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  • 地理位置

    河南大别山森林生态系统国家野外科学观测研究站隶属于河南大学。观测站位于河南省信阳市平桥区鸡公山国家级自然保护区(114°05′33″E,31°51′41″N)。观测站海拔高度约为312m,下垫面植被为常绿落叶阔叶混交林。

  • 气候特征

    位于北亚热带与暖温带气候过渡区,气候具有东部季风区的过渡性特点及山地气候特征,四季分明,光、热、水同期。春季气温变幅大,夏季炎热雨水多,秋季凉爽温差小,冬季寒冷雨雪稀。

    年平均气温12.4℃,7月份气温最高,平均为23.7℃,1月份气温最低,平均为-0.2℃,极端最高气温40.9℃,极端最低气温-20℃。≥0℃的年活动积温为5648℃,>10℃的年生长积温为4977℃,无霜期220d。年降水量1330mm,降水量主要集中在夏季的6—8月,平均降水量为622mm;冬季平均降水量为113mm;春季为341mm;秋季为254mm。年平均空气湿度为74%。年平均日照时数1936.7h,占年可照时数的45%;年总辐射为3231.8MJ/m2(4928.70 MJ/m2)。

    发生较多的自然灾害主要有干旱、雨涝、雨凇和雪压等。干旱在秋季较为频发,平均3—4年一遇,常导致林木的巨大损失;雨涝多为春涝、夏涝,干旱和雨涝是区内最严重的气象灾害之一。该区域是雨凇多发地,多发生在12月至次年3月,其中1—2月出现概率为57%。2—3月积雪密度大,雪压强度大。

  • 植被与土壤类型

    植物群落分为7个植被型组、13个植被型、135个群系,在主要群系内划分出群丛。植被类型主要有针叶林(常绿针叶林、落叶针叶林)、阔叶林(常绿阔叶林、落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林)、针阔叶混交林、竹林、灌从和灌草丛、草甸、沼泽植被和水生植被等。海拔600m以下的低山丘陵,自然植被以落叶栎林为主,混有少量常绿树种,主要树种为栓皮栎(Quercus variabilis Blume)、麻栎(Quercus acutissima Carruth.)、油桐(Vernicia fordii (Hemsl.) Airy Shaw),枫香(Liquidambar formosana Hance)、三角槭(Acer buergerianum Miq.)、青冈 (Quercus glauca Thunb.)、杉木 (Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook.)、山胡椒(Lindera glauca (Siebold & Zucc.) Blume)等;次生林有马尾松(Pinus massoniana Lamb.)、化香树(Platycarya strobilacea Siebold & Zucc.)、茅栗(Castanea seguinii Dode)、杜鹃(Rhododendron simsii Planch.)等。海拔600-1500m山地为针阔叶混交林,代表树种有黄山松(Pinus hwangshanensis W. Y. Hsia)、锐齿槲栎(Quercus aliena var. acuteserrata Maxim.)、栓皮栎(Quercus variabilis Blume)、槐 (Styphnolobium japonicum (L.) Schott)等。海拔1500m 以上为落叶灌丛状,主要有黄山松(Pinus hwangshanensis W. Y. Hsia)、胡枝子(Lespedeza bicolor Turcz.)、芒 (Miscanthus sinensis Andersson)、白茅(Imperata cylindrica (L.) P. Beauv.)等。

    通量塔下垫面植被为常绿落叶阔叶混交林,主要优势乔木有栓皮栎(Quercus variabilis)、麻栎(Quercus acutissima)、马尾松(Pinus massoniana.)、枫香(Liquidambar formosana)、三角枫(Acer buergerianum)等,优势灌木主要有油桐(Vernicia fordii)和山胡椒(Lindera glauca)等,森林冠层郁闭度约为 90%。植被冠层高度约21m。

    大别山地区土壤有黄棕壤、棕壤、粗骨土、水稻土、石质土5个土类,12个亚类;22个土属;114个土种。海拔200m以下的农田、河谷盆地主要是水稻土,海拔200~1300m的丘陵山地为黄棕壤,海拔1300m~1500m为棕壤,海拔1500m以上的部分山地分布有草甸土,在各山体垂直土壤带谱上还夹杂有石质土、粗骨土与紫色土。该区土壤总碳含量为4.71%左右,氮含量为0.26%左右,C/N在17.94左右,土壤pH值在5~6左右;土壤的颗粒组成因母质不同而有一定的差异,发育于白云斜长片麻岩上的土壤一般为砂质粘壤土或壤土;而发育于花岗斑岩残坡积物上的为粉砂质粘壤土;质地较粘重的为发育在英安岩的粉砂质粘土,土壤的粉粘比一般都>1,土层厚度约为15~60cm。

  • 观测系统

    通量观测系统主要由CSAT3三维超声风速仪(Campbell, USA)和Li7500 CO2/H2O红外气体分析仪(Li-cor, USA)组成。

    通量塔高30m;超声风速仪和红外分析仪的安装高度为23m;梯度气象观测包括3层空气温度(高度分别为3m、18m、23m)、3层相对湿度(高度分别为3m、18m、23m)、3层水汽压(高度分别为3m、18m、23m)、4层土壤温度和土壤水分含量(深度分别为5cm,10 cm,20 cm,40 cm)、土壤热通量(深度10 cm);23m处的风速、风向、降水量、总辐射、净辐射和光合有效辐射。

    通量数据采样频率为10Hz,平均时间为30min;梯度气象数据存储间隔为30min。

    通量开始观测时间为2010年10月。

  • 负责人

    傅声雷

    E-mail:fsl@vip.henu.edu.cn

  • 站长

    傅声雷

  • 副站长

    张晨露

  • 技术人员

    李国栋        李晓伟

  • 国家自然科学基金委员会项目

    氮沉降和增雨对大别山森林植物地上-地下功能性状协同的影响—从器官到群落     (张晨露   2023-2026)

    氮沉降下蚯蚓-线虫-微生物互作对森林土壤有机碳转化的调控机制     (赵灿灿   2024-2027)

    黄河故道冲/积沙地GSPAC系统水热耦合运移机理研究     (李国栋   2022-2025)

    农业景观非农生物多样性对不同干扰方式的响应     (丁圣彦   2022-2025)

    蚯蚓对典型潮土农田有机-无机碳转化过程的影响     (张卫信   2024-2027)

    臭氧和二氧化碳浓度升高下根系及丛枝菌根真菌对农田土壤有机碳动态的调控机制     (杜悦   2024-2026)

    氮沉降背景下森林土壤微食物网对氮转化的调控机制     (张琳   2024-2026)

  • 河南省科技攻关项目

    氮沉降背景下大别山常绿落叶阔叶混交林能-水-碳协同机理及气候韧性调控     (李国栋   2025-2027)

  • 河南省教育厅项目

    暖温带森林碳汇功能及过程对氮沉降的响应机制     (马磊   2024-2026)

    氮沉降对优势树种生态化学计量特征的影响     (宋蒙亚   2024-2026)
  • 发表论文

    1. Xiaowei Li, Chenlu Zhang*, Beibei Zhang, Di Wu, Yifei Shi, Wei Zhang, Qing Ye, Junhua Yan, Juemin Fu, Chengliang Fang, Denglong Ha, Shenglei Fu. Canopy and understory nitrogen addition have different effects on fine root dynamics in a temperate forest: implications for soil carbon storage. New Phytologist, 2021, 231:1377-1386.

    2. Xiaowei Li, Chenlu Zhang*, BeibeiZhang, Di Wu, Dandan Zhu, Wei Zhang, Qing Ye, Junhua Yan, Juemin Fu, Chengliang Fang, Denglong Ha, Shenglei Fu. Nitrogen deposition and increased precipitation interact to affectfineroot production and biomass in a temperate forest: Implications forcarbon cycling. Science of the Total Environment, 2021, 765: 144497.

    3. An Yang, Dong Zhu, Weixing Zhang, Yuanhu Shao, Yu Shi, Xu Liu, Ziluo Lu, Yongguan Zhu, Hongtao Wang*, Shenlei Fu*. Canopy nitrogen deposition enhances soil ecosystem multifunctionality in a temperate forest. Global Change Biology, 2024, 30(3): e17250.

    4. Guodong Li, Junhua Zhang*, Lianqi Zhu, Huiwen Tian, Jiaqi Shi, Xiaojuan Ren. Spatial variation and driving mechanism of soil organic carbon components in the alluvial/ sedimentary zone of the Yellow River. Journal of Geographical Sciences, 2021, 31(4): 535-550.

    5. Guodong Li, Junhua Zhang*, Parham A. Mirzaei, Shengyan Ding, Yapeng Ding, Man Liu. Monitoring thermal field, humidity field and energy balance over heterogeneous surfaces in the typical valley-city. Journal of Geographical Sciences, 2020, 30(12): 2015-2032.

    6. Yangyang Wang, Yidan Liu, Wenhao Zhan, Kaixuan Zheng, Junnan Wang, Chaosheng Zhang, Runhua Chen*. Stabilization of heavy metal-contaminated soils by biochar: challenges and recommendations. Science of the Total Environment, 2020, 729(0):139060.

    7. Tao Liu, Peng Mao, Leilei Shi, Nico Eisenhauer, Shengjie Liu, Xiaoli Wang, Xinxing He, Zuyan Wang, Wei Zhang, Zhanfeng Liu, Lixia Zhou, Yuanhu Shao*, Shenglei Fu*. Forest canopy maintains the soil community composition under elevated nitrogen deposition. Soil Biology and Biochemistry, 2020, 143(0):107733.

    8. Yuanhu Shao, Tao Liu, Nico Eisenhauer, Weixin Zhang, Xiaoli Wang, Yanmei Xiong, Chenfei Liang, Shenglei Fu*. Plants mitigate detrimental nitrogen deposition effects on soil biodiversity. Soil Biology and Biochemistry, 2018, 127(0):179-186.

    9. Cancan Zhao, Jie Zhao, Jianping Wu, Aimee T. Classen, Yanxia Li, Yiping Lou, Weixin Zhang, Xin Jing, Yuanhu Shao*, Shenglei Fu*. Bamboo forest management leads to a shift in the soil energy channel. Geoderma, 2019, 353(0):201-203.

    10. Mengjun Hu, Jian Song, Shuo Li, Zheng Li, Yuanfeng Hao, Mengmeng Di, Shiqiang Wan*. Understanding the effects of fire and nitrogen addition on soil respiration of a field study by combining observations with a meta-analysis. Agricultural and Forest Meteorology, 2020, 292(0): 108106.

    11. Lin Zhang, Xiaoyun Zhou, Guitong Li*, FulaiL Liu*. Elevated CO2 modulates carbon assimilation and leaf water use efficiency of Nicotiana tabacum L. (tobacco) under patchy soil nutrient deficiency. Industrial Crops and Production, 2021, 166(0):113500.

    12. Heli Lu*, Guifang Liu, Chuanrong Zhang, Okuda Toshinori. Approaches to quantifying carbon emissions from degradation in pan-tropic forests-Implications for effective REDD monitoring. Land Degradation & Development, 2020, 31(15):1890-1905.

    13. Xiaolu Tang*, Xiangjun Pei*, Ningfei Lei, Xinrui Luo, Liang Liu, Leilei Shi, Guo Chen, Jingjing Liang. Global patterns of soil autotrophic respiration and its relation to climate, soil and vegetation characteristics. Geoderma, 2020, 369(0):114339.

    14. Mengjun Hu, Shiqiang Wan*. Effects of fire and nitrogen addition on photosynthesis and growth of three dominant understory plant species in a temperate forest. Journal of Plant Ecology, 2019, 12(4):759-768.

    15. Yanchun Liu, Cancan Zhao, Qing Shang, Lei Su, Lei Wang*. Responses of soil respiration to spring drought and precipitation pulse in a temperate oak forest. Agricultural and Forest Meteorology, 2019, 268:289-298.

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