朋友,你知道零阳镇两溪村女儿寨吗?你知道慈利还有个森林生态科研站号?如果你不知道,那好,我告诉你:在距离慈利县城东面约14.2公里处的零阳镇两溪村女儿寨,慈利森林生态站(全称为湖南慈利森林生态系统国家定位观测研究站)就建在这里。它是我县第一家也是到目前为止唯一的一家“国字号”科研机构,归属省林业局管理,省林业科学院负责业务指导。创建于上世纪末,距今已有二十多年的历史了,曾协助完成多个国家或省级重点基础研究项目,并从2003年开始陆续为国家培养林业、生态高端人才。想不到吧,山沟沟里竟然藏了只金凤凰!
图为慈利森林生态站站房远景 下面由我带着你们走进慈利森林生态站,实地感受一下吧。
从慈利县城出发走慈石路经民和山庄到两溪村女儿寨或经仁和村超限检测站对面的水泥路穿过两溪村到女儿寨。全程水泥路,30分钟的车程,在一个拐弯处,就可以看到慈利森林生态站了。
图为慈利森林生态站站房 映入眼帘的是一栋小楼和一栋平房,这里是生态站的工作人员工作和生活的地方。这时,你也许会撇撇嘴,“这么小的地儿会有什么来头”?可别小瞧了它哦,有道是“山不在高,有仙则名;水不在深,有龙则灵;单位不在大小,有底蕴就行”哦,这个小地儿近20年来共接待过30多名(次)副厅级以上领导(处、科级领导若干)、100多名知名专
图为2014年国家林业局领导视察慈利森林生态站查看科研设施 图为2005年中国科学院研究员张旭东考察慈利森林生态站 家学者的视察或调研;慈利县委书记也曾到此站调研过;和科研院所、高校共培养了博士五名、硕士若干;接受过CCTV--4、《湖南工人报》和县电视台等多家新闻媒体的采访。没想到吧?
图为2017年CCTV-4《走遍中国》栏目组到该站采访 从站房左边往上走大约10多米远,便看到一个四周用钢丝网围起来的呈长方形的场地,那是小流域小气候气象观测站。
图为慈利森林生态站小流域气象观测站 面积大约150平米左右,里面安装了不少的科研仪器。都有些什么仪器呢?容我慢慢告诉你:在距离你最近的地上有一个用钢丝围起来的框框,框内有7支温度表,东边依次竖放着测量5厘米、10厘米、15厘米、20厘米深度地温的温度表;北边由远及近每隔10厘米依次平放着测量地面最高温度、地表温度、地面最低温度的三支温度表。所有地温都是在每天8点、14点、20点观测。东边由近而远依次有四个装置,第一个是支起来的架子,上面安装有仪器,那是自动气象站,是测量记录气温(包含最高最低气温)、降雨量、大气湿度、风向风速的,那可是进口货哦,可以1-3个月下载一次。第二个是手动雨量计,是测量降雨量的,需要人工每天8点、14点、20点定时观测记录。西边和它对应的是自动雨量计,现在看来最多也只能算半自动,每天需要更换一张记录纸,能实时反映降雨量和降雨强度,它现在已经退休了。第三个是百页箱,和西边的百页箱对称,里面放有一些温度表(计),是用来观测气温、最高最低气温和大气湿度的,它们也退休了,但它们身上斑驳的油漆默默地诉说着它们峥嵘的历史和曾经的辉煌。最远的那个仪器是负氧离子监测仪,实时监测大气中负氧离子的含量。它的西边是蒸发皿,用来测量每天的蒸发量,每天20点观测记录。计算出该天的蒸发量,全年累计起来得出全年的蒸发总量。
图为工作人员在观测记录气温 气象站介绍完了,下面我们沿着气象站后面的小路往上爬,大约爬上200米,我们就会看到一片树林和几个用水泥围起来的四方样地,样地下面是一个容积一立方米的水泥池(也叫集水池)。大家没见过吧?这是坡面径流场,象这样的设施整个生态站有24个,分布在4125亩的山林中,分别代表柑桔、杜仲、马尾松、油桐、灌木、坡耕地、荒山、阔叶次生林、阔阔混交林、针阔混交林等十种类型,有的有三个重复,有的只设一个。首先讲一讲它们的设计原理:每个样地的面积都是100平方米(一般是按10米×10米设置的),这在整个国际上是统一的。样地四周是用水泥现浇隔开的,这样做是为了下暴雨产生地表径流时,外面的水进不去,内面的水只能流入下面的集水池。这样的设施是作什么用的呢?是用来观测水土流失的。通俗一点讲,是为了测量水流失和土流失的量的,10种类型的坡面径流场分别代表10种不同的林地或土地,当然也可以设置更多的类型。24个坡面径流场分散在4000多亩山林中,测量工作要求工作人员在一天时间内完成,其辛苦程度可想而知。
图为枫樟混交林坡面径流场 那我们是怎样去观测的呢?在每次下雨过后(按场计算),只要集水池里有水,我们的工作人员就要去观测,一是测量水深,算出100平方米的该种林地在本次降雨中产生的水流失,二是通过将池内的水搅浑搅匀后取500克样品带回生态站,通过沉淀过滤烘干称重,计算出100平方米的该林种在本次降雨中产生的土流失。以此为依据再推算到亩到平方公里的水、土流失。一年的再累加起来、多年累加起来,既可以本林种按时间纵向对比,也可以不同林种之间横向对比。这意义就大了,可以做出很多文章出来哦。我们现在看到的是樟树和枫树的混交林类型,至于其他类型,大同小异,原理一样,只是为了增加多样性、全面性而已。
下面三张图告诉你工作人员是如何观测取样的。
图为工作人员观测记录坡面径流场集水池内水的深度 图为工作人员在将坡面径流场集水池内的水充分搅浑 图为工作人员在坡面径流场集水池里取水样 参观完了径流场,下面我们参观一下水文站。水文站有两处,一处是总沟口水文站,一处是支沟口水文站。两个水文站所控制的面积不同,但目的一样,都是为了观测各自控制区域内地表径流量和泥沙流失量。这和坡面径流场的观测目的是一样的,只是坡面径流场是微观(100平米)控制法,水文站是宏观(2.81平方公里、0.5平方公里)控制法。
图为慈利森林生态站主沟口水文站 这个小屋是作什么用的?它是观测井,井壁有一根塑料管与井内相连,外边溪沟里的水与井内的水高度一致,井里安有自动测量仪器,可以实时监测水的深度和水流量,一般一个月下载一次。泥沙的测定由人工完成,一般在下雨产生洪水时在8点、14点、20点进行取样,标准是500克泥水。由于下雨产生洪水时间的不确定性,所以工作人员在一般情况下是不能远离生态站的。再通过工作人员的内业操作和数据整理,可以计算出每年从这两个水文站输出的总水量和总泥沙量。
嗨!大家看,林子里怎么挂这么多桶子?不会是有人饭吃饱了没事干闹着玩的吧?不、不、不,此装置大有用途!这是测量林内穿透雨的装置。你们看,桶的摆放是有规律的不是随意乱放的,这是为了保证林内穿透雨的准确性,因为林内树叶疏密厚薄不一样,所以要保持桶的均匀性。
图为林内穿透雨测量装置 那么是怎么测量呢?每一场雨结束后,工作人员便会用量杯逐一测量出每只桶内的水的重量。因为每一只桶的口面大小是一样的,面积也是一致的,但其上面树叶的疏密厚薄是不一样的,所以同一次降雨后每只桶里的水的重量是不一样的,各次降雨后每只桶里的水的重量也是不一样的,通过一年的观察,便可以得出一年内该树林穿透雨的总量。
这种装置在试验区主要树种林子里都有,包括马尾松、杉木、阔叶林、油桐、杜仲、柑桔、灌木等等。
图为2009年中国林业科学院博士生周璟在慈利森林生态站做实验 大家快来看,这树上怎么绑的有管子啊?又是干什么用的?呵呵,这是树干径流测量装置,是为了测量每次降雨过
图为杜仲树干径流测量装置 程中通过树叶、树枝汇聚后沿树干流下来的水的量的。在每一片不同树种的树林内按照树木大小均匀安装此种装置,具体测量和计算与林内穿透雨一样。
图为2008年中国科学院博士生黄志刚在做实验 又发现了几个塑料盆子,上面有纱网,纱网上面还有枯枝落叶。名堂还真是多啊!不晓得又是干什么用的?这是用来测量降雨透过林内枯枝落叶层后到过地表的水的量的。具体测量和计算方法与林内穿透雨也是一样的。
图为2016年湖南省林业科学院博士生罗佳在做实验 看了这么多地方,也该歇歇了。下面我简要介绍一下生态站学术交流情况和取得的科研成果。
慈利森林生态站先后与中国科学院生态环境研究中心、中国科学院沈阳应用生态研究所、中国科学院亚热带农业生态研究所、中国林业科学研究院、北京林业大学、湖南农业大学、中南林业科技大学等国内知名院校和科研单位进行了广泛的学术交流,丰富了生态站的研究内容,提升了生态站的研究水平,扩大了生态站的影响力。先后为我省研究、评价长防林工程、退耕还林工程的生态效益作出了巨大贡献。为湖南省参与国家林业局研究、编写2013年、2014年、2015年《退耕还林工程生态效益监测国家报告》提供了基础数据。科研人员依托生态站在《生态学报》、《林业科学》、《生态学杂志》、《水土保持学报》、《中国水土保持科学》等期刊上公开发表相关论文100多篇;取得科技成果2项,其中《退耕还林可持续经营技术与效益计量评价》获2010年湖南省科技进步二等奖,《环洞庭湖防护体系建设技术》获2012年湖南省科技进步三等奖。
慈利森林生态站还有很多科研设施和仪器,如果您为了培养孩子的兴趣,有机会就带着孩子来参观,在孩子幼小的心灵里播下科学的种子吧,我一定会竭诚为您服务当好讲解的。我恭候您的到来,别让我失望哦!
(图文:零阳镇林业站 王中建) |