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【中国科学报】鼎湖山上的研究站
发布时间:2013-01-29 来源:中国科学报 李义勇 【字号:  

①检查土壤水分收集装置。

②观察树苗驯化情况。

③刚修建好的开顶箱。

④全景图:北回归线上的绿洲(整条北回归线上几乎全部是沙漠或草原,而同纬度的鼎湖山自然保护区由于受季风影响,分布着亚热带森林。)

中国科学院华南植物园供图

今年,政府间气候变化专门委员会(IPCC)将发布第五次报告,又一次把世人目光聚集到了全球变化上。众所周知,目前全球气候正经历着以变暖为主要特征的显著变化,而气候变暖对陆地生态系统的影响是全球变化研究的核心问题之一。近20年来,国际上很多研究团队采用了各种方法研究气候变暖对陆地生态系统的影响。我国南亚热带森林由于碳储量之大,在应对我国气候变暖问题上起着关键性作用。

在气温上升的环境下,南亚热带主要的森林生态系统的结构和功能是如何响应的?是正反馈作用还是负反馈作用?这种响应会一直随时间推移而延续下去吗?在南亚热带,哪种林型对气温上升最为敏感?

为了回答这些问题,广东省鼎湖山森林生态系统定位研究站站长、中科院华南植物园研究员周国逸和副研究员刘菊秀、研究员张德强等人设计了气温上升对南亚热带模拟森林生态系统影响的大型实验,以全面了解因温度上升给南亚热带主要森林生态系统结构和功能造成的影响。

利用海拔梯度的下降模拟气温的上升,是这个实验在方法论上的创新。目前各种环境监测设备及实验仪器已经安装调试完成,部分实验的基础数据,如实验植物的生长情况、生理生态特征等已经在收集。在水分方面,目前已经开始地表水和渗透水收集以及水化学元素分析,测试项目包括酸碱度、总有机碳、全氮、全磷、铵根离子、硝酸根离子、碳酸根离子、钾离子、钠离子、钙离子、镁离子等,用以反映增温后生态系统的碳、氮、磷元素转移动态,下一步工作是量化生态系统的水文分量。

鼎湖山自然保护区位于广东省中部,属亚热带季风性气候型。该实验平台可用来研究海拔高度下降导致的气温上升对模拟森林生态系统(混交林、山地林)的影响;同时也通过人工增温,研究对模拟地带性森林生态系统(季风林)的影响。

该平台共修建了深0.8米、长3米、宽3米的开顶箱21个。这些开顶箱分布在鼎湖山的苗圃样地(海拔30米左右)、五棵松混交林样地(海拔320米左右)以及山地林样地(海拔600米左右)。同时在各开顶箱内填埋来自自然林的土壤以及种植各林型的主要优势树种来构建模拟森林生态系统。通过在此平台上开展水、土、气、生全面的生态系统生态学研究,为政府制定应对变化政策制度、采取相应措施提供主要科学依据。

(原载于《中国科学报》 2013-01-29 第6版 创新)

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