作者:沈春蕾 来源:中国科学报 发布时间:2020/11/12 10:39:51
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“候鸟”科学家的守候
记中科院会同森林生态实验站60周年

 

60年来,位于湘西群山中的会同县在每年的3月到11月之间,都会迎来一批熟悉的科研人员,他们就像一群“候鸟”不辞劳苦地来回奔波,守候着亲手建立的中科院会同森林生态实验站(以下简称会同站)。

经历几代科研人员的艰苦付出,如今的会同站不仅攻克了困扰我国林业生态发展的多个难题,还将经验整理成我国南方人工林栽植的“教科书”,让科研成果惠及南方丘陵地区的百万林农。

在11月8日会同站建站60周年学术研讨会上,中国科学院院士傅伯杰希望会同站继续利用自身的地域优势,权衡和协同森林生态系统的供给和调节服务。这也是新时期会同站需要面对的新任务。

培育森林后备资源

60年前,新中国建设急需大量的木材,森林资源面临着巨大的消耗,后备森林储备如何迅速培育呢?针对这一问题,老一辈科学家刘慎谔、王战、朱济凡等人向国家林业部建议,优先依托水热资源丰富的南方,发展速生丰产林。

1960年,以冯宗炜、陈楚莹为首的一批来自中国科学院林业土壤研究所(现为中国科学院沈阳应用生态研究所)的科研人员带着上述科研课题,来到2000多公里外的广木之乡——湖南省会同县建设实验站。

会同县适宜的气候和土壤类型,为杉木生长提供了优越的环境条件,是我国杉木中心产区。在这里一座简陋的实验站(会同站)迅速就搭建起来,但背后的艰苦只有建设者才知道。会同站老站长陈楚莹回忆道:“当年我们自己带着行李从会同走到广坪,住的是没有电灯、四壁透风的木屋。”

会同站科研人员一边自己种菜解决吃饭问题,一边以杉木为对象开展科学研究工作,在当地林区建立了速生丰产林试验基地。建成后的会同站是我国第一个人工林定位站,也是我国最早设立的野外生态观测站点之一。

经过广泛调查、深入分析,会同站科研人员最早提出了南方杉木每亩240株的造林方案。该方案显著改善了杉木林生长状况,蓄积量达到87.2立方米。随后会同站建起了3000多亩示范林,成为20世纪80年代全国速生丰产林的样板,并在全国范围示范推广。

瑞典皇家学院教授汤姆在考察会同站示范林后钦佩地说:“每亩活立木蓄积量87.2立方米,这个数据已经超过瑞典皇家科学院的丰产林产量。”

破解产力衰退问题

然而新的问题也随之出现。会同站科研人员发现,杉木在连续栽培后遇到人工林生产力衰退问题,杉木人工林出现“一代不如一代”的现象。

于是,科研人员围绕“杉木人工林地力衰退机理”这一课题,经过15年反复定位试验、实地论证后发现,只要按照8:2的比例营造杉阔混交林,这个问题就迎刃而解。

现任会同站站长、中科院沈阳应用生态研究所研究员汪思龙告诉《中国科学报》:“当年,杉阔混交林的研究很快就引起了国际同行的关注,美国林学会前任主席、加利福尼亚大学伯克利分校教授赫尔姆斯曾先后三次来会同站考察,并给予混交林研究以高度评价。”

2004年,陈楚莹向国务院递交了一份题为《在我国亚热带、热带地区建立优质高效人工用材林的建议》咨询报告,呼吁我国人工林分结构逐渐由纯林转向混交林。这份报告也成为我国林业决策的重要依据。

为了进一步深入探索杉木林土壤质量衰退机理及调控技术,会同站科研人员通过杉木纯林与杉阔混交林对比研究,揭示了杉木林地力衰退的三大机理:营养机理、生物学机理、毒性机理,同时构建了杉木土壤质量调控技术体系。

作为当年参与研究的人员之一,汪思龙回忆道:“这是老一辈科学家四十年研究的积累,前后三代人艰苦努力的结晶。”该成果获得了2004年度湖南省科技进步奖三等奖。”

调整方向迎接挑战

1989年,会同站首批进入中国生态系统研究网络(CERN),科研人员开始思考如何为国家生态林业做出更大贡献。

随着经济社会发展,生态环境问题日渐显现,环境污染导致的酸雨问题就是其中之一。1988—1995年,会同站科研团队先后承担了“西南酸雨的来源、影响和对策研究”和“东南酸雨对生态的影响和经济损失的估算”两个国家科技环保攻关项目,通过研究首次揭示了我国酸雨对南方森林的严重危害,并为酸雨区筛选出适宜造林树种。该成果于1991年获中国科学院科技进步奖一等奖。

2005年,会同站成为国家野外科学观测研究站。此时,我国林业发展已经从传统的木材生产转向生态建设,会同站也及时调整了科研方向。汪思龙告诉《中国科学报》:“我们的学科领域由经典森林生态学拓展到生态服务功能、区域生态安全以及全球变化生态学。这也是会同站面临的新挑战。”

为了迎接挑战,会同站科研团队通过承担中科院碳专项任务,首次估算了湖南省森林生态系统固碳潜力, 为区域森林生态系统管理以及碳增汇提供了重要的科技支撑;通过对我国东部3800公里的森林样带土壤取样分析,揭示了森林土壤有机碳温度敏感性的变化规律,为全球变化模型模拟提供了重要依据。

汪思龙介绍道:“截至2019年,会同站科研团队在国内外核心期刊发表论文300多篇,其中包括sci论文150篇,在人工林结构优化、土壤有机碳稳定性、森里固碳分析等领域已经走在了国际同行前列。”

除了支撑基础的科学研究工作,会同站还依托自身技术优势开展示范服务,帮助林农脱贫致富。汪思龙说:“几代科研人员通过几十年的驻守,已经帮助当地林农解决了部分生产实际中存在的技术难题,今后我们还将继续与林农合作,为当地的楠竹、油茶等产业发展提供科技服务。”

 
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