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  • 地理位置

    沙坡头沙漠试验研究站依托单位中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,位于宁夏回族自治区中卫市境内,地处腾格里沙漠东南缘(37°28'N, 105°00'E海拔1320),是草原化荒漠和荒漠化草原的过渡带。通量塔位于沙坡头站荒漠生态系统碳通量观测场,距离沙坡头站区60km,通量塔地理坐标北纬37°29′4,东经 104°25′32.9", 海拔1665 m,属于典型的荒漠植被。

  • 气象特征

    沙坡头地区属于温带荒漠气候,多年平均气温10 ℃,1月平均气温为-6.9℃,7月平均气温为24.3℃,日照时数2730 h,植物生长期150-180天。年均降水186mm,其中80%集中在5-9月。年潜在蒸发量达2900 mm,无霜期179天,平均风速2.9 m /s。

  • 植被与土壤

    研究区处于草原化荒漠和荒漠化草原的过渡带,优势种为半灌木、灌木和草本,主要有红砂(Reaumuria soongorica )、珍珠(Salsola passerina)、狭叶锦鸡儿(Caragana stenophylla)、刺叶柄棘豆(Oxytropis aciphylla)、柠条(Caragana korshinsikii)、驼绒藜(Ceratoides latens)、花棒(Hedysarum scoparium)、籽蒿 (Artemisia sphaerocephala)、油蒿 (Artemisia ordosica)、沙米(Agriophyllum squarrosum)、短花针茅(Stipa breviflora)、冠芒草(Enneapogon brachystachyus)、砾苔草(Carex stenophylloides)、锋芒草(Tragus berteronianus)、无芒隐子草(Cleistogennes songorica)。通量塔下垫面植被优势种为是红砂和珍珠,植被总盖度10-30%。红砂株高约为40 cm,珍珠的株高约为30 cm。土壤类型为风沙土,土壤容重1.37 g cm-3,土壤有机质含量1.49 g/kg,土壤全氮含量1.08g/kg,砂粒、粘粒、粉粒组成分别为65.3%,30.3%,4.4%。

  • 观测系统

    沙坡头碳通量观测场内涡动相关系统在2009年7月开始运行。安装三维超声风速仪(CAST3,Campbell Scientific Inc, USA)测量三维风速和超声虚温,采用开路式红外气体分析仪(Li7500,Li-Cor,USA)测量CO2浓度和水汽密度,安装高度均为3 m。实时观测的数据记录在数据采集器CR5000(Campbell Scientific Inc, USA)中,采样频率为10Hz。空气温度、湿度(HMP45C, Vaisala Inc., Helsinki, Finland) 安装高度分别为0.5、1.0、2.0 、 4.0m。4分量净辐射表(CNR-1, Kipp & Zonen, the Netherlands)安装在1.5m,2个自较式土壤热通量(HFP01)安装在地下5cm,土壤温度(109-L, Campbell Scientific Ltd., Edmonton, Alberta, Canada)安装在地下0.05、0.10、0.15、0.20、0.40 m,土壤含水量(EnviroSMART, Campbell, Scientific Ltd., Edmonton, Alberta, Canada)安装在地下0.10, 0.20, 0.30, 0.40, 0.60, 0.80, 1.0 m,同时在观测场内安装了雨量桶(TE525MM, Texas Electronics Inc., Dallas, T X, USA).

  • 负责人

    李新荣

    E-mail:lxinrong@ns.lzb.ac.cn

  • 通量观测负责人

    李欣荣           研究员

  • 观测研究骨干

    高艳红

  • 战略先导专项

    1. 蒙甘宁荒漠及沙地草地固碳现状、速率、机制和潜力         (  2011-2015)

  • 自然科学基金

    1. 腾格里荒漠红砂-珍珠群落碳通量变化及其对环境因子的响应        (   2014-2016)

  • 西部之光

    1. 降雨变化对典型荒漠灌丛群落碳交换关键过程的影响         ( 2012-2015)

    2. 腾格里荒漠红砂-珍珠群落CO2收支及各组分贡献率动态及其环境控制机理            (2013-2016)

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     采用涡动相关技术研究了沙坡头人工植被区碳通量的变化特征,结果表明,腾格里沙漠人工植被建立20年之后显著改变了该区的碳通量变化特征,使得该生态系统变成一个微弱的碳汇;在植物生长季,该区整体来说,为碳汇,但是依然有个别月份表现为碳源,存在源-汇之间的转换;降水是影响该区碳通量最主要的影响因素,在有效降水后的1-2天内,人工固沙植被区由碳源转变为碳汇,而土壤含水量决定了夜间生态系统呼吸与温度之间的关系。

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     以草原化荒漠区红砂(Reaumuria soongorica)-珍珠 (Salsola passerina)荒漠群落为研究对象,利用涡动相关技术(EC)连续4年观测典型荒漠净生态系统CO2交换特征。结果表明在降水较少的2010年,红砂(Reaumuria soongorica)-珍珠 (Salsola passerina)荒漠群落为碳源,在降水较多的2011-2013年为碳汇,降水是荒漠生态系统碳固定量的主要影响因素,其强度是决定荒漠生态系统是碳源还是碳汇的关键因素

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     以草原化荒漠区红砂(Reaumuria soongorica)-珍珠 (Salsola passerina)荒漠群落为研究对象,利用涡动相关技术(EC)连续4年观测典型荒漠净生态系统CO2交换特征。结果表明在降水较少的2010年,红砂(Reaumuria soongorica)-珍珠 (Salsola passerina)荒漠群落为碳源,在降水较多的2011-2013年为碳汇,降水是荒漠生态系统碳固定量的主要影响因素,其强度是决定荒漠生态系统是碳源还是碳汇的关键因素

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     在Agricultural and Forest Meteorology, Science of total environment, Ecological Research, Soil Biology and Biochemistry, Plant and Soil, Catena 等SCI期刊上发表有关荒漠区碳循环研究的文章10多篇。

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