组织机构

高寒草地生态环境检测平台

　　1 建设背景

　　高寒草地生态环境监测平台支撑研究所生态中心2大野外观测平台，分别为青海省海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站和三江源草地生态系统观测试验站。海北站始建于1976年，位于青海省海北州，1989年成为中国生态系统研究网络（CERN）开放台站，1992年成为首批进入CERN的重点站，1999年率先被国际冻原组织吸收为成员，2000年被吸纳为北欧科学网研究站。2001年成为国家科技部野外观测试点站，2006年成为国家科技部野外观测站，2009年进入研究所所级中心。

　　三江源草地生态系统观测试验站位于青海果洛州，始建于2009年，2014年全面完成监测研究样地布局，2013年加入所级中心高寒草地生态环境监测平台，目前已形成立足于国民经济的“监测—研究—示范—推广”四位一体的野外观测台站。

　　2 平台组成

　　生态环境监测平台配备开路涡动相关测量系统、多通道土壤碳通量测量系统、光合作用测定系统、自动气象站、Biolog自动微生物鉴定系统等设备，为退化草地恢复治理技术、高寒草地鼠害控制技术、生态畜牧业技术、典型区域退化生态系统的恢复与重建、生物资源保护、草地生态系统对全球气候变化的响应与适应等相关领域的研究提供技术支撑。目前，平台拥有野外及实验设备19台套，技术支撑人员8人（兼职2人）。

　　平台主要仪器组成

序号	仪器设备名称	金额（万元）	主要用途
1	稳定同位素质谱仪	263.0	用于高精度测定土壤、动植物组织及水等样品中的C、 H、N、O、S同位素丰度比值。
2	多通道土壤碳通量测量系统	83.6	监测土壤CO2通量在时间和空间尺度上的高度变异性
3	开路涡动相关测量系统（2台）	74.5	连续观测CO2、H2O通量和环境要素，评价不同时间尺度的碳水通量特征及其环境响应
4	Biolog自动微生物鉴定系统	61.2	菌种鉴定（包括细菌、酵母菌、丝状真菌总计超过2650 种微生物）；微生物生态、微生物功能多样性研究
5	光合作用测定系统	48.6	测定植物叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度、CO2响应曲线、暗呼吸、光呼吸等
6	水体碳氮分析仪	41.6	测量水体吸收系数，换算为化学需氧量、高锰酸盐指数和溶解性有机碳
7	土壤呼吸自动测量系统	40.3	自动监测土壤CO2通量
8	元素分析仪	40.6	不需要前处理，可以快速测定样品中C、N、H等元素。传统的C测定方法，耗时而且不准确，元素分析仪因此成为研究C循环的必备仪器。
9	地表蒸散观测设备	32.5	生态系统地表蒸散监测
10	流动分析仪	30	速效氮、磷酸盐、硫酸盐等的测定
11	离子色谱	29.9	水分硝酸根、亚硝酸根、氯离子、钙离子、镁离子等阴阳离子含量测定
12	气象辐射观测设备	28.8	CERN气象辐射观测系统M520升级采集设备及温湿度、辐射传感器升级更新
13	凯氏定氮仪	23.8	用于测量全氮含量。凯氏定氮仪是测定植物和土壤中 N含量的传统经典仪器，其显著特点是快速、准确、低成本，是常规化学分析实验室的常备仪器。
14	微波消解系统	22	用于样品元素分析中的样品消解处理，具备加热速度快、加热均匀、试剂用量少、低空白、节能高效等优点，尤其在易挥发元素的分析检测中可以很好的保持样品完整性，成为与各种分析仪器配套使用的必备前处理仪器。
15	远程数据无线传输系统	19.1	用于远程数据无线传输和视频监控，能将数据实时传到服务器上，对观测仪器设备的状态进行实时监控并在其出现异常时及时向台站数据管理人员发出警示，最大限度地减少仪器设备故障带来的数据质量问题。
16	气相色谱仪	16	CO2、CH4、N2O三种温室气体监测
17	多参数水质分析仪	15.3	生态系统水环境多参数自动监测，指标包括电导率、温度、酸碱度/氧化还原电位、水位等
18	土壤水分含量自动观测仪	14.4	野外定点土壤水分含量的自动动态监测
合计	19台套	959.3

　　3 平台用途

　　目前平台服务主要包括3大类：（1）科研服务：设置了三个类型草地的水、土、气、生长期监测观测场，八个生态系统过程研究试验场。其中：长期监测观测场：包括高寒矮嵩草草甸、高寒金露梅灌丛草甸和高寒小嵩草草甸。观测因子按照中国生态网络要求和观测规范进行观测。高寒草地过程研究试验场：包括高寒矮嵩草草甸、高寒金露梅灌丛草甸和高寒藏嵩草湿地。主要进行天然高寒草地碳收支及其水热通量观测；模拟水热变化对高寒草地碳过程及其发生机理影响；高寒草地生物地球化学过程；外源养分添加对高寒草地植物种群调控及稳定性影响；环境应激对高寒啮齿动物种群影响的机制；高寒草地对人类干扰的响应与适应；山体垂直带谱环境置换对高寒草地影响；基于生态过程的高寒草地功能提升（生产力、水源涵养和碳固持）技术、适应性管理和时效分析的技术研究与应用示范；（2）数据支撑服务：该平台现有2005年至今的水分、土壤、气象、生物的监测数据集各一份，包括草地植物群落组成、土壤养分、土壤水分和人工、自动气象等数据，共计报表106个；研究数据包括碳专项和高寒灌丛通量数据等，数据报表6个，累计数据量100余M，免费向国内外研究人员服务；（3）样品传递服务：该平台现有青藏高原草原、草甸、农田等不同土地利用模式、不同区域土壤样品3万余份，已经实现数字化管理，并同期提供样品传递服务。

　　4 贡献及影响

　　平台自建立以来，积极发挥科研、教学和数据支撑服务，为进一步提高科研和教学质量，促进我所、国内乃至世界范围内对高寒草地生态系统的研究水平做出了突出贡献，并取得了良好的社会和经济效应，获得国内外来站研究人员的一致好评。同时为青海大学、青海师范大学、青海民族大学、青海省畜牧兽医科学院、青海省农林科学院、北京大学、陕西师范大学、中国科学院地理与资源研究所、中国科学院南京土壤研究所、北京师范大学、中国林业科学研究院、哥本哈根大学等几十所国内外高校及研究机构合作并提供技术支撑服务。

　　本平台自建立以来，围绕青藏高原区域经济社会发展所面临的重大科学问题，以高寒草地土、气、生、水特征的长期监测为基础，深入剖析了高寒草地生态系统地球化学循环、高原极端生境下生物以及生态系统的适应与进化过程及机理，为退化草地恢复治理技术、高寒草地鼠害控制技术、生态畜牧业技术、典型区域退化生态系统的恢复与重建、生物资源保护、草地生态系统对全球气候变化的响应与适应等相关领域的研究提供技术支撑。此外，针对西北地区经济社会可持续发展所面临的重大问题，提出草地资源利用和管理的优化模式，创建了基于生态过程的高寒草地适应性管理模式，为加速西部大开发，缩小东西部差距，再造一个山川秀美的西北地区，实现自然与社会的和谐统一发展奠定了基础。

　　十二五期间通过该平台得数据和技术支撑取得的主要成绩有：（1）“中国陆地碳收支评估的生态系统碳通量联网观测与模型模拟系统”科研成果获得2010年国家科技进步二等奖；（2）“江源区退化草地生态系统恢复治理与生态畜牧业技术及应用”和“青海三江源区表生环境变化与生态恢复治理模式研究及应用”科研成果分别获得2011年和2012年青海省科技进步一等奖；（3）承担包括“973”计划、院先导性专项、国家自然科学基金、国际合作项目、青海省自然基金等在内的上几十项科研项目，发表论文209篇，其中SCI论文13篇，核心期刊111篇；撰写出版专著3部，出版“高寒草甸生态系统”论文集5集，其中1集英文专辑。

国家科技进步二等奖证书

　青海省科技进步一等奖证书