新华网沈阳7月14日电(记者王莹、张泉)淙淙流水,啾啾鸟鸣,沿着密林间的小路缓步前行,转过一道弯,一座钢结构镂空九层高塔陡然出现在眼前,高耸壮观。“这是我们清原森林站科尔塔群三座通量塔其中之一,高50米,上面搭载的传感器每分钟能产生1400个监测数据。”辽宁清原森林生态系统国家野外科学观测研究站站长朱教君说。
这里是位于辽宁东部山区的清原森林生态系统国家野外科学观测研究站(以下简称“清原森林站”),2002年依托中国科学院沈阳应用生态研究所建立。作为首个承担中国科学院网信专项科研范式变革示范项目的野外站,近年来,清原森林野外站应用大数据、人工智能等新一代信息技术,围绕“森林碳汇信息化”“森林生物资源全要素监测”“台站网络信息安全与数据开放共享”等开展研究工作。同时融合卫星遥感-无人机-观测塔-地面监测,形成以塔(群)为纽带的“天-空-塔-地”一体化观测研究体系,评估东北森林碳汇量及其对碳中和的贡献。
“以往森林生态系统碳通量监测数据海量,传输、运算困难。森林结构-功能信息化监测能力不足,传统科研范式无法满足现实需求。朱教君说,如今,依托信息化项目,清原森林野外站打造出数据获取、传输、存储、计算、分析和可视化的全链条信息化平台。目前塔群已经建成5年,根据科研人员测算,现有森林每年每公顷固碳量接近两吨,这有助于计算未来森林在碳交易中的经济价值。
不远处的增温试验平台,300平方米的样地中架设着联排的红外辐射灯,在植物生长季进行24小时加热,从而进行增温研究。“全球变暖将会深刻影响森林的碳汇格局,我们将进行植被调查,并获取土壤多种气体通量等连续观测数据,为东北温带森林在全球变暖背景下的响应和适应机制提供一手数据。”朱教君说。
据介绍,清原森林野外站还建有科研样地群、水文观测站网、多功能数据中心和物联网平台等科研平台。从2002年始建,到2014年加入中国生态系统研究网络(CERN),再到2020年进入国家野外科学观测研究站,清原森林站用20年实现了从“所级站”到“国家站”的跨越。
建站以来,清原森林站一直从国家重大战略需求中寻找科学问题进行探索解决,为生态文明建设提供科技支撑。例如,在国家实施天然林保护工程背景下,通过深入调研、实地探索、关键突破,凝练出“东北东部山区森林保育与林下资源高效利用技术”,在提升森林自身更新与生长,进而更好地发挥水源涵养、水土保持等生态功能的同时,研发并推广了林下参、山野菜、林蛙三个林下经济致富项目,为林农致富提供保障,该项技术使地方5.1万林农脱贫致富。
未来,清原森林站将建成世界一流的“超级站”,为保障国家生态安全,实现两山论、碳中和等生态文明建设目标不断提供科技支撑。