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保护高寒湿地,四川建立全球最深的土壤全剖面增温设施

媒体:红星新闻  作者:湿地科学与管理
专业号:中国沿海湿地保护网络 2024/8/29 11:50:23

近日,中国科学院若尔盖湿地生态研究站(以下简称若尔盖站)在红色草原阿坝藏族羌族自治州红原县全面投入使用,将为我国更好开展湿地科学研究和生态保护提供有力支撑。

若尔盖站里面都有啥?科研人员都在这里研究什么?如今高寒湿地保护进展如何?近日,红星新闻记者实地探访若尔盖站,跟随科研人员前往观测样地,看这些安装在大地上的“听诊器”如何工作,这群“高原医生”又如何从土壤、植物里取样,为高寒湿地生态系统“把脉问诊”。

据了解,若尔盖站包括若尔盖台站、瓦切试验点、日干乔试验点和若柯坝试验点。科研工作用地超450亩,园区占地30亩,建有3500平方米的综合楼,并配备了完善的野外试验样地和辅助设施,确保了长距离野外调查及样品采集工作的顺利进行,也为高精度数据监测提供了坚实的基础。

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▲植物样本

研究高寒泥炭地

建全球最深的土壤全剖面增温设施

与中国科学院若尔盖湿地生态研究站站长高永恒见面的傍晚,他刚结束一场内部学术交流会。聊起若尔盖站的建成,他打开了话匣子,“从在野外搭帐篷做科研,到自建板房实验基地,再到如今国际化的若尔盖站全面投用。我们的科研人员,终于有‘家’了。”

若尔盖站建成后,对科研团队来说,一个直观的变化体现在时间上。高永恒介绍,以往,科研人员进行样本分析与检测时,需先在野外采集样本,再将样本送至成都实验室进行处理,这一过程不仅延长了科研周期,而且样本在运输途中可能因保存不当而影响检测结果的准确性。“如今,科研人员从样本采集到实验室分析的整个流程被大幅缩短,可能仅需数小时即可在站内完成采样到检测全过程,这极大提升了科研工作的效率和数据的精准性。”

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▲土壤采样

“泥炭地是高寒湿地的主要类型,也是陆地重要的土壤碳库。数千年来,泥炭地也扮演着大气碳汇的作用,在对全球辐射平衡中一直发挥着净‘冷却’的效应。”高永恒表示,在气候变化和人类活动加剧背景下,泥炭地稳定环境及碳库的稳定性正在面临巨大的挑战。“理清高寒泥炭地碳循环过程及调控机制,可为气候变化背景下泥炭地可持续管理提供数据依据和科学指导。”

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▲土壤全剖面增温设施

“多年来,我们研究建造了一款全球最深的土壤全剖面增温设施。”高永恒介绍,通过试验探究泥炭地土壤碳及其它元素循环、温室气体通量、土壤水热动态等对增温的响应和适应机制。同时通过土壤、植被要素等自动监测系统,研究土壤结构与功能、植物物候、群落多样性与生产力等对气候变暖的响应,“可深入解析气候变化背景下泥炭地地上地下物质元素的循环过程与机制。”

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▲气体测定

据了解,全面投入使用的若尔盖站,将以高寒湿地保护与恢复为目标,系统开展湿地生物多样性保育、生态系统过程、区域生态修复及可持续发展等方面的研究,为生态安全和湿地科学研究提供重要的科学依据和技术支撑。

野外土壤、植被采样

模拟未来气候变化

在中国科学院若尔盖湿地生态研究站内的一间实验室内,红星新闻记者注意到,最左边摆放着5台1米多高的人工气候箱装备,中间是操作台,最右边则有一个人工开凿的废水槽。“废水槽是用来装载试验废液的,连通地下的大型液体收集器。以环保为前提,这些废液将被运往成都实验室进行处理。”中国科学院成都生物研究所副所长陈槐介绍,室内的人工气候箱与野外开展的试验形成互补关系,“经过多年治理,若尔盖湿地资源总体稳定,生物多样性得到有效保护。”

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▲人工气候箱

跟随科考人员脚步,记者来到若尔盖湿地生态研究站瓦切野外样地试验点。这里,试验的草地被分成了若干样地,有的地表上架设了银色钢架,悬挂着辐射红外线的灯管,实现地表土壤约1.5℃—2.5℃的增温,模拟未来气候变暖场景。有的地表上架设了一系列的遮雨棚,改变样方内接收的降雨量,来研究生态系统里的植物、微生物的各个过程对气候变化的响应。

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▲减雨平台

“这些是模拟气候变化的控制实验设施,主要是为了研究高寒草甸生态系统碳汇能力对全球变化如何响应。”中国科学院成都生物研究所助理研究员李洋一边说话,一边拿上采样工具,只见他将10cm的土钻砸入到土壤里,顺时针扭转,而后将土钻中的柱状土装进自封袋里,“土壤中,活性微生物的呼吸过程,死亡微生物后分解过程,这些都是我们要研究的。”

“我们采集植物样本,是为了研究植物、微生物及二者交互作用对土壤碳排放的相对贡献。”李洋表示,厘清这些问题的源头,对研究全球气候变化背景下高寒草甸生态系统的演变过程具有重要科学意义,“有助于提升我国在全球变化和生态修复领域中的影响力。”

从曾经的放牧过度,到如今通过科学研究评估放牧强度与草地退化的关系,解决好生产与保护的矛盾;从曾经的泥炭盗采,到如今超5000名河湖长、林长共担巡河巡林之责……这就像一场精密的科学探索,而这些科考员就像“高原医生”,一个个试验装备,就像扎根在大地上的“听诊器”。未来,若尔盖站将通过科学研究、示范推广和人才培养,为区域生态保护和经济社会可持续发展提供强有力的科学支持和技术保障。

 


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