謝宏+馬愛平
李新榮,生于1966年。現(xiàn)為中國科學院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院研究員、生態(tài)與農(nóng)業(yè)研究室主任、沙坡頭沙漠研究試驗國家站站長、甘肅省寒區(qū)旱區(qū)逆境生理與生態(tài)重點實驗室主任、中國科學院大學教授。
“我們從事野外生態(tài)學研究的科學家,與實驗室的科學家有所不同,論文不僅要發(fā)表在雜志上,還要寫在廣袤的大地上。”
尋找最美科技人員
茫茫戈壁,一望無際的騰格里沙漠單調(diào)而乏味。
但在中科院沙坡頭沙漠試驗研究國家重點站站長李新榮眼里,沙漠是位最熟悉的“陌生人”。
“金沙和森林一樣珍貴,沙漠是上帝給我們的地標。沙漠孕育著特殊和未知的資源,我們必須保護沙漠、善待沙漠。”李新榮說。
和酷暑嚴寒相伴,與風沙雨雪為伍。沙漠,就是他守護著的家園。
騰格里沙漠、毛烏素沙漠、科爾沁沙地、河西荒漠綠洲過渡區(qū)、古爾班通古特沙漠……從干旱區(qū)到半干旱區(qū)再到半濕潤區(qū),我國風沙危害最嚴重的地方都留下了李新榮和其團隊的足跡,都留下了他們采樣研究的身影。
穿著沖鋒衣,背著雙肩包,腳踩運動鞋,手拎觀測儀,任職站長18年來,他從未停下奔赴野外的腳步。“最美野外科技工作者”的稱號,李新榮當之無愧。
研發(fā)“人工地毯”固流沙
沙坡頭位于寧夏、內(nèi)蒙古、甘肅三省(區(qū))交界點,在騰格里沙漠東南緣,是古絲綢之路的必經(jīng)之地。“那里沙多風大,一次大風沙就可以把鐵路淹沒。”我國近代氣象科學、地理科學的奠基人竺可楨曾這樣描述沙坡頭。
李新榮從事防沙治沙工作近30年,見證了這片土地從荒蕪到多樣的巨變。
沙坡頭站始建于1955年,是中科院最早建立的長期野外綜合觀察研究站,位于我國第四大沙漠騰格里沙漠東南緣。
1997年,李新榮從中科院北京植物所博士后出站后本可以留京,但他放棄了所里承諾分配的80平方米房子和副研究員的待遇,選擇了沙坡頭站,踏上了漫長的防沙治沙之路。
從此,“草方格”“灌木固沙植被”“人工結皮”……這些技術模式,通過李新榮所在的沙坡頭站研究團隊的努力,將肆虐的狂沙一步步“釘”在原地,成為這巨大變化的重要支撐。
沙坡頭站以“草方格”治沙聞名。一塊塊“草方格”,以貌似纖弱的麥草布陣聯(lián)營,竟然成功地阻止了桀驁不馴的騰格里沙漠的入侵,充分顯示了草根的強大力量。
“把廢棄麥草一束束呈方格狀鋪在沙地上,再用鐵鍬將其插進沙中,留麥草的三分之一或一半立在四邊,把方格中的沙子撥向麥草根部,麥草就牢固地豎立在沙地上。根據(jù)大風揚沙的弧線原理,方格四周的麥草阻擋了沙子對方格內(nèi)的入侵,這種方法被譽為人類治沙史上的一項創(chuàng)舉。”李新榮說。
20世紀50年代,以李鳴岡研究員為首的科技人員開始進入沙坡頭研究防沙治沙,并在治沙過程中發(fā)明了這項獨特的治沙技術。
基于長期在騰格里沙漠東南緣和草原化荒漠等地的野外觀測和試驗,李新榮和團隊發(fā)現(xiàn)草方格沙障里出現(xiàn)的生物土壤結皮能夠?qū)⒘魃忱卫巍搬斪 保躺承Ч衿妫Y皮形成的時間很長,至少需要五年以上。
于是,他們從藻類、地衣、蘚類結皮中提取最適合結皮的微生物和藻類,在實驗室內(nèi)人工培養(yǎng),將其制成釋劑,噴灑在草方格沙障內(nèi)的沙子上以形成土壤結皮。“我們在沙坡頭站的實驗地里進行了連續(xù)兩年的試驗,固沙效果明顯。用我們的方法,人工結皮很快就形成了,如同地毯一樣能牢牢‘鎖住流沙。”李新榮說。
“生物地毯”保護荒漠生態(tài)
生物入侵是全球最嚴重的環(huán)境問題之一,其危害主要體現(xiàn)在對生態(tài)系統(tǒng)結構和功能的破壞方面。
“西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施、沙區(qū)資源的開發(fā)利用和經(jīng)濟、交通及旅游業(yè)的發(fā)展,為外來物種的傳播提供了機遇,特別是全球氣候變化引發(fā)的降水的不確定性和空間異質(zhì)性,導致的階段性局地水分和養(yǎng)分等生境因子的改善,為來自其他生態(tài)系統(tǒng)的植物入侵創(chuàng)造了條件。”李新榮說,沙地生態(tài)脆弱,生態(tài)系統(tǒng)自我修復或抵御能力相對較弱,一旦遭受外來植物的侵害將難以恢復。
在李新榮看來,生物技術有助于抵御外來物種對沙漠的入侵。“結皮就像地毯,鎖定了沙子,使外來物種難以落地生根,風一吹就跑了,減少其定居的機會,可有效保護原有的荒漠生態(tài)系統(tǒng)。”但他也坦言,目前的生物技術只是一種輔助固沙技術。“我們需要采取‘草方格沙障+人工地毯、種植旱生灌木的綜合方法以達到高效治沙的目的。”
除此之外,沙坡頭站提出降水小于200毫米沙區(qū)無灌溉植被建設的關鍵技術,以及干旱和極端干旱區(qū)生態(tài)重建和恢復的主要措施、沙地表面生物土壤結皮蓋度保持60%的植物固沙與生態(tài)重建模式等。
“生物土壤結皮固沙技術,如同在沙上鋪了一張‘生物地毯,不但使固沙時間縮短到1~2年,還達到了‘沙面穩(wěn)定、生態(tài)環(huán)保、一勞永逸的恢復目的。”李新榮說。
如今正值寒冬,走進沙坡頭站人工植被演替觀測場內(nèi),會看到包括檸條、沙拐棗、花棒等在內(nèi)的30余種灌木,深深扎根在沙土里。
“這里最年長的植被有60歲,最年輕的也有10多歲。”李新榮說,生物多樣性的恢復使原來相對單一的固沙植被系統(tǒng)演變成一個結構和功能相對復雜的荒漠生態(tài)系統(tǒng)。
“沙坡頭”精神協(xié)作在先
是什么支撐了一個團隊自力更生60年?是什么支撐了一個人無私奉獻30年?
我們在“沙坡頭”精神里就能找到答案。“團隊協(xié)作,特別能吃苦,特別能奉獻,特別能戰(zhàn)斗—這句話是對‘沙坡頭精神最好的詮釋。”談起“沙坡頭”精神,李新榮頓時變得異常興奮。
因為協(xié)作。“一個好漢三個幫”,李新榮總是把團隊放在第一位。“我要感謝學生和同事的全力相助,野外臺站的工作作風和西北風一樣,凜冽而又粗獷,但科研單打獨斗的時代已經(jīng)過去,我們還要在大協(xié)作中強調(diào)細膩的組織。”
因為分享。“沙坡頭站是國家研究站,設有開放基金,無論是國內(nèi)的哪一個科研單位,都可以申請來我們這里做科研。”李新榮說,這里提供的水、土、氣、生數(shù)據(jù),就是要讓大家都來共享,所有的數(shù)據(jù)都可以向全社會開放。
因為無私。李新榮喜歡用科研成果實實在在地幫助他人。他幫助金昌市做老尾礦的植物生態(tài)修復設計,幫助鄂爾多斯市進行“高科技沙生植物生態(tài)園”規(guī)劃設計。李新榮說:“我們從事野外生態(tài)學研究的科學家與實驗室的科學家有所不同,論文不僅要發(fā)表在雜志上,還要寫在廣袤的大地上。”
因為戰(zhàn)斗。在沙坡頭站,固沙植被系統(tǒng)中隱花植物拓植繁衍到40種,草本16種,鳥類28種,昆蟲50種,大型動物23種。“半個世紀的連續(xù)監(jiān)測研究,科學地證實了在我國干旱區(qū)通過生態(tài)工程建設實現(xiàn)區(qū)域生態(tài)和生物多樣性的恢復是可行的,為國家西部生態(tài)建設提供了科學依據(jù)。”李新榮說。
因為專業(yè)。“哪個地方需要什么樣的風沙綜合防護體系,可以不夸張地說,我們非常清楚。”李新榮底氣十足。如今,李新榮和團隊在沙坡頭站研發(fā)的關鍵技術和模式,如沙區(qū)雨養(yǎng)型植被建設技術與模式、節(jié)水灌溉技術、沙區(qū)交通干線“灌木+草本+隱花植物”立體生態(tài)恢復技術,已在寧夏、內(nèi)蒙古、陜西和甘肅干旱沙區(qū)的生態(tài)恢復中得到廣泛應用。
(本文轉(zhuǎn)自《科技日報》)