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【甘肃日报】科技治沙的“甘肃名片”——甘肃省治沙研究所60年坚守风沙一线开展防沙治沙研究纪实

媒体:甘肃日报  作者:内详
专业号:甘肃省林业厅 2019/10/10 9:43:48

科考队夏季野外考察。(资料图)本组图片除署名外均由甘肃省治沙研究所提供

科研人员观察培养器皿中的沙生植物幼苗。新甘肃·甘肃日报记者 洪文泉

甘肃省治沙研究所举办国际治沙技术培训班。(资料图)

新甘肃·甘肃日报记者 洪文泉

秋日,站在民勤县城西南20多公里处的巴丹吉林沙漠南缘远眺,这片曾经风沙肆虐的大地,如今已变成一片郁郁葱葱的绿洲。成片的沙枣、梭梭等固沙植物交织在一起,顽强地抵抗着百米外的沙丘。

“有了这些防沙植被,眼前的沙丘就很难前进一步。”67岁的薛百镇茂林村村民马元成说,“自从治沙队员们来到这里,一切都变了样。”

马元成口中的治沙队员,正是甘肃省治沙研究所的治沙专家们。1959年,为响应全国治沙会议“向沙漠进军”的号召,中国科学院治沙队成立甘肃省民勤治沙综合试验站,开展防治河西风沙危害的科学研究。一群戴着眼镜、扛着塔尺、提着仪器的“书生”走进了民勤沙窝,支起帐篷,安营扎寨,开启了科学治沙的序幕。

60年沧桑巨变,从“沙逼人退”到“人进沙退”,从“顶着风沙的逃荒者”到“野外试验站看护员”,马元成和家人亲眼看着这些科研人员走进沙漠、住在沙漠、治理沙漠,与沙区群众一起造就了这里翻天覆地的变化。

沙漠边缘的“守望者”

“小时候我们这里也有一些防风沙的土办法,可作用很小,比不上治沙所这些科学家带来的高科技。”马元成指着身后一座50米高的钢架高塔,回头看了一眼站在身边的民勤野外试验站研究员詹科杰博士。

凭借几十年治沙研究和成果的支撑,民勤县建起了全国唯一的依托省级研究所建设的“甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外研究站”。

“要想防沙治沙,首先得清楚地了解风沙。”詹科杰告诉记者,眼前这座钢架塔是试验站的“沙尘暴3号观测塔”,它与周围的19组各类仪器相互协作,形成了一个200米宽的观测断面,时刻记录着对面的巴丹吉林沙漠低空沙尘数据。

詹科杰介绍,2005年,为了分析沙漠输出沙量和过渡带防护林体系对沙尘暴的影响,民勤野外试验站在荒漠边缘、荒漠至绿洲过渡带和试验站绿洲中心地段,分别搭建了3座沙尘暴观测塔,组成了一套针对低空沙尘暴的科研观测系统。

“当时,这套观测系统是国内第一套近地面沙尘观测系统。”詹科杰自豪地说,塔上收集的数据,成了这些年我省乃至西北地区林业防风固沙体系效能评估的重要依据。

“科学研究,必须要有量化的数据来证明。”詹科杰说,“研究证明,绿洲边缘8.3公里宽的人工固沙林带能够消减72%的沙尘。”

60年来,研究所对民勤荒漠绿洲区的水、土、气、生物等进行了长期不间断定位观测,积累了大量的科研数据。探明了地下水动态变化与防风固沙林的关系;研究了沙旱生植物对气候变化的响应;验证了防风固沙林对沙尘的强大消减能力;测定了多种沙旱生植物的蒸腾耗水量。

如今,东起景泰县西至金塔县,南起祁连山区北至大漠,研究所建立了“七点两线”的生态观测网络。尤其在石羊河流域,建立了森林—绿洲—沙漠三种地貌的生态观测网络。这套观测系统配合新换的自动气象站,收集的数据更加精确,用途更加广泛,已经在外省多地推广建设。

沙海深处的“探险家”

甘肃不仅是我国沙漠分布面积大且荒漠化危害严重的省份之一,也是我国主要的四大沙尘源区之一。全省有沙化土地面积12.17万平方公里,占全省土地总面积的28.6%,分属巴丹吉林、腾格里、库姆塔格和毛乌素沙地,风沙线长达1600多公里。

“沙漠化长期以来一直是制约我省经济和社会可持续发展最重要的环境问题。”甘肃省治沙研究所科技管理科科长唐进年说,定点监测固然重要,但想要真正地探寻沙漠的奥秘,科研人员必须“主动出击”,走进沙漠深处进行实地考察。

于是,甘肃省治沙研究所先后组织了25次沙漠、戈壁科学考察。科考人员先后进入巴丹吉林沙漠、河西走廊戈壁地区、库姆塔格沙漠、黄河首曲高寒草原、乌兰布和沙漠等地实地考察。

“科学考察能够让我们更加了解沙漠、戈壁、沙化土地以及植物资源的面积、数量、类型、分布以及成因和演变趋势,为我们后期科研积累了大量的基础数据。”唐进年说。

详实的科考和观测数据也被科学地应用于沙漠地带。迎风伫立的3号塔身后,是民勤野外实验站近5公里的沙漠至绿洲过渡带。汽车行驶其间,草方格、玉米秸秆、黏土、尼龙网沙障……道路两侧的流动沙丘上,各种技术的防风固沙试验田排列整齐。

不多久,我们来到位于缓冲区的民勤沙生植物园。这座建设于1974年的中国最大的沙生植物园占地1500多亩,不仅承担着沙区野生植物资源、选育良种和繁殖推广等任务,还先后建起植物标本室、植物生理实验室、中心化验室、植物蒸腾耗水量观测场和气象观测站等机构,为发展荒漠地区的林牧农副业提供优良种苗、技术措施和科学依据。

“目前园内共有植物693种,主要以沙旱生植物为主。”植物园副主任唐卫东告诉记者,园内每年都要从各地引进新的防风固沙植物,进行育苗、栽植和驯化,然后再优选出最适合甘肃自然条件的固沙植物。

“以前河西地区防风主要依靠杨树,但杨树根系过于发达,导致土壤养分和周边植物光照很受影响。”唐卫东举例说,“所以近几年大面积开展‘杨改松’项目,用更耐旱、虫害少、不落叶的松树代替杨树,防风固沙效果大幅提升。”

防风治沙的“解密人”

如果把民勤野外试验站比喻成大漠戈壁里的“前线哨所”,研究所位于武威市凉州区的甘肃省荒漠化与风沙灾害防治重点国家实验室培育基地,就是打赢防风固沙战的“参谋部”。

下午4时,孙涛博士正在培育基地的风沙环境风洞实验室里,和自己团队的几位同事一起讨论课题。他面前16米长的玻璃通道里,一场人工模拟的沙尘暴正在喧嚣,出风口的一株梭梭迎风摇摆,韧性十足。

“这是西北地区省级科研院所唯一的大型风洞。”孙涛说,“通过模拟不同级别的沙尘暴,我们既可以了解西部不同地形特征下的气流特性,还可以分析出风沙对植物的影响,筛选出抗逆性更好的防风固沙植物。”

“这里的风洞实验室是一个开放型实验平台,能让我们在假期有机会利用这样专业的设备来完成课题研究。”来自兰州大学生命科学院在读博士蒋超告诉记者,自己和同学正在通过荧光扫描仪器,对植物叶片受到不同程度风沙的影响进行分析和记录。

“60年来,甘肃省治沙研究所与76个国家、130多个国内大专院校、科研院所开展了各种形式的学术和科研合作。”实验室副主任康才周告诉记者。

走进工作区,一楼的X荧光扫描室里,科研人员正在将科考队从沙漠深处带来的土壤标本进行磨样、压样和扫描,分析判断该沙区的沙土构成和来源。二楼有机化合物分析室里,研究人员李金辉正在进行黑果枸杞花青素的结构分析,得出的数据将用于植物资源的保护开发和利用;同位素分析室里,张进虎博士正在利用多通道真空水分抽提系统和水同位素测定仪,分析判断沙区地下水循环规律。三楼沙生植物培养室里,研究人员王芳玲利用各种沙生植物的根、茎、叶、花等部位进行植物的快速繁殖,通过对比找出最适合沙区生存和繁殖的优质植物品种。四楼的粒度分析室里,郭春秀博士将一勺沙土灌入全自动粒度分析仪,分析获得不同沙漠的沙体大小、颜色、粒径和组成百分比数据……

60年来,从这样的一次次考察和室内外科学实验中,甘肃省治沙研究所共取得科研成果539项,获奖96项,申请专利280项,发表论文1664篇、专著22部、制订标准3项,为我省防风固沙提供了坚实的科技保障。

治沙科技的“推广者”

科技治沙,离不开学术交流和人才培养。省治沙研究所采取“引进来、送出去”的办法,共培养博士28人,硕士32人。目前,研究所已经建立省级科技创新团队和基础研究创新群体4个,14人进入甘肃省领军人才和甘肃省优秀专家队伍,共有研究员25人,副研究员42人,形成了一支特色鲜明、结构合理的治沙专业研究团队。

“所有的科研,最终的目的都是为了服务大众。”甘肃省治沙研究所所长徐先英告诉记者,这几天,位于兰州市安宁区的甘肃省治沙研究所国际培训中心里,由科技部主办、甘肃省治沙所承办的“中西亚国家荒漠化防治与生态安全评价技术国际培训班”正在进行。来自蒙古、伊朗、加纳、埃及等7个国家的国家森林部、资源保护部、大学和地方管理部门的官员和技术人员参加培训。

从1993年至今,研究所已连续为发展中国家举办了46期国际治沙技术培训班,共有来自86个国家的1047名官员、学者参加了培训。

“除了理论知识学习,学员们还将参观我国防护林体系、干旱区绿洲生态、风沙危害防治经济和社会发展成果。通过学习、培训、交流、实地参观等多种方式,让学员们体验中国经济和社会发展。”徐先英说,随着我省荒漠化治理水平的不断进步,特别是加强了同“一带一路”沿线国家治沙科技合作,不断地向世界输出中国治沙技术。

自1987年以来,研究所参与完成了38个国际科技合作项目,在尼日利亚、尼日尔、毛里塔尼亚和埃及分别建成了4个沙障与造林相结合的治沙示范推广基地,培训技术人员与当地农民技术员300余人。

经过60年的“风沙”洗礼,甘肃省治沙研究所已经成为我省防沙治沙领域一张响当当的“科技名片”。

【绿色建言】

防沙治沙必须提高科技含量

新甘肃·甘肃日报记者 洪文泉

作为全国防沙治沙的前沿阵地,我省防沙治沙如何取得进一步的进展?近日,记者就此采访了甘肃省治沙研究所研究员常兆丰。

“我省沙区主要集中在河西走廊地区,这里自然条件严酷,经济发展水平不高,民间‘插风墙’‘土埋沙丘’等防风固沙的土办法,治沙效果十分有限。”常兆丰说,“要在这样的自然条件下加快防沙治沙步伐,达到事半功倍的效果,就必须提高防沙治沙工作的科技含量。”

“首先,科技治沙要注重科学、可持续的发展理念。”常兆丰谈到,必须强化科技支撑,正确处理防沙治沙与发展经济的关系,提高防沙治沙工作的质量和效益,形成防沙治沙促进经济发展,经济发展逆向拉动生态建设的良性循环。

“其次,科技治沙也要遵循自然规律,因地制宜,分区施策。”常兆丰说,过去60年我省常用的防沙治沙措施主要有三类:一是造林治沙,二是沙障压沙,三是封沙育林育草。实践证明,由于植物能够转化利用太阳辐射,平衡地表热力,因此造林治沙仍是我省这些年最有效的治沙措施。

“科技治沙还要抓住重点。对于我省大部分沙区而言,水就是治沙的根本问题,水资源的变化决定着沙漠生态环境的变化。”常兆丰说,本世纪以来,由于地下水位普遍下降,造林治沙的规模减小,我省治沙工作逐渐转向以封育保护沙区植被为主。因此,节约用水才是防沙治沙的治本措施。

“防沙治沙,仅仅依靠沙区林场和治沙科研人员是远远不够的,还需要全社会的广泛参与。”常兆丰说,只有动员全社会的力量,培养节约用水、保护植被、保护沙区生态环境的意识并付诸行动,才能更加有效地防止土地沙化,保护我们赖以生存的绿水青山。

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