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黄河口湿地生态系统 教育部野外科学观测研究站

观测研究站网站

  http://yrdwsfs.bnu.edu.cn/

实验室简介

  面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势,党的十八大从新的历史起点出发,做出“大力推进生态文明建设”的战略决策,强调必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,走可持续发展道路。党的十九大报告中也明确提出,建设生态文明是千年大计,需“加大生态系统保护力度”,开展“统筹山水林田湖草”的系统治理。2019年9月,习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上进一步强调,“着力加强生态保护治理、保障黄河长治久安、促进全流域高质量发展”。生态文明建设以及黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略需要强有力的科学技术支撑,通过对生态系统进行长期系统的研究,揭示其生境格局、关键过程和驱动机理,预测未来变化趋势。其中,野外科学观测研究站需要发挥核心作用。

  面向我国河口湿地环境保护与生态建设、黄河流域生态保护和高质量发展国家战略科技需求,针对山东半岛蓝色经济区和黄河三角洲高效生态经济区建设中的生态与环境问题,根据河口湿地生态系统结构功能的复杂性、敏感性,瞄准国际前沿,以国际河口湿地研究先进水平为建设目标,对水、土、气、生等湿地要素持续开展长期规范化观测,建立稳定运行的数据汇聚系统;围绕新生河口湿地生态系统演化与驱动、河口湿地水动力过程与生境格局、河口湿地水环境效应与生态模拟及河口湿地生物多样性保育与生态修复等国家重大科学问题与重大需求开展科学研究;完善河口野外台站及生态系统定位观测研究网体系,充分发挥技术转化引领作用,提供生态文明建设示范样板;提升湿地科学的理论方法与实践体系,系统搭建国际一流科学研究、人才培养与交流合作的平台。

 

  

  图1.黄河口湿地生态系统的环境特色与区域优势

 

  黄河口湿地生态系统野外科学观测研究站聚焦新生河口湿地形成和演化规律及生态响应这一科学问题。从点、线、面、网不同尺度入手,针对河口湿地系统整体,深化对河口湿地结构、功能、过程基础理论的研究,从内涵和机制上丰富和发展湿地学。通过多层次、多尺度、多角度分析和模拟,构建河口湿地生态水文模型和效应评价方法,从内容和方法上丰富和发展湿地学。通过建立退化河口湿地的修复和保护技术体系,提出恢复性生态补偿机制和模式,从实践上丰富和发展湿地学。从而进一步推进和拓展我国湿地科学研究的发展,提升湿地研究的国际地位。依托野外科学观测研究站国际合作伙伴建立较完善的河口滨海湿地研究国际合作网络,为“一带一路”等国家战略提供科技支撑。通过这一国际合作交流平台,进一步加强与国外相关科研机构的联合研究,加强人员与人才梯队的联合培养,实现科技平台与信息资源共享,共同承担和发起国际科学研究计划,发表高水平研究成果,协同推进技术成果转化,并通过国际会议、学术研讨等多种形式加强研究与技术成果的传播推广,提升我国河口滨海湿地生态保护领域的整体科研实力,增强国际影响力,提升国际竞争力。黄河口湿地生态系统野外站的建设,将大大提高对湿地生态系统的科研观测能力,为保护利用宏观决策的制定提供可靠的科学依据,也是履行《湿地公约》、《濒危野生动植物种国际保护公约》等国际公约的重要途径,有利于促进湿地生态保护,提高我国的国际声望。

 

支撑条件

  黄河口野外科学观测研究站已安装高精尖仪器设备达 50 余台(套),野外仪器总价值 1500 多万元。包括多通道土壤碳通量自动测量系统、水生态系统高光谱监测装置、多参数水质分析系统、便携式光合仪、全自动高精度全站仪、非接触式雷达流速监测系统、土壤碳通量自动测量仪、植物茎流测量系统等仪器设备。

  研究站的仪器设备涵盖气象、化学、生物、土壤、水文水质等多个领域,能够实现对气象(风速、风向、温度、大气压、太阳辐射、降雨量等)、水文(水温、流速、水深、盐度、浊度、含沙量等)、水质(氨氮、硝态氮、总氮、总磷、重金属等)、地貌(地形、地貌、沉降速率等)、潮汐(潮高、淹没频率等)、土壤(盐度、含水率、污染物等)等环境因子的高精度观测;能够准确测量湿地植被(分布、叶绿素、叶面积、茎流量等),底栖、浮游、藻类等水生生物(生物量、密度等)湿地生物指标;并且能够连续监测营养盐、温室气体等生物地球化学指标(图 5)。黄河口野外科学观测研究站已安装的仪器设备体系完整,运行稳定,使用率高,能够实现黄河口环境、生态、资源等数据信息系统的监测、收集、传输与储存,为黄河口湿地的深入研究提供有力的基础数据支撑。

  黄河口湿地生态系统野外科学观测研究站设置有综合观测场 3 个、辅助试验观测场 3 个、固定观测点与观测线 2 套。黄河口湿地生态系统野外科学观测研究站所设观测区涵盖了生态环境野外观测的所有需求,并实现了对黄河口各类观测样点、场地、平台的有效整合。

  野外观测场的观测系统涵盖大气、水文、生物、土壤等湿地基础组分,包括湿地生态完整性的指标体系,重点关注生物连通、化学连通与水文连通的关键生态过程。野外观测场在空间上构建了黄河口“浅海湿地—滩涂—盐沼湿地—淡咸水交互湿地—淡水湿地”的连续梯度观测格局;并经过近 20 年的持续运行,实现了黄河口湿地“水-土-气-生”长时间序列的系统性观测。这些平台的建设可实现黄河口湿地科研信息化与数据资源的收集和共享,揭示黄河口湿地陆海相互作用与生态系统的长期演变规律。

 

  

  图2. 黄河口湿地生态系统研究站整体布局。

 

  

  图3. 黄河口湿地野外湿地野外试验场地