北极地区林地通量观测

2022-04-15 15:57:48 点将科技系统集成部 19
     森林能够稳定吸收和储存碳,在全球碳循环过程中的起到重要作用。科学家和土地利用管理人员很早就认识到林地的这一重要特性。由于热带森林的快速生长和易于频繁收获的特性,过去研究的重点一直放在这些区域。受制于恶劣的环境条件以及偏远的地理位置,极地地区的林地通量研究则相对较少。



     阿拉斯加Fairbanks大学的研究人员在美国地质调查局的资助下,在Bonanza Creek实验林建设了三个通量观测站点(美国国家科学基金会长期生态研究网络的一部分)。

     这三个站点包括:黑云杉林,活跃的喀斯特地貌以及一个稳定的沼泽地。这些站点位于多年冻土退化的时间序列上,代表了陆地寒带景观的关键栖息地。该项目的目标是收集全年碳,水和能量通量的连续测量结果,这些要素是极地气候系统陆地表面,大气和海洋之间的关键联系和反馈因子。



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     在北极地区的冬季季节,太阳能供电的可用性受到限制。因此在极地环境野外观测的类似应用中,通常需要在冬季月份(极夜)定期为蓄电池充电。为了应对上述恶劣的环境条件并降低人工充电成本,Fairbanks大学的研究人员最终选择了Campbell Scientific的EC150开路CO2 / H2O气体分析仪(带有CSAT3A超声风速仪和CR3000数据采集器)用于通量测量。


      EC150的一个优势是可以对温度进行自动调节和控制,在极冷的天气条件下保护分析仪的内部器件,同时最大程度地提高用电效率。基于EC150气体分析仪的观测站点在整个冬季仅需要一次充电过程,而该项目中使用其他型号的CO2 / H2O气体分析仪的站点则需要三次充电过程。事实证明,EC150的极低功耗在太阳能受限的冬季尤其有利,该特点使其成为寒冷、偏远地区的理想选择。

     从Bonanza Creek站点收集的数据包括全年的CO2通量,H2O通量,动量通量,光合有效辐射,空气和土壤温度,降雨,积雪深度,土壤湿度,风向和速度以及大气中的CO2和H2O浓度等。这些数据集将有助于改进当前碳通量的模型,并指导预测这些过程是如何随着区域和全球气候变化而变化。


文章来源: Campbell Scientific