国家水土保持监测云南省建水县喀斯特石漠化防治水力侵蚀观测一般站

一、石漠化生态站观测基本指标

基本指标清单

二、合作交流

建水站坚持创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念。国际合作方面，建水站与联合国教科文组织国际岩溶研究中心、斯洛文尼亚岩溶所、美国杨百翰大学、美国明尼苏达大学、美国农业部、日本大学、京都大学、日本森林综合研究所、德国矿区复垦研究所、法国国家农科院、奥地利因斯布鲁克大学、澳大利亚悉尼科技大学、立陶宛米科拉斯·罗梅瑞斯大学等建立良好合作关系。

国内合作方面，建水站牵头建立国家林业和草原局“西南岩溶石漠化治理国家创新联盟”，举办全国性联盟大会暨学术研讨会；与中国地调局岩溶地质研究所、中科院亚热带农业生态研究所、中科院西双版纳热带植物园、中国科学院遥感与数字地球研究所、中国水利水电科学研究院、中国林业科学研究院、上海交通大学、贵州师范大学、贵州大学、西南大学、云南大学、国家林业和草原局昆明勘察设计院、自然资源部昆明中心、国家林业和草原局调查规划设计院、云南省地质调查局、湖南省林业科学院等30余家单位开展了紧密合作与交流。

 

   

生态站站长参加全球岩溶大科学计划        生态站站长被聘任为石漠化专委会副主任委员

  

参加中国治沙暨沙业学会常务理事会        牵头成立“西南岩溶石漠化治理国家创新联盟”

建水站受到国家林业和草原局科技司、生态网络中心的大力支持。2016年国家林业和草原局杜纪山副司长、生态网络中心主任杨振寅曾到站现场查定与指导建水站建设。2020年，国家林业和草原局荒漠化司胡培兴副司长、李梦先处长等一行到云南建水荒漠生态系统国家定位观测研究站进行考察调研，国家林草局宋红竹处长指导生态站学术会议。

国家林业和草原局杜纪山副司长、胡培兴副司长等指导建水站建设

   

生态站研究与京都大学合作交流      生态站研究人员参加EGU年会并做报告

与国家重点研发计划项目组18家单位合作      专家考察建水生态站

生态站参加云南省生态定位监测网络培训会      建水站加入科技部喀斯特生态联盟

生态站研与环江国家站合作交流        生态站研与普定国家站合作交流

图1.11 建水站与各单位合作与交流

三、基础设施

1.综合实验楼

建水站九标国有林场观测区拥有2栋共1366m²的用房，闫把寺观测区拥有400m²的用房，三尖山观测区拥有林业站500m²的用房，对于观测和实验工具存放条件便利，能够满足观测人员的用房条件。

图1 建水站实验办公楼和野外监测用房

2.用地权属

为促进国家岩溶石漠化工程治理和长期定位监测研究工作，加强岩溶地区生态系统的保护与恢复，维持区域生态安全，支持云南建水站建设，建水县人民政府、建水县林业和草原局分别与北京林业大学签订协议，同意北京林业大学建水站长期使用位于九标国有林场土地，包括现有房屋2栋，并同意长期使用九标国有林场国有土地2248亩，用于科研试验研究，具体位置：东经102°54’10”~102°55’00”，北纬：23°36’50”~23°37’30”，使用年限50年。建水县林业和草原局同意北京林业大学在建水县国有林场土地上建设气象观测站、径流场、测流堰、综合观测塔、固定样地等长期科研监测设施，开展长期监测研究。

3.试验观测场地的条件

（1）气象观测场

在建水不同坡面和盆地的不同海拔地区，拥有14处气象观测场，观测九标林场、闫把寺、三尖山降雨、温度、湿度、气压、日照时数、风速、风向、太阳总辐射、净辐射和光合有效辐射等气象要素。

建水站闫把寺10m气象观测场            建水站三尖山35m综合梯度观测塔

建水站石榴地气象观测场               建水站九标国有林场气象观测场

图2 建水站气象观测场

（2）流域生态水文过程观测场

围绕喀斯特断陷盆地高原面、坡面和盆地区降水、地表水、地下水、土壤水分与植被水分五水耦合转化关系，以水为主线，在建水泸江河流域，建立流域生态水文过程观测场，包括从样地尺度、泉域尺度、流域尺度等进行生态水文过程观测，观测土壤水分、树干液流、岩溶泉流量、河道径流量。目前拥有3处综合气象观测场、2处岩溶泉测流堰、5处森林水文观测场、10处土壤水分观测点、8处蓄水池、5个水量平衡观测场、2处河道水文观测点等基础设施。

此外，建水站与岩溶地质研究所、云南地调局、云南水利厅水土保持监测中心合作，在建水曲江流域拥有曲江、甸尾水文观测点，在南盘江南洞地下河，建立了多处水文站点进行观测，在红河流域拥有9个水文观测点进行观测。

 

     

九标国有林场地下水位监测井           建水泸江河南明仙洞径流观测

   

建水泸江河流域岩溶泉测流堰                 土壤水分观测场

图3 建水站生态水文观测场地

（3）坡面水土流失过程观测场

为加强断陷盆地水土流失/漏失过程和机制研究，围绕建水九标小流域、闫把寺石漠化综合治理示范区，对断陷盆地天然次生灌木林和人工灌木林、火烧迹地水土流失进行了系统观测，建立坡面径流小区7处。

在闫把寺石漠化综合治理示范区，建立轻度、中度、重度、极重度石漠化水量平衡场5个，进行地下水漏失、岩溶化学侵蚀等相关研究。在喀斯特区天然次生林、桉树林、马尾松林、云南松林进行了长期岩溶化学侵蚀观测。

   

图4 坡面水土流失过程和水量平衡岩溶化学侵蚀研究观测场

（4）退化植被恢复实验观测场

为长期监测喀斯特断陷盆地生态修复过程，针对喀斯特断陷盆地季节性干旱突出、火灾频发等问题，在建水喀斯特断陷盆地区九标国有林场、闫把寺石漠化综合治理示范区和盘江石漠化治理区建立了优质苗木繁育筛选试验场、人工植被配置模式试验场、种子库异地迁播试验场、高效节水灌溉试验场、火烧迹地恢复试验场，建有12km²石漠化综合治理暨特色产业培育示范区，为生态站科学研究提供了重要实验场地和基础平台。

   

土壤种子库异地迁播观测场                优质苗木繁育试验场

 

   

土壤呼吸实验观测场                        温室大棚试验

   

马尾松植被恢复实验观测场               栎叶枇杷植被恢复实验观测场

   

云南松植被恢复实验观测场            澳洲坚果植被恢复实验观测场

   

火烧迹地实验观测场            苗圃植物繁育实验观测场

图5 建水站植被恢复实验观测场

（5）长期固定监测实验样地

建水站拥有喀斯特断陷盆地不同石漠化程度、不同林分固定观测样地100余个，建立断陷盆地喀斯特区和非喀斯特区的人工林、天然次生林生态系统群落样地18个、建立喀斯特断陷盆地不同恢复年限人工林（3a、5a、10a、20a、35a）植物群落样地18个、不同海拔梯度（2000m，1600m，1200m，800m）、喀斯特区与非喀斯特区原始林和同一地点不同恢复阶段（自然恢复3年、6年、20年、27年、40年及原始林）喀斯特生态系统和植物群落长期监测样地共51个。为喀斯特区植物群落演替过程、生物地球化学循环过程等科学研究提供科技支撑。

   

潜在石漠化固定监测样地             轻度石漠化固定监测样地

   

中度石漠化固定监测样地             重度石漠化固定监测样地

图6 不同石漠化程度监测样地

   

岩溶区天然次生林                非岩溶区天然次生林

   

岩溶区云南松林                非岩溶区云南松林

   

岩溶区桉树林                 非岩溶区桉树林

图7 建水站岩溶区和非岩溶区对比观测固定样地

1985年                      2000年

   

2008年                       2012年

图8断陷盆地不同恢复年限石漠化治理车桑子林固定观测样地

当年撂荒地          3年灌木林           6年灌木林

       

20年乔木林         40年乔木林             原始未破坏林

图9 喀斯特断陷盆地区不同恢复年限植物群落固定样地

 

800m                               1200m

   

1600m                              2000m

图10 不同海拔梯度喀斯特天然次生林长期野外监测研究样地