內蒙古賽罕烏拉森林生態系統定位研究站創建於2009年5月，隸屬國家林業局，由內蒙古自治區林業廳主管，掛靠內蒙古農業大學生態環境學院。內蒙古賽罕烏拉森林生態系統定位研究站是中國陸地生態系統定位研究網路（CTERN）的森林分中心——中國森林生態系統定位研究網路（CFERN）的成員站之一，位於內蒙古赤峰市巴林右旗賽罕烏拉國家級自然保護區境內，地處內蒙古赤峰市巴林右旗北部，距旗政府大板鎮115km。地理坐標為東經118°18′～118°55′，北緯43°59′～44°27′，總面積10.04×10hm。
基本介紹
- 中文名：內蒙古賽罕烏拉森林生態系統定位研究站
- 成立日期：2009年5月
自然地理概況,區域代表性,生態系統典型性,生態站現有基礎,後勤保障,科研條件,主要業務範圍,長期定位觀測,長期生態學研究,規劃布局及發展目標,
自然地理概況
區域代表性
內蒙古賽罕烏拉森林生態系統定位研究站所處的植被氣候區位於內蒙古東部森林草原及草原地區。地帶性森林類型為呼倫貝爾及內蒙古東南部森林草原區。賽罕烏拉是內蒙古大興安嶺南部山地景觀的典型地段，是內蒙古最大次生林區——罕山次生林區的典型區域。同時，賽罕烏拉又是中國北方重要河流——西遼河的重要水源保護地之一。因此，賽罕烏拉所處的區域代表性非常獨特。
生態系統典型性
賽罕烏拉自然保護區是東亞闊葉林向大興安嶺寒溫帶針葉林、草原向森林的雙重過渡地帶，也是華北植物區系向興安植物區系的過渡帶，同時也是渾善達克沙地向罕山山地入侵的區域。區域內有森林生態系統、草地生態系統和荒漠生態系統相互鑲嵌分布，其“邊緣效應”非常明顯，生物多樣性及其豐富。主要植被類型有夏綠針葉林華北落葉松（Larix priceps— ruprechtii），夏綠闊葉林，包括白樺（Betula platyphylla）、黑樺（Betula dahurica）、山楊（Populus davidiana）、蒙古櫟（Querusmongolica）等。
生態站現有基礎
後勤保障
內蒙古賽罕烏拉森林生態系統定位研究站有研究人員宿舍8間，同時能夠滿足20人的住宿（手機信號全部覆蓋、有網路、數位電視）。同時，賽罕烏拉教學基地有兩排磚混結構平房1227.4m，可住人房間近40間，包括學生食堂、宿舍、實驗室等，一次能夠滿足200人的實習。此外，賽罕烏拉生態站合作單位內蒙古賽罕烏拉自然保護區有訪問者中心、職工宿舍等近100人的食宿條件向生態站開放。
科研條件
內蒙古賽罕烏拉森林生態系統定位研究站主要野外觀測設施及場地有測流堰、水量平衡觀測場、坡面徑流觀測場、森林淨生產力觀測場、森林資源動態觀測場、生物多樣性動態觀測場、森林生態系統健康及經營技術研究場、森林生態系統服務功能動態評價觀測場、森林、草原碳匯功能長期觀測場、大樣地等固定設施和固定樣地30餘塊。
室內化學分析實驗室260m，有消煮室、分析室、天平室、原子吸收分析室、氣象色譜分析室及微生物處理室等。主要儀器設備有氣相色譜儀、原子吸收分光光度計、紫外可見光分光光度計、721可見分光光度計、攜帶型PH計、多參數水質分析儀、振盪器、台式酸度計、離心機、油浴鍋、凱式定氮儀、火焰光度計、水機、恆溫培養箱、高壓滅菌鍋、超淨工作檯、恆溫培養搖床、微波消解儀等。
主要業務範圍
長期定位觀測
1.森林水文觀測方面
（1）森林生態系統蒸散量觀測：單木樹幹液流、單個林分蒸散量、多個林分蒸散量；
（2）森林生態系統水量空間分配格局觀測 ：大氣降水量、穿透降水量、樹幹徑流量、枯枝落葉層持水量、地表徑流量、土壤含水量、壤中流量；
（3）森林配對集水區與嵌套流域觀測 ：降雨量、水位、流量、徑流總量、徑流模數、徑流深度、徑流係數、泥沙量、水量、水溫；
（4）森林水質觀測：pH值、鈣離子、鎂離子、鉀離子、鈉離子、氨離子、碳酸根、碳酸氫根、氯化物、氟化物、硫酸根、硝酸根、總磷、總氮、電導率（TDS、總鹽、密度）、溶氧、氧化還原電位、濁度（TSS）、葉綠素、藍綠藻。微量元素（B、Mn、Mo、Zn、Fe、Cu），重金屬元素（Cd、Pb、Ni、Cr、Se、As、Ti）。
2.森林土壤方面
（1）森林生態系統土壤理化性質觀測：
土壤物理性質：土壤層次、厚度、顏色、濕度、結構、機械組成、質地、密度、含水量、總孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度等；
土壤化學性質：土壤pH值、陽離子交換量、交換性鈣和鎂（鹽鹼土）、交換性鉀和鈉、交換性酸量（酸性土）、交換性鹽基總量、碳酸鹽量（鹽鹼土）、有機質、水溶性鹽分總量、全氮、鹼解氮、亞硝態氮、全磷、有效磷、全鉀、速效鉀、緩效鉀、全鎂、有效態鎂、全鈣、有效鈣、全硫、有效硫等。
（2）森林生態系統土壤有機碳儲量觀測：土壤有機碳儲量、有機碳密度、有機碳含量、密度、土層厚度等。
（3）森林生態系統土壤動物、酶活性及微生物觀測：土壤動物數量、動物群落物種多樣性、脲酶活性、磷酸酶活性、多酚氧化酶活性、過氧化氫酶活性、蔗糖酶活性、微生物數量、微生物生物量碳、微生物生物量氮等。
（4）森林凍土觀測：凍土含水率、凍土密度、凍結溫度、凍土導熱係數、凍脹量、多年凍土的上限深度、季節性凍土深度及上下限深度。
（5）森林生態系統氮循環觀測：氮沉降通量，固氮植物生物固氮量，凋落物氮儲量，土壤全氮、水解氮、硝態氮、銨態氮，土壤氮素轉化速率（土壤氨化速率、硝化速率、反硝化速率）。
（6）森林生態系統重金屬觀測：鎘（Cd）、汞（Hg）、銀（Ag）、銅（Cu）、鋇（Ba）、鉛（Pb）、砷（Se）。
3.森林氣象方面
（1）森林常規氣象觀測
降雨量、降雨強度、風速、風向、氣壓、最低溫度、最高溫度、定時溫度、相對濕度、地表定時溫度、地表最高溫度、地表最低溫度、土壤溫度（5cm、10cm）、土壤濕度（5cm、10cm）、蒸發散、總輻射、淨輻射、光合有效輻射。
（2）森林小氣候觀測
風向（冠層上3m和地被層2個高度），溫度、濕度、風速（冠層上3m、冠層、冠層中部、冠層下部、距地面1.5m的5個高度），總輻射、淨輻射、光合有效輻射（冠層上3m），土壤熱通量（地面以下5cm、10cm的2個深度），土壤溫度（地面以下5cm、10cm、20cm、40cm、80cm的5個深度）,土壤濕度（地面以下5cm、10cm、20cm、40cm、80cm的5個深度），降水量（距地面1.5m）。
（3）森林生態系統微氣象法碳通量觀測：湍流數據（x軸水平風速、y軸水平風速、z軸垂直風速），二氧化碳濃度，水汽濃度，脈動溫度。
（4）森林生態系統負離子、痕量氣體及氣溶膠觀測：森林負離子：O2-(H2O)n、OH-(H2O)n、CO4-(H2O)2等負離子濃度。森林痕量氣體：CO、N2O、SO2、O3、CH4、NO、NOx、NH3、H2S。 氣溶膠：總懸浮顆粒物（TSP）、可吸入顆粒物PM10（粒徑＜ 10μm的顆粒物）、可吸入顆粒物PM2.5（粒徑＜ 2.5μm的顆粒物）。
（5）森林生態系統大氣乾濕沉降觀測：
乾沉降：銅、鋅、硒、砷、汞、鎘、鉻（六價）、鉛、硫化物、硫酸鹽、氯化物、鈣、鎂、鈉、鉀、氮。
濕沉降：pH值、NH4+-N、總磷、總氮、NO3-N、銅、鋅、硒、砷、汞、鎘、鉻（六價）、鉛、硫化物、硫酸鹽、氯化物、鈣、鎂、鈉、鉀。
4.植被生態及生物要素
（1）森林生態系統長期固定樣地觀測
喬木層：群落中所有喬木種的胸徑、樹高、冠幅、鬱閉度、密度等。
灌木層：灌木種的株數（叢數）、株高、基徑、蓋度和多度等。
草本層：草本植物的種類、數量、高度、多度和蓋度等。
層間植物：藤本植物的藤高、蔓數、基徑和藤冠等；附（寄）生植物的附（寄）主種名、多度等。
（2）森林生態系統健康評估方法
生產力指標：胸徑年平均生長量、樹高年平均生長量、林分蓄積生長量、年增長生物量、林地當年凋落量；
干擾指標 ：人為干擾程度、病蟲害發生程度、水災危害程度、旱災危害程度、火災發生程度、酸雨危害程度、林地土壤的侵蝕強度、林木受污染物危害的程度；
服務功能指標：水質等級、林外林內溫度差值、林外林內濕度差值、固定CO2量、O2釋放量、空氣負離子濃度、吸收污染物能力
（3）森林生態系統凋落物與粗木質殘體觀測：年凋落物量及其組分含量、凋落物分解速率、粗木質殘體貯量。
（4）森林生態系統植被層碳儲量觀測：喬木層生物量、灌木層生物量、草本層生物量、層間植物生物量、凋落物量、植被淨初級生產力（NPP）、森林植被碳儲量、森林植被年淨固碳量。
（5）森林生態系統物候觀測
喬木和灌木：樹液流動開始日期、芽膨大開始日期、芽開放期、展葉期、花蕾或花序出現期、開花期、果實或種子成熟期、果實或種子脫落期、新梢生長期、葉變色期、落葉期等物候期。
草本植物：萌芽期/返青期（萌動期）、展葉期、分櫱期、拔節期、抽穗期、現蕾期、開花期、結莢期、二次或多次開花期、成熟期、種子散布期、黃枯期等物候期。
氣象現象：初終霜、初終雪、嚴寒開始、水面（池塘、湖泊、河流）結冰、土壤表面凍結、河上厚冰出現、河流封凍、土壤表面解凍、（池塘、湖泊、河流）春季解凍、河流春季流水、雷聲、閃電、虹以及植物遭受自然災害等現象。
（6）森林動物資源觀測
昆蟲、鳥類、兩棲類：種類和分布、種群數量和密度、棲居生境及質量。
獸類：種類和分布、種群數量和密度、棲居生境類型及質量、出生率和死亡率。
能量代謝：CO2排放量、O2消耗量、動物呼吸。
長期生態學研究
在長期定位觀測的基礎上，為林業生態工程建設提供服務，滿足林業發展需求，回答生態環境與林業建設過程中的重大科學問題。賽罕烏拉森林生態站長期生態學研究專題有:
(1)森林生態系統溫室氣體排放研究
(2)森林生態系統土壤呼吸
土壤總呼吸速率、土壤動物呼吸速率、微生物呼吸速率、植物根系呼吸速率、土壤呼吸速率日變化、土壤呼吸速率季節變化和土壤呼吸速率年變化。
(3)森林生態系統年輪分析
年輪寬度、早材寬度、晚材寬度、早材密度、晚材密度、年輪密度、最大年輪密度、最小年輪密度、早材晚材界線密度、年輪元素含量。
(4)森林生態系統服務分散式觀測布局與測算方法
根據LY/T 1721的評估公式，計算生態觀測單元的物質量和價值量，通過由點到面的數據轉換，把各測算單元數據逐級累加得出最終結果。
(5)森林生態系統根際微生態區觀測
根際土壤理化指標：pH值、氧化還原電位、有機質、全氮、全磷、全鉀、鹼解氮、速效氮、速效磷、速效鉀。根際土壤生物學指標：微生物類群及其數量、酶活性、線蟲數量和種類、細菌數量和種類。 根系形態因子：根的長度、根長密度、根尖數量、直徑分布格局、死亡根及存活根數量、平均直徑、投影面積、表面積、根體積、分類數量、每個直徑類的根尖數量、細根生長量、細根死亡量和細根周轉。
(6)森林生態系統穩定同位素觀測
C豐度值（δC）、N豐度值（δN）、O豐度值（δO）、D豐度值（δD）、H豐度值（δH）等。
規劃布局及發展目標
1.規劃布局
依據《國家林業局陸地生態系統定位觀測研究網路中長期發展規劃（2008～2020年）》，在國家林業局生態網路中心和中國森林生態系統定位研究網路（CFERN）的技術規範指導下，以長期野外定位觀測和數據積累為基礎，運用國內外先進的觀測技術和方法，對內蒙古賽罕烏拉森林水文、森林土壤、森林氣象和森林生物進行綜合觀測，為內蒙古東部森林草原及草原地區積累長期觀測數據。另外，重在把握該區域森林生態系統的特色，重點突出森林向草原的過渡帶、邊緣效應、生物區系的交匯區等區域特色的研究，將賽罕烏拉森林生態站建設成為開放、協作、創新、雙贏的野外科學研究與觀測機構。
2.發展目標
2014年的發展目標是：完成並驗收賽罕烏拉森林生態站的一期基本建設項目，上報二期建設項目。大幅度提高賽罕烏拉森林生態站野外觀測與基礎研究條件，根據國家“觀測、研究、示範”的定位要求，以總體推進、重點實施為原則，以提高野外觀測和科學研究的能力為主要工作方向，以提升總體科研水平為目標，建立起特色鮮明，設施齊備的科研、教學平台。
