站点介绍针对应对气候变化和生态文明建设的国家需求以及地球表层系统科学研究前沿热点，以我国西南喀斯特地区主要地貌类型区典型流域的生态系统和岩溶系统作为研究对象，通过长期监测研究喀斯特生态系统物质循环及其能量驱动下的生物地球化学过程，探讨流域尺度各子系统（岩-土-水-气-生）之间能量-水-生源要素能量级联耦合驱动规律，以及对气候变化和土地利用的响应与反馈机制。进一步揭示喀斯特生态系统结构、功能、过程、格局和服务，提出全球变化下的喀斯特区域自然-社会-经济权衡的应对策略和发展途径。
普定站定位于陆地自然生态系统与生物多样性领域，目标定位 “五个基地”，“三大方向”：
● 喀斯特生态系统长期定位观测基地
● 喀斯特生态系统设施和数据开放共享基地
● 喀斯特生态系统研究与生态系统服务提升试验示范基地
● 喀斯特科学研究人才培养和教学与科普实习基地
● 国际喀斯特生态系统区域对比研究的科学合作交流基地
研究方向一：喀斯特生态系统圈层耦合的生物地球化学表生作用过程
以生源要素和水循环为核心，解译喀斯特生态系统空间结构特征和关键界面，以点－样地－小流域－流域－区域不同尺度开展喀斯特生态系统水土和所携带的碳、氮、磷、钙、硫、水的通量和循环过程的长期观测、监测，并开展控制实验，研究全球变化和人类活动双重驱动对生态系统生源要素、水循环的影响；应用多种稳定同位素示踪技术（δ13C、δD、δ18O、δ15N、δ36S）和生态计量学理论和方法、结合包括人在内的生物生命过程与生产活动（植物生理过程、微生物代谢过程、人类活动）对喀斯特生态系统中水分和营养物质在各界面（气－水－生物－土－岩石）之间的生物地球化学循环进行研究，解析不同类型喀斯特生态系统（退化和恢复）+岩溶系统物质循环的耦合驱动机制及受控因素；进行区域集成，揭示贵州高原喀斯特生态系统结构、功能、过程和服务的动态变化，以及关键因子和主要驱动机制。
主要按照5个层次开展研究工作：生源要素及水通量的时空格局与变异；界面地球化学过程；物质循环对全球变化的响应与反馈；物质循环对土地利用变化的响应与反馈；生物地球化学循环的生物（植被、微生物）、地质驱动机制。
研究方向二：气候变化和人类活动对喀斯特生态系统物质循环和能量迁移转化作用机理、影响与反馈
气候变化和人类活动对喀斯特生态系统物质循环和能量迁移转化的耦合作用机理、影响与反馈，以喀斯特生态系统能量传输为关键驱动，以水文循环为重要载体，着力解决喀斯特生态系统能量水－生－源要素级联驱动规律与尺度效应问题。融合野外监测、控制实验、陆面模式等手段，从样点-区域-全球尺度深入推进喀斯特生态系统能量平衡的系统研究。在样点尺度，重点揭示不同下垫面条件下的能量流动过程与“结构-功能”影响机理，在典型喀斯特流域尺度，开展水-热过程机制与能量分配格局的集成研究，并探究不同地质地貌条件对能量平衡的宏观控制作用，以及喀斯特地表能量平衡对区域气候的响应特征与反馈幅度，进而，推进全球喀斯特生态系统监测网络对比计划的建设，从地质、气候、人类活动等多方面解析全球喀斯特分布区生态系统能量通量的差异性规律与主导影响机制。主要突破喀斯特生态系统能量与物质通量融合的机理性问题，剖析生态系统能量平衡过程对于水分循环变动的驱动机制，尤其是能量传输通过影响蒸散发进而对地上水和地下水的分配过程带来的深刻作用，并以水为载体，从空间多尺度角度解释生物地球化学过程中生源要素地上和地下分配变化的能量-水文联合驱动过程，集成性地揭示生态系统能量-水-生源要素这一能量与物质通量耦合对于喀斯特生态系统演化及气候变化的重要影响和贡献程度。
主要按照3个层次开展监测和研究工作：喀斯特地区样点-流域-地貌区生态系统和地表能量传输与转化过程、分配格局与影响机制；全球尺度喀斯特生态系统与地表能量平衡过程与分布规律；生态系统能量-水-生源要素-陆表变化的多层级、多维度、多尺度耦合规律。
研究方向三：全球变化下的喀斯特生态系统服务措施管理、模式和对策（碳管理）
以能量驱动下的喀斯特生态系统物质循环和能量通量迁移转化变化过程、格局研究为主线，揭示喀斯特生态系统在历史气候变化、土地利用变化下（如石漠化过程）生态系统功能与服务，研究生态系统退化、恢复过程中的物质循环特征与能量驱动机制，以及陆表变化对区域和全球类似地区气候变化的响应与反馈，提高土地利用变化和气候变化下水资源和生态系统演变模拟和预测结果的可靠性。以生态学理论为基础，研究喀斯特生态系统生产力持续稳定的调控技术，探索建立喀斯特生态系统优化管理技术体系。生态系统服务功能评估与健康评价：比较典型喀斯特生态系统的结构、功能，研究生态系统的分异特征与规律，建立生态系统服务功能评估与健康评价的指标体系与模型，探索生态系统的生态承载力，确定生态安全阈值。提出全球变化下的喀斯特生态系统服务权衡与管理策略，提升生态系统服务。同时，为应对碳中和和碳达峰战略部署，利用气候、植被、土壤、碳通量等观测数据以及生态系统退化、维持、恢复过程，定量分析不同类型的喀斯特生态系统的碳源、碳汇动态变化规律，评估和预测退化喀斯特生态系统自然和人工设计恢复对中国碳收支的贡献及时间节点，为国家碳达峰和碳中和战略布局和我国南方喀斯特地区社会经济可持续发展提供支撑。
图1.普定站研究方向及相互关系图