2005–2015年中國科學院三江平原沼澤濕地生態試驗站水分監測數據集

2005–2015年中國科學院三江平原沼澤濕地生態試驗站水分監測數據集
作者：張加雙　路永正　宋長春
2020年2月13日

本作品收錄於《中國科學數據》

張加雙, 路永正, 宋長春. 2005–2015年中國科學院三江平原沼澤濕地生態試驗站水分監測數據集[J/OL]. 中國科學數據, 2020, 5(1). (2019-11-28). DOI: 10.11922/csdata.2019.0057.zh.

摘要&關鍵詞

摘要：本文水分監測數據集選自中國科學院三江平原沼澤濕地生態試驗站（以下簡稱三江站）的水文觀測數據，包括2005–2015年的地下水水位、沼澤濕地積水水深、水面蒸發。數據採集和質量控制嚴格按照中國生態系統研究網絡（CERN）制定的《陸地生態系統水環境觀測規範》進行，對開展沼澤濕地生態系統水文特徵研究具有良好的數據支撐作用。

關鍵詞：地下水水位；沼澤濕地積水水深；水面蒸發

Abstract & Keywords

Abstract: The water monitoring data are selected from the hydrological observation data collected by Sanjiang Plain Experimental Station of Wetland Ecology, Chinese Academy of Sciences (hereinafter referred to as Sanjiang Station), including groundwater level, water depth of swampy wetland and evaporation of water surface from 2005 to 2015. The data acquisition and quality control are carried out strictly in accordance with the Code of Water Environment observation of Terrestrial ecosystem published by Chinese Ecosystem Research Network (CERN). This dataset plays a good role in supporting the study of hydrological characteristics of swampy wetland ecosystem.

Keywords: groundwater level; water depth of swampy wetland; evaporation of water surface

數據庫（集）基本信息簡介

數據庫（集）名稱	2005–2015年中國科學院三江平原沼澤濕地生態試驗站水分監測數據集
數據作者	張加雙，路永正
數據通信作者	張加雙（zhangjiashuang@iga.ac.cn）
數據時間範圍	2005–2015年
地理區域	三江站觀測場，北緯47°35』09』』，東經133°29』59』』。
空間分辨率	1 m
數據量	1.06 MB
數據格式	*.xlsx
數據服務系統網址	http://wetlandne.iga.cas.cn/sjfw/sjj/201312/t20131220_147560.html http://www.sciencedb.cn/dataSet/handle/883
基金項目	中國生態系統觀測研究網絡野外台站運行服務費；科技部國家野外科學觀測研究站運行服務費。
數據庫（集）組成	數據集共包括3個xlsx文件，分別為2005–2015年三江站地下水水位、沼澤濕地積水水深、水面蒸發數據。

Dataset Profile

Title	A water monitoring dataset of Sanjiang Plain Experimental Station of Wetland Ecology, Chinese Academy of Sciences from 2005 to 2015
Data corresponding author	Zhang Jiashuang (zhangjiashuang@iga.ac.cn)
Data author	Zhang Jiashuang, Lu Yongzheng
Time range	2005 – 2015
Geographical scope	Observation Field of Sanjiang Station (47°35』09』』N, 133°29』59』』E).
Spatial resolution	1 m
Data volume	1.06 MB
Data format	*.xlsx
Data service system	<http://wetlandne.iga.cas.cn/sjfw/sjj/201312/t20131220_147560.html> <http://www.sciencedb.cn/dataSet/handle/883>
Sources of funding	Supported by Chinese Ecosystem Research Network of Chinese Academy of Sciences and National Ecosystem Research Network of China, Ministry of Science and Technology.
Dataset/Database composition	The dataset named Sanjiang Station Water Monitoring Dataset from 2005 to 2015 consists of three xlsx file, including groundwater level, Water depth of Marsh Wetland and Water Surface evaporation data of Sanjiang Station.

引 言

濕地是地球上重要的天然蓄水庫和物種基因庫，具有涵養水源、調蓄洪水、補充地下水、調節小氣候和淨化水質等功能^[1][2]。水文過程是濕地形成、發育、演替直至消亡的最重要的驅動機制^[3]。地下水一般是指埋藏於地表以下能自由流動的水體，包括潛水和承壓水。而地下水位通常是指土壤水分達到飽和狀態時的深度，其變化可反映地下水的運動狀態^[4]。

三江平原位於我國黑龍江省東部，面積為10.57×104 km2，是我國重要的商品糧基地，農田主要為旱田和水田，主要採用淺層地下水灌溉。大面積地下水開採活動已經導致地下水水位持續下降，供需矛盾日益突出。三江平原也是我國沼澤濕地的主要集中分布區。近年來，三江平原濕地面積已減少了近82%，由於濕地的持續退化和縮小，已經造成本區域內可利用的地下水資源量快速減少，並且區域內地下水補給能力也出現持續降低的趨勢。三江站以三江平原沼澤濕地為主要觀測對象，是對氣象、水文、土壤、生物要素進行長期全面觀測的國家級野外台站。本數據集的數據採集方法依據《陸地生態系統水環境觀測規範》^[4]進行，數據與其他國家級野外台站具有很好的可比性，為開展三江平原地下水資源的科學評價及水資源合理利用提供了重要參考依據。

1 數據採集和處理方法

1.1 地下水水位

數據採集方法為野外人工觀測，觀測頻率為5–10日1次，根據質控後的地下水埋深準確如實記錄。

1.2 沼澤濕地積水水深

數據採集方法為野外人工觀測，觀測頻率為1次/日，以草根層下的母質層頂為基準面觀測濕地積水水深（三江站常年積水區綜合觀測場為毛苔草–漂筏苔草沼澤生態系統，其交織成網的匍匐莖和根系形成「浮氈」根系層，根系層以下為積水層，積水層以下為澱積層。固定觀測標尺的基準點設置在澱積層表面，積水水深為基準點至地表水水平面的距離），根據質控後的濕地水深數據準確如實記錄。

1.3 水面蒸發

數據獲取方法為野外人工觀測，觀測頻率為2次/日，蒸發數據使用E601蒸發皿觀測。

2 數據樣本描述

三江站地下水水位數據集包括三江站2005–2015年地下水觀測井水位埋深數據，數據項包括地下水埋深、地面高程等（表1）。計量單位為m，地下水觀測井分別為氣象觀測場地下水觀測井（SJMQX01CDX_01，SJMQX01CDX_02）、旱田輔助觀測場地下水觀測井（SJMFZ02CDX_01，SJMFZ02CDX_02）、水稻田地下水觀測井（SJMFZ02CDX_03）。

表1 三江站地下水水位觀測數據樣本

序號	字段名稱	量綱	數據類型	實例
1	年	-	數值型	2015
2	月	-	數值型	6
3	日	-	數值型	5
4	觀測井代碼	-	字符型	SJMQX01CDX_01
5	樣地名稱	-	字符型	三江站氣象站地下水位觀測井
6	植被名稱	-	字符型	小葉章
7	地下水埋深	m	數值型	14
8	地面高程	m	數值型	55.6

氣象觀測場地下水觀測井位於氣象觀測場內，氣象觀測場呈方形，土壤為沼澤草甸土，大小為25 m×25 m；旱田輔助觀測場地下水觀測井設置於旱田內，主要觀測旱田水位變化，旱田種植作物為大豆，面積約100畝；水稻田地下水觀測井鄰近旱田，主要觀測水稻田水位變化特徵。

三江站沼澤濕地積水水深數據集包括三江站2005–2015年常年積水區綜合觀測場（代碼為SJMZH01CJS_01）濕地積水水深數據，數據項包括積水水深、地面高程等（表2）。計量單位為cm。三江站常年積水區綜合觀測場呈長方形，主要分布毛苔草沼澤濕地，觀測場內常年有沼澤濕地積水，面積約為8 hm2 。

表2 三江站沼澤濕地積水水深觀測數據樣本

序號	字段名稱	量綱	數據類型	實例
1	年	-	數值型	2015
2	月	-	數值型	6
3	日	-	數值型	5
4	樣地代碼	-	字符型	SJMZH01CJS_01
5	樣地名稱	-	字符型	常年積水區地表積水水深觀測樣地
6	積水水深	cm	數值型	32.9
7	地面高程	m	數值型	55

三江站水面蒸發數據集包括三江站2005–2015年氣象觀測場蒸發數據，數據項包括日蒸發量、水溫等（表3）。計量單位為mm，氣象觀測場樣地代碼為SJMQX01CZF_01。

表3 三江站水面蒸發觀測數據樣本

序號	字段名稱	量綱	數據類型	實例
1	年		數值型	2015
2	月		數值型	6
3	日		數值型	5
4	蒸發皿代碼		字符型	SJMQX01CZF_01
5	樣地名稱		字符型	綜合氣象觀測場E601蒸發皿
6	每日蒸發量	mm	數值型	4.09
7	水溫	℃	數值型	15.7

3 數據質量控制和評估

3.1 地下水水位

數據觀測做到操作規範，記錄準確，與歷年同期數據比對，刪除異常值。選取旱田輔助觀測場地下水觀測井和氣象觀測場地下水觀測井2個觀測點進行對比觀測。

3.2 沼澤濕地積水水深

數據觀測做到操作規範，記錄準確，多年同期數據比對，刪除異常值。由於三江站冬季結冰，故積水出現冰清後，停止積水水深觀測（大約10月20日左右）。

3.3 水面蒸發

嚴格執行E601蒸發器的維護要求，逐日水面蒸發量與逐日降水量對照。對突出偏大、偏小確屬不合理的水面蒸發量，應參照有關因素和鄰站資料予以改正。由於三江站冬季結冰，所以水面出現結冰後，停止蒸發觀測。

4 數據價值

本數據集的數據採集、質量控制遵循CERN規範，與其他台站的數據具有很好的可比性。同時三江站具有規範的氣象、水文、土壤等要素的長期觀測數據，對開展沼澤濕地生態系統水文特徵研究具有良好的數據支撐作用。

致 謝

本數據集得到了中國科學院三江平原沼澤濕地生態試驗站全體工作人員的支持和幫助，在此致以深深的謝意。

參考文獻

1. BULLOCK A, ACREMAN M. The role of wetlands in the hydrological cycle[J]. Hydrology and Earth System Sciences, 2003, 7(3): 358-389.
2. 章光新, 張蕾, 馮夏清, 等. 濕地生態水文與水資源管理[M]. 北京: 科學出版社, 2014: 4-7.
3. 陳敏建, 王立群, 豐華麗, 等. 濕地生態水文結構理論與分析[J].生態學報, 2008, 28(6) : 2887-2893.
4. ^ ^{4.0 4.1} 中國生態系統研究網絡科學委員會.陸地生態系統水環境觀測規範[M]. 北京: 中國環境科學出版社, 2007: 100-102.

數據引用格式

張加雙, 路永正. 2005–2015年中國科學院三江平原沼澤濕地生態試驗站水分監測數據集[DB/OL]. Science Data Bank, 2019. (2019-11-28). DOI: 10.11922/sciencedb.883.