聆听广袤高原的“呼吸” 地下监测仪器齐上阵
- 2021/12/29 15:15:13 30369
- 来源：仪表网
【仪表网 仪表产业】导读：青藏高原很安静，人烟稀少碧水蓝天，地理环境复杂神秘，且高耸的地形带来的地—气效应十分显著，广泛影响着高原内部以及周边其他地区。所以，它是众多科学研究开展的理想之地。
近些年，碳在多圈层的积累和流动受到学界广泛关注，尤其在目前“双碳”大背景下，是制定路线图和综合方案过程中基础且重要的议题。而被称为“亚洲水塔”的青藏高原，是水圈、冰冻圈、生物圈和大气圈多圈层体现最全的区域之一，独特的冰川、冻土、湖泊、河流和高寒草地和亚高山森林为研究陆表生态系统碳过程提供场所。
为更好地聆听广袤高原的“呼吸”，更是要“掘地三尺”一探究竟。地下根系的生物量更是宝库，因为温度低土壤有机质分解速度慢，所以固碳能力较强。但不比地上的遥感监测，用于地下的监测手段有限，大多靠挖。
目前，研究人员使用了地面通量塔监测、和地下土壤剖面水分、温度、气体同步监测以及微根窗根系生长监测，形成了立体监测体系，使得地下生态过程能实时被“捕捉”。
近地面通量观测主要包括近地边界层大气温度、风、湿度、辐射、气压、降水量、蒸发量、土壤温度、土壤湿度、土壤热通量、地下水位、物质通量(水汽、碳通量)观测及热量、动量通量等要素观测，以此来获取不同代表性下垫面区域上大气边界层的动力、热力结构，多圈层相互作用过程中各种能量收支、物质交换等的综合信息。
土壤剖面水分速测仪可以迅速、精确、可靠的测量土壤剖面的体积含水量。使用先进的FDR技术，在一根探杆上同时分布6个土壤水分探头，实现同一地点不同深度的土壤剖面含水的测量。
根系生态监测系统是利用微根管技术用于非破坏性监测分析根系动态的仪器技术，它是一种非破坏性、定点直接观察和研究植物根系的方法，其优点是在不干扰细根生长过程的前提下，能连续监测单个细根从出生到死亡的变化过程，也能记录细根、根毛和菌根的生长、生产和物候等特征，是估计生态系统地下分配和平衡研究的有效方法，结合所提供根系分析软件，能够将根系相关数据定量化，包括根的长度、面积、根尖数量、直径分布格局、死亡根及存活根数量等等。还可以根据用户需求监测土壤水分状况，从而研究根系所在区域内溶质运移及水分胁迫所引起的生理变化，广泛运用于苗木培养、作物生长模型研究、根系病理分析、昆虫行为生态等领域。
资料来源：中国科学报、百科
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