自2005年以来，南京所科研人员依托环保公益、重点研发计划、中央级科学事业单位修缮购置专项、中央级科学事业单位基本科研业务费等课题，不断加大内蒙古林草交错区科研投入，逐步建成生态环境部南京环境科学研究所科尔沁生态综合观测与生态资产增值试验站，观测对象包括森林、草地、沙地、农田等生态系统类型，建成科研用房650平方米（产权所有人为生态环境部南京环境科学研究所），建成径流观测场5处，分别监测天然林、虎榛子灌木林、白桦林、落叶松林等植被类型的生态水文效应，同时在不同海拔高度、不同植被类型下垫面布设气象观测点，结合高分辨率地物光谱仪、无人机载高光谱成像仪等设备，观测气候要素时空分布规律，模拟林草交错区降水产流过程、植被碳水交换过程，服务于生态系统碳水交换过程监测、生态保护修复成效评估等领域。

（一）生态水文效应观测

赛罕乌拉坡面径流观测站位于巴林右旗索博力嘎(白塔子)王坟沟，按照不同树木密度配置，从高密度到低密度设置径流池3 个，同时按照植被类型增设2个径流池。其中1号、2号和3号径流池研究不同树木密度配置对产水量的影响，3号、4号和5号径流池研究不同植被类型对生态水文效应的影响。

图1.1 径流场观测示意图

每个径流池（5m × 20m）设置一层地表径流、三层壤中流，树干茎流和林下穿透雨分别设置两个观测点位。所有的传感器接入数采，使用太阳能供电系统，保证仪器正常运行和远程传输。地表径流利用大流量的翻斗式雨量计进行测量，三层壤中流均通过导管导入翻斗式雨量筒中进行测量。树干流采用皮管导流法，林下穿透雨的测量通过2个雨量筒实现。

图1.2 径流场观测现场图

在上述径流观测场汇流区，布设测流堰一座，观测降水-产流-径流过程。

图1.3 径流场汇流区测流堰

（二）山地降水过程长期监测

根据“一站多点”布局原则，兼顾不同海拔及植被类型，对山地气象12处监测点进行维护，对仪器软硬件进行升级，系统分析研究区海拔881-1957米之间风温湿辐射等山地小气候特征随坡度、坡向、高程等变异特征，重点分析山地降水过程时空分布特征，监测模拟气候变化情景模式下山地植被的动态变化特征，为识别区域植被隐域性分布规律及其响应气候变化机制，评估防风固沙、水土保持等生态功能提供数据基础，为应对气候变化、调整农林牧管理等提供科学依据。

通过卫星云图和巴林右旗气象局多年的气象观测资料，在研究区主风向（西北-东南）设立了一个主轴、两个平行轴共12处降水观测点。主轴方向每隔2km安装一个雨量筒（自动记录数据，精度为0.2mm，实时记录降雨量和对应的降雨时间），最远的雨量筒距景观烟炉（海拔最高点）的距离为6km。同时在主轴的两侧各1km处平行设置两列雨量筒，称之为平行东轴和西轴。在景观烟炉（迎风坡或背风坡）低海拔处、垂直方向处共设置3个雨量筒，作为对照组。

图2.1 山地降水过程监测点位空间分布图

图2.2山地降水过程监测点安装布设

表2-1 观测点位经纬度信息

（三）地面植被与土壤调查永久样地

对林草沙固定样地及样方开展植被调查、土壤理化性质检测，对不同生态系统类型土壤和植物样品进行采集、检测，系统掌握林草沙典型植被类型土壤本底数据（物理性质、化学性质及生物性质）和动态信息，分析植被-土壤的相互影响的机理，识别植被在环境胁迫条件下的演替规律，制定和调整生态保护修复策略。同时，结合地物光谱仪和无人机高光谱遥感调查，探索构建天地一体化生态监测体系，利用实地调查与遥感调查之间的经验关系，拓展生态监测的时空尺度，为保护修复生态功能提供数据基础。

1、土壤理化性质定期调查

选取退耕林地（简称“TG”，44°14’13’’N, 118°41’42’’E, 1096m asl.）、自然草地（简称“ZR”，44°13'50''N, 118°43'31''E, 1165m asl.）、玉米农田（简称“NT”，44°14'22''N, 118°40'29 ''E, 1017m asl.）、中草药示范地（BC，44°14'29''N, 118°40'53''E, 1050m asl.）为研究对象，每五年开展一次土壤理化性质分析，在每个生态系统类型选取三个土壤剖面，分别在0cm、10cm、20cm、30cm、40cm、60cm等不同深度钻取土壤样品，然后进行土壤容重、土壤含水量、土壤理化性质分析。

图3.1 赛罕乌拉土壤剖面与土壤样品采集

2、中草药移栽试验

研究区生物多样性资源丰富，有野生药用植物112种，以菊科、豆科、蔷薇科、毛茛科种类最多。木本药材占14.5%，而65%为多年生草本。东亚成分最丰富，泛地中海范围内的干早成分具有特殊意义。山地药材种类多，而草原和荒漠产量大。有常用药材104种，其中最常用78 种，占全国最常用植物药的36%，大宗品种有麻黄、甘草、黄耆、党参、枸杞、苁蓉、黄芩、赤芍、防风、桔梗、知母、柴胡、银柴胡。在药用植物里还有著名花卉，如芍药、百合；优良木材，如水曲柳、马加木、油松；食用植物黄花菜(Hemerocallis minor)(根为置草根)；水土保持植物沙棘。

为探索区域生态资产增值路径，筛选和推广具有观赏和药用价值的优良品种，并使其在生态修复工程中得到推广应用，生态环境部南京环境科学研究所于2016-2017年期间选种黄芩、防风、芍药等30个品种（含扦插），观察其生长状况、产量及有效成分含量，并分析其维护成本和潜在市场价值，为转变区域资源开发利用模式，带领农牧民增产增收提供技术探索。

图3.2  中草药（选种）移栽试验田（百草园）

图3.3 百草园主要药材生长状况（2016年8月14日）

3、植被调查样地

为了掌握区域植被演替规律，监控沙化土地发生与演化趋势，生态监测采取样地调查法，在林草沙典型区域内布设永久观测样地，定期开展样方调查，动态监测草地生态系统演替动态与退化生态系统恢复演替状态。

样方设置采用固定和随机两种方法，林地、草地、沙地定位监测样地面积不小于50m×50m。林地群落调查样地不小于20m×20m；灌丛调查样方面积不小于5m×5m；草本调查样方面积不小于1m×1m。每个群落类型调查至少随机调查3个重复样方，分别调查群落的类型、物种组成、盖度、高度、密度、多样性、株数、鲜重、干重。植物群落高度测量采用直尺直接测量，盖度采用目测法，鲜重、干重采用电子天平直接称重，并记录调查时间。

图3.4 永久观测样地植被调查现场图

（四）样品存储、数据分析与科研办公楼

内蒙古科尔沁生态综合观测与生态资产增值试验站修缮项目主体工程位于内蒙古赤峰市巴林右旗大板镇罕山林场，建成样品存储、数据分析与科研办公楼650平方米（产权所有人：生态环境部南京环境科学研究所）。通过中央级科学事业单位修缮购置专项资金支持，开展了实验室用房改造、配套的水电、网络管线以及通勤道路维护等，生态环境部南京环境科学研究所在区域生态安全监测、区域生态承载力与可持续发展模式、气候变化背景下重要生态系统响应与应对、生态退化与恢复、资源开发与工程建设环境监管等研究方面能力得到提升，对科学研究与环境管理的支撑能力显著增强。

图4.1 内蒙古科尔沁生态综合观测与生态资产增值试验站样品存储与科研办公楼