采訪湖南經濟地理研究所(以下簡稱“研究所”)時,適逢研究所門前正在修路,翻開的土地呈紫紅色。在研究所的會議室里,研究人員告訴記者,他們正在治理的紫色巖風化殼是紫紅色土的幼年期,紫色土山丘幾乎沒有植被、無法耕種,容易造成水土流失,而且紫色巖演化成可用耕種的紅色土可能需要上億年的時間。治理紫色土壤,改變生態環境,改善當地人民生活,發展經濟是研究所科研人員多年來攻關的課題之一。
近年來,研究所研究人員與國外專家尤其是來自俄羅斯的專家通力合作,引進國際先進的理念和技術,在改良紫色土山丘、改善生態環境中取得了巨大的成績。
與紫色土山丘的對抗
說起治理紫色土山丘的意義,研究所博士生導師謝庭生告訴記者,湖南省紫色土山丘面積大,有2100多萬畝,中國南方有3億多畝;并且以崗地丘陵為主,多分布在各流域的盆地之中,是當地重要的農業區。湖南省紫色土丘陵山區人口多達700多萬人,耕地約650萬畝,人均耕地僅0.8畝,人地矛盾日益尖銳。近年來,湖南經濟快速發展,城市化也在加快,對土地資源的壓力日益加大。水土流失治理、植被恢復、土壤改良、農林牧綜合發展和示范區建設的技術體系,對于紫色土山丘區發揮資源優勢,擴寬資源范圍,改善和重建生態,提高土地利用率和生產力,緩解紫色土山丘區人口與土地的矛盾,發展農林牧副漁生產,改善生態環境,促進新農村建設和農業由單一型向多功能型產業發展有重要意義。
謝教授指著現場演示的幻燈片上前面的圖片對記者說:“你看,這些紫色土山丘上基本沒有土,沒有草,也沒有樹,上面都是巖石,什么都不長,當地群眾生活非常困難。”
紫色土山丘改良工作始于上世紀80年代,為借鑒國際先進的技術和研究理念,研究所通過湖南省外專局的幫助,與俄羅斯的研究機構建立起合作關系,引進俄方專家來湖南指導研究工作,并派自己的科研人員到俄羅斯去學習。
“當時,俄羅斯的生態經濟學在國際上處于領先的位置,所以我們決定引進他們先進的技術原理,通過自己不斷實驗,結合本地的特點,研發自己的治理方法。”謝教授回憶說。
1998年,在湖南省外專局的支持下,研究所派謝庭生等研究人員到俄羅斯考察。回國后不久,俄方也派專家到湖南考察土壤狀況。中俄兩國研究人員一起野外考察,會診治理土壤的方法。此后十年間,先后有二十多位俄羅斯專家來到湖南,因為生態環境學涉及眾多學科的知識,需要農業、林業、生物、地理等多學科研究人員合作共同完成,因此,俄羅斯派到湖南的專家也是從事不同學科研究工作的。俄羅斯專家在湖南每次停留一個月左右,以授課和野外考察相結合的形式工作。研究所還先后三次組團赴俄羅斯,每次三個月,除聽課外,還參考了俄羅斯研究機構的實驗室、實驗站等,不僅學習到國際先進的研究理念,還學習到先進的野外監測方法。
謝教授說:“俄羅斯專家在湖南一是講課,給我們傳授他們先進的技術;二是座談,互相交流,我們也有自己的經驗和技術原理值得他們學習;三是野外考察,他們指導我們解決實際中的問題,像醫生看病一樣把脈診斷。俄方專家主要解決了兩個方面的問題:一是理論方面,二是工作流程。他們對具體工作做得非常細,比如在測試方面,他們采用不間斷地連續監測的方法,現在已經在我們的實際工作中得到了推廣。但是,因為俄羅斯沒有這種紫紅色土壤,他們的技術不適合我們的土壤類型,必須借鑒他們先進的理念,走自主創新的道路。目前,我們的研究成果已經有兩項在國家知識產權局申請了技術專利。”
荒村換新顏
經過多年的努力,研究所在紫色土山丘改良項目上取得了突破,他們通過引進俄羅斯流域自生態功能與模擬研究的先進方法和技術,建立起生態系統的優化管理模式和區域可持續發展的決策支持系統,為自然資源可持續利用,改善生態環境和社會經濟可持續發展提供科學依據。為同類型土壤開發治理提供了重要理論指南和典型范例,為推動新農村建設、破解“三農”問題提供重要指導。
謝教授告訴記者,改良土壤第一階段是控制水土流失,不僅要控制表面還要控制土壤內部的流失,防止土壤內部的流失必須種草,草的品種是經過研究人員精心遴選的。草還可以用來發展畜牧業,比如養牛,增加農民收入,牛糞還可以做肥料改良土壤。土壤狀況改善后再種樹木,這是第二階段植被恢復。研究所先后引進了臺灣的水晶梨、鳳嬌梨等品種,種果樹同樣增加了農民收入。第三階段是綜合發展技術和周圍鄉村的建設。第四階段是土壤改良,讓土地肥沃起來。
記者注意到,在幻燈片后面的圖片上,原來毫無生機的土地已經覆蓋了盎然的綠色。
圖片上的村莊叫工聯村,在研究所科研人員的指導下,已經由原來的貧困村成為國家級示范村,被評為湖南社會主義新農村建設的樣板。該村發展庭院經濟,每戶房前屋后栽種果樹,果樹的種類是研究人員帶來的高效經濟作物,現已引進日本野漆樹2個品種和臺灣玉米8個品種試種,并獲得成功。
工聯村的水塘下面養魚,上面養鴨,鴨糞產生的浮游生物可以做魚飼料,培肥水塘中的水。研究人員指導村民科學搭配魚的種類,每畝魚產量是原來的10倍到20倍。水塘圍住后,鴨子活動范圍縮小,變得更肥了,養鴨成為當地的支柱性產業,形成了良性經濟循環。村里的田地原來種水稻,經濟效益差,研究人員經過科學論證指導農民煙稻輪作。該村村民經濟收入快速提高,從原來年人均純收入78元到現在的6000多元,全村年產值上億元,成為名副其實的億元村。
10年來,研究所通過引智,推動湘黔兩省共改造紫色土山丘區中低產田360萬畝,開發冬季農業200萬畝,改造低產果園50萬畝,推廣棉花優質高產栽培技術20萬畝,烤煙優質高產栽培90萬畝,改造低產水面3萬畝,恢復植被150萬畝,近三年每年增產糧食41.4萬噸、棉花120萬公斤、油菜籽1400萬公斤、烤煙45萬擔、木材13萬立方米、薪柴13萬噸、水果O.4億公斤、蛋鴨400萬羽、鮮魚200萬公斤,治理水土流失200萬畝,恢復植被150萬畝,增加農業產值30億元,增加純收入21億元,減少肥料損失592萬公斤。
情系瀟湘
說起研究所的引智工作,不能不提到一位俄羅斯專家,他就是中國政府“友誼獎”獲得者——克爾任采夫先生。
克爾任采夫先生是俄羅斯科學院院士、俄羅斯科學院基礎生物研究所生態研究室主任,曾在世界上建立了第一個生態監測站,是俄羅斯功能生態學創始人之一。1997年,克爾任采夫先生受邀到湖南師范大學進行學術訪問。期間,他作了一場以功能生態學為主題的報告。時任湖南經濟地理研究所所長的謝庭生教授聽了報告后,眼前一亮,這套理論如果能應用于實際,不是能很好地解決湖南現存的土壤生態問題嗎?在與克爾任采夫先生會談后,雙方“一拍即合”。1998年,克爾任采夫先生被聘請為研究所高級專家,開始了他與湖南長達1O年的合作。
從1998年起至今的10年里,克爾任采夫先生先后11次來湖南工作,周末從未休息過。2000年,研究所安排他去張家界旅游,被他婉言謝絕:“我是來湖南工作的,工作是我最大的快樂。”
他要求直接去衡陽農村,那里有他的研究標本:紫色砂頁巖。克爾任采夫先生雖然年逾七句,并患有腎結石病,卻長期堅持在湖南農村進行實地考察、工作,每天徒步翻山越嶺幾十余里,調查紫色砂頁巖丘陵地土壤和植被退化的原因,研究恢復自然植被的途徑;為了采集代表性強的土樣,他手持鐵鍬,帶頭挖土壤剖面,每次采集土壤樣本30多個,40多公斤。為了增加野外工作時間,他常常就近在農民家里隨便吃點便飯,走時還提醒同行人員不要忘記給農戶支付費用。
在扎實的采證、取樣和研究的基礎上,克爾任采夫先生與研究所的中國同事們通力合作,找到了改良紫色土山丘的途徑,在湖南建立了多個生態一生產經濟高效運轉體系示范區。克爾任采夫先生先后完成“洞庭湖流域自然生態功能研究”、“湘江流域土壤生態監測”、“湘江流域自然生態系統功能優化與農業生態系統結構改善試驗研究”、“豆科作物與禾本科作物混合種植”等多個引智項目。通過他引進的俄羅斯先進的功能生態學理論和中國農業生產相結合,為湖南地區累計年增值127億元,增加純收入89億元。
謝庭生教授介紹說:“在克爾任采夫先生的指導下,我們采用少耕、淺耕、休耕等技術,示范與推廣結合,應用面積達40萬畝,平均每畝增加農業產值500至1000元人民幣。采用俄羅斯土壤生態監測技術和土壤保護系統理論及坡面徑流調控技術,在紫色土丘陵區建立人工促進自然植被恢復和侵蝕溝治理樣板10萬畝,推廣1 60萬畝,每畝年增加1 80元。以上各項累計年增值9.36億元人民幣,增加純收入6.56億元人民幣,促進了項目區農村經濟的發展。”
俄羅斯的功能生態學理論和土壤生態監測方法在世界處于領先地位。為了讓中國同行掌握這一先進理論和技術,他每次來中國都詳細介紹俄羅斯功能生態學發展狀況和土壤生態監測方法改進情況。先后在湖南作過學術報告20余場,講課1 00余次,有3000多名農村干部群眾掌握了禾本作物與豆科作物混種方法以及多年生人工牧草中耕施肥方法,為湖南培訓了一批農業生態和土壤生態監測科學技術人員。
湖南經濟地理研究所土壤生態監測設備落后,克爾任采夫先生主動贈送土壤物理分析設備,并用自己的科研經費幫助研究所在莫斯科分析土壤樣本,總金額達數萬元人民幣。
克爾任采夫先生甚至利用自己的科研經費把湖南省的科研人員送到俄羅斯土壤生態監測站去參觀、實習,而他自己的科研項目,則因經費不足而推遲結題。克爾任采夫先生三次為湖南赴俄羅斯生態功能與土壤生態監測技術培訓人員講課3個月,培養了近百名技術骨干。
2005年,克爾任采夫先生得了胃癌,康復后又來到中國,投入研究工作。他說,自己的愿望是,“將自己的生態功能理論的應用推廣到整個湖南。”2004年,克爾任采夫先生獲得湖南省人民政府頒發的“瀟湘友誼獎”,2007年獲得了中國政府“友誼獎”。