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那曲高寒气候环境观测研究站

2014-02-18

      那曲高寒环境站由那曲高寒气候环境观测研究站(依托寒旱所)、藏北高原草地生态系统试验站(依托地理与资源所)、那曲生态环境综合观测研究站(依托青藏所和西藏大学)共同组成。
1 那曲高寒气候环境观测研究站
1.1 台站简介
    (简称“那曲气候环境站”或“那曲站”,英文名称Nagqu Station of Plateau Climate and Environment (NaPlaCE))由那曲中心站和安多中心站以及MS3478/NPAM、MS3608、D105、D110 newD66等数个观测点组成。主要观测基地在那曲中心站,始建于2001年,位于西藏自治区那曲县罗玛镇那曲村/十三村(31.37º N,91.90º E,4509 m),处在高原亚寒带半湿润气候区。
那曲中心站由生活区和研究区两部分组成,生活区位于那曲县的那曲镇,研究区位于距那曲县城25公里处的罗马镇。中心站占地面积8000平方米,试验场地平坦,四周开阔,地表主要为砂土,有稀疏的细石块分布,不均匀的生长着高度为4-5cm的高寒草甸。另外,中心站配有太阳能供电系统。2009年6月获得观测场地8000平方米(140米*60米)的土地使用证,2009年8月-9月建成260平方米彩板活动房和观测场周边围栏,彩板活动房用于实验室、科研用房和保安居住等。

那曲站

      主目前那曲站共有科技支撑人员13人,其中在编人数达到9人(正高1人,副高4人,中初级4人),返聘和临聘人员4人。到目前为止,依托那曲站观测数据和相关资源已培养的博士和硕士分别有16名和10名,其中4人是中国科学院“百人计划”资助获得者,1人为国家杰出青年基金获得者
1.2 研究目标
    基于“高寒气候与能水循环”学科定位,围绕地气相互作用与大气环流异常;寒区陆面过程与区域气候变化;高海拔地区边界层结构与能水循环。开展高寒气候环境的长期定位监测、加强期观测试验和室内科学研究。
1.3 观测内容
    那曲站的观测内容主要有气候变化监测,近地层微气象过程监测,地表辐射平衡监测,地面能量与物质交换监测,降水和积雪监测,土壤温度和水分监测,大气边界层观测和云物理过程观测等,这些观测项目分布图如下:

各观测点位置以及观测内容

 

监测内容

1.4 仪器设备
主要仪器设备及整体运行情况

仪器型号

仪器名称

台数

运行情况

利用率

负责人

数据质量

故障情况

OPEC3000

涡动协相关系统

4

良好

100%

李茂善

良好

 

PBL_6L

大气边界层塔站

1

很好

100%

王树金

优良

 

PBL_4L

大气边界层塔站

1

很好

100%

王树金

优良

 

AWS_Tower

自动气象塔站

4

很好

100%

王树金

优良

 

PAM-III

布网式自动气象站

1

很好

100%

王树金

良好

 

AWS

自动气象站

2

很好

100%

王树金

优良

 

SAWS

小自动气象站

3

很好

100%

王树金

优良

 

CFL-03

边界层风廓线雷达

1

良好

75%

孙方林

良好

 

1.5 联系方式
依托研究所:中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
站长:胡泽勇
联系方式:0931-4967083,zyhu@lzb.ac.cn
副站长:李茂善
联系方式: 0931-4967079,mshli@lzb.ac.cn
1.6 相关阅读
http://naqu.casnw.net/default.asp

2 藏北高原草地生态系统试验站
2.1 台站简介
     藏北高原草地生态系统试验站(那曲站)成立于2011年。藏北高原位于西藏自治区北部,是青藏高原的主体,大部分地面高度在海拔4 600-5 100m 之间。以羌塘草原为核心区域,面积约59.5万km2,约占西藏自治区土地面积的一半。以是西藏的主要牧区,也是西藏生态安全屏障建设的核心区域。但由于长期以来盲目的畜牧超载,造成了该区域的草地严重退化。

藏北高原草地生态系统试验站


2.2 研究目标

  •  研究中国高寒草地生态系统功能过程和结构对不同全球变化因子的响应机理。
  •  模拟和监测藏北高寒草地生态系统对全球变化和人类干扰的响应和适应过程。
  • 长期监测当地环境因子的变化

2.3 观测内容
    那曲站自2011年建站并开始监测以来,主要开展了气候、土壤、植被、碳氮水循环和物候等监测内容,并于2008年开展了那曲-阿里的生态样带监测。同时进行了增温梯度试验等

藏北样带气象因子监测

增温梯度试验

物候观测

2.4 仪器设备
主要仪器设备及整体运行情况

仪器型号

仪器名称

台数

运行情况

利用率

负责人

数据质量

故障情况

CR1000-XT

小气候测量系统

2

正常

100%

王景升

CR200X

土壤温湿度测量系统

24

大部分正常

90%

王景升

异常值、数据缺失等

CSAT3/LI-7500A/ CR1000

开路涡动协方差系统

2

一般

60%

王景升

合格

数据异常、停止工作

Model 6000 /HYR-2M

能见度测量系统

1

正常

100%

王景升

CI-110-24P

叶面积指数仪

1

正常

100%

张扬建

CI-600-B

植物根系分析系统

1

大部分正常

80%

王景升

偶尔暂停(已维修)

 

土壤CO2通量原位监测系统

1

正常

60%

朱军涛

偶尔暂停(已维修)

GHG-1

涡度相关分析系统

1

正常

100%

朱军涛

LI-840A

CO2/H2O分析仪

1

大部分正常

60%

张扬建

偶尔暂停(已维修)

2.5 联系方式
依托研究所:中国科学院地理科学与资源研究所
站长:张扬建
联系方式:010-64889703,zhangyj@igsnrr.ac.cn

3 那曲生态环境综合观测研究站
3.1 台站简介
    那曲生态环境综合观测研究站是西藏大学和中国科学院青藏高原研究所共建站,位于藏北高原的腹地那曲县境内(东经91°12'-93°02',北纬30°31'-31°55'),地处唐古拉山脉与念青唐古拉山脉之间的那曲河流域,位于羌塘高原的东部和怒江流域的上游。那曲县南与当雄县接壤,北与聂荣、安多县相连,东与比如、嘉黎县相靠,西与班戈县毗邻。海拔均在4450m以上。东西最大距离233km,南北最大距离185km,总流域面积1.6万km2。
 

台站概貌

    气候特征:那曲县属高原亚寒带季风半湿润气候区。这里冬季长达近半年,年温差小,昼夜温差大;年平均气温为-2.1℃,元月份平均气温-14.4℃;全年没有绝对无霜期,每年10月至次年5月为风雪期和土壤冻结期,6-8月为生长期。年降水量为406.2毫米,多集中在6-9月间。年蒸发量为1810.3mm,相对湿度只有51%。气候特征是干燥、多风。
    植被类型:站区及其所在那曲河流域的地带性植被为高寒小嵩草草甸,河流滩地等低洼地分布有藏嵩草草甸,具有典型的区域代表性。这里地势平缓,气候寒冷潮湿,夏季短暂,冬季漫长且严寒,是那曲地区草原畜牧业的主要地区,那曲地区的草地畜牧业发展历史悠久,农业生产结构以牧业为主,占94%左右,是我国第五大放牧区。然而,上个世纪90年代以来,由于人口和家畜头只数的增加,使得天然草场出现不同程度的退化状态。

那曲站植被类型图

3.2 研究目标
    以该站为基点,辐射那曲地区中、东部地区6县(那曲县、班戈县、安多县、聂荣县、比如县、嘉黎县等)及拉萨市当雄县,集监测、研究和示范于一体,通过长期定位对生态环境基本要素(水、土、气、生等要素)的系统监测,为地方和国家制定区域发展规划提供基础数据;同时,围绕学科前沿领域和国家重大需求,寻求国内外多向合作,多学科交叉地开展高寒生态学、生物多样性保育与资源综合高效利用、以及对环境变化的响应与适应性研究;在此基础上,发展适应性管理模式并进行示范推广,从而为推动当地经济社会的可持续发展提供试验示范。另外,作为西藏大学的教学实习基地,将为西藏生态安全屏障建设培养和储备关键的技术、管理人才队伍。
长期目标是把该站建成国际一流的青藏高原野外科学观测研究站,使之成为我国高寒区域具有国际先进水平的科学研究基地、高科技培养人才基地和高新技术产业化示范基地。
3.3 观测内容
    选择站区附近典型的植被(如高寒草甸和沼泽草甸)和水域(如河流)进行定位观测。
(1)小气候监测
    选择地势比较平坦的高寒草甸,架设小气候自动梯度仪长期监测空气温度、湿度、不同层次土壤温湿度(0-200 cm)、风向、风速、降水量、蒸发量、总辐射、反射辐射、总辐射表和净辐射等指标;同时,观测大气干、湿沉降。 

站区内气象监测

(2)土壤调查与监测
    1)土壤调查:在站区流域,选择典型的土壤类型进行土壤剖面的描述和观测(如土层深度、颜色、水分、质地、结构、孔隙、根系分布、石灰反应、pH值等)、取土壤样品进行物理(如土壤颗粒组成、容重、孔隙度、田间持水量和土壤水分特征曲线等)、化学(如有机质、全氮、全磷、全钾、矿物氮、有效磷和钾、以及其它矿物元素等)和生物特征(如土壤动物和微生物特征等)的分析;该类调查通常与植被调查结合进行;

土壤调查与监测


    2)长期土壤监测:在站区内选择典型的主要土壤类型进行长期监测。站区内各种土壤类型及其空间分布,由于自然条件变化及各种不同人类活动的影响,因而会处于不断的变化之中,通过定期的对这一变化进行监测,就可获得不同土壤类型的特征在自然条件与人类活动影响下变化的规律与特点。但是这种土壤类型及其空间分布的变化一般表现为比较缓慢的过程,因而5年进行一次监测即可,但对于土壤有效养分应该进行较高频次的监测(如月动态或季动态等),而且这一监测应与植被调查同时进行。
(3)植被调查和监测
    1)植物与植被调查:在站区流域,进行不同植被类型面积和分布的调查,结合遥感资料绘制植被类型图和草场质量等级图;同时,选择典型性、有代表性的植物群落,进行“四度一量”(丰富度、盖度、高度、频度和生物量等)的群落学调查,并汇出物种组成-面积关系曲线和生物量-面积关系曲线;分种取样测定不同植物和植物群落的养分特征,包括元素(C、N、P、K、Ca等大量元素和Fe、Mn、Cu、Zn等微量元素)特征和品质(粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维、粗灰分等)特征。
   2)长期监测:在站区附近,选择有代表性、典型性的植被建立“永久”样地(最好与微气象观测站不远),按照统计学的要求设置“永久”观测样方,对上述指标进行月份/季节、年际动态监测。

植被调查

(4)水文学调查和监测
    1)选择那曲河主要源头和支流,进行水资源和水质调查,结合遥感资料绘制流域水资源分布图;
    2)水文监测:在站区那曲河边选择合适的地点进行水量和水质的长期自动监测。
3.4 仪器设备
主要仪器设备及整体运行情况

仪器型号

仪器名称

台数

运行情况

利用率

负责人

数据质量

鼓掌情况

Waters UPLC-TQD

液质质谱联用仪

1

良好

50%

姜丽丽

良好

 

Life Technology Ion Torrent

基因分析系统

1

良好

50%

袁艳丽

良好

 

Waters Alliance 2695

高效液相色谱仪

1

良好

70%

袁艳丽

良好

 

博迅SPX 250BZ

生化培养箱

4

良好

80%

姜丽丽

良好

 

YSI PRO PLUS  4

多参数水质测定仪

1

良好

100%

贾书刚

良好

 

HD2

便携式土壤水分速测仪

1

良好

100%

贾书刚

良好

 

LI-7500A

CO2涡度相关通量测定系统

1

良好

100%

贾书刚

良好

 

Li-cor 840A

土壤呼吸仪

2

良好

100%

贾书刚

良好

 


3.5 联系方式
依托研究所:中国科学院青藏高原研究所
站长:汪诗平
联系方式:13520783028,wangsp@itpcas.ac.cn