物种多样性维持机制综合研究平台。

    平台二:生态系统物质和能量循环研究平台

根据冠层高度和风浪区大小开展了稀树灌丛温室气体排放和碳水通量相关研究,建成森林碳通量铁塔1座,按照中国通量网(China FLUX的标准配置通量系统,设施达到国际领先水平。元江通量监测系统可以对大气中的水汽浓度、CO2浓度、能量、温度和三维风速进行10Hz的高频测定,求算协方差时平均时长取为30min

全球变化研究组与元江站合作建设的稀树灌丛森林小气候自动监测项目,内容包括1.5米温度、13.5米温度、1.5米湿度、13.5米湿度、1.5米水汽压最大值、13.5米水汽压、1.5米平均风速、13.5米最大风速出现时间、最大大气压值、短波辐射值、长波辐射、净辐射、8.4米向上短波辐射、1.5米最大光量子值、13.5米最大光量子值、0cm5cm10cm20cm40cm土壤温度,5cm20cm土壤湿度等等,监测频度为每10分钟1次。     

 全球变化研究组与元江站合作建设的林冠林相监测系统,该系统被安置在元江干热河谷稀树灌草丛植被中的通量观测铁塔上。观测铁塔位于元江干热河谷生态站1ha永久监测样地附近,群落林冠高度约7米。本次设立林冠林相监测系统目的为了揭示植被的物候特征、变化规律及其对生态系统碳循环的贡献,探讨在区域气候变暖情景下干热河谷稀树灌草丛生态系统的响应机制。

同时也开展了土壤温湿盐监测;植被指数在线观测系统等截至目前温室气体排放及碳通量平台(通量监测铁塔)资金投入110万元科研人员可通过申请获得以上数据。

       平台三:生态系统对气候变化响应与适应研究平台

全球变化研究组与元江站合作建立了控水验样地,通过设立36×69 m的样地开展控水试验,对元江干热河谷稀树灌丛生态系统进行不同梯度的水分控制,开展水分限制对整个稀灌丛生态系统结构功能的变化研究,以及植物生理生态活动、温室气体排放等对干旱胁迫响应研究。目前情况:之前已经建立了30×30 m的减水样地,主要处理有减水30%50%70%35×5 m的样地,减水90%,加上隔离带,总计约1050 m2

每个处理3个重复,加水亦是30%50%70%处理,建立围封、不围封样地,开展放牧活动对生态系统影响,开展稀疏灌丛生态系统结构功能的变化、植物生理生态活动土壤呼吸等对干旱胁迫和放牧的响应研究。在控水试验样地布置的试验包括植物光合生理特性试验,植被季节动态演替试验,土壤呼吸、水分季节动态试验,优势植物树干液流季节变化试验,凋落物及其分解速率试验等。目前为止,气候变化(控水试验)监测平台资金投入160万元。

平台四:极端生境生物适应机制研究平台

该平台包括光合作用测定、叶片/冠层温度监测、茎干叶流监测和生长径向生长监测等。

版纳园植物生理生态学研究组、全球变化研究组、树木年轮与环境演变研究组和广西大学等与元江站合作,在已有采样样地和控水试验样地中,开展稀树灌木的树干液流动态监测和树环监测,同时也对植物光合响应进行测定。选取9种具有代表性的优势树种,对样地中胸径≥1 cm的乔木优势种树木胸径进行每月(中旬)一次测定;树干液流动态监测在已有监测样地的基础上,对常见稀树灌丛常见优势种乔木厚皮树(Lannea coromandelica)、老人皮(Polyalthia cerasoides)、鞍叶羊蹄甲(Bauhinia brachycarpa)、余甘子(Phyllanthus emblica)等安装了树干液流,开展树干液流的长期监测,监测频度为每10分钟1次。

在植物叶片/冠层温度监测方面也开展了大量工作,温度是植物生长的重要环境因子之一,决定了陆生植物的生存和分布,植物光合和蒸腾等重要生理过程以及酶活性,直接受到温度的影响。叶片温度是植物叶片生理活动所处的直接微环境,也是叶片热力安全的主要参数之一,叶片温度和气温有很大差异,一些植物有很强的降温能力,叶温可以低于气温,而有的植物叶片在太阳直射下,可能比气温高出10℃以上。全球变暖导致极端天气事件频发,欧洲、俄罗斯、美国相继遭遇近半个世纪以来最严重的高温干旱。云南在2019年也出现了历史极端高温,在元江地区,气温甚至超过了45℃。因而,现阶段对植物热力安全的研究迫在眉睫,只有准确测量植物叶片的温度才能对植物的热力安全有更准确的判断。鉴于此,我们在元江干热河谷生态站安装了热电偶,用于短期叶片温度的精确测量,同时在通量塔上安装红外热像仪,用于长期监测植物冠层温度。红外热像仪可以区分不同植物种类,也可以区分植物和土壤以及露石,此套设备是目前国内安装的像素最高的长期监测的热红外相机,希望能够为植物热力安全研究提供新的技术和手段。目前为止,植物生理生态研究(茎干液流及生长)平台资金投入60万元。