植物生理生态和激光雨滴谱在海南热带雨林监测中的应用

       海南热带雨林是我国分布集中、类型种类多、保存完好的大陆性岛屿型热带雨林，是岛屿型热带雨林的代表、热带生物多样性和遗传资源的宝库和海南岛生态安全屏障，具有国家代表性和全球保护意义。

      海南热带雨林国家公园涵盖并连通了五指山、鹦哥岭、尖峰岭、霸王岭、吊罗山5个国家级自然保护区和黎母山、猴猕岭、佳西、俄贤岭4个省级自然保护区，尖峰岭、霸王岭、吊罗山、黎母山4个国家森林公园，南高岭、子阳、毛瑞、猴猕岭、盘龙、阿陀岭6个省级森林公园及毛瑞、卡法岭、通什等相关国有林场。

      尖峰岭是一个巨大的天然物种基因库。已发现野生维管植物2286种，其中国家重点保护植物有粗榧、油丹、坡垒、青皮等32种。有脊椎动物400种，其中国家一级保护动物有圆鼻巨蜥、穿山甲、大灵猫、小灵猫、海南山鹧鸪、海南孔雀雉、海南鳽、黄嘴白鹭等8种，已鉴定昆虫有2222种，其中国家一级保护的有金斑喙凤蝶。尖峰岭森林覆盖率98%，植被类型主要为热带半落叶季雨林、热带常绿季雨林，是海南岛最完整的植物景观系统。联合国专家考察尖峰岭后认为这里是联合国“人与生物圈”计划第一项研究最理想的地方，类型齐全，可以进行所有学科的研究。

       为了探究热带雨林中树木生长茎干变化、树木茎流、水文水质、降雨的变化规律，中国林业科学研究院热带雨林研究所海南尖峰岭森林生态系统国家野外科学观测研究站，引进了点将科技的树木生长和茎流监测系统、水文水质监测系统以及激光雨滴谱仪，实时连续科学的监测样地内选定树木的茎干、茎流、水文水质以及降雨变化，为研究热带雨林生态系统注入一份力量。

       树木生长和茎流监测系统包含多个周长生长测量传感器，用于对植物周长变化进行高精度和连续测量,周长变化的信号通过覆盖在测量对象上的金属绳接收。多个茎流传感器，用于监测树木的液流状态，工作时两个探针插入树干上下不同部位，上部探针用衡流加温，两个探针之间形成温差．液流上升时，带走热量，两个探针之间温差变小．温差和液流之间具有函数关系。通过测量温差算出液流量。不同的液流量产生不同的温度差，传感器感应由此产生的微小的电压，从而提供液流计算的数据

     热带雨林水文水质监测系统装有多个传感器，分别测量水位，流速， PH，电导率，水温，氧化还原电位，浊度，溶解氧，BOD， COD， TOD 和叶绿素。

      激光雨滴谱仪是一种现代化的以激光技术为基础的光学测量系统，通过探测头向水平方向发射红外激光，通过大气后聚集在接收端的光电二极管上，当降水粒子下降通过测量区域时，光电二极管接收到的激光强度会发生变化，数字信号处理器（DSP）便会通过这种变化计算出粒子的大小、速率和种类，可测量从静风到飓风的所有风速下，各种类型的降水，准确、全面地记录和分析降水类型、降水量和降水分布。