东北平原的主体——松嫩平原有奇异的土壤地理分布：中部是全球三大黑土分布区之一，造就了发达的现代农业带；西部是全球三大苏打盐碱土分布区之一，沦落为落后的农业经济区。生态长期负向演（退）化，使这里的苏打盐碱土发育到后期阶段，并且出现了碱质荒漠。半个世纪以来，它一直被认为是难以利用的废地，农业开发的禁区，并成为东北西部农业滞后，贫困人口集中的总根源。然而，随着中央“振兴东北老工业基地”和“东北振兴规划”相继出台，这块盐碱地上超百万亩的“大安古河道灌区（简称大安灌区）”、“引嫩入白工程（镇赉灌区）、“哈达山灌区”等国家级大型灌区便如雨后春笋，集群立项，竞相实施，沉寂的东北西部骤然拉开了新世纪大开发的序幕。这是为什么？原来，中科院东北地理与农业生态研究所早已瞄准了国家对东北西部开发的战略需求，在院地合作框架下，超前进行了长期盐碱地科技攻关，获得丰硕创新成果,为东北西部大开发及时提供了强有力的科技支撑。

 

 

面对西部盐渍化阻碍农业发展的难题，地理学兼地貌学者孙广友研究员有独到的哲学思考。坚实的学科底蕴使他洞悉到，同样属于这块盐碱区的前郭灌区之所以能够优质高产，原是侵华日人利用第二松花江古河道这种独特的地貌类型进行设计的结果。于是他从环境演化上做出分析：古河道区虽然盐碱最重，但原始生态景观则以淡水型的草甸和沼泽湿地为主，原生土壤也应属于高肥力的草甸土和沼泽土，而地貌结构又适于引水，有水则苏打型盐碱难题可迎刃而解，肥力得到释放，水田开发功在必成。对资源环境的辩证思维，使他把寻找古河道作为拓展后备耕地资源的突破口。

 

1992年，孙广友带领古河道课题组运用先进的TM遥感影像技术，发现和确认了松嫩平原24条全新世裸露型古河道,被称为区域地理学的重要发现。这些古河道呈网状交错，基本覆盖了东北西部。其中具有大规模开发前景的就有10多条，涉及土地面积3000多万亩，可开发水田600多万亩，而且带动大面积草原和苇田恢复。由此，东北西部后备土地资源匮乏的瓶颈一举突破，土地资源从区域开发的限制性因素，变成了充分因素，从而为今日的东北西部大开发提供了坚实的科学依据。

 

为使科学成果尽快转化成生产力，课题组重点解剖了大安古河道的资源环境系统,提出了百万亩“大安古河道综合开发方案”,这一成果得到吉林省政府的高度重视。但在苏打盐碱荒滩上建设大型灌区——其中水田即达55万亩，国内外尚无先例可循。于是，时任省长王忠禹亲自批准支持课题组先搞试验，积累经验，再搞开发的方针。先后为课题组拨款2000多万元，于1993年在大安古河道北段的月亮泡镇，建成世界上最大的内陆苏打盐碱地万亩综合试验区，进行古河道盐碱地开发综合试验。

 

课题组在这里布置了盐碱地开发治理的16项试验。十年艰苦攻关，积累了大量科学数据，获得重要科技创新。在种稻治碱系列，不但完成了轻、中度苏打盐化草甸土水稻高产试验，最高产量每公顷达到10500公斤，接近国内11000kg/hm2的超高产指标，创造了松嫩西部碱地种稻的最高记录。而且获得了含碱斑的重度苏打盐化草甸土种稻试验的成功，每公顷产量达到7500公斤，从而攻克了苏打盐碱土种稻的最后禁区，使我国在这一领域走在世界前列。其非同寻常的意义还在于，为西部高镶嵌性苏打盐碱土复区的连片开发提供了模式。在种养结合系列，完成了碱性湖泡鱼、鹅立体养殖；在种植结构调整系列，完成了中低产旱作的大豆、玉米等高产试验，创建了水旱复合开发模式，并获得国家发明专利；在生态恢复系列，进行了退化草原自然演替恢复试验；在高附加值系列，引导农民运用稻-貉养殖模式，找到高效致富门路，试区农民实现整体脱贫致富，社会主义新农村建设在大步前进。

 

大尺度宏观调查与微尺度定位试验，也使课题组获得理论上的重要创新。在他们70万字专著《松嫩平原古河道农业工程》一书中，提出了“地壳大面积缓慢沉降下平原古河道发育的基本规律”，“人类强胁迫力使脆弱环境系统突变”，“苏打型盐渍化过程即可以快速扩张，也可以快速收缩”等理论认识。这样，古河道课题组就从技术与理论两方面为西部开发提供了必要的科学依据。

 

 

古河道综合开发万亩试验虽然取得成功,但这些模式、样板如何组装到规模巨大、结构复杂的灌区里，是另一层次的创新。这使课题组认识到必须为地方政府尽快编制具有可行性的开发规划。于是在不新设课题，不额外增加经费的情况下，课题组充分利用已有成果，开展补充调查，仅用一年时间就编写出“大安古河道农业综合开发初步可行性研究报告（及1：20万系列图件）”。由石玉林、孙鸿烈、郑度三位院士组成的鉴定组给出了这样的结论：规划体现了资源的综合利用，将商品粮基地建设与生态恢复相结合，以万亩试验成果为基础，具有良好的可行性，建议政府部门采纳实施。根据规划，大安古河道引嫩开发的总面积为132万亩（8.8×104 hm2），其中水田为55万亩（3.7×104 hm2），另有旱田灌溉、草场恢复、养殖水面、育林、苇田恢复等适宜面积，形成一个以水田开发为主、水旱结合、农牧结合、种养结合、农林牧副渔综合发展新型优质高效开发区，年总效益为3.45亿元。2004年，吉林省政府正式批准大安古河道灌区（简称大安灌区）立项，2006年完成设计，并以东北第一大灌区的规模投入建设。

 

尤其应指出的是，设计中聘请课题组首席专家孙广友为工程顾问，国家水利部认定课题组完成的规划可以作为现行规划，工程任务可跳过规划阶段直接搞项目建议书。仅此一项就可以节省一年多时间，节约500多万元规划费用。课题的前期创新成果被工程全面吸收采用，这在建国以来水利部门的设计史上是罕见的。著名水利专家钱正英在深入古河道现场考察时指出，大安古河道灌区可以成为东北西部开发的样板工程。2006年大安灌区渠首大型扬水站的开工，标志东北西部大开发正式拉开了序幕。

 

钱学森将地理科学划分为理论、应用与技术三个层次，其第三层次是指提供直接应用的“硬技术”，地理工作者直接参与工程项目。由于专业等因素的限制，传统上这三个层次皆由不同项目组分阶段完成，层次间转换也使研究存在时间上的不连续。这样，从地理学获得某个方面理论上的突破，到应用方案提出，再到工程实施，必然经历相当长的时间，国际上一般需要30-50年。而同一项目组将三者结合，实施从理论到工程的研究，国内外罕见先例。孙广友在长达16年的连续研究中，通过专业人员重组，以接力方式将古河道发育机理与遥感发现—提出开发方案—参与大安灌区工程连接成一个整体，他将这种方法总结为“地理学贯通式研究法”，并在中国科协年会（2006）发表，是地理科学方法论的创新。

 

这种新方法的突出优点是大大缩短了研发周期：例如，古河道从发现到提出开发方案仅用了3年；从完成万亩试验到编制大安古河道初步可研也仅用4年（后两年将两个课题并行运转），前后共为7年，而用传统方法则需要10年左右。如果再加上重新编制大安灌区规划，灌区设计和东北西部总体开发方案的拟定，至少要推后5年，这一套关键技术和开发思路就不可能在中央部署东北振兴战略之前提出。而古河道研究创用贯通式研究法，则为国家需求储备关键技术赢得宝贵时间。

 

时空观是地理学家的优势。孙广友并不满足于大安古河道的开发，他胸中装着24条古河道这个全局。因此，当吉林省政府向他进一步咨询时，他就与有关专家一起，在1997年为省政府编写了“西部200万亩水田规划”。这在当时仅有600多万亩水田的吉林省，引起了很大震动。但由于不少人将暂时性稻米积压与稻米基地长远建设两个概念混为一谈，大型的水稻基地建设难以启动。

 

1999年，孙广友对东北西部进行了初步构思，在对资源环境进行对比分析的基础上，向国家有关部门提出了“开发整治松嫩下游古河道洪涝盐碱地，建设东北都江堰”的建议报告，指出如将其中的7-8条古河道洪涝盐碱地进行合理开发，不仅可开发数百万亩水田，还可改造中低产田200多万亩，总开发面积达到千余万亩，相当于著名的都江堰灌区。

 

参加中国工程院东北咨询项目的机遇，使孙广友的这些思路进一步升华。他以辩证思维指出东北西部150年来的旱地主导型开发走错了方向；泛缺水论属于片面认识；应该走出旱地为纲的误区，充分利用地表水资源丰富、苏打盐碱地可以提供大量土地资源的潜在优势进行综合开发，为中国工程院咨询项目组编写出“东北西部建设重大水稻基地的建议方案及可行性”研究报告。报告建议在松嫩沿江洪泛带建设8个大型灌区，水田总面积达到620万亩，成为东北第四大水稻带。2006年，他以综合开发和生态灌区理论进一步充实水稻基地建议方案，形成了以水田开发带动草原、苇田恢复和中低产田改造，以及自然湿地生态环境优化的新方案——东北西部以水田建设为核心带动区域综合开发建议。这一体现科学发展观的总体开发方案不仅得到专家和地方政府的认可，而且得到温家宝总理“这是一个好建议，请有关部委认真研究”的重要批示。伴随中央“东北振兴计划”的颁布，后续灌区工程梯次立项，面积达150万亩的引嫩入白灌区和面积达300多万亩的超大型灌区“哈达山灌区”最近相继通过了可行性论证。

 

长达15年的松嫩古河道试验研究及其延伸出来的西部开发优化方案，为区域总体发展战略提供了科学奠基石。从而雄辩地证明，瞄准国家战略目标，进行超前性的严谨攻关，就能够为战略目标的实现提供强有力的科技支撑。

 

（作者单位：中科院东北地理与农业生态研究所）