今天:
當前位置:首頁 > 三元新聞網 > 三元新聞 > 
潛心科研三十載 使命擔當促前行
——福師大科研團隊致力森林生態系統與全球變化研究側記
2019-10-28 10:52:33??來源:三明日報  責任編輯:鄭新鳳  

●三明日報三元記者站 黃柳青 三明日報梅列記者站 吳藝繽

全國最綠省份福建的最綠城市三明,有一支來自福建師范大學地理科學學院的科研團隊,他們潛心致力于森林生態系統與全球變化的研究,一晃眼,已經在山野綠林深處躬耕三十年。

10月20日,記者走近這支科研團隊,走進他們的工作站、野外實驗平臺,了解他們的科研經歷、逐夢故事。

野外建站,增強業界話語權

森林作為陸地生態系統的主體,是陸地生態系統中最大的碳庫,在調節全球碳平衡和減緩大氣中CO2等含碳溫室氣體濃度上升及調節全球氣候變化等方面具有不可替代的作用。從全球來看,溫帶森林生態系統碳計量科研成果比較豐富,而中亞熱帶地區相關數據稀缺,我國南方大部分地區屬亞熱帶地區,福建省山地丘陵面積廣、人工商品林豐富……在此背景下,福師大科研團隊主動擔起了生態領域相關科研責任。

那研究什么?為給生態文明建設和應對氣候變化提供科技支撐,不斷增強我國在全球氣候變化談判中的話語權,科研團隊致力于森林生態系統與全球變化的研究,重點研究濕潤亞熱帶山地森林生態系統對全球氣候變化的響應與適應、人工林碳匯經營與計量、典型森林多界面能量交換等課題。

“建立野外站是我一生的心愿。”福建師范大學副校長、科研團隊帶頭人楊玉盛教授說,我省作為林業大省,長期以來都沒有森林生態系統的野外觀測研究站,而建站是獲取第一手長期定位觀測數據的唯一途徑。

楊玉盛教授帶領團隊科研人員進行增溫樣地選點

1989年起,楊玉盛教授就帶領科研團隊在全省范圍內踏查選取試驗點,通過比對全省各地林區后,于2004年在三明格氏栲國家森林公園附近建立三明森林生態系統與全球化福建省野外科學觀測研究站。

楊玉盛教授帶領團隊科研人員進行增溫樣地調查

在省、市相關部門及依托單位的大力支持下,三明野外觀測研究站先后投入近8000萬元用于基礎設施建設、購買儀器設備和野外平臺建設等。2012年,在美國哈佛森林土壤增溫實驗首席設計師弗蘭克博士的指導下,解決了實驗中最關鍵的溫度控制技術問題,建成了全球最大、亞洲首個以土壤增溫為核心的森林生態系統土壤增溫控制實驗平臺。

三明站技術人員對土壤增溫平臺系統運行進行日常檢查

目前,三明野外觀測研究站有固定科研人員27人,其中國家“萬人計劃”科技創新領軍人才2名、國家杰青2人、國家優青5人。積累了5年以上的長期監測數據,包括氣象、植被、水文、生物多樣性、土壤理化性質、微生物及土壤動物、溫室氣體排放等數據集,共計對100多個要素進行監測。自2010年以來,保存土壤、植物樣品及標本共5萬多份。今年10月中旬,三明野外觀測研究站也正在申報國家野外觀測研究站。

專注創新,科研更加自動化

科學研究,離不開先進儀器設備的支撐。

在格氏栲附近的模擬全球氣候變化實驗平臺站點,記者看到人工杉木林地面上布設著大量自動化監測儀器。

這種儀器是科研團隊自主研發的最新產品,是由一套微型氣象站和一臺控制主機以及兩個配對的自動化終端組成的“四件套一組”森林土壤碳匯監測設備。該儀器能自動用“并行方式”實現同一時間監測多個不同空間點的土壤碳交換速率,是集環境要素及碳循環數據于一體的分布式觀測系統。

據介紹,原先這里采用的是進口的土壤碳通量監測儀,不僅價格昂貴,而且只能通過“輪詢方式”監測,造成不同監測點的時間同步性差,而且儀器防水性不佳、維護費時費力費人工。同時,由于科研實驗設備用量大,只靠外國進口需大量資金投入,因此自主研發才是開展大規模研究的突破口。

2012年開始,三明野外觀測研究站博士陳仕東開始專注森林碳匯監測設備自主創新設計,用材從有機玻璃到不銹鋼再到航空鋁鎂合金,前后用了4年多時間共改進5個版本。他介紹:“現在自主研發的專利碳匯監測設備,具有國際上首創的多點同步監測技術,而且還有防水、防蟲、自動診斷報警等功能,還可以通過物聯網遠程集中管理維護,這些獨有的技術使得這些儀器能夠在高溫、高濕、多蟲的濕潤亞熱帶森林長期無人值守穩定運行。”

陳仕東博士指導技術人員對自主研發的土壤碳通量自動監測設備進行維護

目前,三明野外觀測研究站已經有近百種自主科研創新。整合目前世界上最先進的傳感器和自主研發技術,實現了從森林冠層到深層土壤的不同生態系統界面的綜合同步觀測,這種高時空分辨率的監測在世界上同類研究站中也是非常少有。

三明野外觀測研究站降雨隔離實驗平臺

“三明野外觀測研究站研究生態系統有一定歷史了,一直都很想來實地看看、學習。今天現場參觀了解,一些野外第一手數據、自主研發的設備技術,都讓人很震撼、心動。未來,希望研究站建立共享平臺,大家可以交流合作。”當天正好前來參觀考察的中國科學院沈陽應用生態研究所研究員梁超說。

中科院沈陽應用生態研究所梁超研究員參觀三明站

劉小飛高級實驗師向中科院沈陽應用生態研究所梁超研究員介紹土壤增溫平臺運行情況

櫛風沐雨,初心使命促前行

以山為伴、以樹為友,日復一日、年復一年,這樣的科研工作孤寂、枯燥、艱難嗎?

“下雨結束后我們就得往山上跑。”陳大金絲灣森林公園樣地站點主要開展森林碳匯經營與計量領域科研,三明野外觀測研究站實驗師胥超說,這個站點雨量充沛,一年平均1700多毫米,為了監測不同森林類型水土保持功能差異,研究人員每逢降雨就要上山采集樣品。截至目前,已經累計監測7年采集了近300次樣品,而每采集一次就要收集近100多個樣品,確實挺不容易。

胥超實驗師指導學生進行土壤碳通量進行觀測

其實,對于他們來說,不容易的事情很多:建站點初期,種植的實驗林還未成型,夏季在沒有遮擋物的情況下地表溫度能達到45℃,而為了防止被山林里的昆蟲叮咬或雜木刮傷,他們還需穿上長袖工作服,扛著十幾公斤的監測儀器漫山遍野布設備、采數據;實驗樣地“路隘林深苔滑”,科研人員滑倒甚至滾下山坡時有發生;大山深處,除了幾名常年固定駐扎的科研人員,鮮少有人問津……

科研人員對增溫樣地進行日常巡查

科研多艱辛,使命促前行。胥超表示:“白天上山收集數據,晚上整理分析數據,要是發現一些有意思的規律就會特別興奮,這也就轉換成科研動力了,自然也就克服了孤寂、冷清、枯燥感,這也正是科學研究的魅力。”

科研人員利用無人機搭載高光譜成像儀進行森林碳匯監測

陳仕東也說:“有時夜里也需要上山采數據,有時研發設備技術到凌晨兩三點,而且科研工作不是說花時間進去就能完成的,所以,大家基本沒有上下班這種概念。但這樣單純的環境能讓人更專心、更集中做科研工作。”

科研人員進行土壤微生物DNA提取

科研人員進行土壤銨態氮測定

科研人員進行數據分析

不忘初心,方得始終。正是這些科研人員的信仰與熱情、專注與執著、探索與創新,30年始終堅守科學精神、堅持科學研究,三明野外觀測研究站2018年入選福建省首批野外科學觀測研究站,在亞熱帶山地森林生態系統對全球氣候變化的響應、生態水文過程與流域生態安全、生態系統服務功能提升理論與技術、土壤碳通量監測設備自主研發與系統集成等方面取得了重要進展。近5年來,獲省級獎項6項,其中二等獎3項,三等獎3項;獲發明專利3項,實用新型專利9項;在主流SCI期刊發表論文110余篇等。

福建省是首個國家級生態文明試驗區,森林覆蓋率連續40年全國第一。三明野外觀測研究站高級實驗師劉小飛說:“未來3至5年,希望研究站在當地政府及省市林業、電力等相關部門的大力支持下,建成世界上獨一無二雙塔移動碳水通量觀測平臺、小集水區尺度氣候變化研究平臺和多因子氣候變化聯網研究平臺等五大平臺,實現從‘大氣——森林——土壤’整個生態系統全方位的實時監測,打造成一個國內領先、國際一流的野外科學觀測站,使之成為科學家心目中科學研究的‘生態硅谷’。”

  • 分享到:
免責聲明
1、凡本網注明“來源:三元新聞網“的所有文字、圖片和視頻,版權均屬三元新聞網所有,任何媒體、網站或個人未經本網協議授權不得轉載、鏈接、轉貼或以其他方式復制發表。已經被本網協議授權的媒體、網站,在下載使用時必須注明“來源:三元新聞網”,違者本網將依法追究責任。
    2、本網未注明“來源:三元新聞網”的文/圖等稿件均為轉載稿,本網轉載出于傳遞更多信息之目的,并不意味著贊同其觀點或證實其內容的真實性。如其他媒體、網站或個人從本網下載使用,必須保留本網注明的“來源”,并自負版權等法律責任。如擅自篡改為“來源:三元新聞網”,本網將依法追究責任。如對文章內容有疑議,請及時與我們聯系。
相關閱讀
    [更多]三元新聞
    [更多]基層快訊
    [更多]三明新聞
    • 主管單位:中共三元區委宣傳部 地址:三元區政府大樓宣傳部
    • 熱線:0598-8393106 投稿郵箱:[email protected]
    • 互聯網新聞信息服務備案編號20130207 互聯網新聞信息服務許可證 閩ICP備號09005608
    • 全國互聯網違法信息舉報電話:12377  舉報網址:http://www.12377.cn
    广东好彩1分布图