辽宁医巫闾山森林生态系统国家定位观测研究站(Liaoning Yiwulvshan Forest Ecosystem National Observation and Research Station)简称闾山生态站(Lvshan Eco-station),是国家林业和草原局批准建立的森林类型国家陆地生态系统定位观测研究站,是以沈阳农业大学为技术支撑单位,辽宁医巫闾山国家级自然保护区管理局为建设单位,由辽宁省林业和草原局归口管理,对医巫闾山森林生态系统进行长期连续定位观测的研究平台。
一、建站区域概况
医巫闾山古称于微闾、无虑山,今简称闾山,是隋文帝确定的“五镇”之一,是一座历史悠久、文化丰富、风景优美的千年镇山。闾山生态站位于闾山中段的辽宁医巫闾山国家级自然保护区(简称闾山保护区),地处“燕山山地落叶阔叶林及油松侧柏林区”东北部,拥有保存完整的天然针阔叶混交林和大面积天然油松林,具有独特区位优势:
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图1 闾山生态站地带性森林类型
1.植物区系交汇:物种多样 属于“华北暖温带落叶阔叶林及油松侧柏林地区”,与“东北温带针叶林及针阔混交林地区”和“内蒙古东部森林草原及草原地区”毗邻,兼有三区植物种群分布,植被多样、物种丰富,是典型又特殊的暖温带森林植被类型,有针叶林、阔叶林、针阔混交林、灌丛等植被类型,有野生动物272科1049属1587种,植物191科620属1459种。
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图2 闾山生态站所处植被区划
2.地理气候交错:生态脆弱 处在暖温带与中温带交界线上,介于东部湿润区和西部半干旱区之间,是辽西丘陵与辽河平原的过渡区、森林与草原过渡区、农区与牧区交错带,具有生态系统抗干扰能力弱、时空波动性强、环境异质性高、边缘效应显著,对全球气候变化敏感等生态脆弱区典型特征,是我国加强生态环境保护和监测能力建设,构建生态安全预警体系的重点区域之一。
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图3 闾山生态站地理气候区位
3.三北生态屏障:区位重要 位于三北地区东部、东北地区南部,是来自内蒙古东部浑善达克沙地的风沙东进和来自辽宁北部科尔沁沙地的风沙南下的重要生态屏障之一。加强该区域生态环境保护与监测,是推进生态文明建设的重要举措,是改善三北地区乃至全国生态环境,拓展中华民族生存发展空间的战略选择。本站将成为增强区域应对全球气候变化能力,实现双碳目标的重要载体。
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图4 闾山生态站生态屏障区位
二、建设目标与任务
1.建设目标 以生态学理论和森林生态站建设国家标准及技术规范为指导,逐步建成集长期定位观测、科学研究、示范应用和社会服务功能于一体,基础设施完备、仪器设备精良、人员队伍合理、管理制度健全、研究水平较高的综合性研究平台,为“三北”工程设计建设与后评估提供数据支持和科技支撑,为推动生态产品监测评估与价值实现,促进地方林草事业和林学等相关学科高质量发展,发挥积极作用。
2.主要任务 依据国标GB/T40053建设长期固定样地、综合实验楼、标准气象场、综合观测塔、测流堰、地表径流场、负离子监测场和附属设施,购置、安装、调试并运行观测研究仪器设备;按照国标GB/T35377对森林水土气生等要素进行长期连续观测,为CEN提供观测数据;开展森林群落结构功能与演变、森林环境与生态康养、森林固碳能力与碳储量、森林植被与生态水文等研究;结合观测研究,开展成果转化应用和科普教育等社会服务。
三、总体规划布局
坚持“一站多能、以站带点”原则,遵循“多站点联合、多系统组合、多尺度拟合、多目标融合”方针,综合考虑生态区位、森林类型、观测研究重点和科学性、典型性、可达性、便利性,形成了“一站四区”总体布局。
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图5 闾山生态站总体规划布局
1.站址区 位于闾山保护区东南部河洼村内,X707县道北闾公路南侧,距北镇市区2.5km,交通便利;规划建设综合实验楼和标准气象观测场。
2.观测区 根据天然油松针叶林,椴树、黄檗阔叶林,针阔叶混交林,灌木林和雨水汇集流出通道等典型区观测研究需要,规划布局了大朝阳、五间房、大石湖、三道沟 4 个观测区。
四、定位观测内容
依据国标GB/T35377结合本站实际,开展森林水土气生等要素长期连续定位观测。
1.森林水文要素 水量、水质等。
2.森林土壤要素 土壤的理化性质、碳、呼吸、温室气体通量、酶活性、动物、微生物,凋落物等。
3.森林气象要素 天气现象、空气和土壤温湿度、太阳辐射、大气沉降、森林环境空气质量等。
4.森林生物要素 森林群落成分、乔木层生物量、林木生长量、根系、森林群落养分、植被碳储量、动物等。
5.其他 景观、森林美学等。
五、主要研究方向
1.森林群落结构功能演变 天然油松林、针阔混交林空间分布、群落结构、生物多样性特征、形成机制和变化规律;物质循环、能量流动与森林环境关系;气候变化对林木生长、群落演替影响。
2.森林环境与生态康养 森林吸附颗粒物、产生负离子、释放BVOC的时空分布规律,及其与群落结构、气象环境、大气沉降等的关系;森林净化大气功能与生态康养价值;空气质量与“三北”生态屏障。
3.森林固碳能力与碳储量 森林固碳速率、时空变异特征、影响因素和调控途径;碳库存量、碳密度空间分布及其影响因素;森林碳汇、碳储量对气候变化和碳沉降响应。
4.森林植被与生态水文 森林类型、植被覆盖、林分结构、空间格局对水文过程的影响;森林植被与水资源协同调控机制;不同时空下森林植被对水资源的调控作用。
六、社会服务职责
适时总结研究成果,遴选优势特色项目进行应用转化与示范推广;发挥闾山自然教育和科普资源优势,面向社会公众提供自然生态科普教育等服务。