内蒙古大兴安岭森林生态系统国家野外科学观测研究站(以下简称大兴安岭生态站)位于内蒙古大兴安岭林业管理局根河林业局潮查林场境内,地理坐标N 50°49′~50°51′、E 121°30′~121°31′,研究区面积11000 hm2,距内蒙古根河市约15km。站区所属集水区保存有兴安落叶松原始林3200 hm2,蓄积量50万m3。森林覆盖率为75%,保留着原始森林景观。
大兴安岭生态站,依托于内蒙古农业大学,由内蒙古农业大学林学院负责具体管理,配备了具有教授职称的处长担任专职站长,生态站下设办公室、科技科和数据网络信息管理科三个科室,专门管理生态站。在校区安排了400 m2的办公场所,建立了专门网站(网址:http://nmgdxal.eicp.net)和专用服务电话(0471-4300731;4307753;4307862),在野外站区有363m2的办公用房、试验用房和生活用房,2015年在根河市新建1030m2的实验楼,,2016年装修投入使用。试验区设野外试验观测场7处;各类科学观测仪器设备120台(套);在生态站站区内设有各类固定样地53块。
在国家、地方林业部门以及科技部门的大力关心和支持下,本站以野外观测和科学研究为核心,以提高生态站开放平台的质量为目标,经过生态站与合作单位的共同努力,顺利完成了年度工作,并取得了较大进步。大兴安岭生态站站内有固定研究人员28人,其中博士生导师3人,硕士生导师15人,常年有近40名教师和研究生在本站开展研究工作。自建站以来,培养硕士研究生65人,培养博士研究生12人,博士后2人。2014年期间,在读硕士研究生27人,博士研究生5人,进站博士后1人,短期来访科研人员达310人以上。
2014-2015年度,大兴安岭生态站运行良好、资源整合合理,给从事生态、林学等相关学科的学者、专家提供了良好的科研平台,服务满意度高,服务成效显著,并与当地林业部门合作,开展了天然林保护工程区生态效益监测与评估、过伐林可持续经营示范;与气象部门合作,通过数据共享,进行了防汛防灾的预测预报,气候变化的森林响应,取得了良好的经济、社会和生态效益。面向科研院所、高等院校、中小学校、企业、政府部门、林业部门、军事部门共25个单位310余人,开展平台项目对外服务,其中依靠大兴安岭森林生态站平台的各类科技计划(项目/课题)14个。2014-2015年度,生态站组织召开国家“十二五”科技支撑计划“东北过伐林森林可持续经营技术研究与示范学术研讨会”一次,会议产生了良好的成果和重要的影响,为当地林业发展提供了很多有益的建议和技术。
在国家科技部基础司生态网络中心、国家林业局科技司生态网络中心、内蒙古自治区政府、内蒙古农业大学的大力支持下,大兴安岭生态站在现有的平台资源条件下,新建了冰雪观测站,维护了雨量平衡场,更新了雨量筒。购入降雨和降雪监测仪、土壤水势仪、负氧离子监测仪、降雨自计器等。2014-2015年度更新1个降水分配观测场,旨在研究不同林分的降水分配;新建公顷样地1块,复查固定样地11块,并配有树木生长测定仪来自动记录树木的生长规律;在呼伦贝尔市气象局的大力支持下,完善林内人工气象站和自动气象站的设施(土壤温、湿度检测孔、水分蒸发监测场等),来对比记录林内小气候的变化特征,以确保林内小气候气象数据的准确性和时效性。2014-2015年度,内蒙古农业大学林学院与根河林业局依托在生态站建立了大学生教学实践基地,为林学等专业的大学生可以更好地了解并开展林业工作提供良好的服务平台。2014-2015年度,生态站与内蒙古大兴安岭林研所合作成立了内蒙古自治区级的研究生联合培养基地,为内蒙古自治区及东北地区林学和生态学等专业的研究生培养提供良好的平台。
为保证获取数据的安全性、有效性和可靠性,2014-2015年度,对65米通量塔、10米和6米气象塔塔身、部分传感器及数据采集器进行了维护和更新;对部分样地进行了复查与维护;对水量平衡场、养分场等观测设施进行了维修与更新;对科研用房和生活用房进行了维修。同时为保证数据的科学性、规范性、时效性,加强了信息资源管理,对野外试验观测数据及时进行整理、存档;对门户网站进行及时的维护和数据库的更新,严格按照国家平台门户网站的要求,提交约121MB的数据。数据质量可靠,形式合乎要求。
表1 台站样品和历史档案资料统计情况
类别 |
样品数量(份) |
档案数量(份) |
2013-2014年度 |
180 |
330 |
2014-2015年度 |
195 |
339 |
表2 台站野外观测数据量统计
类别 |
空间数据 |
试验、观测数据 |
调查数据 |
其他来源数据 |
统计记录数(万条) |
生态站试验区大比例尺航空照片及雷达多光谱数据 |
35 |
0.6 |
1997年至2014年的内蒙古大兴安岭林业管理局森林资源统计数据、水文数据。 |
统计数据量(MB) |
|
16081 |
30.5 |
|
二、2014-2015年度台站资源服务数量及服务对象
1.资源服务:
(1)提供实物资源服务
大兴安岭生态站在2014-2015年期间为北京大学、清华大学、北京师范大学、中科院地理所、中科院寒旱所、中国林业科学研究院资信所、中国林科院森保所、北京林业大学、东北林业大学、内蒙古农业大学、内蒙古林业科学院生态所和林业所、内蒙古大兴安岭森工集团、根河林业局、呼伦贝尔气象局、吉县生态站等27家单位310名领导及科研工作人员提供实验场地、试验仪器、样品取样、野外观测数据与信息、样地样品参观等多个方面的支持,其中为台站遥感信息的动态分析的建模提供了设施、观测场地及固定样地的详细地面信息。
(2)信息资源服务
大兴安岭生态站为根河林业局、呼伦贝尔气象局、根河市气象局、根河市林业局、中科院遥感所、中科院地理所、中国林科院资信所、东北林业大学、内蒙古农业大学等单位的研究人员提供通量塔数据、气象数据、抚育渐伐样地调查数据、土壤数据以及一些常规的观测调查数据等,协助根河林业局天然林保护工程的效益评估;为根河市气象局提供林区小气候特征数据,有助于更好的进行气象预测预报及森林防火、防汛等自然灾害的防控,为中国林业科学研究院主持的由中国林业科学研究院资源信息研究所、武汉大学、北京师范大学、中科院遥感与数字地球研究所、等单位开展的973项目提供生态站试验区内基本信息及25块固定样地的数据,为此项目的开展提供了技术服务。共提供信息服务约为20GB。大兴安岭生态站门户网站新增访问量达到1570人,平台资源使用效率较高。
(3)培训和科普服务
2014-2015年度,依托生态站累计开展各类培训服务达300余人次,其中大学本科生社会实践130余人次,各类仪器使用培训20余人次,为根河森工公司做关于《森林可持续经营》30余人次,公众科普教育等服务达120人次。
表3 2014-2015年度实物资源服务服务单位数量统计
实物资源服务 |
|||||||||
样地服务 |
样品服务 |
仪器设备服务 |
观测设施服务 |
||||||
样地采样 |
样地参观 |
样地调查 |
样地辅助工作 |
样品参观 |
样品使用 |
样品采集 |
分析仪器使用 |
观测仪器/设备 |
观测设施使用 |
17 |
11 |
9 |
5 |
18 |
5 |
4 |
3 |
5 |
14 |
合计:42 |
合计:27 |
合计:8 |
合计:14 |
表4 2014-2015年度信息资源服务服务单位数量统计
服务单位数量 |
|
在线服务 |
离线服务 |
8 |
14 |
合计:22 |
服务对象:
2014-2015年度,大兴安岭生态站在服务于北京大学、北京林业大学、东北林业大学、中国林业科学院、中国科学院地理与环境研究所、中国科学院寒区旱区环境与工程研究所、中国科学院沈阳应用生态研究所、中国林业科学研究院森保所、中国科学院资环所、内蒙古森工集团、根河林业局、根河市气象局、牙克石科技局、中国武警警总指挥学院、内蒙古农业大学等20多家单位。
2014-2015年度,依托本生态站开展的各类科技项目(课题)有由中国林业科学院李增元首席科学家主持的“973项目”、北京大学方精云院士团队、中国科学院寒旱所金会军研究员、北京林业大学王襄平教授、内蒙古农业大学团队等主持的课题共计18项。其中生态站团队主持的项目12项,包括十二五”国家科技支撑计划“东北过伐林可持续经营关键技术研究与示范”(2012-2016);林业公益性行业科研专项“森林生态服务功能分布式定位观测与模型模拟(2012-2016)”;中国科学院战略性先导科技项目:“应对气候变化的碳收支认证及相关问题(2011-2015)”;国家自然科学基金:“寒温带兴安落叶松倒木形成及密度调控机理研究(2012-2015)”、“大兴安岭高纬度林区土壤温室气体通量时空动态变化(2012-2015)”、林业公益性行业科研专项:“森林增汇技术、碳计量与碳贸易市场机制研究(2011-2015)”等。
表5 服务(件)次在不同类型单位间分布
服务方式/单位类型 |
实物资源服务 |
信息资源服务 |
技术服务与成果推广 |
总计 |
|||
样地服务 |
样品(标本)服务 |
仪器设备服务 |
观测设施服务 |
||||
政府部门 |
7 |
7 |
2 |
2 |
2 |
3 |
23 |
高等院校 |
5 |
2 |
5 |
5 |
5 |
3 |
25 |
科研所 |
3 |
0 |
3 |
3 |
3 |
0 |
12 |
军事国防部门 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3 |
3 |
企业 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
4 |
民间组织 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
个人 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
其他 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
总计 |
15 |
9 |
11 |
11 |
11 |
10 |
67 |
表6 2014-2015年度台站在研课题构成情况
|
国家级 |
省部级 |
国际合作 |
横向合作 |
||||||||
863计划 |
973计划 |
国防预研 |
科技攻关 |
科技重大专项 |
国家重大工程 |
国家自然科学基金 |
||||||
课题(项) |
|
1 |
|
1 |
3 |
|
6 |
3 |
|
|
||
经费(万元) |
|
2600 |
|
110 |
4541 |
|
756 |
100 |
|
|
表7 台站人才培养 单位:人
在读总人数 |
当年入学或进站人数 |
当年毕业或出站人数 |
||||||
硕士 |
博士 |
博士后 |
硕士 |
博士 |
博士后 |
硕士 |
博士 |
博士后 |
25 |
6 |
2 |
11 |
3 |
1 |
11 |
1 |
1 |
26 |
7 |
1 |
9 |
2 |
1 |
8 |
1 |
0 |
表8 台站人员参加学术交流情况 单位:人次
|
来台站讲学 |
派出讲学 |
参加会议 |
|||
国内 |
国外 |
国内 |
国外 |
国内 |
国外 |
|
2013-2014年 |
4 |
|
|
|
25 |
|
2014-2015年 |
8 |
1 |
|
|
26 |
|
表9 台站承办大型会议情况 单位:次
|
全球性 |
双边性 |
区域性 |
全国性 |
2013-2014年 |
0 |
0 |
1 |
0 |
2014-2015年 |
0 |
0 |
2 |
0 |
表10 台站公众开放形式 单位:人次
|
参观访问 |
科技夏令营 |
科普讲座 |
学生实践 |
其他活动 |
|
开放次数 |
2013-2014年 |
45 |
|
|
|
4 |
2014-2015年 |
105 |
55 |
115 |
112 |
4 |
表11 台站公众开放对象
类别 |
大学生 |
中学生 |
其他公众 |
2013-2014年开放人次 |
116 |
29 |
112 |
2014-2015年开放人次 |
112 |
55 |
115 |
三、2014年台站专题服务
3.1服务内蒙古农业大学林学专业本科生实习
利用大兴安岭生态站的实验场地、实验仪器和生活设施,为内蒙古农业大学林学专业12级106名本科生依托大兴安岭生态站开展为期20天的综合实习。实习内容主要包括植物学、生态学、测树学、森林遥感、森林病虫害、森林经营管理等内容的综合实习。经过20多天的综合实习,圆满完成了预定的实习任务。通过依托生态站的实习,使得学生巩固了4年的理论知识。
3.2服务“973”课题
利用生态站地面观测数据合作并服务由中国林业科学院李增元首席科学家主持的国家重点基础研究发展计划(973计划)《复杂地表遥感信息动态分析与建模》项目。合作建立内蒙古大兴安岭高分实验验证综合实验场和真实性检验站,推动遥感技术的应用。本站为项目提供了试验区地面信息和20块固定样地的详细调查数据,并为项目组提供必要的交通、生活与工作方面的帮助,通过复杂地表遥感辐散射机理及动态建模,驱动森林生长模型建立。通过遥感信息空间尺度效应及尺度转换模型,反演算法和尺度转换模型建立。通过森林垂直结构信息多模式遥感协同反演与动态分析,实现信息时空协同分析方法与动态模拟结果。本专题服务很好的为973项目顺利执行提供了必要的研究场所和数据,得到了项目主持单位和科研团队人员的肯定和好评。
四、2014-2015年度台站运行服务成效
1.社会效益:
(1)重大工程
依托大兴安岭生态站的长期观测数据对根河林业局天保工程启动前后森林资源的变化情况及生态服务功能进行了评估,为进一步实施天然林保护工程提供了科学依据。
(2)企业创新
林下木耳栽植技术推广,为根河林业局等木耳养殖提供技术服务。
(3)服务民生
生态站根据工作需要,常年雇佣3位技术工人在站工作,并根据工作需要雇佣季节性的临时工,解决了部分人的就业问题。同时利用生态站的职能为当地干部职工以及中小学生进行生态教育以及生态宣传。
(4)应急事件
利用生态站的森林气象、森林水文等观测资料,与根河市气象局合作,为地方的森林防火、防汛、抗旱进行预测预报和防控,同时通过对林内病虫害的监测,适时地为根河林业局的森林病虫害的预防给予帮助。
(5)政府决策
大兴安岭生态站为呼伦贝尔气象局和根河林业局提供必要的森林气象和水文数据,为森林火灾、汛情的预测预报以及当地政府拟制相关决策提供了有力的数据支持,取得了良好的社会效益。
2.经济效益:
大兴安岭生态站是内蒙古自治区生态监测的一个重要站点,减少了自治区监测站点的重复建设,降低了建设成本,为服务对象带来了经济效益,其中为全国森林生态功能的价值核算(固碳制氧、杀菌减噪、防止水土流失、调节水量、改善水质、净化大气环境等)节约了大量资金;同时由于生态站长期积累的科研数据与信息,也为来站的科研人员提供了方便,使来站工作人员节省人力、物力和时间,降低了来站研究工作人员的科研成本。同时2014-2015年期间,大兴安岭生态站开展了林下经济的研究,为改变根河地区的产业结构,使其在纳入旅游业的同时,更多的开发利用林下资源创造效益,调整以生产木材为主单一的经济结构。
五、台站共享服务的支持保障条件
1.组织机构运行
大兴安岭生态站实行的是在内蒙古农业大学领导下、大兴安岭生态站学术委员会指导下的“站长负责制”,并且专门建立了管理及决策机构,加强对机构编制执行情况的监督检查,切实维护机构编制管理的权威性。机构编制决策落实后,通过监督检查,对机构编制运行的绩效进行总结、评估,情节严重的给予党纪政纪处分,直至追究刑事责任,增强机构编制监督检查的威慑力。
2.制度落实
为规范管理,大兴安岭生态站特制定了《内蒙古大兴安岭国家森林生态系统国家野外科学观测研究站管理制度汇编》,包括经费使用管理规范、数据管理规范、仪器设备管理规范、大兴安岭森林生态站机构设置、人员组成和岗位职责、科研合作协议、大兴安岭生态站来访人员接待登记制度等。
(1)大兴安岭生态站科研数据管理规范
为快速检查科学数据共享平台共享数据、服务及共享平台建设的质量,使数据库的质量控制、检查和管理工作做到科学性、规范性,提出并制定了科学数据库质量控制检查规范。该规范适用于科学数据集成时各种数据的质量评价。
依据数据汇交计划审核数据库文档是否齐全、格式是否规范,包括:数据说明、数据库描述、数据使用说明、相关软件以及应用情况等。
质量控制检查工作程序如下:
①首先成立由5人组成的“数据质量控制检查小组”。人员构成包括科技科科长、信息管理科科长、办公室主任以及台站的专业技术人员2名;
②成员组人员对数据进行定期或不定期的质量检查或抽查。由于数据库类型很多,根据数据库的特征,质量控制小组又细化分工,分别负责某一类数据的质量检查;
③数据检查采用随机抽查方式,原则上数据库的记录在1000条以内的抽查30%;
④质量检查组采取集中、封闭性工作模式,每个工作小组对检查结果写出审查意见;
⑤集中汇总审查意见,并上交生态站,经生态站对数据库进行及时修正后,以备用户使用。
3.经费管理
大兴安岭生态站实行独立核算制度、专款专用,由站长负责统筹管理使用。遵循量入为出,开源节流的原则,特别是对于运行费的使用。属于本站日常经费主要包括三部分,即站的运行费、基础设施建设费和课题费。
1)运行费:每年由网络、学校拨入的运行费严格地按计划使用,保证生态站的正常运行。包括如下:
①野外观测仪器的维护和消耗品的补充。按年度计划观测人员的差旅费。
②野外观测临工工资、保险以及3位工作人员常年在站日常开支等费用。
③站内办公、实验用房、发电、实验仪器补充、根河市内租房等日常开支。
④站内信息系统所需要支付的费用。
⑤车辆使用费。
⑥数据采集所产生的费用。
⑦仪器设备老化更新及其人员培训费。
⑧样地建立及维护等费用。
⑨其它一些不可预见费用。
2)课题经费:
①以本定位站参加(与定位站有协议)的课题,原则上由站长和科技科长、办公室主任等协商,根据项目内容指定一名项目负责人具体负责。并根据研究内容确定参加的研究人员按目标分工负责。在站内运行经费正常的情况下,研究经费全部用在科研项目上。按项目经费预算管理。除了在运行费严重缺乏或者是某一些大型活动所需经费严重不足的情况下,生态站将按一定比例要求课题费中予以支持。
②以个人名义参加的课题或站外人员在本站开展科学研究需签定协议,按协议履行。
通过对以上管理内容的实施并严格执行,使得生态站的各项工作井井有条,生态站工作人员之间相互积极配合,努力把生态站的各项基础工作落实到位,充分保障生态站各项研究工作的落实,对于生态站的发展起到了良好的效果。
3)基础设施建设费:按照设计批复执行。
4.网站运行管理
为了网站的更好的运行和数据管理的规范,我站特派出站里两名工作人员(李建强、郭玉东)去北京参加了网络平台填报的培训,确保及时有效的在网上填报生态站的各项服务数据,并专门聘请了内蒙古农业大学计算机专业的左东石老师专门维护生态站网络的稳定性和流畅性,2013年期间网络访问量超过2000,同时为网络中心提交了约120MB的气象数据和固定样地数据。
5.支撑保障
大兴安岭森林定位站依托于内蒙古农业大学领导、学术委员会指导下,在实行站长负责制的同时,内蒙古农业大学已经所依托的内蒙古农业大学林学院在资金配备、实验设施、技术保障、后勤服务等方面都给予了大力支持和保障。同时与内蒙古根河林业局、呼伦贝尔气象局等协助单位和地方政府以及相关林业部门建立了深厚的友谊和长期的合作关系,为生态站的运行和发展提供了更好的保障作用。