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【中国新闻网】中科院会同生态站:科研“候鸟”倾情守护杉木林
发布时间:2013-02-08 来源:中国新闻网 孙自法 【字号:  

中国科学院沈阳应用生态研究所会同森林生态实验站站长汪思龙研究员介绍情况。孙自法摄

中华民族传统的新春佳节来临之际,神州大地上“春运”热火朝天,天南地北的人们大都急匆匆地踏上归途,回家过年、和亲人团聚。

但在祖国西南的偏远一隅,一批科研人员却要坚守在深山老林中的实验站里,还有人要告别家人、舟车劳顿,从近3000公里外的东北沈阳赶来,和他们的研究对象——成片的杉木林相伴、相守过新年。

这就是位于湘桂黔交界、湖南会同广坪的中国科学院沈阳应用生态研究所会同森林生态实验站(中科院会同生态站),站上被誉为一群科研“候鸟”的科学家们,冬去春来、南北奔波,倾情守护着那成片的一眼望不到边的杉木林。

他们这般的工作和生活方式,并非一时一刻的表现,而是几年甚至几十年的坚持。

结缘杉木研究 挑起国家林业科研大梁

中科院会同生态站始建于1960年3月,前身为“中国科学院林业土壤研究所会同工作站”和“中国科学院沈阳应用生态研究所会同工作站”,其由林学、森林气象、树木生理、木材学、土壤物理、土壤农化、土壤微生物等不同专业组成的小分队,开展“杉木人工林结构和提高生产力的研究”,启动了中国最早的人工林定位观测和试验研究。

“文革”期间,与中国早期很多研究机构一样,中科院会同生态站受到很大影响,试验研究工作基本停止。1978年,中国迎来“科学的春天”,中科院会同生态站也恢复生机与活力。

中科院会同生态站站长汪思龙研究员介绍说,1988年,中科院组建中国生态系统研究研究网络(CERN),该站抓住机遇于次年首批加入,成为CERN体系的重要成员之一。2005年,该站又成为国家野外科学观测研究站,加入国家生态系统观测研究网络。

会同站地处湖南省会同县广坪林区, 海拔300米-1100米,自然植被主要是以多种栲、槠和石栎为主的亚热带常绿阔叶林,由于受人为活动影响,原始植被已被破坏殆尽,如今,杉木人工林是该地区最典型的人工森林植被类型,独特地形、地貌和气候类型为杉木生长发育提供良好的环境条件,已成为中国杉木的中心产区。

“会同站是国内第一个人工林研究站,目前代表着国内人工杉木林研究最高水平。但这个站并不是教人们种杉,而是研究怎么才能种好杉”。该站自建站以来一直以亚热带人工用材林和地带性常绿阔叶林为主要研究对象,开展森林生态系统结构、功能和生态过程的长期定位观测和试验研究,发展人工林生态学和恢复生态学,构建亚热带森林生态系统可持续经营的理论与技术体系,并相应开展示范和推广。

汪思龙称,会同站始终以亚热带人工林为主要研究对象,开展监测和定位研究,揭示生态系统格局与过程,探索区域森林生产力的形成机制及调控机理,其总体目标是通过对生态区内不同结构人工林和天然常绿阔叶林关键生态因子的长期观测,及主要生态过程的比较研究,揭示亚热带主要类型人工林和常绿阔叶林结构和功能关系及其主要生态过程调控机理,阐明经营措施对森林生态系统结构和功能的影响,为区域森林生态系统管理提供科学依据和试验示范。

近期目标为:开展人工林生态系统可持续经营管理研究,阐明人工林土壤质量和碳汇功能的演变过程和调控机理,分析人工林经营的经济效益、环境成本或生态效应,为中国中亚热带山地人工林的可持续经营提供理论依据和技术支撑。

会同站基本任务包括监测、研究和示范3个方面:长期监测主要针对亚热带山地常绿阔叶林生态区关键生态环境要素、杉木人工林和常绿阔叶林水分、土壤、气象和生物要素;试验研究领域主要有人工林结构与生物力、常绿阔叶林群落结构与功能及其生态恢复过程、土壤有机碳稳定性、动态变化及其与土壤质量演变机理;示范推广方面主要开展常绿阔叶林生态区高产人工用材林可持续经营示范,以及小流域土地综合开发模式与试验示范。

建站半个多世纪以来,历经4代科研人员的持续努力,从中科院系统一个“点”到国家站;从最初的“揭示杉木人工林速生丰产的生态学基础”,到承担国家科技计划、国家自然科学基金重点项目;从在一个小山沟里每天重复选取土壤、生物、水分标本和记录各种观测数据,到大批科研论文在全国乃至国际科研杂志发表……中科院会同生态站从昔日不起眼的工作站不断发展壮大,如今已挑起国家林业科研的大梁。

倾情杉木研究 4代“候鸟”科学家接力坚守

50多年,4代科研人员,像“候鸟”一样南来北往、东奔西走,为了中国林业科研事业的发展,为了杉木那片绿色的持续。

首批到会同站工作的老科学家陈楚莹至今还清楚地记得第一次从沈阳到会同广坪的情景:从研究所驻地沈阳出发,13个小时后第一站到北京,再转乘火车到桂林,第3天在桂林下火车后,再乘长途汽车去会同,途中住宿一晚,到会同县城后,没有赶上农村班车,只好扛着行李,沿着尘土飞扬的沙石公路步行5、6个小时,从出发地到目的地共花了6天,整个人都疲惫不堪。

3年困难时期,站里科研人员与当地农民一样吃大食堂,饥饿常常袭击这些年轻的生命,以致他们深更半夜胃痛难忍,于是,山上的野果、林下的野菜、河里的鱼虾,都成了他们填肚子的东西。

科研人员当时住在广坪疏溪口大队部一栋“冬冷夏热”的木楼里,冬天,没有取暖设备,他们就在床上铺着厚厚的稻草,白天采样回来就在床上用被子捂着身子;夏天,他们晚上把煤油灯拿进蚊帐里,虽然更加闷热难捱,却阻挡了蚊子叮咬,被子里、蚊帐里,也成为他们整理资料、读书记笔记的地方。

“还有一个困难,是没地方洗澡,尤其是夏天。一次,我们女同志发现河边有个比较隐秘的地方可洗。可刚下河不久,站里的男同志也来了,吓得我们直叫。男同志扭头就跑,还说‘让你们了’。原来,他们早在这里洗。”站里退休研究员周崇莲回忆说。

虽然环境艰苦恶劣,但坚守的接力棒一直传承。

中科院院长奖学金特别奖获得者廖利平博士接棒后,把自己的一切献给了会同站,年仅35岁就病逝在工作岗位上。这个才华横溢的青年科学家不仅能讲一口流利的英语,还是计算机高手,曾有留在国外、获得高薪的工作机会,可他始终坚守在会同,搞人工林生态学研究,先后发表论文60多篇,并出版专著。

“打鱼要到深海,识林就得在深山”。这是中科院会同生态站现任站长汪思龙研究员经常挂在嘴边的口头禅。他在站里工作已近30年,成果多了,论文厚了,头发也稀疏了,但他无怨无悔。汪思龙的一项研究填补了国内空白,也是一项国家科技进步奖一等奖的重要组成部分。他在人工林土壤质量和土壤有机质过程领域的成果一篇接一篇地发表于国际一流刊物,会同站科研团队在其领导下已进入发展的快车道。

汪思龙的妻子是沈阳市一名中学教师,还当班主任,工作也很忙。夫妻俩堪称当代“牛郎织女”,以至于每次从会同回到沈阳家里,妻子第一句话就是问丈夫“啥时走”。

王清奎副研究员现已成长为会同站副站长,也是站里的学术带头人。2003年秋天,他从沈阳来到会同,眼前郁郁葱葱的杉木林让他认定“这是我发挥才能的舞台”。

“我们是把家当旅馆、把站当家,最对不起的是家人。”王清奎2006年10月结婚到现在,跟妻子在一起的日子只有两个月。在南宁出差时,妻子被查出患有白血病,他闻讯3天后才赶回沈阳。2008年9月,妻子出院后咽喉发炎,只能吃流食。这时,他又要赶到会同去搞实验,只好把母亲接来照顾妻子,1个月后才赶回沈阳。现在,妻子病情趋于稳定,他的一线科研工作也结出硕果累累,已在国际著名杂志发表论文10多篇。

野外观察是任何技术手段都无法替代。如今,当会同站进入由第4代——“70后”、“80后”青年科研人员当主角、唱大戏时,他们仍然要为坚守而付出,依然要像前辈一样,在现代都市和偏僻山村“冰火两重天”的工作与生活之路上奋勇前行。

50多年过去了,随着国家的发展进步,中科院会同站站部也由老旧木板房变成红砖小平房,又由水泥楼房变成现在集科研、办公、生活于一体的综合楼,科研环境改善了,但坚守杉林、倾情科研的情怀依然如故。

“老一代科学家说过,一片林子就是一部书,值得人用毕生精力去读它。”汪思龙说,一片林子,就是一个复杂的系统,涉及4大系统,即水分、土壤、生物、气象,而每一个复杂系统又分为若干个子系统,子系统里又分为若干组份。“森林里任何一个要素、组份因素,都值得科技工作者毕生去探究”。

中科院会同生态站4代科研人员,其实都在读人工杉木林这部书,身心投入、全神贯注地读,他们用青春和生命染绿这片土地,用智慧和汗水激发出杉木林科研的勃勃生机。

一线科研结硕果 杉木研究走出深山走向世界

经过4代科人员的不懈努力和半个多世纪的持续发展,中科院会同生态站已成为国际知名的国家级森林生态学研究机构,许多国外同行都把目光投向中国西南的这个偏僻山沟,英国、奥地利、美国、瑞典、台湾等国家和地区及国际植被学会等国际组织的林业专家陆续专程赶来考察、访问……

瑞典皇家学院汤姆院士考察会同站种植速生丰产杉木林时,通过测算,每亩活立木蓄积量高达87.2立方米,他钦佩称“我们皇家科学院的丰产林也没有这么高的产量”。会同站还与美国太平洋西南森林站发起并牵头签署长期土壤生产力项目合作协议,这个美国林务局所属森林站的资深专家来会同考察后表示,中科院会同生态站拥有一支非常优秀的科研团队,在森林生态和森林土壤学领域做出杰出成绩,其科研已站在该领域国际前沿。

“一代不如一代”是杉木人工林的普遍现象。为什么?中科院会同生态站的科研人员从上世纪60年代开始《杉木人工林地力衰退机理》课题研究,他们在40多年试验研究的基础上,首次完整阐明“衰退”三大机理,即营养机理、自毒机理、生物机理。提出杉木人工林“一代不如一代”的原因不仅仅是“土地肥力不够”,还有毒素和生物这两大因素。在这一世界热点的研究中,会同站不仅最早提出杉木人工纯林连栽生产力下降的规律,还首次从杉木连栽土壤中分离出一种新化感物质——环二肽,并发现它在自然浓度条件下抑制幼苗生长。

过去中国学习苏联,造林密度是每亩440株,中科院会同生态站经过实验、研究,改为每亩240株,造成2000余亩速生林样板,造林密度在全国推广。会同站还研究解决了杉树连栽后出现撂荒的问题,过去杉树连栽3代后,往往要撂荒50年,形成灌木林,土壤只能自然恢复。该站开展针阔混交林控制试验找到解决途径,并通过长期观测和试验示范筛选出高生产力生态协调的针阔混交模式,即连栽3代后,实行杉树与阔叶林按8:2的比例混交,针8阔2混交模式已在亚热带地区得到大力推广和应用。

50多年来,中科院会同生态站围绕亚热带人工林和常绿阔叶林开展森林生态系统结构、功能和关键生态过程定位研究,已取得一系列研究成果,主要包括系统阐明杉木人工林生产力在不同时空尺度上的演变规律、揭示杉木人工林立地质量衰退的营养机理、阐明杉木人工林立地质量衰退的毒性机理、揭示杉木人工林立地质量衰退的生物学机理、人工混交林生态效益及混交模式的长期定位研究、构筑以土壤有机质为核心的杉木人工林土壤质量演变过程与管理的理论体系、构建人工林土壤质量评价体系及其生态管理等,这些都为中国人工林可持续经营提供出理论依据。

同时,通过对西南酸雨危害树木及森林生态系统观测研究,为中国酸雨地区二氧化硫排放的控制及相应对策的制定提供出理论依据,还首次估算出酸雨对四川盆地、贵州、湖南、江西和福建等7省市森林生态效应的影响及经济损失,并在树木死亡原因、经济损失估算方法等方面达到国际领先水平。

汪思龙指出,中国是世界上木材及木制品生产大国,也是消费大国,还是人均占有森林资源很少的国家,必须积极培育国内森林资源,形成可持续发展的良性循环。为此,中科院会同生态站提出“在中国亚热带、热带地区建立优质高效人工用材林”的国家用材林生产战略,即中国林业区域战略重点由北方转移到南方,转移到亚热带和热带;商品用材由依靠天然林转向人工林;树种由单一树种逐渐转向多树种;林分结构逐渐由纯林转向混交林,这一建议已成为中国高层进行林业决策的重要依据。

中科院会同生态站的科学家们既从湖南深山看向全国,还把眼光延伸到世界,不仅注重杉木林研究的实用性,还在探求森林对环境的关系。目前,他们进行森林对二氧化碳的吸收等定位实验,目标指向碳汇林业,在之前承担“西南酸雨的来源、影响和对策研究”、“土壤-植物-大气养分循环和平衡网络系统观测和研究”等国家科技环保攻关项目基础上,又投入“改变碳输入对杉木林土壤碳库构成及二氧化碳通量的影响”、“中国亚热带人工林对土壤有机碳储量的影响与机理”等项目研究。

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