【中國(guó)科學(xué)報(bào)】美麗中國(guó)的“環(huán)江樣本”

2018-02-12      】

  近日,一篇在《自然》子刊《自然—可持續(xù)發(fā)展》上刊發(fā)的封面文章在生態(tài)圈里引發(fā)了無(wú)數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)和點(diǎn)贊。論文作者是中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所環(huán)江喀斯特生態(tài)系統(tǒng)觀(guān)測(cè)研究站研究員王克林團(tuán)隊(duì),這篇論文首次證實(shí)中國(guó)西南喀斯特地區(qū)在大規(guī)模生態(tài)保護(hù)與建設(shè)工程的投入后,石漠化土地退化的風(fēng)險(xiǎn)被降低,區(qū)域尺度喀斯特生態(tài)系統(tǒng)屬性有顯著改善,區(qū)域尺度植被碳固定得到顯著提高。

  1月25日,英國(guó)牛津大學(xué)Marc Macias-Fauria教授在《自然》評(píng)述了該研究,高度評(píng)價(jià)了中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)亞熱帶所)在中國(guó)西南喀斯特區(qū)域生態(tài)恢復(fù)評(píng)估方面的研究成果。

  1月31日,由于在喀斯特的研究工作,團(tuán)隊(duì)2017屆博士畢業(yè)生童曉偉獲得“瑪麗·居里學(xué)者計(jì)劃”資助,資助金額為20萬(wàn)歐元。  

  扶貧“扶”出封面文章

  這篇文章之所以引發(fā)生態(tài)圈的一片叫好,最直接的原因是科研人員在研究方法上的突破。亞熱帶所在喀斯特運(yùn)用了大區(qū)域尺度植被恢復(fù)評(píng)估的研究方法,利用了三套獨(dú)立的證據(jù)鏈,并且得出彼此印證一致的研究結(jié)果,獲得令人信服的結(jié)果。

  在亞熱帶所研究員王克林和研究員岳躍民的指導(dǎo)下,喀斯特研究團(tuán)隊(duì)童曉偉博士與丹麥哥本哈根大學(xué)Martin Brandt博士等合作,將喀斯特地區(qū)生態(tài)恢復(fù)評(píng)估與區(qū)域生態(tài)研究前沿緊密結(jié)合,集成長(zhǎng)時(shí)間序列光學(xué)遙感影像、微波遙感影像、生態(tài)系統(tǒng)模型、氣候變化及生態(tài)工程投入與治理地面核查等數(shù)據(jù),發(fā)展了大區(qū)域尺度生態(tài)工程成效識(shí)別與厘定方法。

  中國(guó)圍繞喀斯特地區(qū)石漠化治理與生態(tài)恢復(fù),先后在喀斯特地區(qū)實(shí)施了一系列生態(tài)保護(hù)與建設(shè)工程。截至2015年底,喀斯特地區(qū)整合生態(tài)保護(hù)與建設(shè)方面的中央資金規(guī)模已達(dá)1300多億元。效果如何呢?

  “生態(tài)工程的投入與建設(shè)在多大程度上改善了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),是政府生態(tài)工程成效評(píng)估的重要依據(jù)。大區(qū)域尺度上生態(tài)工程成效的識(shí)別與量化一直是國(guó)內(nèi)外研究的難點(diǎn)和關(guān)注的核心問(wèn)題?!蓖蹩肆指嬖V《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者。

  亞熱帶所是上世紀(jì)90年代開(kāi)始廣西環(huán)江縣科技扶貧工作的。亞熱帶所一邊扶貧,一邊開(kāi)展喀斯特峰叢洼地景觀(guān)結(jié)構(gòu)和水土過(guò)程的研究??茖W(xué)家們的眼睛就像一個(gè)長(zhǎng)焦鏡頭,聚焦水土過(guò)程的微觀(guān)鏡像后,又拉長(zhǎng)鏡頭擴(kuò)大視野。這次成果,是在之前研究基礎(chǔ)上的大區(qū)域尺度的研究。

  科研人員驚喜地發(fā)現(xiàn),生態(tài)工程還獲得了讓中國(guó)西南喀斯特區(qū)域成為全球重要碳匯的額外效益。

  “工程實(shí)施后,僅滇桂黔三省區(qū)植被地上生物量固碳就增加了9%,相比2010~2050年中國(guó)森林固碳潛力,生態(tài)工程背景下西南喀斯特地區(qū)可能有巨大的固碳潛力;揭示了喀斯特區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)演變與氣候變化、生態(tài)工程建設(shè)強(qiáng)度等的關(guān)聯(lián)機(jī)制?!蓖瘯詡ゲ┦空f(shuō)。

  岳躍民補(bǔ)充道:“西南喀斯特地區(qū)植被整體恢復(fù)較慢,本研究表明即便是不利氣候條件下、大規(guī)模的生態(tài)保護(hù)與建設(shè)工程投入也能緩解氣候變化對(duì)西南喀斯特地區(qū)脆弱生態(tài)系統(tǒng)的影響,加快喀斯特地區(qū)植被結(jié)構(gòu)與功能的恢復(fù)。不過(guò),我們還需進(jìn)一步開(kāi)展更為直接的評(píng)估,考慮更多因素的影響?!?/p>

  由于地質(zhì)背景與人類(lèi)活動(dòng)強(qiáng)度的差異,西南三省區(qū)中廣西峰叢洼地區(qū)域植被恢復(fù)最為顯著,貴州喀斯特高原次之,云南斷陷盆地最慢。

  生態(tài)與脫貧“雙贏(yíng)”

  讓生態(tài)圈拍手稱(chēng)贊更深層次的原因是科學(xué)家們?cè)诃h(huán)江的付出。這篇文章的數(shù)據(jù)來(lái)源于他們二十年的觀(guān)測(cè)、試驗(yàn)、探索、示范、推廣的生態(tài)工程成果。中國(guó)政府在生態(tài)工程上投入了大量人力、財(cái)力,而王克林他們的研究則清晰地展示了生態(tài)工程對(duì)中國(guó)西南喀斯特地區(qū)植被的大尺度積極效應(yīng),這樣一個(gè)顯著的結(jié)果極其鼓舞人心。

  環(huán)江縣是毛南族世居發(fā)祥地、世界自然遺產(chǎn)地、國(guó)家級(jí)生態(tài)示范區(qū)、滇桂黔石漠化集中連片特困地區(qū)片區(qū)縣,也是廣西區(qū)28個(gè)國(guó)家級(jí)貧困縣之一。

  “由于人口密度大,人類(lèi)活動(dòng)干擾對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重,石漠化不斷加劇,土壤流失嚴(yán)重,部分地區(qū)一方水土養(yǎng)不了一方人?!蓖蹩肆终f(shuō)。

  亞熱帶所緊緊圍繞生態(tài)功能提升與民生改善目標(biāo),開(kāi)展石山丘陵區(qū)坡地水土綜合整治技術(shù)集成和模式示范、巖溶丘陵山地草食畜牧業(yè)模式構(gòu)建與示范、生態(tài)模式的優(yōu)化與生態(tài)衍生產(chǎn)業(yè)的培育等研究與示范,形成了可復(fù)制、可推廣、可持續(xù)的生態(tài)產(chǎn)業(yè)。

  “我們推廣牧草的種植屬于保護(hù)性種植,讓石漠化的土壤表層能夠形成結(jié)皮,20年不擾動(dòng),減少侵蝕,有效保持了水土,生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益比退耕還林效益還好?!蓖蹩肆指嬖V記者。

  在環(huán)江縣古周村,科學(xué)家借助種草養(yǎng)牛示范基地,讓石頭山上的牧草茂盛起來(lái),讓農(nóng)民的腰包鼓了起來(lái)。最近5年,示范區(qū)水土流失減少30%、植被蓋度提高20%以上,替代型草食畜牧業(yè)等生態(tài)衍生產(chǎn)業(yè)讓貧困戶(hù)年均增收15%。生態(tài)扶貧帶動(dòng)精準(zhǔn)扶貧,實(shí)現(xiàn)減貧脫貧和生態(tài)文明建設(shè)的“雙贏(yíng)”讓在貧窮中掙扎了幾十年的喀斯特人終于有理由相信,科技扶貧與生態(tài)保護(hù),都將為他們帶去幸福。

  中國(guó)南方喀斯特保護(hù)的典型案例

  20年來(lái),科研人員在艱苦的條件下建立的環(huán)江喀斯特生態(tài)系統(tǒng)觀(guān)測(cè)研究站(以下簡(jiǎn)稱(chēng)環(huán)江站),也從簡(jiǎn)陋到現(xiàn)代、由規(guī)模擴(kuò)展到質(zhì)量提高、從臺(tái)站獨(dú)立發(fā)展到多觀(guān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)互聯(lián)?,F(xiàn)在的環(huán)江站已建成體系較為完整、設(shè)施較為先進(jìn)的野外觀(guān)測(cè)試驗(yàn)研究平臺(tái),通過(guò)觀(guān)測(cè)和試驗(yàn)積累了大量的第一手野外科學(xué)數(shù)據(jù),取得了一系列重要的創(chuàng)新成果,為西南喀斯特地區(qū)生態(tài)建設(shè)作出了重大貢獻(xiàn)。

  “環(huán)江樣本”作為中國(guó)南方喀斯特保護(hù)的典型案例,受到多位地學(xué)遺產(chǎn)保護(hù)專(zhuān)家的肯定,一些專(zhuān)家表示,環(huán)江喀斯特是“目前保護(hù)狀況最好的喀斯特地區(qū)之一”。

  國(guó)際上更是出臺(tái)了未來(lái)發(fā)展和促進(jìn)地學(xué)保護(hù)的國(guó)際合作共識(shí)《環(huán)江宣言》。《環(huán)江宣言》認(rèn)為,環(huán)江喀斯特在自然景觀(guān)、地貌發(fā)育、生物生態(tài)和人文景觀(guān)等方面對(duì)中國(guó)南方喀斯特的世界自然遺產(chǎn)價(jià)值、完整性和保護(hù)管理作出了突出貢獻(xiàn),遺產(chǎn)地的保護(hù)管理思路與成效,尤其是在法規(guī)制度建設(shè)、保護(hù)管理體系建設(shè)、社區(qū)參與和生物多樣保護(hù)等方面取得較大突破。

  “從政治任務(wù)到應(yīng)用研究,再到社會(huì)需求問(wèn)題深化的應(yīng)用基礎(chǔ)探索,這是野外臺(tái)站可持續(xù)能力的體現(xiàn)?!蓖蹩肆謱?duì)此深有體會(huì)。

  從環(huán)江站作出的這篇重磅文章不難看出,野外臺(tái)站的作用往往要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間之后才能充分顯示出來(lái)。由于其觀(guān)測(cè)、研究對(duì)象復(fù)雜,變化緩慢且難以人工模擬和調(diào)控,一個(gè)野外臺(tái)站在短期內(nèi)也許不能很快產(chǎn)出大成果,發(fā)大文章。亞熱帶所的科學(xué)家們圍繞著國(guó)家需求和科學(xué)目標(biāo)長(zhǎng)期堅(jiān)持,不斷積累著數(shù)據(jù)。記者注意到,近幾年環(huán)江站經(jīng)常產(chǎn)出一些看起來(lái)很“小”的成果,而這篇文章則是利用長(zhǎng)期積累的數(shù)據(jù)和通過(guò)綜合集成產(chǎn)出的大成果。與此同時(shí),也在國(guó)家需求和地方需求上發(fā)揮了大的影響,為美麗中國(guó)建設(shè)提供了西南喀斯特地區(qū)范例。

  (原載于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 2018年2月12日 第05版) 

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