青藏高原是我国重要的生态安全屏障。寒来暑往,中国科学院一代又一代的科研人员扎根雪域高原不懈探索,开展若尔盖湿地生态修复、推动沙化土地治理、监测高寒草原生态状况,在揭示环境变化机理、优化生态安全屏障体系等方面,取得了一批重要的科研成果。他们用智慧和汗水,书写着青藏高原生态保护修复及可持续发展的动人故事。
黄河流经四川、甘肃两省交界处,轻轻一甩,形成一个大大的转弯,河流、湖泊和沼泽点缀在辽阔的草原上。这片位于青藏高原东北部的区域分布着我国面积最大的高寒泥炭地——若尔盖湿地,这里是我国西部生态安全屏障的重要组成部分。
7月26日,中国科学院若尔盖湿地生态研究站(以下简称“若尔盖站”)在四川红原县全面投入使用。这个隶属于中国科学院成都生物研究所的野外台站,是“中国高寒区地表过程与环境观测研究网络”的成员。开展高寒湿地保护与恢复,是其科研目标之一。
由于长期处于淹水低温的环境,微生物活动受到抑制,植物枯落物不能被快速分解,使得有机碳大量积累,若尔盖湿地便形成了厚厚的泥炭层。这片高寒湿地固定了大量二氧化碳,因此,若尔盖湿地也被认为是重要的天然“储碳库”、气候变化的有效“缓冲器”,在减缓温室效应方面发挥着积极作用。
随着气候变化和人类活动加剧,泥炭地稳定性面临着巨大挑战。若尔盖泥炭地平均厚度在2米到3米之间,但是它的形成过程却很漫长,是以每年不到1毫米的积累速率历经成千上万年形成的。一旦遭到破坏,它就会退化为草地,甚至逐渐沙化。我们研究若尔盖湿地生态过程及调控机制,可为这里的生态保护修复及可持续发展提供数据依据和科学指导。
近年来,若尔盖站的发展建设,改善了我国高寒湿地长期定位监测与研究的面貌,增强了该区域系统性科学研究和农牧业可持续发展的能力。大型野外深层增温模拟平台、水位控制试验平台、大气氮沉降模拟实验平台等先进的科研设施,使得数据精度和科研效率不断提升。经过多年治理,若尔盖湿地资源总体稳定,生物多样性得到有效保护。
雅鲁藏布江奔腾不息,流至西藏自治区山南市境内后,河道变宽、水流变缓。河谷地带,两岸的杨树林、柳树林绵延不绝,满目青翠。历史上,雅江流域山南段是有名的风沙之乡。上世纪80年代以来,当地干部群众投身雅江防护林建设,40年造林4500多万株,形成一道长160多公里、平均宽1.8公里的“绿色长城”。
高原生态环境脆弱,种什么?怎么种?维护管理怎么开展?这里面的学问可不少。对于过去那些由单一树种组成的纯林,我们要做进一步优化,比如调整雌雄树种比例、改善土壤条件等。树龄长了以后,还要解决虫害、飘絮等问题,并考虑外来物种入侵的问题。
近年来,成都山地所科研团队通过对雅江流域中上游沙化土地的全面调研,结合气候、地形、土壤、植被、沙化程度等因素,确定了雅江流域山南段不同沙化程度沙地治理点及示范区,构建了基于“埋—铺—阻—蓄”生态水土层的退化沙地生态治理模式,结合初选及繁育出的种质资源,开展了基于微生境构建的沙化土地生态治理试验示范。
在西藏那曲市申扎县,坐落着中国科学院申扎高寒草原与湿地生态系统观测试验站(以下简称“申扎站”),这里海拔超过4700米,是目前世界上海拔最高的综合生态监测站。王小丹的另一个身份是申扎站的站长,从27岁首次来到西藏考察开始,他已经在高原上工作了20余年。每年5月至10月在野外,其余时间在研究收集的资料、数据。
申扎站设有生物、土壤、水分3个专业实验室和综合观测样地,其中高寒草原综合观测样地500多亩,高寒沼泽湿地综合观测样地100亩。为什么要在海拔这么高的地方建站?申扎站位于羌塘高原南部高寒草原—湖盆区,在生态上具有代表性,监测范围极大。我们可以监测和评估人类活动对自然环境和生态系统的作用,预测高原环境和生态系统功能变化对我国乃至亚洲生态安全的影响。
如今,科学研究有力支撑着青藏高原生态安全屏障建设。数十年来,西藏生态保护取得显著效益,目前仍然是世界上生态环境质量最好的地区之一。目前,西藏生态系统结构整体稳定,主要表现为自然生态系统占比达到90%以上,生态系统原真性得以保持。