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青藏高原是我國(guó)重要的生態(tài)安全屏障。寒來(lái)暑往，中國(guó)科學(xué)院一代又一代的科研人員扎根雪域高原不懈探索，開展若爾蓋濕地生態(tài)修復(fù)、推動(dòng)沙化土地治理、監(jiān)測(cè)高寒草原生態(tài)狀況，在揭示環(huán)境變化機(jī)理、優(yōu)化生態(tài)安全屏障體系等方面，取得了一批重要的科研成果。他們用智慧和汗水，書寫著青藏高原生態(tài)保護(hù)修復(fù)及可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)人故事。
黃河流經(jīng)四川、甘肅兩省交界處，輕輕一甩，形成一個(gè)大大的轉(zhuǎn)彎，河流、湖泊和沼澤點(diǎn)綴在遼闊的草原上。這片位于青藏高原東北部的區(qū)域分布著我國(guó)面積最大的高寒泥炭地——若爾蓋濕地，這里是我國(guó)西部生態(tài)安全屏障的重要組成部分。
今年7月26日，中國(guó)科學(xué)院若爾蓋濕地生態(tài)研究站（以下簡(jiǎn)稱“若爾蓋站”）在四川紅原縣全面投入使用。這個(gè)隸屬于中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所的野外臺(tái)站，是“中國(guó)高寒區(qū)地表過(guò)程與環(huán)境觀測(cè)研究網(wǎng)絡(luò)”的成員。開展高寒濕地保護(hù)與恢復(fù)，是其科研目標(biāo)之一。
“我們見證、參與了我國(guó)濕地保護(hù)事業(yè)的發(fā)展”
由于長(zhǎng)期處于淹水低溫的環(huán)境，微生物活動(dòng)受到抑制，植物枯落物不能被快速分解，使得有機(jī)碳大量積累，若爾蓋濕地便形成了厚厚的泥炭層。這片高寒濕地固定了大量二氧化碳，因此，若爾蓋濕地也被認(rèn)為是重要的天然“儲(chǔ)碳庫(kù)”、氣候變化的有效“緩沖器”，在減緩溫室效應(yīng)方面發(fā)揮著積極作用。
若爾蓋站站長(zhǎng)高永恒介紹：“高寒泥炭地是高寒濕地的主要類型，扮演著‘大氣碳匯’的角色，在全球輻射平衡中一直發(fā)揮著‘凈冷卻’作用?！?/p>
隨著氣候變化和人類活動(dòng)加劇，泥炭地穩(wěn)定性面臨著巨大挑戰(zhàn)。“若爾蓋泥炭地平均厚度在2米到3米之間，但是它的形成過(guò)程卻很漫長(zhǎng)，是以每年不到1毫米的積累速率歷經(jīng)成千上萬(wàn)年形成的。一旦遭到破壞，它就會(huì)退化為草地，甚至逐漸沙化?！备哂篮阏f(shuō)，“我們研究若爾蓋濕地生態(tài)過(guò)程及調(diào)控機(jī)制，可為這里的生態(tài)保護(hù)修復(fù)及可持續(xù)發(fā)展提供數(shù)據(jù)依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)?！?/p>
海拔3400米的若爾蓋站日干喬試驗(yàn)點(diǎn)上，科研人員將取土鉆插進(jìn)地里，一旋、一提，將取出的柱狀土量取所需長(zhǎng)度后裝進(jìn)自封袋內(nèi)。不遠(yuǎn)處，土壤、植被的自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正在運(yùn)轉(zhuǎn)，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、回傳至后方實(shí)驗(yàn)室?！拔覀?cè)O(shè)計(jì)開發(fā)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)室分析技術(shù)，目前已基本實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高效采集、存儲(chǔ)和自動(dòng)化傳輸，大大提高了野外數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)精度、采集密度以及觀測(cè)項(xiàng)目的綜合性。”若爾蓋站副站長(zhǎng)劉建亮介紹。
近年來(lái)，若爾蓋站的發(fā)展建設(shè)，改善了我國(guó)高寒濕地長(zhǎng)期定位監(jiān)測(cè)與研究的面貌，增強(qiáng)了該區(qū)域系統(tǒng)性科學(xué)研究和農(nóng)牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的能力。大型野外深層增溫模擬平臺(tái)、水位控制試驗(yàn)平臺(tái)、大氣氮沉降模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等先進(jìn)的科研設(shè)施，使得數(shù)據(jù)精度和科研效率不斷提升。經(jīng)過(guò)多年治理，若爾蓋濕地資源總體穩(wěn)定，生物多樣性得到有效保護(hù)。
“從2014年在野外搭帳篷做科研，到2015年自建板房實(shí)驗(yàn)基地，再到如今若爾蓋站全面投用，我們見證、參與了我國(guó)濕地保護(hù)事業(yè)的發(fā)展?！敝袊?guó)科學(xué)院成都生物研究所副所長(zhǎng)陳槐說(shuō)。
“在高原上做研究有很多困難需要克服，但是能堅(jiān)守在這里做自己感興趣的研究，也是一種幸福”
雅魯藏布江奔騰不息，流至西藏自治區(qū)山南市境內(nèi)后，河道變寬、水流變緩。河谷地帶，兩岸的楊樹林、柳樹林綿延不絕，滿目青翠。
歷史上，雅江流域山南段是有名的風(fēng)沙之鄉(xiāng)。上世紀(jì)80年代以來(lái)，當(dāng)?shù)馗刹咳罕娡渡硌沤雷o(hù)林建設(shè)，40年造林4500多萬(wàn)株，形成一道長(zhǎng)160多公里、平均寬1.8公里的“綠色長(zhǎng)城”。
高原生態(tài)環(huán)境脆弱，種什么？怎么種？維護(hù)管理怎么開展？“這里面的學(xué)問(wèn)可不少。”中國(guó)科學(xué)院、水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所（以下簡(jiǎn)稱“成都山地所”）研究員王小丹介紹，“對(duì)于過(guò)去那些由單一樹種組成的純林，我們要做進(jìn)一步優(yōu)化，比如調(diào)整雌雄樹種比例、改善土壤條件等。樹齡長(zhǎng)了以后，還要解決蟲害、飄絮等問(wèn)題，并考慮外來(lái)物種入侵的問(wèn)題?！?/p>
近年來(lái)，成都山地所科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)雅江流域中上游沙化土地的全面調(diào)研，結(jié)合氣候、地形、土壤、植被、沙化程度等因素，確定了雅江流域山南段不同沙化程度沙地治理點(diǎn)及示范區(qū)，構(gòu)建了基于“埋—鋪—阻—蓄”生態(tài)水土層的退化沙地生態(tài)治理模式，結(jié)合初選及繁育出的種質(zhì)資源，開展了基于微生境構(gòu)建的沙化土地生態(tài)治理試驗(yàn)示范。
山南市扎囊縣桑耶鎮(zhèn)的沙化土地生態(tài)治理綜合示范區(qū)內(nèi)，邊長(zhǎng)1米的沙地試驗(yàn)樣方整齊排列，種植著散生栒子、巴東醉魚草、樹錦雞兒……這些樣方構(gòu)成了一個(gè)個(gè)“微生境”，成都山地所研究員周萍正帶著學(xué)生們蹲在地上，仔細(xì)查看樣方內(nèi)植物的生長(zhǎng)情況。
“我們以初篩和擴(kuò)繁的種質(zhì)資源為材料，開展灌草植物抗逆性移栽試驗(yàn)，并從越冬存活率和植物生長(zhǎng)特征等方面進(jìn)行評(píng)估，最終選出了一些效果較好的治沙材料?！敝芷颊f(shuō)，“與在我國(guó)西北地區(qū)治沙不同，雅江谷地地下水埋藏較深，主蓄水土層上面就是沙層，由于沙層不像普通土壤那樣具有毛細(xì)現(xiàn)象，降水下滲后便很難再利用?！?/p>
為此，周萍研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新地將一種生態(tài)環(huán)保型的高分子保水材料添加到土壤中，形成了一個(gè)個(gè)“微型水庫(kù)”?！氨热?，7月至8月的集中降雨期，我們可以利用天然降雨；在比較干旱、沒有降水補(bǔ)給時(shí)，就可以利用這些‘微型水庫(kù)’給植物補(bǔ)水。”周萍解釋。
“別看這些植物在地面上長(zhǎng)得不高，根卻扎得極深?！迸c很多長(zhǎng)期在高原工作的科研人員不同，周萍是2018年才將自己的研究方向轉(zhuǎn)到高原治沙，雖然時(shí)間不長(zhǎng)，可是她也把自己的科研志趣深深扎進(jìn)了腳下這片土地?！霸诟咴献鲅芯坑泻芏嗬щy需要克服，但是能堅(jiān)守在這里做自己感興趣的研究，也是一種幸福?！彼f(shuō)。
“要從漫長(zhǎng)的環(huán)境變化中找到高原生態(tài)的科學(xué)規(guī)律，必須靠雙腳”
在西藏那曲市申扎縣，坐落著中國(guó)科學(xué)院申扎高寒草原與濕地生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)試驗(yàn)站（以下簡(jiǎn)稱“申扎站”），這里海拔超過(guò)4700米，是目前世界上海拔最高的綜合生態(tài)監(jiān)測(cè)站。
王小丹的另一個(gè)身份是申扎站的站長(zhǎng)，從27歲首次來(lái)到西藏考察開始，他已經(jīng)在高原上工作了20余年?！懊磕?月至10月在野外，其余時(shí)間在研究收集的資料、數(shù)據(jù)。”王小丹說(shuō)，“西藏具有森林、灌叢、草甸、草原、荒漠等多樣生態(tài)類型，要從漫長(zhǎng)的環(huán)境變化中找到高原生態(tài)的科學(xué)規(guī)律，必須靠雙腳?！?/p>
王小丹跑遍了西藏60多個(gè)縣，最長(zhǎng)的一趟走了3個(gè)月，行程超過(guò)3000公里?！斑^(guò)去條件有限，有時(shí)迷了路，只能靠?jī)蓸訓(xùn)|西找路，一是輸電塔，二是北斗星?！彼f(shuō)。
申扎站設(shè)有生物、土壤、水分3個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室和綜合觀測(cè)樣地，其中高寒草原綜合觀測(cè)樣地500多畝，高寒沼澤濕地綜合觀測(cè)樣地100畝。
為什么要在海拔這么高的地方建站？王小丹解釋，申扎站位于羌塘高原南部高寒草原—湖盆區(qū)，在生態(tài)上具有代表性，監(jiān)測(cè)范圍極大?！拔覀兛梢员O(jiān)測(cè)和評(píng)估人類活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的作用，預(yù)測(cè)高原環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)功能變化對(duì)我國(guó)乃至亞洲生態(tài)安全的影響?！蓖跣〉ふf(shuō)。
如今，科學(xué)研究有力支撐著青藏高原生態(tài)安全屏障建設(shè)?！皵?shù)十年來(lái)，西藏生態(tài)保護(hù)取得顯著效益，目前仍然是世界上生態(tài)環(huán)境質(zhì)量最好的地區(qū)之一。”王小丹介紹，目前，西藏生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定，主要表現(xiàn)為自然生態(tài)系統(tǒng)占比達(dá)到90%以上，生態(tài)系統(tǒng)原真性得以保持。