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  技�(shù)研究
為雪域“聽診�,科技支撐筑牢青藏高原生態(tài)安全屏障
日期�2026.04.28 資訊來源:網(wǎng)�(luò)來源 瀏覽人次�1210

 

王小丹(右一)和團隊一起在貢嘎山采集植被根系土�� 成都山地所供圖

■本報記� 楊晨

青藏高原,被譽為“世界屋脊”“亞洲水塔”,是我國重要的生�(tài)安全屏障。這里幾乎囊括了除海洋生態(tài)系統(tǒng)之外的所有陸地生�(tài)系統(tǒng),發(fā)揮著水源涵養(yǎng)、土壤保�、防�(fēng)固沙、固碳和維持生物多樣性等不可替代的功能�

這些特質(zhì)同樣造就了它的敏感與脆弱,使其退化生�(tài)修復(fù)與功能維系成為世界性難題。全球氣候變暖和頻繁的人類活�,更讓這一問題的復(fù)雜性不斷加劇�

在青藏高原生�(tài)安全屏障�(zhàn)略指引下,我國在西藏生態(tài)安全屏障區(qū)、三江源、祁連山、橫斷山及甘�-若爾蓋等重點生態(tài)區(qū)�?qū)嵤┝艘幌盗兄卮笊鷳B(tài)工程,總投資超千億元,保護面積約占國土總面積�1/3�

這些舉措的生�(tài)保護效果究竟如何?人類活動帶來了怎樣的效�(yīng)?承�(dān)著這些生態(tài)工程科學(xué)�(jiān)測與成效評估任務(wù)的中國科�(xué)院成都山地災(zāi)害與�(huán)境研究所(以下簡稱成都山地所)西藏生�(tài)�(huán)境創(chuàng)新團隊,用一手數(shù)�(jù)回答著工程的真實成效,并在長期實踐中提出了新的原�(chuàng)理念�

在為高原“聽診”的歷程中,他們秉�“心懷山川、足履實�、守正創(chuàng)�”的團隊精神,以科技支撐筑牢青藏高原生態(tài)安全屏障,用科學(xué)回應(yīng)國家和地方的生態(tài)保護與發(fā)展需求�

心懷山川的初心使�

2005�,成都山地所研究員鐘祥浩率先提出建設(shè)西藏高原國家生態(tài)安全屏障的構(gòu)�,以改變此前高原生態(tài)保護與修�(fù)工作碎片化的�(xiàn)狀�

4年后,國�(wù)院正式批�(fù)《西藏生�(tài)安全屏障保護與建�(shè)�(guī)劃(2008—2030年)》,�(guī)劃確定了生態(tài)保護、生�(tài)建設(shè)、支撐保障三大類任務(wù),涵蓋天然草地保�、防護林體系建設(shè)、人工種草與天然草地改良、防沙治沙、水土流失治理等10項工�。此�,各項生�(tài)建設(shè)在高原上有序鋪開�

這些生態(tài)工程的核心目標是在促進自然良性循�(huán)的前提下,發(fā)揮生�(tài)生產(chǎn)潛力,解決可持續(xù)�(fā)展難��

生態(tài)保護投入巨大,效果究竟如何?帶著這一疑問,沿著前輩的足跡,成都山地所西藏生態(tài)�(huán)境創(chuàng)新團隊牽頭,�(lián)合多家單位圍繞藏北天然草地保護工程區(qū)、雅魯藏布江河谷人工造林與沙化治理區(qū)等重點區(qū)�,在第二次青藏科考期間對生態(tài)工程開展了系�(tǒng)成效評估�

�50年來,高原氣候總體呈�(xiàn)暖濕化趨勢,為生�(tài)工程提供了寶貴窗口期�2023年最新評估表�,人類活動通過生態(tài)保護與修�(fù)�(fā)揮的正向效應(yīng)日益凸顯,區(qū)域生�(tài)退化得到有效遏制,高原生態(tài)總體趨好,實�(xiàn)了安全屏障建�(shè)的階段性目��

過去國際�(xué)界大多關(guān)注人類活動對�(huán)境的負效�(yīng),但積極生態(tài)保護正效�(yīng)同樣存在,只是評估過程復(fù)�。為�,團隊引進新手段、接軌國際指�、發(fā)表研究論�,推動科�(xué)界對這一問題的認知深�;同�,通過組織宣傳、開展講�、發(fā)放問卷的方式,把科研�(jié)�“翻譯”成地方政府能讀懂的“語言”�

評估不是為了“叫好”,而是為了�(fā)�(xiàn)問題、動�(tài)�(yōu)�。以草地保護中最常見的圍欄工程為�,過�,近8萬平方公里草場被圍欄禁牧,初衷是遏制草地退�。短期內(nèi),圍欄內(nèi)植被得到恢復(fù)、生物量有所上升,但團隊�(fā)�(xiàn)一個反常現(xiàn)象:部分圍封十幾年的草場,生長狀況反而不如圍欄外��

團隊成員、成都山地所研究員魏達給記者展示了一張照片:只見圍欄�(nèi)堆積著厚厚一層陳年枯落物,像給草地蓋上了“毛毯”,而圍欄外的草地卻綠意盎然。為探明原因,團隊設(shè)置樣�,拉�0.03毫米魚線固定凋落�,進行光合觀測實��

�(jié)果有些出乎意�。圍�5年后,植被吸收二氧化碳的能力達到頂峰,之后碳匯效�(yīng)開始飽和,而植物多樣性與�(yōu)勢物種的�(wěn)定性也隨之走下坡路�“青藏高原太陽輻射極強,外面的植物長期暴露早已適應(yīng)�”魏達解釋,圍欄內(nèi)的新植物曬不到太�,光合作用減�,所以更顯凋�。而堆積的枯草恰恰又是�(nóng)牧民最需要的牛羊飼料�

研究進一步表�,食草動物的覓食行為會顯著影響植物群落與碳循�(huán),因為適度啃食能刺激根系生長、促進土壤碳輸入,而動物的踩踏、尿液和糞便則會改變土壤理化性質(zhì)及微生物活動。同�,不同體形的食草動物在食物偏好、踩踏頻率和對土壤的壓實效應(yīng)上差異明��

研究團隊認為,根�(jù)草原類型合理選擇放牧動物與管理方�,有助于提升草原的固碳能��

圍繞圍欄封育年限,學(xué)界正逐步形成共識。早�2016�,成都山地所團隊就基于研究發(fā)�(xiàn)提出建議,圍封固定年限后�(yīng)拆除圍欄、實行輪�。該建議被當?shù)卣杉{,以指令形式下發(fā)各縣�

團隊成員強調(diào),只有在動態(tài)管理中不斷調(diào)整優(yōu)化生�(tài)工程,才能兼顧生�(tài)保護、牧民生�(chǎn)與生活改�。這正是他們把論文寫在高原�、用科學(xué)回應(yīng)地方和國家需�,踐�“心懷山川”初心的生動體�(xiàn)�

足履實地的科�(xué)�(tài)�

想要作出科學(xué)、客觀的評�,必�“到現(xiàn)場去”�

研究團隊在青藏高原建起了一張覆蓋范圍極�、密度極高的生態(tài)�(jiān)測網(wǎng),綜合運用地面監(jiān)�、無人機高光�、陸地衛(wèi)星立體調(diào)�、工程區(qū)�(nèi)外對照監(jiān)�、雙核素�(lián)合示蹤以及流域和區(qū)域模型改進等方法,以探究生態(tài)工程實施后屏障功能的時空變化�(guī)�,從而查明成效與問題�

為做好扎實的地面�(jiān)測,團隊布設(shè)�1250個地面樣�,組�(wǎng)建設(shè)�10個野外臺�。臺站內(nèi)配備物候相�、土壤溫濕度探頭、通量塔等�(shè)�,可實現(xiàn)半小時一次的連續(xù)�(jiān)測。此�,他們還�(shè)置了27個大樣方和多條樣�,覆蓋高寒草甸、草�、荒漠等各類生態(tài)系統(tǒng)�

每一處樣點,科研人員從勘探到后期觀測都要反�(fù)前往。僅2020�,一位隊員的全球定位系統(tǒng)(GPS)軌跡就長達27萬公里�

青藏高原是全球最大的高山凍土區(qū),氣候變暖正使凍融作用不斷增強。土壤冬天結(jié)冰膨�,融化時水分�(fā)生相變,孔隙與結(jié)�(gòu)隨之變化,一方面釋放出部分養(yǎng)分,另一方面也迫使植物學(xué)會在這種劇烈�(huán)境中吸收�(yǎng)��

團隊成員、成都山地所副研究員洪江濤介紹,科研人員通過開展高寒植物�(yǎng)分利用與適應(yīng)性策略研�,旨在揭示植物如何應(yīng)對氣候變化與人類活動的影響,為優(yōu)化生�(tài)恢復(fù)措施提供依據(jù)�

�“�”問底才能掌握一手準確數(shù)�(jù)。他們利用穩(wěn)定同位素示蹤技�(shù),用�-15標記不同形態(tài)的氮,施于植物根系附近后,通過�(zhì)譜儀檢測吸收�,從而探明每種植物的“飲食偏好”。站區(qū)還建起大型凍融控制平�,在地下一米處埋設(shè)加熱棒模擬增溫凍融,室內(nèi)輔以凍融模擬��

所有監(jiān)測方法中,最艱苦的要�(shù)微根窗監(jiān)�。研究者將帶高清攝像頭的觀測器傾斜45�,埋入地下幾十厘米深處,像內(nèi)窺鏡一樣在不傷害植物的情況下捕捉根系動�(tài)�

每年11��12�,高原上的凍土白天融化、晚上凍�(jié),相變最為劇�,正是觀測的�(guān)鍵期。但這段時間,大雪和大風(fēng)也是高原�?�?,氣溫常常降到零下十幾攝氏度。野外工作者全身貼滿暖寶寶,在野外一蹲就是一整天�

高寒地區(qū)的生�(tài)恢復(fù)有其自身�(guī)�,不能照搬其他地區(qū)�(jīng)驗。只有積累足夠的一手數(shù)�(jù),才能科�(xué)評估、優(yōu)化生�(tài)工程�

在雅魯藏布江中游河谷沙化治理�,人工林建設(shè)不僅要根�(jù)不同區(qū)域的特點選擇樹種,還要在具體樹種間進行精細選擇。為此,研究團隊對比了北京楊、銀白楊和藏川楊,發(fā)�(xiàn)北京楊吸收養(yǎng)分的能力最�,根�、枝條和葉片的關(guān)鍵營�(yǎng)指標都顯著優(yōu)于另外兩�,其根際還富集了固氮、分解有機質(zhì)的有益細�。因�,北京楊被推薦為拉薩河流域人工林的先鋒樹��

西藏人工林普遍存在高密度種植的問題。為了在干旱少雨、蒸�(fā)強烈的環(huán)境下保證樹木成活,早期常采用1.5米見方的密植模式。但�(jīng)團隊研究�(fā)�(xiàn),成林后缺乏疏伐,樹木之間激烈爭奪資源,不僅生長緩慢,還容易招致病蟲�。相比之��“2×3”米低密度種植的林地中,單木長得更高、更��

此外,研究團隊還提出,單一楊樹林的生物多樣性往往偏低,而采用楊樹加砂生槐這樣的喬灌搭配模�,則能大幅提升林下植物多樣�、生物量以及土壤有機�(zhì)和養(yǎng)分含量。隨著時間推�,灌木逐漸演替為草本群落,�(fā)達的根系�(wǎng)�(luò)還能固結(jié)沙粒、促進成�,增強抗侵蝕能力�

守正�(chuàng)新的接力傳承

從技�(shù)�(yīng)用到認知深化,從�(shù)�(jù)解析到規(guī)律把握,高原生態(tài)保護路徑愈發(fā)系統(tǒng)和清�。西藏生�(tài)�(huán)境創(chuàng)新團隊在�(jiān)測評估中逐漸認識到,生態(tài)工程具有階段性和時效�,需動態(tài)�(diào)�、持�(xù)管護,必須推動生�(tài)保護從側(cè)重工程執(zhí)行向強化系統(tǒng)管理升級。這一認識,正是團隊守正與�(chuàng)新的體現(xiàn)�

所謂守�,是對前輩開�(chuàng)性工作的尊重與延�(xù)。由鐘祥浩提出構(gòu)想并主導(dǎo)編制的《西藏生�(tài)安全屏障保護與建�(shè)�(guī)劃(2008—2030年)�,是他帶�(lǐng)團隊開展�(shù)百次實地�(diào)查的重要成果。包括西藏生�(tài)�(huán)境創(chuàng)新團隊在�(nèi)的一代代山地生態(tài)研究者,正是在這個規(guī)劃框架下,持�(xù)開展�(jiān)測評�、工程優(yōu)化和政策咨詢�

�(chuàng)�,則是在傳承中實�(xiàn)理念的躍��2020年,中央第七次西藏工作座談會明確提出“把青藏高原打造成為全國乃至國際生�(tài)文明高地”的戰(zhàn)略部�。西藏生�(tài)�(huán)境創(chuàng)新團隊負�(zé)�、研究員王小丹帶�(lǐng)成員在長期評估積累的科學(xué)認知基礎(chǔ)上,闡明生態(tài)文明高地�(nèi)涵要件:重要的國家安全與生態(tài)安全屏障、人類與自然和諧相處的高級階�、經(jīng)�-社會-自然�(xié)同耦合的地域系�(tǒng),以及世界可持續(xù)�(fā)展的�(chuàng)新模��

在此基礎(chǔ)�,他們進一步厘定了西藏生態(tài)文明高地的建�(shè)路徑和模�,即國家生態(tài)安全屏障�、人與自然和諧共生示范地、綠色發(fā)展試驗地、自然保護樣板地、生�(tài)富民先行地�

這一源自實踐、服�(wù)�(fā)展的原創(chuàng)理念迅速轉(zhuǎn)化為制度成果�2021�,西藏出臺全國首部省級生�(tài)文明高地專項法規(guī)《西藏自治區(qū)國家生態(tài)文明高地建設(shè)條例�,同步發(fā)布《西藏自治區(qū)國家生態(tài)文明高地建設(shè)�(guī)劃(2021—2035年)�,明�“五地”建設(shè)目標,成立專門機構(gòu)�(tǒng)籌推�,并將相�(guān)指標納入政府考核與中長期�(guī)��2024�10�,生�(tài)文明高地建設(shè)相關(guān)�(nèi)容再次納入中央相�(guān)會議部署,相�(guān)要求迅速在西藏全面落實�

立足青藏高原高寒�(huán)境先天脆�、生�(tài)�(fēng)險加�、發(fā)展壓力增加的�(xiàn)�,研究團隊認為,�(yīng)從空間布局、實施時序、技�(shù)�(yīng)用等方面�(yōu)化生�(tài)工程體系,推動生�(tài)安全、生�(tài)�(jīng)�、生�(tài)文化、生�(tài)制度多維度協(xié)同發(fā)��

隨著《中華人民共和國青藏高原生態(tài)保護法》的全面實施,西藏生�(tài)文明高地建設(shè)邁入法治化、系�(tǒng)化新階段。當�,各項工作緊密對接國家及自治區(qū)重大�(guī)劃部署,持續(xù)�(yōu)化重大生�(tài)保護與修�(fù)工程,努力將生態(tài)�(yōu)勢轉(zhuǎn)化為�(fā)展優(yōu)��

“這條路還很長�”王小丹說�“但只要守正創(chuàng)�、接力傳�,就能將青藏高原生態(tài)保護與生�(tài)文明建設(shè)這項事業(yè)一代代傳下��”

《中國科�(xué)報�(2026-04-28 �1� 要聞)

免責(zé)聲明:本文僅代表作者本人觀�,與全球礦產(chǎn)資源�(wǎng)無關(guān)� 文章�(nèi)容僅供參�,不�(gòu)成投資建議。請讀者僅作參�,并請自行承�(dān)全部�(zé)��
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