新甘肃·甘肃日报记者 徐俊勇
夏日骄阳灼灼,风沙口热浪翻涌。在民勤绿洲最前沿,甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站静静伫立在沙海与绿畴的交界线上,成为西北干旱区防风固沙、守护绿洲生态安全的前沿野外科学观测哨点。
场区最引人注目的是高耸的监测塔架和梯度布设的风速风向观测系统。“看,大漠之风掠过塔架,不同高度的风速仪随风转动,实时捕捉不同高度、不同下垫面的风速、风向动态变化,可精准测算裸沙地起沙风速、林带防风效率、局地小气候变化。”甘肃省治沙研究所民勤国家野外站站长詹科杰指着1号高塔介绍,整套观测设备全天候自动采集、不间断运行,将无形多变的大漠长风转化为可视、可量化、可分析的精准监测数据。
据了解,甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站始建于1959年,是我国最早开展荒漠生态环境和风沙输运规律长期监测的国家野外台站。该站观测场区布局科学规整,严格按照荒漠—荒漠绿洲过渡带—绿洲梯度布设各类监测设备,层次分明、点位精准。历经65年接续观测,拥有了自主知识产权的第一手荒漠生态观测数据,形成了完善的观测、科研、试验示范与共享服务体系。
从1号站驱车向西8.3公里,便是荒漠与绿洲间的核心治理区域。沿途的梭梭、白刺、沙拐枣等乡土沙生植被连片成带、纵横成网,坚韧的枝干迎风挺立,浓密绿意穿透茫茫沙海,构筑起稳固的绿色阻沙屏障,有效削弱风沙动能、阻挡流沙前移,持续守护民勤绿洲生态稳定。这里,正是2025年全新建成的3号生态—风沙综合监测场。
“甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站现有32块永久植被土壤综合观测样地,长期分区开展植被、土壤、水分特征系统监测。”詹科杰介绍,相较于原有观测场,更新、拓建的3号监测场进一步丰富观测内容,新增群落物候自动化监测模块,实现荒漠过渡带生态要素更加精细化、立体化、时序化的动态追踪。
作为沙区生态监测的核心站点,民勤国家野外站各观测场梯次布局、功能互补,扎根风沙最前沿,以精准科技监测支撑防沙治沙和绿洲守护工作。
“传统沙尘暴观测多依赖雷达和卫星监测,但存在观测盲区。”詹科杰解释,卫星易受云层遮挡干扰数据精度,雷达难以捕捉距地面50米以内的近地面沙尘动态,而这一高度恰恰是沙尘起扬、输送、沉降最关键的近地面层。依托民勤国家野外站原位监测优势,可精准捕捉沙尘天气全过程,同步完成近地面风速风向、沙尘通量动态监测与样品采集分析,有效填补监测空白。
依托长期科研积累,民勤国家野外站建成国内首套0至50米近地面沙尘天气观测系统,补齐了我国近地面沙尘天气精细化观测研究短板。近年来,民勤国家野外站持续自主研发多款拥有自主知识产权的沙尘观测、收集专用设备,构建起覆盖沙尘“释放—传输—沉降”全链条的立体观测体系,实现0至50米垂直范围内沙尘水平通量、垂直降尘量、气溶胶浓度、风场动态等关键要素同步连续观测。
目前,观测网络已辐射覆盖河西走廊敦煌、酒泉、张掖、武威等典型沙区。依托海量长期观测数据,科研团队精准量化了防风固沙林、农田防护林在沙尘天气中的防风、抑沙、降尘效能,为沙尘源区解析、沙尘运动机理研究、林草防护体系效能评估提供了坚实数据支撑与科学依据。相关观测技术与研究范式已纳入《国家陆地生态系统定位观测研究网络中长期发展规划》,为全国荒漠生态监测提供标准参考。
沙海辽阔、长风不息,各类监测设备全天候值守,构成科技赋能生态保护的独特实景。
民勤国家野外站主站址坐落于腾格里沙漠西南缘、河西走廊东北部石羊河流域下游民勤西沙窝。如今,该站立足干旱荒漠核心区,依托典型的生态区位、完善的观测体系和扎实的科研基础,紧盯“三北”工程建设科技发展需求,重点围绕荒漠草地生态系统动态变化、退化林业防护体系修复、近地面沙尘天气发生发展过程、沙区水土及植物资源保护与合理利用等关键科学问题开展长期定位观测和系统性研究,为我国西部生态安全屏障建设、内陆河流域生态保护与经济社会可持续发展提供坚实的科技支撑。