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植物生理生態(tài)和激光雨滴譜在海南熱帶雨林監(jiān)測中的應(yīng)用

點擊次數(shù):780 發(fā)布時間:2024-07-25

海南熱帶雨林是我國分布集中、類型種類多、保存完好的大陸性島嶼型熱帶雨林,是島嶼型熱帶雨林的代表、熱帶生物多樣性和遺傳資源的寶庫和海南生態(tài)安全保障,具有國家代表性和全球保護(hù)意義。

海南熱帶雨林國家公園涵蓋了五指山個,鸚哥嶺、尖峰嶺、霸王嶺、吊羅山5個國家自然保護(hù)區(qū)和黎母山、猴獼嶺、佳西、俄賢嶺4個省級自然保護(hù)區(qū)、尖峰嶺、霸王嶺、吊羅山、黎母山4個國家森林公園,南高嶺、子陽、毛瑞、猴獼嶺、盤龍、阿陀嶺6個省級森林公園毛瑞、卡法嶺、通什等相關(guān)國有林場。

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尖峰嶺是一個巨大的天然物種基因庫。已發(fā)現(xiàn)野生維管植物2286種,其中國家重點保護(hù)植物有粗榧、油丹、坡壘、青皮等32種。有脊椎動物400種,其中一級保護(hù)動物有圓鼻巨蜥、穿山甲、大靈貓、小靈貓、海南山鷓鴣、海南孔雀雉海南鳽、黃嘴白鷺等8種,已鑒定昆蟲有2222種,其中一級保護(hù)的有金斑喙鳳蝶。尖峰嶺森林覆蓋率98%,植被類型主要為熱帶半落葉季雨林、熱帶常綠季雨林,是海南島最完整的植物景觀系統(tǒng)。聯(lián)合國專家考察尖峰嶺后認(rèn)為這里是聯(lián)合國“人與生物圈"計劃第一項研究理想的地方,類型齊全,可以進(jìn)行所有學(xué)科的研究。

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為了探究熱帶雨林中樹木生長莖干變化、樹木莖流、水文水質(zhì)、降雨的變化規(guī)律,中國林業(yè)科學(xué)研究院熱帶雨林研究所海南尖峰嶺森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站,引進(jìn)了點將科技的樹木生長和莖流監(jiān)測系統(tǒng)、水文水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)以及激光雨滴譜儀,實時連續(xù)科學(xué)的監(jiān)測樣地內(nèi)選定樹木的莖干、莖流、水文水質(zhì)以及降雨變化,為研究熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)注入一份力量。

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樹木生長和莖流監(jiān)測系統(tǒng)包含多個周長生長測量傳感器,用于對植物周長變化進(jìn)行高精度和連續(xù)測量,周長變化的信號通過覆蓋在測量對象上的金屬繩接收。多個莖流傳感器,用于監(jiān)測樹木的液流狀態(tài),工作時兩個探針插入樹干上下不同部位,上部探針用衡流加溫,兩個探針之間形成溫差.液流上升時,帶走熱量,兩個探針之間溫差變小.溫差和液流之間具有函數(shù)關(guān)系。通過測量溫差算出液流量。不同的液流量產(chǎn)生不同的溫度差,傳感器感應(yīng)由此產(chǎn)生的微小的電壓,從而提供液流計算的數(shù)據(jù)。

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熱帶雨林水文水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)裝有多個傳感器,分別測量水位,流速, PH,電導(dǎo)率,水溫,氧化還原電位,濁度,溶解氧,BOD, COD, TOD 和葉綠素。

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激光雨滴譜儀是一種現(xiàn)代化的以激光技術(shù)為基礎(chǔ)的光學(xué)測量系統(tǒng),通過探測頭向水平方向發(fā)射紅外激光,通過大氣后聚集在接收端的光電二極管上,當(dāng)降水粒子下降通過測量區(qū)域時,光電二極管接收到的激光強度會發(fā)生變化,數(shù)字信號處理器(DSP)便會通過這種變化計算出粒子的大小、速率和種類,可測量從靜風(fēng)到颶風(fēng)的所有風(fēng)速下,各種類型的降水,準(zhǔn)確、全面地記錄和分析降水類型、降水量和降水分布。

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