科技日報記者 頡滿斌
“高寒草甸的面積占到青藏高原的49%,而位于青藏高原東部甘南草原區(qū)域的高寒草甸最為典型,被譽為亞洲最好的牧場?!?/p>
——蘭州大學生命科學學院教授 馬妙君
今年10月,科技部發(fā)布了關于批準建設甘肅甘南草原生態(tài)系統(tǒng)等69個國家野外科學觀測研究站的通知,“甘南草原生態(tài)系統(tǒng)野外科學觀測研究站”(以下簡稱甘南站)位列第一。
甘南站從1992年建站以來,一代代科研人餐風飲露,扎根堅守,像星火一樣守護著這里的綠水青山,30年間,科研成果豐碩。
在我國“兩屏三帶”的生態(tài)安全戰(zhàn)略格局中,青藏高原生態(tài)安全屏障尤為重要。發(fā)源于巴顏喀拉山的黃河在位于青藏高原東部的甘南入境甘肅,而后在甘南瑪曲繞了433公里后又回到青海,在這里形成了黃河第一道灣,同時在瑪曲形成了我國面積最大的高寒沼澤濕地,使甘南草原成為整個青藏高原上擁有初級生產(chǎn)力、物種多樣性最高的高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)。
“正因如此,倘若該區(qū)域的高寒草甸和濕地退化,將會帶來嚴重的后果?!瘪R妙君如數(shù)家珍:會使青藏高原生態(tài)安全屏障遭到破壞;會嚴重影響黃河上游的水源補給功能;會成為黃河中下游沙塵暴和荒漠化的源泉;會使泥炭中的碳大量排放出來形成二氧化碳、甲烷等氣體,使碳匯成為碳源、進一步導致全球氣溫升高;會關系到這個多民族交匯地區(qū)的經(jīng)濟社會穩(wěn)定……
“因此無論從哪個角度來說,這個地方都是非常重要的,是我們生態(tài)學研究應該堅守住的陣地”。馬妙君說。
科研團隊合影。受訪者供圖
餐風飲露 科研人坎坷建站
早在上個世紀六七十年代,蘭州大學著名生態(tài)學家陳慶誠、張鵬云、趙松齡等人就開始在青藏高原東緣的高寒草甸、沼澤濕地開展科研工作。
1992年,蘭州大學生命科學學院教授杜國禎在海拔2700-4200米的青藏高原東部、甘肅省甘南藏族自治州,建立了甘南站。
建站初期,他們面臨著重重考驗。
從蘭州到甘南州瑪曲縣有400多公里,路程遠且交通不便就是橫亙在他面前的首個問題,“需要換乘三次班車,最后一段路還要騎馬下去,從瑪曲到實驗場地得走兩天?!倍艊澔貞浾f。
相比生活條件保障上的坎坷,經(jīng)費的短缺是甘南站發(fā)展的最大制約。
由于經(jīng)費有限,剛開始甘南站的運行還得杜國禎自己墊錢,他甚至兩次將自己的房子抵押貸款共將近30萬投入到甘南站的運行中。
在科學上沒有平坦的大道,只有不畏勞苦??蒲腥藛T沒有因為條件的艱苦而有半點的退縮。在杜國禎的帶領下,甘南站逐步走上正軌。
經(jīng)多方爭取,2010年7月,甘南站擴建升級為“蘭州大學中央級普通高等學校農(nóng)林實踐基地——高寒退化草地恢復與可持續(xù)利用技術推廣基地”。
2018年,甘南站被甘肅省科技廳認定為省級臺站。
2019年,甘南站與“甘肅慶陽草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)野外科學觀測研究站”一道被教育部認定為部級臺站。
科研路上。受訪者供圖
櫛風沐雨 三十年成果顯著
隨著人口壓力的增大和過度放牧,甘南草地嚴重退化、濕地面積萎縮、次生裸地過程加劇、水源補給量減少,草地的水源涵養(yǎng)、補給的生態(tài)功能及生物多樣性保護功能已嚴重受損,成為我國黃河流域生態(tài)環(huán)境建設亟待解決的問題。
如何合理利用不同類型的草地,通過何種措施修復退化的生態(tài)系統(tǒng)、提升草地水源涵養(yǎng)功能、解決日益尖銳的草畜矛盾,實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定、草地可持續(xù)利用、草地畜牧業(yè)良性發(fā)展,這已然成為該區(qū)域的一項重要戰(zhàn)略任務。
團隊圍繞這些問題,通過長期的基礎研究和積累,進行了大量的高寒草甸和沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)的退化和恢復機理研究。
在積累的近30年的研究數(shù)據(jù)的基礎上,進行了退化高寒草地和濕地恢復技術的研發(fā),提出了高寒草地與濕地的修復方案,建立了一系列技術體系并示范應用。
根據(jù)高寒沼澤濕地植物群落結構及主要組分種的特性,以退化濕地植物群落關鍵指示種的繁殖物候為標志,首次提出了以植物群落物候特征為關鍵指標的、適用于高寒濕地的中長期預警技術。
針對青藏高原生態(tài)系統(tǒng)功能和區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展所面臨的重大科學問題,甘南站從學科發(fā)展和青藏高原生態(tài)安全的國家需求出發(fā),瞄準國際生態(tài)學研究前沿,經(jīng)過長期的積累,取得了豐碩的學術成果。
截至目前,依托臺站發(fā)表論文437篇,其中在《生態(tài)學快報》、《生態(tài)學》等生態(tài)學主流期刊發(fā)表SCI論文169篇;通過國際合作,作為主要參與單位在自然科學雜志《科學》發(fā)表2篇,在《自然》發(fā)表3篇論文。
基于豐碩的研究成果,2009年,甘南站 “黃河重要水源補給區(qū)(瑪曲)生態(tài)修復及保護技術集成研究與示范”項目啟動,獲得了顯著的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益。
通過項目區(qū)退化生態(tài)系統(tǒng)的修復,使得整個項目實施區(qū)域高寒草甸和濕地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)功能得到恢復,水源涵養(yǎng)功能大幅提升,對瑪曲的水資源、生物多樣性和生態(tài)環(huán)境保護起到重要作用。
項目成果示范推廣后,應用退化濕地生態(tài)系統(tǒng)修復技術,草地綜合生產(chǎn)力可增加30%以上,示范區(qū)內平均每公頃可增加鮮草產(chǎn)量1400公斤,推廣區(qū)按示范區(qū)增加鮮草產(chǎn)量一半計算,每年可增收900多萬元。通過建植人工草地,906畝實驗區(qū)每年可增收近50萬元。次生裸地采用植被重建、補播、施肥等多種措施治理后,可使牧草產(chǎn)鮮草產(chǎn)量提高52.6%,并培育山生柳苗木30萬株,次生裸地示范區(qū)每年直接經(jīng)濟效益近500萬元。通過畜群結構優(yōu)化,實施草畜平衡方案,提高出欄率及增加冬春補飼,不僅增加了牧民收入,同時還大大降低了牛羊的死亡率,使冬春家畜死亡率降低了2%,瑪曲縣牧民每年可挽回經(jīng)濟損失1000多萬元。
2017年6月,杜國禎提出:“青藏高原天然草地資源利用的主導產(chǎn)業(yè)應是生態(tài)文化旅游業(yè),而畜牧業(yè)則定位于此產(chǎn)業(yè)的主要組成部分”,并提出發(fā)展生態(tài)文化旅游是青藏高原農(nóng)牧民脫貧致富的最佳途徑。建議報告得到甘肅省委省政府的重視,此后甘肅省不僅摘除了甘南州在GDP目標上的“緊箍咒”,還通過修建或改善基礎設施建設,積極推動生態(tài)文化旅游業(yè)的發(fā)展。
野外考察。受訪者供圖
薪火相傳 何懼路漫漫
“就希望年輕人不要趕時髦、瞎折騰、亂搞創(chuàng)新,就抓住生態(tài)學的本質問題,穩(wěn)扎穩(wěn)打地往前走”。杜國禎給他的團隊時常這樣講。記者了解到,近三十年,依托甘南站培養(yǎng)了博士80余人、碩士200余人,部分已經(jīng)成長為國內生態(tài)學研究骨干和學術帶頭人,而且這個數(shù)字還在增加。杜國禎在甘南建站的星星之火正呈燎原之勢。
2004年,馬妙君開始攻讀碩士研究生的時候,杜國禎便給其指定種子生態(tài)學和群落生態(tài)學作為研究方向。
2018年,馬妙君接過了杜國禎的接力棒,承擔起了甘南站負責人的重任。
這幾年間,他帶領團隊從理論層面提出了土壤種子庫在生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)轉換中的作用;初步揭示了土壤種子庫在高寒植物群落更新中的作用機制,以及青藏高原溫度和降雨變化對土壤種子庫的直接和間接作用機理……
“在現(xiàn)有的基礎上,建成一個硬件設施進一步提高、生活條件進一步改善、實現(xiàn)天地空全方位監(jiān)測的開放化實驗站?!睂Ω誓险镜奈磥?,馬妙君目標明確:“將來在國際上生態(tài)學研究領域有我們一席之地,能吸引到全世界的科研人員到甘南站來做實驗”。