遍布試驗站角落的大量高速WiFi熱點以及高精度360度光學變焦物候觀測攝像頭。

我國濕潤亞熱帶地區(qū)是世界上一個重要的生態(tài)類型區(qū)。獨特的東亞季風氣候，造就了其森林生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力高、碳儲量大、生態(tài)過程對氣候變暖響應(yīng)機理復(fù)雜，使本區(qū)成為世界生態(tài)學家高度關(guān)注的熱點區(qū)域。

為了探明全球變暖對這一個區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)的影響及響應(yīng)，福建師大科研團隊在森林生態(tài)資源豐富且多樣的三明建立野外研究站，把科研方向聚焦在全球氣候變化與森林碳循環(huán)過程、碳匯林經(jīng)營、碳匯計量及其監(jiān)測儀器研發(fā)等三大領(lǐng)域。

精選實驗樣地，捕捉碳的蹤跡

從國際森林生態(tài)系統(tǒng)碳計量科技成果來看，溫帶的科研數(shù)據(jù)比較充分，但是熱帶、亞熱帶相關(guān)的數(shù)據(jù)非常稀缺。因此，師大科研人員一直致力于濕潤亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)研究，希望通過數(shù)據(jù)捕捉森林碳匯的真實蹤跡。

相對于天然林，我國人工林面積更大也更重要，這是我國森林生態(tài)系統(tǒng)異于其他國家的本質(zhì)特征，自然無法直接套用國外的技術(shù)方法。人工林生長迅速，碳匯潛力遠大于天然林，但長期以來缺乏大量本土研究數(shù)據(jù)的支撐，這大大削弱了我國在國際氣候談判中的話語權(quán)。

福建師大副校長楊玉盛教授說，森林碳匯的精確計量，既是國際需要的重大科學研究課題，也是適應(yīng)我國經(jīng)濟社會發(fā)展的科技應(yīng)用，又是我省實現(xiàn)生態(tài)產(chǎn)品價值的現(xiàn)實需求，可謂“一舉三得”!

森林碳匯的計量主要有生物量清查法和微氣象原理技術(shù)法，這兩種方法均存在忽視土壤碳匯重要性的問題。事實上，西方國家的溫帶森林以天然林為主，其土壤碳含量通常變化不大且多年穩(wěn)定，所以西方國家的碳匯計量方式?jīng)]有考慮甚至忽視土壤碳匯的作用和計量。

在我國南方，人工林以杉木林為主，由于杉木從幼苗到成熟的生長過程不可逆，決定了杉木生長周期中的每個碳排放、碳吸收的增加或減少的波動是無法還原的。此外，野外狀態(tài)下的臺風擾動、溫度變化、極端降雨甚至昆蟲活動等，均會改變土壤碳排放的瞬時速率。因多方面受限，國內(nèi)外已經(jīng)開展的研究中，均難以及時捕捉這些變化，影響碳匯的估算精度。

為了捕捉碳的蹤跡與變化，楊玉盛教授說，要通過“三個轉(zhuǎn)變”才能夠?qū)崿F(xiàn)重大突破創(chuàng)新：計量對象從單一群落向區(qū)域尺度轉(zhuǎn)換、模型預(yù)測轉(zhuǎn)變；技術(shù)要求從傳統(tǒng)人力觀測到自動化、無值守、高頻率、云平臺、大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變；市場需求從基礎(chǔ)研究向政府需要、企業(yè)需求、民眾期盼轉(zhuǎn)變。

“我最大的心愿就是建立野外實驗平臺。”楊玉盛教授說，我省作為林業(yè)大省卻長期沒有森林生態(tài)系統(tǒng)的定位研究站，而建站是獲取長期定位觀測數(shù)據(jù)的唯一途徑。

他與研究團隊踏遍我省的山山水水，最后選定三明的莘口鎮(zhèn)。那里是我國南方重要的商品林生產(chǎn)基地，擁有大面積從常綠闊葉天然林轉(zhuǎn)變而來的各種人工林。

2012年開始建站。在美國哈佛森林土壤增溫實驗的首席設(shè)計師弗蘭克博士的指導(dǎo)下，福建三明森林生態(tài)系統(tǒng)與全球變化研究站（簡稱“三明野外研究站”）解決了實驗中最關(guān)鍵的溫度控制技術(shù)問題，建成了全球最大、亞洲首個以土壤增溫為核心的全球變化多因子控制森林實驗平臺，包括生態(tài)系統(tǒng)、土壤系統(tǒng)和中型實驗生態(tài)系統(tǒng)三個尺度的實驗，研究森林轉(zhuǎn)換、人工林碳匯經(jīng)營、森林水文、全球氣候變化等課題。