1、省野外站中英文名稱

河南省南北過渡帶典型植被物候野外科學(xué)觀測研究站

North-south transitional zone typical vegetation phenology observation and research station of Henan Province

2、所在地

信陽市浉河區(qū)，鄭州市登封市，平頂山市魯山縣

3、現(xiàn)有研究工作的基礎(chǔ)、水平

近2年來野外站共承擔(dān)科研項目21項，其中國家自然科學(xué)基金項目2項，河南省高校科技創(chuàng)新團(tuán)隊支持計劃1項，教育部人文社科項目1項，河南省自然科學(xué)基金項目3項，河南省科技公關(guān)項目10項，河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研項目2項，橫向科研項目2項，累計到賬經(jīng)費(fèi)213.55萬，其中縱向科研經(jīng)費(fèi)172萬元，橫向項目經(jīng)費(fèi)41.55萬元。依托本站近兩年在國內(nèi)外權(quán)威期刊共發(fā)表論文32篇，SCI/EI/CSSCI收錄22篇，其中SCI收錄20篇，SSCI收錄2篇，CSSCI收錄2篇，另有核心論文8篇。獲各類科研獎9項，授權(quán)發(fā)明專利10項、實用新型專利1項。

4、隊伍規(guī)模和結(jié)構(gòu)情況

長期在本站工作的科研和技術(shù)人員共33人，其中博士13人，碩士2人，本科及其以下18人，碩士及以上學(xué)歷占比45.5%；教授3人，副教授12人，講師及以下18人，高級職稱比例為45.5%；野外站科研與技術(shù)人員平均年齡41歲，40歲以下青年19人，青年占比57.6%。野外站人員專業(yè)方向涵蓋自然地理學(xué)、人文地理學(xué)、地理信息科學(xué)、測繪科學(xué)、地質(zhì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、氣象學(xué)等多個地球科學(xué)分支學(xué)科，專業(yè)結(jié)構(gòu)合理。

5、實驗場地、儀器設(shè)備等現(xiàn)有科研條件

登封市水土保持監(jiān)測站點(diǎn)水土保持監(jiān)測站所在的紙坊流域面積約為60 km²，已集中流轉(zhuǎn)土地400余畝，流轉(zhuǎn)土地內(nèi)石坎梯田、水保經(jīng)濟(jì)林、水保涵養(yǎng)林、排水溝、魚鱗坑、蓄水池、圍籬等水保措施已布設(shè)；魯山縣水土保持科學(xué)試驗站水保站以迎河流域為試驗研究流域，地處魯山縣觀音寺鄉(xiāng)岳村，有重點(diǎn)觀測的流域1個，試驗場地3處，試驗觀測場地200余畝；信陽市譚山觀測站位于信陽市浉河區(qū)，有專門的觀測場2處進(jìn)行定點(diǎn)觀測，并且配備有專職人員進(jìn)行全天候管理。野外試驗觀測場具有明確的土地使用權(quán)證以及長期租賃用地，交通可達(dá)性高、人為干擾小。野外觀測場配備有專用的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、無線網(wǎng)橋、無線AP、定向天線、保障無線網(wǎng)絡(luò)的暢通，自動化和信息化設(shè)備先進(jìn)，滿足數(shù)據(jù)傳輸通訊條件。

野外試驗觀測場地儀器設(shè)備齊全，包括光譜—圖像采集系統(tǒng)及其控制器、多光譜物候相機(jī)、全自動氣象站、多參數(shù)土壤水分傳感器、一體化遙測雨量站、便攜移動式植被覆蓋度測量系統(tǒng)、溝道徑流泥沙自動采集系統(tǒng)、北斗高精度定位板卡等，滿足野外站實驗觀測的需求。此外，觀測站室內(nèi)實驗室擁有物候數(shù)據(jù)處理軟件平臺、自動化、信息化一體化設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、土壤理化性質(zhì)分析、泥沙處理設(shè)備等，這些設(shè)備均達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，滿足野外站實驗觀測需求。

6、已投經(jīng)費(fèi)

截至目前，研究站已投入大量科研經(jīng)費(fèi)用于基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)、儀器設(shè)備的購置和科研項目的支持，年均建設(shè)經(jīng)費(fèi)超過60萬元。2019年，地理信息技術(shù)實驗教學(xué)平臺獲批中央財政支持地方高校發(fā)展專項資金支持，資助金額249.5萬元。2021年，“河南省水土污染協(xié)同防治重點(diǎn)實驗室”獲中央財政支持地方高校發(fā)展專項資金支持，資助金額320萬元。合作單位魯山縣水土保持科學(xué)試驗站和登封市水土保持監(jiān)測站每年各投入約30萬元用于基礎(chǔ)實驗室建設(shè)。

二、建設(shè)期工作計劃

（一）擬開展的重要研究工作及預(yù)期目標(biāo)

1、觀測內(nèi)容及研究方向、主要研究內(nèi)容；

（1）觀測內(nèi)容

針對南北過渡帶典型植被類型的物候特征及其相關(guān)要素，綜合采用多種方法，開展精細(xì)的、多尺度的綜合觀測。在登封、魯山和信陽，根據(jù)當(dāng)?shù)氐湫椭脖活愋瓦x擇樣地，對植物物候開展地面觀測、近地面遙感觀測和衛(wèi)星遙感觀測，并同步觀測影響植物物候的氣象、土壤和植物生理因素。

根據(jù)樣地群落調(diào)查數(shù)據(jù)，每個樣地確定優(yōu)勢種或氣候指示種進(jìn)行觀測。對于喬木和灌木，每個物種確定3～5株，定株觀測；對于草本植物，每個物種確定3～5個固定觀測樣方，定點(diǎn)觀測。喬木和灌木觀測的主要物候期包括：樹液流動開始日期、葉芽和花芽膨大期、芽開放期、展葉期、花蕾和花序出現(xiàn)期、開花期、果實或種子成熟期、果實或種子脫落期、新梢（或枝條）的生長期、秋季葉變色期、落葉期。草本植物觀測的主要物候期包括：萌動期/返青期、展葉期、分糵期、拔節(jié)期、抽穗期、現(xiàn)蕾期、開花期、結(jié)莢期、第二次開花期、成熟期、種子散布期、黃枯期等。

物候觀測方法包括地面觀測和遙感觀測，獲取從個體到景觀尺度的物候觀測數(shù)據(jù)。地面觀測以人工觀測和多光譜觀測相機(jī)自動監(jiān)測相結(jié)合的方式進(jìn)行。遙感觀測包括衛(wèi)星遙感和近地面遙感。衛(wèi)星遙感主要通過獲取樣地位置的連續(xù)的植被指數(shù)數(shù)據(jù)判定物候，植被指數(shù)數(shù)據(jù)包括葉面積指數(shù)、歸一化植被指數(shù)、增強(qiáng)型植被指數(shù)和太陽誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒狻Ｍ瑫r，利用寬波段輻射傳感器、窄波段輻射傳感器和數(shù)碼相機(jī)開展連續(xù)的近地面遙感觀測。在植物物候轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時間點(diǎn)，開展無人機(jī)遙感觀測物候，通過無人機(jī)搭載光譜儀來收集植物多光譜和高光譜圖像數(shù)據(jù)。

在綜合觀測點(diǎn)，對影響植物物候的氣候、土壤和植物生理因素進(jìn)行同步觀測。設(shè)置小型自動氣象站，觀測光照、空氣溫度、空氣濕度、降水等氣象指標(biāo)；連續(xù)監(jiān)測土壤含水量、土壤溫度，定期采集土壤樣品測定土壤有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等養(yǎng)分含量；連續(xù)監(jiān)測植物樹干液流、木質(zhì)部水勢等指標(biāo)，定期測定木質(zhì)部栓塞、脫落酸含量以及葉片葉綠素含量和養(yǎng)分含量，定期采用冠層分析儀測定葉面積指數(shù)等冠層結(jié)構(gòu)參數(shù)。

（2）研究方向、主要研究內(nèi)容

野外觀測站研究方向為植被物候與全球變化，研究內(nèi)容為：①南北過渡帶典型植被物候綜合觀測與多情景模擬預(yù)測；②南北過渡帶典型植被物候時空格局與驅(qū)動機(jī)制；③南北過渡帶典型植被物候?qū)夂蜃兓憫?yīng)及其生態(tài)水文效應(yīng)。建設(shè)野外站可以促進(jìn)氣候變化敏感區(qū)物候系統(tǒng)、定量、動態(tài)觀測與預(yù)測研究，加深對“物候—生態(tài)—?dú)夂颉表憫?yīng)機(jī)理認(rèn)識，為南北過渡帶生態(tài)安全屏障提供支撐。