從新中國成立以來70多年的防沙治沙實踐來看,防沙治沙的發展史就是科技治沙的發展史。防沙治沙的需求推動了科技治沙的發展,而科技治沙的發展促進了防沙治沙的高質量發展,促使我國從新中國成立初期的面對沙害肆虐束手無策,到一步一個腳印、一步一個臺階,成為今天成果豐碩的治沙大國,并引領全球的荒漠化防治。
中國林業科學研究院(以下簡稱“中國林科院”)從新中國誕生之初,就一直是我國防沙治沙工作的重要科技力量。曾主持“大敦煌生態治理與區域可持續發展戰略研究”的中國科學院院士蔣有緒指出,在70多年的防沙治沙實踐中,中國林科院的治沙科技工作者緊密圍繞國家生態環境保護與建設需要,積極服務國家“三北”防護林體系工程建設、退耕還林還草、京津風沙源治理等重點生態工程,開展了沙漠綜合科學考察、防沙治沙關鍵技術攻關、沙生植物資源育種培育、沙漠生態系統觀測網絡體系構建、防沙治沙國際履約等方面的研究和服務,在基礎研究和應用研究方面都取得了令人矚目的成果,為國家治理沙漠化的決策提供了科學依據,為中國防沙治沙走向世界貢獻了中國智慧和中國力量。
賡續傳承
堅守防沙治沙一線
70多年來,中國林科院在防沙治沙工作中涌現出了一大批扎根基層一線的真博士、真專家,他們把論文寫在大地上,把實踐中形成的真知變成論文,為祖國的生態保護建設作出了重要貢獻。其中,有著沙漠“活字典”美譽的治沙專家高尚武研究員是中國林科院最早開展防沙治沙研究的專家之一。
有著沙漠“活字典”美譽的中國林科院治沙專家高尚武研究員1980年在內蒙古自治區磴口實驗基地勘察。中國林科院供圖
1949年,高尚武加入國家華北地區植被資源“察綏”考察團,考察成果為后來的“三北”防護林體系工程建設提供了大量的科學資料和建設性意見。1958年,高尚武擔任治沙綜合考察隊大隊學術秘書和專家組組長,與隊員們一道,跑遍大大小小的戈壁、沙漠、鹽漠,完成黃土高原區劃報告,為1958年國務院召開的“內蒙古及西北六個省級行政區治沙規劃會議”提供了詳細的文字、圖片、數據資料和針對性建議。這次會議的召開,拉開了新中國全面治沙的序幕。
20世紀60年代至80年代,高尚武為沙漠墾區防護林工程、“三北”防護林體系工程建設規劃出謀劃策,在毛烏素沙地研究固沙植物栽培,在巴彥淖爾開展防風林試驗,參加榆林流動沙地飛機播種固沙試驗,積累了豐富的科學數據和實踐經驗,為我國西北地區防沙治沙作出了開拓性的貢獻。
20世紀90年代,中國林科院的慈龍駿、周士威等專家組織科研人員聯合攻關,首次根據《聯合國防治荒漠化公約》的定義,確定了中國荒漠化潛在發生范圍,集成并優化了不同類型區荒漠化綜合防治模式,使中國荒漠化研究與國際接軌,成果獲國家科技進步獎二等獎。
2007年,以盧琦、吳波等為代表的新一代治沙人,組織開展庫姆塔格沙漠綜合科學考察,揭示了庫姆塔格沙漠及鄰區第四紀地質環境演變過程,以及庫姆塔格沙漠的形成時代和演化過程,集成出版《庫姆塔格沙漠研究》《庫姆塔格沙漠綜合自然地理圖集》,填補了我國沙漠科考最后的空白。
2007年9月11日科考團隊考察庫姆塔格沙漠。吳波提供圖
2009年,中國林科院荒漠化研究所成立。依托該所取得的系列成果多次被國家級戰略研究采用,并被廣泛應用于“三北”防護林體系工程建設、京津風沙源治理等工程,為我國荒漠化防治、水土保持以及沙區生態建設提供了科技支撐。
創新引領
成果入選國家創新成就展
中國林科院是我國荒漠化防治領域國家科技計劃項目的牽頭單位和技術示范應用單位,先后主持多項國家科技支撐計劃項目、重點研發計劃項目、科技部科技基礎性工作計劃項目,并獲得林草行業首個國際科技合作獎及省部級科技獎勵百余項。這些項目的實施,為沙區的植被修復提供了新技術、新模式。
“沙漠化發生規律及其綜合防治模式研究”是中國林科院在防沙治沙研究領域獲得的代表性科技成果和獎勵,于2006年獲得國家科技進步獎二等獎。該成果通過4個項目連續10年的綜合研究,首次揭示了萬年尺度我國沙漠形成規律,編繪了第一幅“中國荒漠化氣候分區圖”,為全國荒漠化監測提供了理論與方法。創新提出了四大典型區域的荒漠化綜合治理模式,示范面積超過26.67萬公頃,潛在應用面積超過1000萬公頃。
庫姆塔格沙漠以分布有獨特的“羽毛狀沙丘”著稱,是中國八大沙漠之一,面積約228萬公頃。2007—2017年,在國家科技基礎性工作專項支持下,中國林科院組織18家產學研單位,共同完成庫姆塔格沙漠地質、地貌、植被、土壤、動植物和微生物等基礎數據調查,揭開了中國獨有的“羽毛狀沙丘”的神秘面紗,首次發現并實地考察了大量存在于庫姆塔格沙漠腹地的礫石丘,將這種獨特的風沙地貌命名為“沙礫磧”,并收入新版自然科學名詞。庫姆塔格沙漠綜合科學考察系列成果先后入選“十二五”和“十三五”國家科技創新成就展。
戈壁在我國主要集中分布在阿拉善高原、河西走廊、新疆東部、準噶爾盆地、塔里木盆地、柴達木盆地等區域。2011年以來,中國林科院荒漠化研究所組織12家科研院所和高校,對分布于內蒙古、新疆、西藏、青海、甘肅等地的戈壁開展了多次大規模綜合考察,厘清了戈壁定義及內涵,基于遙感與地面兩種尺度,建立了戈壁分類基準,核清全國整體及各個地區戈壁面積,完成中國戈壁分區區劃圖,出版了第一幅中國戈壁分布圖。
“低覆蓋度防風固沙技術與模式”是中國林科院荒漠化研究所在沙區實踐研究中獲得的重要技術成果,獲內蒙古自治區科技進步獎一等獎和甘肅省科技進步獎一等獎。針對傳統生態治理工程中存在的固沙植被因密度過高、結構不合理而導致植被過早衰退死亡、防護功能下降等問題,中國林科院專家經過10余年的實驗觀測與技術研發,研究出低覆蓋度治沙的理論與技術體系,建立了植被覆蓋度在15%~25%就能夠有效固定流沙的技術模式。成果被《國家造林技術規程》采納,作為生態治理工程的核心技術之一在內蒙古、甘肅、遼寧等地大面積推廣。
“樟子松固沙林科學經營的關鍵技術”是中國林科院連續10余年開展定位研究集成的創新成果,于2021年獲遼寧省科技進步獎二等獎和2022年梁希科技進步獎二等獎。該技術針對樟子松人工林面臨的脆弱本底生境條件與全球氣候變化雙重影響,研究明確了樟子松固沙林林水關系不協調的主導環境因子與機制,揭示了樟子松“節水+控水+周轉+早疏”的林分穩定性自維持機制,技術成果集成應用示范達10.8萬公頃以上。
未來我國西北干旱區降水呈增加趨勢。為厘清荒漠生態系統對降水增加的響應和適應規律,中國林科院荒漠化研究所專家設計開展“荒漠生態系統對人工模擬增雨的響應與適應”研究,于2008年在庫姆塔格沙漠、巴丹吉林沙漠和烏蘭布和沙漠沿降水梯度建立人工模擬增雨實驗平臺,連續15年來堅持開展實驗研究。相關研究結果對于估算和預測未來降水增加和降水格局變化情境下我國干旱區荒漠生態系統碳收支具有重要意義,有助于正確認識荒漠生態系統對我國實現“雙碳”目標的貢獻。
與此同時,中國林科院的專家還將長期取得的基礎研究、應用基礎研究,以及技術創新成果應用到了全國防沙治沙工程、重要生態功能保護區,以及典型生態系統類型的治理修復中,集成了一大批實用技術,并在實踐中經受住了考驗。
如受國家發改委和國家林草局委托,承擔并完成了“京津工程二期規劃思路研究”,成果獲國務院批復,為京津工程二期規劃編制奠定堅實基礎;牽頭研發的“冬奧場館周邊植被智慧補水灌溉技術”成功應用在張家口崇禮區冬奧賽場,并入選科技部、國家體育總局“科技冬奧”關鍵技術和重大成果展。研發的黃土高原水土保持技術、石漠化治理技術、荒漠生態質量“星—空—地”一體化監測技術、內蒙古呼倫貝爾沙化草地治理技術、西準噶爾盆地植被建設關鍵技術、川西北高寒沙地林草植被恢復技術、青藏鐵路沿線植被生態恢復與鐵路沙害防治技術、礦區廢棄地治理與植被恢復技術等為我國荒漠化防治及沙區生態建設提供了重要科技支撐。(白登忠 宋平 卻曉娥 趙納祺 李思瑤)
責任編輯:賀治瑞