民勤高分共性信息产品真实性检验站简介
发布时间:2015-10-17

  1.站点基本情况
  
  1.1站点名称、归口、隶属
  
  依托甘肃省治沙研究所建设,归口国家林业局,隶属甘肃省林业。
  
  1.2地理位置
  
  该站即是科技部国家生态系统观测研究网络站,又是国家林业局陆地生态系统观测研究站。位于巴丹吉林沙漠与腾格里沙漠之间,地理位置E102°59′05″,N38°34′28",平均海拔1350m。站区气候属于典型的大陆干旱气候,年平均气温7.6℃,年降雨量为113.8mm,年均蒸发量2604.3mm,年平均风速2.45 m/s。主要荒漠植被有白刺荒漠、泡泡刺荒漠、柽柳荒漠、沙拐枣荒漠、沙蒿荒漠、红砂-珍珠荒漠、柠条锦鸡儿荒漠、黑果枸杞-花花柴盐化荒漠、人工梭梭荒漠林、人工沙枣林、人工绿洲等,具有沙漠、戈壁、盐化荒漠和人工绿洲等多种景观类型。                          
  
  1.3基础建设
  
  民勤站科研办公楼1500m2,有会议室、多功能学术报告厅、展览室、数据信息室、实验室、沙尘样品室,站内民勤沙生植物园占地67公顷,园内有植物标本室、种子冷藏室。可接待200人食宿,是开展试验研究、教学实习、科普教育的理想场所。
  


图1 民勤试验站科研办公楼

  

图2 民勤试验站餐厅


  
  2.现有仪器设备及科研条件
  
  民勤站设置有永久性观测样地、植物物候观场、民勤沙生植物园、绿洲-荒漠气象观测场、沙尘暴观测场、沙旱生植物蒸腾耗水量观测场、地下水位观测点、风沙流观测场等,现有各类仪器设备共150多台件,主要用于荒漠生态及沙尘暴的监测。
  
  2.1现有仪器设备
  
  民勤检验站建有土壤分析室、粒度分析室、植物生理生态实验室、植物组培室、风沙环境风洞实验室等。室内分析、监测仪器设备配置齐全,各类仪器运行正常。主要仪器设备包括:土壤激光粒度分析仪、Li-6400光合仪、沙尘暴沙尘采样仪、高速冷冻离心机、紫外可见分光光度计、智能中流量TSP采样器,拥有自助研制的积沙仪50余台、风沙流流量计30台、风向跟踪滤袋式沙尘水平收集仪59套、灯芯式沙尘垂直收集仪59套。
  
  (1)地物光谱仪
  
  购置了美国ASD地物光谱仪FieldSpec4 (350-2500nm) Hi-Res型。测定地表、植被等光谱。


  
图3 FieldSpec 4 (350-2500nm) Hi-Res 光谱仪


   
  (2)叶面积仪
  
  国产Yaxin-124叶面积仪,用于测定植物的叶面积。


  
图4 植物叶面积仪


  
  (3)Li-6400便携式光合仪
  
  Li-6400便携式光合仪产于美国,用于测定植物单叶或群体光合速度、蒸腾速率、气孔导度、光饱和点和补偿点、二氧化碳饱和点和补偿点等指标。


  
图5 Li-6400便携式光合仪


  
  (4)视程能见度观测仪
  
  产于美国,用于测量大气能见度,主要用于监测沙尘天气过程中能见度的变化。

图6 视程能见度观测仪


  
  (5)激光粒度分析仪
  
  生产于荷兰,用于测定土壤、沙尘的物理机械组成。

图7 激光粒度分析仪


  
  (6)高速冷冻离心机
  
  产于丹麦,可以将样品中不同沉降系数和浮力密度的物质进行分离。

图8 高速冷冻离心机


  
  (7)风向跟踪滤袋式沙尘水平收集仪
  
  用于收集整个沙尘暴过程中水平通过某固定断面的沙尘总量(沙尘总通量)。

图9 风向跟踪滤袋式沙尘水平收集仪


  
  (8)灯芯式沙尘垂直收集仪
  
  用于收集整个沙尘暴过程或沙尘暴过程中某时间段大气的自然降尘量(干尘降或湿尘降)。


  
图10 灯芯式沙尘垂直收集仪


  
  (9)积沙仪
  
  自助研制的自动跟踪风向低阻力的积沙仪,用于监测沙尘天气过程中地表风沙流结构。


  
图11 积沙仪


  
  (10)风沙流流量计
  
  用于测定研究断面的风沙流流量或对不同环境和不同风场进行实时监测,进沙口有自动跟踪风向的功能,并有减少仪器对风阻力的结构。可测定0-50cm高度范围通过目标断面的风沙流总量。


  
图12 风沙流流量计


  
  2.2现有科研条件
  
  (1)永久性观测样地
  
  民勤检验站现有永久性固定观测样地32个,包括:以梭梭、蒙古沙拐枣、多枝柽柳、唐古特白刺、沙蒿、膜果麻黄、沙枣等为优势种的典型荒漠植被类型。主要观测内容包括:生物要素(植物组成、生长量、生物量、盖度等)、土壤要素(容重、机械组成、PH值、有机质、氮、磷、钾、全盐量等)、水分要素(土壤含水量、土壤水分动态)。
  
  (2)地面标准气象观测场
  
  始建与1961年,按照国家气象局的观测标准对民勤绿洲生态系统进行长期定为监测,监测指标包括:气温、地温、气压、大气相对湿度、降水、风速、风向、蒸发等17多项气象指标。2006年改造成为地面气象综合有线遥测站,监测内容和任务不变。

图13 地面标准气象观测场
  
  (3)水平梯度小气候观测场
  
  沿沙漠-沙漠绿洲 过渡带-绿洲的水平梯度线,建设了水平梯度小气候观测站,监测从沙漠到绿洲3种典型景观的小气候梯度变化,主要监测指标有:气温、地温、风速、风向、气压、降水、大气相对湿度、土壤热通量、辐射等指标。


  
图14 水平梯度小气候观测场

图15 全辐射气象观测场


  
  (4)沙尘暴观测场
   
  沙尘暴观测系统于2003年开始建设,2005年正式投入使用。该系统是我国第一套近地层沙尘暴观测系统,由分别安装在沙漠、沙漠绿洲过渡带和绿洲的3座沙尘暴观测塔组成,3塔水平跨度8.3km,塔高50m,实现了对中小尺度、典型环境、近地层沙尘天气的定位监测。监测的范围是水平梯度8.3km、垂直梯度50m的沙尘暴运动空间,其中包含了沙漠、防风固沙林带和绿洲3种民勤典型的下垫面景观。观测内容是沙尘水平通量、垂直降尘量、总浓度、TSP、PM10、PM5的时空变化及50m高梯度风速、风向等要素。研究的内容是近地层沙尘暴结构和运动规律及其与下垫面的关系。


   
图16 沙尘暴观测场


  
  (5)沙旱生植物蒸腾耗水量观测场

 
  始建于1980年,由100多个不同深度的非称量式地下水恒位补偿蒸渗仪和地表供水蒸渗仪组成,占地面积400m2,主要用于测定沙旱生植物的蒸腾量、沙面蒸发量和降雨入渗量等。


  
图17 沙旱生植物蒸腾耗水量观测场


  
  (6)地下水观测场
  
  在5km范围内,设置了7个地下水观测井,常年测定各观测井的地下水位、水质和水温的动态变化。监测设备采用了德国产Log-Com水位测量系统,可实现地下水位、水温自动观测和数据的无线远程传输。


  
图18 地下水观测井


   
  (7)风沙流观测场
  
  风沙流观测场建立在沙漠、沙漠-绿洲交错带两种下垫面上。每个观测场均垂直主风向设置了200m的观测研究断面,在观测研究断面的不同地貌类型上设置各种风沙流观测仪器,研究风沙流运动规律和不同下垫面条件下的风沙流流量及沙丘运动规律。

图19 风沙流观测场


  
  (8)民勤沙生植物园
  
  建于1974年,是我国第一座具有北方特色的沙旱生植物园,占地面积1004亩。园内共收集国内外沙旱生植物530多种,分属67科,249属,其中包括主要固沙植物160余种,具有药用价值的植物150余种,园林植物120余种,珍惜濒危植物26种。建有种子库、植物标本馆、动物标本馆、科技成果展览室、引种档案室。园内先后建立了8个植物综合区、5个植物专属区、4个植物采种区和1个植物引种圃。



图20 民勤沙生植物园



图21 民勤试验站植物展览馆


  
  3.实验区介绍 
  
  民勤站地处绿洲与沙漠交错带,占地面积1.8万亩,划分为三个实验区,包括:沙漠区、沙漠绿洲过渡区和绿洲区。沙漠区位于民勤绿洲边缘沙漠地带的流动沙地内,属半流动、流动沙地地貌,主要植被类型为半固定稀疏白刺沙包;沙漠绿洲过渡区位于民勤绿洲与沙漠过渡带中,属人工固沙林,区域内固定、半固定沙丘、丘间低地镶嵌分布,人工植被以梭梭为主,天然植被主要有白刺、沙拐枣等;绿洲区位于民勤绿洲内,具完整地防护林体系,以新疆杨、二白杨、沙枣为主,种植玉米、苗木、苜蓿等为主。
  

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