據(jù)亞洲通量網(wǎng)秘書處1月16日消息，南京大學句容生態(tài)實驗站（Jurong Ecological Experimental Station, JREES）加入了亞洲通量網(wǎng)。該站點采用的是LI-COR渦度協(xié)方差「完整」測量解決方案。
（含CH4/CO2/H2O通量以及生物氣象參數(shù)監(jiān)測）
一、句容生態(tài)實驗站基本情況
句容生態(tài)實驗站（Jurong Ecological Experimental Station, JREES）由南京大學于2015年4月建立，位于江蘇省句容市后白鎮(zhèn)后白良種場（31?48'24.59"N，119?13'2.15"E）。實驗站點氣候類型屬于北亞熱帶半濕潤季風氣候，總體氣候特征為季風顯著、四季分明、氣候溫和、雨水豐沛、光照充足、無霜期長。根據(jù)中國氣象局句容氣象站1981-2010年氣候資料統(tǒng)計，句容市年平均氣溫15.5℃，日平均氣溫穩(wěn)定通過10℃作物生長期為230天，年積溫4952.7℃，年極端最高氣溫39.6℃，年極端最低氣溫-14.8℃；年降水量1099.1 mm，其中春季255.2 mm，占全年23%，夏季526.5 mm，占全年48%，秋季184.5 mm，占全年17%，冬季132.9 mm，占全年12%；年日照時數(shù)1999.3 h，其中春季512.4 h，占全年26%，夏季572.7 h，占全年29%，秋季500.4 h，占全年25%，冬季414.4 h，占全年21%；年平均相對濕度78.6%；年平均風速2.8 m/s。
實驗站點土壤類型為典型水稻土，土壤質(zhì)地為粘壤土。根據(jù)北京師范大學研制的中國土壤數(shù)據(jù)集分析表明，實驗站點表層土壤（0-30 cm）的砂粒、粉粒、粘粒含量分別為16.73%，61.10%，22.17%；礫石含量為15.76 g/100g；土壤容重為1.39 g/cm3；土壤孔隙率為51.7 cm3/100cm3；土壤pH值（測定土壤H2O的pH值）為6.31；土壤有機質(zhì)含量為1.99 g/100g；根系豐度為5.39，表明大部分植物根系分布在0-30 cm土壤內(nèi)；土壤總氮、總磷、總鉀含量分別為0.12 g/100g、0.05 g/100g、1.71 g/100g；土壤堿解氮、有效磷、有效鉀含量分別為78.29 mg/kg、6.49 mg/kg、66.36 mg/kg。
實驗站點周年作物種植制度為稻-麥輪作，夏季種植水稻，冬季種植小麥。水稻生長季為每年6月中旬到11月下旬，全生育期約為155-165天；小麥生長季為每年12月上旬到次年6月上旬，全生育期約為195-205天（含越冬期）。實驗站點種植水稻品種為南粳5055（Oryza sativa L.），種植方式為苗床育苗-機械移栽，苗床育苗水稻種子使用量為60 kg ha-1，移栽株行株距為25×16 cm；小麥種植方式為撒播種植，小麥種子使用量為225 kg ha-1；水稻和小麥收割方式均為聯(lián)合收割機進行收割作業(yè)，并實行水稻和小麥秸稈全量還田耕作。此外，在水稻生長季開展稻-鴨復合生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。根據(jù)水稻生長發(fā)育和物候情況，將其分為6個生長階段，分別為分蘗期、拔節(jié)孕穗期、抽穗開花期、灌漿期、乳熟期、蠟熟期。此外，還包括2個非生長階段，分別為種植前期和收獲后期。
實驗站點稻田水分管理具體為分蘗期、拔節(jié)孕穗期和抽穗開花期保持持續(xù)淹水，保持水位5-20 cm；灌漿期和乳熟期間歇淹水和烤田交替進行；蠟熟期自然排水直至收割。實驗站點施肥包括水稻移栽前施用農(nóng)用堆肥和還田小麥秸稈；化學肥料分3次施用，分別為水稻移栽時施用基礎(chǔ)肥料：尿素（N含量45%）150 kg ha-1，過磷酸鈣（有效P2O5含量15%）450 kg ha-1，氯化鉀（K2O含量60%）225 kg ha-1；分蘗期施用分蘗肥料：尿素60 kg ha-1；抽穗期施用抽穗肥料：尿素90 kg ha-1。
二、渦度相關(guān)系統(tǒng)
（1）植被葉綠素熒光自動觀測儀器
熒光觀測系統(tǒng)采用Fluospec2進行野外觀測。葉綠素熒光自動觀測儀包含IP67防護箱、電源控制部分、微電腦控制部分、溫濕度控制等部分。系統(tǒng)有兩個高靈敏度光纖光譜儀QEpro及HR2000+（Ocean Optics, Inc., Florida, USA）構(gòu)成。每個光譜儀可進行上下兩個通道切換（下圖），朝上通道采用余弦校正器，觀測太陽下行輻照度，朝下通道采用裸光纖或者余弦校正器，觀測地物反射輻亮度。采用的光譜儀QEpro，波段范圍730～780 nm，光譜分辨率（FWHM）0.3 nm，采樣間隔0.1 nm，信噪比（SNR）1000：1，用于反演葉綠素熒光。采用星下點觀測，測定冠層反射光譜時，探頭的視場角為25°，在冠層以上5 m高度時，觀測范圍大約為直徑2m的圓形。系統(tǒng)配有另一光譜儀HR2000+，波段范圍400～1000 nm，光譜分辨率（FWHM）1 nm，采樣間隔0.5 nm。可進行各種植被指數(shù)（如NDVI、PRI等）計算。兩臺光譜儀均集成在恒溫箱系統(tǒng)中，內(nèi)置風扇等降溫設(shè)備，保證系統(tǒng)溫度穩(wěn)定。整套系統(tǒng)放置在距離地面2米的白色百葉箱中，觀測時放置黑布遮蓋。2019年開始句容站同時安裝了SIFprism自動熒光觀測系統(tǒng)(Zhang etl al., 2019)。
（2）渦度相關(guān)通量觀測儀器
EC系統(tǒng)主要由以下儀器設(shè)備組成：①用于測量三維風速和聲波溫度的超聲風速儀（WindMaster Pro, Gill Instruments Limited, Hampshire, UK）；②用于測量CH4濃度的開路CH4激光分析儀（LI-7700, LI-COR Inc., Lincoln, NE, USA）；③用于測量CO2和水汽濃度的開路CO2/H2O紅外氣體分析儀（LI-7500A, LI-COR Inc., Lincoln, NE, USA）。三個傳感器均安裝在鍍鋅鋼管三腳架橫桿上，垂直于主風向，傳感器間距約為20 cm，超聲風速儀距離地面3.5 m。為了減少渦流之間的干擾，在水平面上，將CH4分析儀與超聲風速儀向南、向西調(diào)整20 cm和10 cm，將CO2/H2O分析儀與超聲風速儀向北、向東調(diào)整20 cm和10 cm，并將CO2/H2O分析儀頭部傾斜15度，以盡量減少反射鏡上累積降水。
LI-COR渦度協(xié)方差「完整」測量解決方案
含CH4/CO2/H2O通量以及生物氣象參數(shù)監(jiān)測
（句容生態(tài)實驗站，圖源/asiaflux.net）
LI-7700開路式CH4分析儀、
LI-7500DS開路式CO2/H2O分析儀、
Gill三維超聲風速儀
（3）微氣象觀測儀器
在通量塔周圍同時測量微氣象數(shù)據(jù)。使用兩個溫濕度傳感器（HMP155, Vaisala Group, Helsinki, Finland）分別在地面以上0.5 m和2.6 m的高度記錄相對濕度（RH）和環(huán)境空氣溫度（TA）。降雨量（P）采用翻斗式雨量計（Texas Electronics TR-525M, Texas Instruments, Dallas, USA）測量。利用光量子傳感器（LI-190SL, LI-COR Inc., Lincoln, NE, USA）在離地2.25 m處測量光合量子通量密度（PPFD）。凈輻射（Rn）用四分量輻射計（CNR4, Kipp & Zonen, Delft, Netherlands）測量。
（4）土壤指標觀測儀器
土壤熱通量（SHF）采用埋于土壤表面以下0.05 m的熱通量板（HFP01, Hukseflux Thermal Sensors, Delft, Netherlands）在三個不同位置進行重復測量。在土壤表面以下0.05 m、0.10 m、0.20 m、0.30 m和0.50 m深度，使用五個土壤溫濕度傳感器（Stevens Hydra Probe II，Stevens Water Monitoring Systems，Portland，USA）測量土壤體積含水量（SWC）和土壤溫度（TS）。另外兩個土壤熱傳感器（LI-7900-180, LI-COR Inc., Lincoln, NE, USA）埋在土壤表面以下0.05 m（TS5cm）和0.20 m（TS20cm）處，用于測量土壤溫度。
參考文獻:
Dai S., Ju W., Zhang, Y., He, Q.,\nSong, L., Li,J.(2019). Variations and drivers of methane fluxes from\na rice-wheat rotation agroecosystem in eastern China at seasonal and\ndiurnal scales. 690 (10), 973-990.
Zhang,\nZ., Zhang, Y., Porcar-Castell, A., Joiner,J.,\nGuanter, L., et. al.Reduction\nof structural impacts and distinction of photosynthetic pathways in a\nglobal estimation of GPP from space-borne solar-induced chlorophyll\nfluorescence. Remote Sensing of Environment (under review).
以上內(nèi)容來源：