三峡库区地表生态过程野外科学观测研究站

来自 搜狐网 的图片

三峡库区地表生态过程野外科学观测研究站三峡水库2010年蓄水到175m后，标志着三峡工程全面进入设计高水位运行阶段。至此，一个总流域面积1084平方千米，范围涉及重庆市18个区县和湖北省4个县，受淹没影响人口共计84.62万人，搬迁安置的人口达113万，淹没房屋总面积3479.47万m2的世界级超级水库正式形成。三峡水库的建设、运行和库区移民安置等对整个长江流域库区及流域生态系统、地表过程和社会经济已经产生并将要产生重大的影响，在我国，特别是长江流域的社会经济、生态屏障和水安全方面具有重要的战略地位。

目录

机构简介

三峡工程三峡水库蓄水导致长江流域生态系统结构、功能及地表过程发生了重大变化，生态系统仍处于不断变动与演化过程，自然植物群落演替、生物的不断适应、水土条件改变等，正在促使整个库区生态系统向着不确定方向发展。过去仅30年的研究表明，在带来巨大社会经济利益的同时，三峡大坝运行也产生了一系列生态环境问题，如水环境恶化、河岸生态系统破坏、生物多样性丧失、河岸失稳、水土流失等，长期以来一直是我国，乃至全球关注的热点问题。

由于防洪、清淤及航运等需求，三峡水库实行“蓄清排浑”的运行方式，并形成了水位涨落幅度达30m、面积达348.9 km2的反季节规律的水库消落带，成为世界上独特的生态界面区域，具有极高的科学研究价值。同时，在三峡库区还分布着河流、库塘、水稻田等其它湿地类型、以库岸防护林为主的森林生态系统、岩溶喀斯特生态系统和农田生态系统等多种生态系统。三峡水库建成后，如何影响以上各生态系统发生、发展及其演变规律，以及如何管理以上各生态系统及其怎样反作用于三峡水库正常运行，都成为我们关注的焦点。而开展三峡库区地表生态过程定位观测研究将有助于认识三峡库区地表水、土、气、生各要素时空变化规律及其它们之间的内在关系、揭示人为活动对以上各要素的影响、制定合理科学的管理措施，同时为新时代背景下筑牢长江上游生态屏障和建设山清水秀美丽之地提供强大的科技支撑。

一、野外研究站概况

1、地理位置

三峡库区地表生态过程野外科学观测研究站（以下简称：三峡地表生态过程站）选址于重庆市开州区金峰镇白夹溪流域，位于澎溪河湿地自然保护区实验区，见图1。

2、现有基础

三峡地表生态过程站现有实验用房500m2，设立了环境化学分析测试实验室、生物多样性研究室、生物地球化学研究，保障野外观测站基础监测能力；同时设置办公室、会议室室、食宿等，保障日常管理及运行，特别设置可容纳80人左右的学生实习宿舍。

此外，还建设有固定样地、地面气象观测场等基础设施，以及配备有仪器设备70多套，总价值超过1000万，包括营养盐流动注射分析仪、二维粒子图像测速仪、高效液相色谱仪、质谱仪、水质监测设备（溶解氧监测仪、瓶式深水采样器、透明度盘、COD 氨氮 双参数速测仪、紫外可见分光光度计等）、微生物实验设备（生物显微镜、生化培养箱等）、沉水植物种植设备（扦插器、沉植网等）、便携式光合作用测定仪等。拟新增采购设备20余套。

二、研究目标、任务与内容

1、研究目标

（1）总体目标

通过对三峡库区地表生态过程以及关键生态因子的长期观测，揭示我国三峡库区生态系统的动态变化规律、地表侵蚀机理及调控机制，研究“人工-自然”二元干扰下三峡库区地表生态过程的响应及调控。通过对库区脆弱生态系统结构、功能、动态的对比研究，对库区生态系统演化方向进行预测，开发三峡库区地表生态过程生态恢复技术，为我国三峡库区生态管理和恢复提供科学依据、技术支撑和试验示范。

（2）近期目标

①建成国内外有重要影响的三峡库区野外长期定位研究站，开展三峡库区消落带生态系统演化过程、地表侵蚀过程及二者的调控机制研究，实现三峡库区地表生态过程长期监测研究。

②建成三峡库区消落带生态修复技术研发与示范基地、三峡库区地表侵蚀过程与调控技术研发与示范基地，在三峡库区地表生态过程修复技术研发、示范与推广方面实现突破，

③建成产学研结合的综合野外观测基地，开展与地方政府、企业协同合作，在服务于生产实践；形成地方高校生态学、地理科学、湿地科学专业实习、实践综合基地。

④与国际知名机构联合形成三峡库区地表生态过程研究高端平台；

⑤建成国家野外科学观测研究站，进入国家科技创新基地体系。

⑥建设成为覆盖不同层次学生的教学和研究基地、实践创新基地和科普教育基地

2、研究任务

包括监测、研究、集成示范、评估四个方面：

（1）监测

三峡库区关键生态区（消落带）生态环境要素长期监测；

三峡库区地表侵蚀过程、土壤养分迁移、面源污染源汇过程以及水土流失长期监测；

三峡库区土地利用/覆被的关键格局与过程的监测；

三峡库区生态恢复工程区生态系统演化长期监测与评估。

（2）研究

三峡库区消落带生态系统结构动态与功能过程研究；

三峡库区地表侵蚀过程与调控机制研究；

三峡库区土地利用与景观格局演变过程研究；

小流域生态系统地表过程对人类活动干扰的响应；

三峡库区退化生态系统的退化和恢复理论以及生态恢复技术研究。

（3）集成示范

三峡库区消落带湿地生态恢复关键技术示范：消落带修复技术示范：不同坡度区消落带基塘工程、林泽工程、鸟类生境工程、生物多样性提升工程等示范。

地表侵蚀与控制关键技术示范：水土保持措施示范场地，实验小区示范。

山水林田湖草优化调控示范（健康小流域）：坡面水系配套（路、沟、池、渠优化配置）。

（4）评估

评估三峡库区各生态系统生态服务功能价值；

评估人为活动对各生态系统的正负效应。

评估管理措施和政策制定、落实对各生态系统的影响。

3、研究内容

（1）以消落带为主的湿地生态系统演变与调控机制研究

围绕三峡库区消落带湿地生物、土壤、大气、水文等过程，消落带湿地生态系统演变的长期观测研究，进而探究消落带湿地生态系统结构、功能演化规律，结合水库水位调度及生态要素的变化，探究消落带生态系统形成、发展与调控机制。主要方向包括：①消落带湿地生态系统结构、功能和动态长期监测；②消落带湿地生态系统形成和维持机制；③消落带湿地恢复与可持续利用关键技术研发与示范，以及消落带湿地生态恢复工程效益评价长期监测。

（2）三峡库区地表侵蚀机理及调控研究（森林、农田、荒漠生态系统）

面向三峡库区人地矛盾尖锐、水土流失强烈、面源污染严重等生态环境问题，自然、人文地表过程，开展多尺度长时间序列的三峡库区土地利用/覆被的关键格局与过程的监测；开展坡面尺度、小流域尺度土地利用类型及环境因子耦合下的水土流失过程监测、土壤侵蚀过程监测、土壤养分迁移过程监测、农业面源污染的源汇过程监测；结合地表侵蚀机理和人类活动特征，开展小流域不同水保措施（工程措施、生物措施和耕作措施）下水土保持效应监测。

（3）山水林田湖草生命共同体系统监测与评估

通过原位观测手段，识别山水林田湖草生命共同体边界，开展不同尺度和外部环境下生命共同体的景观结构与空间格局的历史形成过程和动态变化监测；搭建山水林田湖草优化调控示范平台，开展生命共同体生态保护与修复工程效益监测；开展气象常规指标、固碳释氧指标、土壤保育指标、生物群落指标、水源涵养量指标、作物生物量指标、废物水质净化指标、农田土壤污染和农业面源污染等指标的定位监测，构建山水林田湖生命共同体健康表征的参数体系，进一步对生命共同体健康状态进行评估。

（4）三峡库区地表生态过程的修复理论、技术的研发与示范

开展消落带、石漠化、退化森林等生态恢复技术、地表水土保持技术、健康小流域理论等研发与关键技术示范。