遍布試驗(yàn)站角落的大量高速WiFi熱點(diǎn)以及高精度360度光學(xué)變焦物候觀測(cè)攝像頭。
我國(guó)濕潤(rùn)亞熱帶地區(qū)是世界上一個(gè)重要的生態(tài)類型區(qū)。獨(dú)特的東亞季風(fēng)氣候，造就了其森林生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力高、碳儲(chǔ)量大、生態(tài)過程對(duì)氣候變暖響應(yīng)機(jī)理復(fù)雜，使本區(qū)成為世界生態(tài)學(xué)家高度關(guān)注的熱點(diǎn)區(qū)域。
為了探明全球變暖對(duì)這一個(gè)區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)的影響及響應(yīng)，福建師大科研團(tuán)隊(duì)在森林生態(tài)資源豐富且多樣的三明建立野外研究站，把科研方向聚焦在全球氣候變化與森林碳循環(huán)過程、碳匯林經(jīng)營(yíng)、碳匯計(jì)量及其監(jiān)測(cè)儀器研發(fā)等三大領(lǐng)域。
精選實(shí)驗(yàn)樣地，捕捉碳的蹤跡
從國(guó)際森林生態(tài)系統(tǒng)碳計(jì)量科技成果來看，溫帶的科研數(shù)據(jù)比較充分，但是熱帶、亞熱帶相關(guān)的數(shù)據(jù)非常稀缺。因此，師大科研人員一直致力于濕潤(rùn)亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)研究，希望通過數(shù)據(jù)捕捉森林碳匯的真實(shí)蹤跡。
相對(duì)于天然林，我國(guó)人工林面積更大也更重要，這是我國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)異于其他國(guó)家的本質(zhì)特征，自然無法直接套用國(guó)外的技術(shù)方法。人工林生長(zhǎng)迅速，碳匯潛力遠(yuǎn)大于天然林，但長(zhǎng)期以來缺乏大量本土研究數(shù)據(jù)的支撐，這大大削弱了我國(guó)在國(guó)際氣候談判中的話語權(quán)。
福建師大副校長(zhǎng)楊玉盛教授說，森林碳匯的精確計(jì)量，既是國(guó)際需要的重大科學(xué)研究課題，也是適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的科技應(yīng)用，又是我省實(shí)現(xiàn)生態(tài)產(chǎn)品價(jià)值的現(xiàn)實(shí)需求，可謂“一舉三得”!
森林碳匯的計(jì)量主要有生物量清查法和微氣象原理技術(shù)法，這兩種方法均存在忽視土壤碳匯重要性的問題。事實(shí)上，西方國(guó)家的溫帶森林以天然林為主，其土壤碳含量通常變化不大且多年穩(wěn)定，所以西方國(guó)家的碳匯計(jì)量方式?jīng)]有考慮甚至忽視土壤碳匯的作用和計(jì)量。
在我國(guó)南方，人工林以杉木林為主，由于杉木從幼苗到成熟的生長(zhǎng)過程不可逆，決定了杉木生長(zhǎng)周期中的每個(gè)碳排放、碳吸收的增加或減少的波動(dòng)是無法還原的。此外，野外狀態(tài)下的臺(tái)風(fēng)擾動(dòng)、溫度變化、極端降雨甚至昆蟲活動(dòng)等，均會(huì)改變土壤碳排放的瞬時(shí)速率。因多方面受限，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開展的研究中，均難以及時(shí)捕捉這些變化，影響碳匯的估算精度。
為了捕捉碳的蹤跡與變化，楊玉盛教授說，要通過“三個(gè)轉(zhuǎn)變”才能夠?qū)崿F(xiàn)重大突破創(chuàng)新：計(jì)量對(duì)象從單一群落向區(qū)域尺度轉(zhuǎn)換、模型預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)變；技術(shù)要求從傳統(tǒng)人力觀測(cè)到自動(dòng)化、無值守、高頻率、云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變；市場(chǎng)需求從基礎(chǔ)研究向政府需要、企業(yè)需求、民眾期盼轉(zhuǎn)變。
“我最大的心愿就是建立野外實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。”楊玉盛教授說，我省作為林業(yè)大省卻長(zhǎng)期沒有森林生態(tài)系統(tǒng)的定位研究站，而建站是獲取長(zhǎng)期定位觀測(cè)數(shù)據(jù)的唯一途徑。
他與研究團(tuán)隊(duì)踏遍我省的山山水水，最后選定三明的莘口鎮(zhèn)。那里是我國(guó)南方重要的商品林生產(chǎn)基地，擁有大面積從常綠闊葉天然林轉(zhuǎn)變而來的各種人工林。
2012年開始建站。在美國(guó)哈佛森林土壤增溫實(shí)驗(yàn)的首席設(shè)計(jì)師弗蘭克博士的指導(dǎo)下，福建三明森林生態(tài)系統(tǒng)與全球變化研究站（簡(jiǎn)稱“三明野外研究站”）解決了實(shí)驗(yàn)中最關(guān)鍵的溫度控制技術(shù)問題，建成了全球最大、亞洲首個(gè)以土壤增溫為核心的全球變化多因子控制森林實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括生態(tài)系統(tǒng)、土壤系統(tǒng)和中型實(shí)驗(yàn)生態(tài)系統(tǒng)三個(gè)尺度的實(shí)驗(yàn)，研究森林轉(zhuǎn)換、人工林碳匯經(jīng)營(yíng)、森林水文、全球氣候變化等課題。
