走过一片树荫,人们能感受到凉意,却很难察觉植物和空气之间的碳交换。植物通过光合作用吸收二氧化碳,植被和土壤的呼吸又会释放二氧化碳。这片绿地在一段时间内究竟吸收了多少、释放了多少,需要持续观测才能判断。
在广东省广州市从化区太平镇,一套碳通量观测系统正在记录这些变化。
这套设备于2025年6月完成施工,进入运行调试期。据介绍,系统已累计获取碳通量数据10000余条、土壤温湿度及盐分数据8000余条、物候观测数据7000余条。记录既来自高塔上的传感器,也来自面向植被的观测设备和埋入地下的探头。
整套系统由通量观测塔、开路式碳通量监测系统、光谱物候监测设备以及土壤水热、溶质耦合观测系统组成。通量观测塔为传感器提供架设平台,搭载通信模块,承担观测数据传输任务。塔上的碳通量监测系统捕捉二氧化碳、水汽和风速的高频变化,据此估算生态系统与大气之间的碳交换速率。

但要理解碳交换为什么变化,还需要更多线索。
光谱物候监测设备持续记录植被状态,将展叶、生长、枯黄等季节变化转化为可供分析的数据;地下的观测设备则分层采集土壤温度、水分、盐分等信息,帮助研究人员了解土壤条件的变化。将这些记录放在一起,研究人员便能结合天气、植被生长和土壤状况,分析碳交换的动态变化。
一次观测只能记录某个时刻的状态,连续观测才能帮助人们认识季节变化和长期趋势。
天气变化、植被长势、土壤水分等因素,都可能影响一片绿地的碳收支。要评估其碳汇潜力,需要积累足够长时间、经过质量控制的实测数据。因此,设备建起来只是开始。巡检维护、异常数据核查、标准化质量控制和分析,都是后续工作的重要环节。采集到的数据,也需要经过处理和分析,才能用于碳收支研究。
随着观测持续开展,这些本地实测记录将为区域碳汇潜力评估、林地精细化管护、生态修复成效评估及生态碳汇核算积累基础资料。
碳交换是认识生态系统的一个角度。绿地里有哪些物种,它们依赖怎样的生境,同样需要调查和记录。
2025年4月,广州市(从化)生物多样性保护实验室揭牌,由广州市生态环境局、从化区人民政府、生态环境部华南环境科学研究所三方共建,为室内研究和野外观测提供支撑。碳通量观测关注碳交换过程,生物多样性调查关注物种与生境。两类工作相互补充,有助于从不同角度认识生态系统的变化,为生态保护和管理提供依据。专业观测也可以成为公众认识自然的入口。依托实验室的自然科普教室,当地通过展板、知识问答等活动,介绍生态保护知识。树木何时抽芽、叶片怎样随季节变化、土壤水分与植物生长有什么关系,这些身边的现象,都能成为理解生态过程的起点。
面向“十五五”,从化规划建设生物多样性野外固定观测场,与碳通量观测场联动,持续积累标准化、连续性的生态数据,服务固碳核算、生态管护和科普教育。
