追夢草原人
——記中國科學院青藏高原研究所二級研究員汪詩平

□ 干思思

汪詩平考察途中途經西藏羊卓雍錯

“天蒼蒼，野茫茫。風吹草低見牛羊。”提起《敕勒歌》，可能有些人還會對其感到陌生，但提起其中這兩句膾炙人口的詩歌，早已是家喻戶曉。詩句描述著我國北方草原的富饒與壯麗，寥寥數語就將草原上遼闊的美麗景致盡現眼前。可如今再細品這兩句詩歌，卻發現這已是發生在“昔日”的美好場景了。

近幾十年來，由于氣候變化和不合理的人類活動，特別是過度放牧，使得我國天然草原有近90%的面積都處于不同程度的退化狀態，嚴重影響了草原上的植物、動物與微生物群落及其賴以生存的環境，使得草原生物多樣性和生態系統服務功能大大降低。此外草原生態系統的退化還造成了大批有毒有害植物的蔓延，阻礙了優良牧草的生長發育，甚至還經常造成牲畜中毒甚至死亡，為當地畜牧業及牧民生產生活帶來了嚴重的危害。

“草原主要利用方式是什么？是放牧。”中國科學院青藏高原研究所研究員汪詩平堅定地說道。談到放牧，就會涉及家畜的管理以及家畜與草原植物—土壤之間的關系等問題。“只有搞清楚這些關系如何變化及其原因，才能有針對性地提出管理措施。一定要把研究成果落地生根，不然有關研究就只能是‘飄在半空中’，無法得到實際應用。”

在汪詩平看來，全球氣候變化與放牧活動耦合作用對草原生態、放牧管理等方面產生了深刻影響。近年來，他著重關注全球氣候變化與放牧對高寒草地生態系統結構和功能的相對影響，在此基礎上進一步在國際上率先探討了低碳型草地畜牧業優化生產模式。自1992年以來，他將自己畢生所學奉獻給大草原，追夢草原無怨無悔，為退化的草原重新播撒著希望的種子。

潛心研究蒙古高原

生在安徽長在安徽的汪詩平，一直調侃自己是個標準的“游牧民族”。自1992年汪詩平畢業于北京農業大學（今中國農業大學）畜牧系草原專業、獲得農學碩士學位后，他幾乎就從未離開過草原。“我在內蒙古草原上工作了14年，然后到青海工作了5年，后來我來到中國科學院青藏高原研究所工作。”隨著汪詩平工作地點海拔的不斷升高，他時常感慨，總感覺自己與天空的距離越來越近，對遼闊草原的感情也越來越深。

可誰知，這個標準的“游牧民族”其實還是半路遷移至此的。1983年，汪詩平考入安徽農學院（現為安徽農業大學）學習畜牧專業，從未想過與大草原結下緣分。大學畢業后他被分配到安徽省桐城縣農業局青草鎮農業技術推廣站當技術員，兩年的基層工作似乎離自己的理想越來越遠，于是汪詩平決定考研。1989年，汪詩平來到北京農業大學，師從陳默君教授攻讀牧草生產專業的碩士，由于是定向招生，原本碩士畢業后需要回到原單位工作的汪詩平，在導師的推薦下被借調到中國科學院植物研究所，跟隨陳佐忠研究員到內蒙古草原生態系統定位研究站開啟了草原生態和放牧管理的研究生涯，從而與草原結下了不解之緣。

哪怕已經過去了20多年，汪詩平仍然對第一次來到草原的場景記憶猶新。沒有見到“天蒼蒼，野茫茫”的夢幻景觀，相反留在腦海里的只有坎坷顛簸的道路，映入眼簾的也只有滿天的塵土；特別是通信條件極差，往往前一年10月份寄出的郵件到第二年5月份開站時才收到。“一想到這將是以后的工作環境就有點毛骨悚然。”汪詩平談到。但隨著研究的深入，他逐漸感受到了草原別樣的魅力。特別是1995年他獲得了赴美國進行合作研究的機會，在當時多數留學人員沒有及時回國的情況下，作為“臨時工”的汪詩平毅然學成回國了。“現在回過頭來看，我依然不后悔當時的決定。”汪詩平說。功夫不負有心人，在國家基金委重點項目等多項國家級項目的資助、在王培先生和陳佐忠先生的指導下，經過10多年的潛心研究，2003年他以第一作者出版了《放牧生態系統管理》專著，系統地闡述了放牧管理措施對我國典型草原植物多樣性、生產力、放牧家畜生產性能及其相互關系等關鍵影響過程和機理，發展和完善了我國放牧生態系統管理的理論和實踐。

向青藏高原進發

春種一粒粟，秋收萬顆子。在內蒙古草原研究的十幾年中，汪詩平一直在全球變化、草原生態、放牧管理等領域里默默耕耘，在迎來豐收的喜悅后，他決定將這份喜悅帶到更高的草原之巔上。2005年從美國合作研究歸來，汪詩平獲得了中國科學院“百人計劃”項目資助，來到中國科學院西北高原生物研究所海北高寒草甸生態系統定位研究站工作，進而他于2010年工作于中國科學院青藏高原研究所至今，足跡踏遍了青藏高原的山山水水。由于人口的增加和草地畜牧業的快速發展，尤其是受人類過度放牧、加上氣候變化的影響，高寒草地生態系統退化現象嚴重。在如此嚴峻的形勢下，如何維持和提高高寒草地植物生產力、評估不同管理措施對生產和生態功能的影響，是包括汪詩平在內的研究人員急需解答的難題。

為了回答如何在保護生態的前提下發展當地社會經濟的重大理論和實踐問題，揭示氣候變化和放牧對高寒草甸生態系統的相對影響過程和機理，汪詩平建立了國際上第一個野外自動控制增溫系統與放牧耦合的試驗平臺。“與內蒙古典型草原相比，高寒草原的研究環境更為辛苦”，汪詩平說。在汪詩平的牽頭下，他聯合中國科學院地理科學與資源研究所、中國科學院大學、西藏農牧學院、西藏自治區那曲市農牧局、西藏大學等多家單位的20余名科研人員，共同開展了“氣候變化背景下高寒草地生產—生態功能維持和提升機制研究”的研究，并率先在國際上探索了高寒草甸生態系統增匯減排潛力的管理模式，為我國發展低碳型草牧業提供了理論基礎。

2014年從拉薩出發到珠峰沿途進行考察，途中在經過西藏卡若拉冰川時進行山體垂直帶植被調查。

沒有什么成就是一蹴而就的，他們用了10多年的堅持，換來了高寒草甸生態系統研究戰役第一槍的勝利，相關研究成果分別榮獲了2018年度西藏自治區科學技術獎一等獎和青海省科學技術獎二等獎。

每日經受風沙的吹拂，烈日的暴曬，能堅持下來著實不易，曠日持久的研究更容易讓人感到疲憊，但汪詩平卻樂在其中，在他心中最重要的是“興趣”，是“毅力”。在他的帶領下，團隊斗志滿滿，在國家自然科學基金委重點項目、原“973”項目和中國科學院知識創新工程及先導項目等國家級項目的資助下，通過長期增溫、放牧及增雪等控制試驗以及同位素和模型模擬等技術，經過探索，團隊發現了高寒草甸在暖季和冷季中，草場維持草畜平衡和生態功能的適宜牧草利用率均為45%左右，他們提出了過度放牧而不是增溫是導致高寒草甸退化的主要誘因的觀點；闡明了增溫延長高寒草甸植物群落生長季、提高生產力、加快凋落物分解等碳氮循環的關鍵過程和機理；還揭示了高寒草甸主要植物總氮需求的20%源自有機氮、不同植物利用不同氮形態及植物與微生物在氮利用上的互惠關系是物種共存的重要機制；闡述了低溫是限制植物繁殖分配的主要影響因素。特別是團隊首次發現了不同開花功能群植物物候序列對增溫和降溫響應的非對稱性和等級性反應現象。在這些研究的基礎上，團隊提出了高產優質—低排放的禾草和豆科牧草混播人工草地單位牧草產量溫室氣體排放強度評價指標體系，發展了提高牧草利用效率和家畜生產性能、降低溫室氣體排放的高效—低碳—增收型的草牧業優化生產模式。

回首26年的學術生涯，有辛勤的付出就有豐厚的回報。汪詩平共培養了40多名研究生和博士后，其中有4名博士生獲得中國科學院院長獎學金和國家獎學金，一名博士生論文獲得2018年度中國科學院優秀百篇博士論文。他本人也分別獲得2010年中國科學院朱李月華優秀教師獎和2018年中國科學院優秀導師獎。到目前為止共發表學術論文270余篇，其中SCI文章150余篇，包括以第一作者或通信作者在Nature、Nature Communications、Global Biology Change、Journal of Ecology、Ecology、Soil Biology and Biochemistry等高端學術期刊發表一區學術文章30余篇，出版專著6部（其中3部參編）。

踏遍原野再度啟程

當日新月異的技術變革不斷令全球變化、草原生態、放牧管理領域的春水泛起漣漪時，汪詩平的研究進程也在不斷推進。

近兩年，他在開展氣候變化對高寒草地生態系統結構和功能影響的關鍵過程以及機理的研究過程中，逐漸意識到目前國內外有關增溫試驗設計存在明顯的不足。在國家自然科學基金重點項目“氣候變化及其誘導的季節性凍土凍融格局變化對高寒草甸生態系統碳循環關鍵過程的影響及其機制”以及中國科學院先導專項等多項國家級項目的支持下，汪詩平在海拔4500米的那曲生態環境綜合觀測研究站以高山嵩草高寒草甸生態系統為研究對象，2014年建立了不同增溫幅度和增減水試驗平臺，特別關注每年逐步增溫和增水情境下高寒草甸生態系統是否會產生生物適應性反應等科學問題。事實上，自然條件下年平均氣溫是逐漸升高的而不是突然升高的，同時升溫的過程中還伴隨著降溫的現象，如果不考慮生物的適應過程以及降溫對增溫影響的修飾作用，則以往的相關研究可能會過高估計了增溫的不利影響。

多年凍土凍融交替是高緯度高海拔地區普遍存在的現象，有研究表明，氣候變暖將會導致多年凍土融化并使得儲存在凍土中的碳大量釋放出來，從而對大氣增溫產生正反饋。然而，以往多是以短期的室內模擬研究為主，且研究多在高緯度的北極圈進行，而青藏高原的多年凍土的環境與北極地區有明顯的不同。如今，汪詩平團隊利用Picarro在線自動觀測系統可以對生態系統碳交換特征進行每小時的高頻監測。按照汪詩平的研究計劃，該研究便能取長補短，可以監測全年以及整個非生長季秋—冬凍融期、凍結期和冬—春凍融期的碳通量及其關鍵影響因素，闡明凍融交替格局對土壤碳通量影響的機理，從而為在野外原位監測凍融交替的過程及其對高寒草甸生態系統全年碳源/匯的貢獻奠定可行性基礎。

與此同時，他計劃利用同位素技術、分子生物學技術、高通量測序技術、基因芯片技術、宏基因組技術及微根管等多種現代技術手段，強化地下生態過程的研究。他打算從植物、土壤、微生物及個體—群落—生態系統等不同層次，深入研究氣候變化及其誘導的土壤凍融交替變化等對高寒草甸生態系統碳循環有哪些關鍵影響，特別是要著重對地下生態過程的影響及其機理開展系統研究。

西藏那曲生態環境綜合觀測研究站接待那曲市農牧局局長等一行時的合影

汪詩平對項目研究未來的發展趨勢抱有很大希望，他表示一旦研究成功，將能揭示高寒草甸生態系統碳循化關鍵過程對增溫的非線性反應機制及其閾值，還能明確土壤水分對增溫效應的調控作用；而且在不同氣候變化情景下，能進一步闡明土壤凍融交替格局的變化及其對全年生態系統固碳能力的影響，這些研究對全球變化生態學的發展具有重大意義。

據汪詩平介紹，項目依托的試驗平臺是國際上第一個利用自動控制系統控制不同增溫幅度，并與增減水處理耦合開展不同氣候變化情景的定位控制試驗平臺，該平臺可以區分溫度和水分對高寒草甸生態系統影響的相對作用。值得一提的是，梯度增溫試驗設計平臺可以為關鍵生態過程的非線性反應及其閾值的判別提供了一種新的設計思路。通過同位素示蹤技術和微生物宏基因組技術等先進技術可以回答新近光合產物的分配去向、生態系統呼吸的來源以及生態系統的碳源匯效應及其關鍵過程和機理。

“做科研，重在積累，避免浮躁，無論是理論研究還是實踐應用研究。”汪詩平笑談到。注重知識與經驗積累的同時，汪詩平還時常強調學術交流與合作的重要性，他認為，科研是一個互相學習、互相交流、取長補短的過程，往往很多獨自難以想透的科學和技術難題，通過與團隊成員以及國內外相關學者的溝通探討后，就有可能找到新的突破口。

既然選擇扎根于草原深處，汪詩平便會風雨兼程，不懼天高路遠，與更多的草原“播種人”并肩作戰，在這里共同續寫有關草原新的故事。