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北大,塞罕坝,零的突破!

2021-08-26 来源:

      

8月23日,习近平总书记来到河北省塞罕坝机械林场月亮山,察看林场自然风貌,听取河北统筹推进山水林田湖草沙系统治理和林场管护情况介绍,看望护林员。随后,习近平来到尚海纪念林,实地察看林木长势,了解林场弘扬塞罕坝精神、推动高质量发展等情况。习近平同林场职工代表亲切交流,他强调,你们做的事非常有示范意义,对全国生态文明建设具有激励作用和深远影响。塞罕坝精神是中国共产党精神谱系的组成部分。全党全国人民要发扬这种精神,把绿色经济和生态文明发展好。塞罕坝要更加深刻地理解生态文明理念,再接再厉,二次创业,在新征程上再建功立业。
塞罕坝,从旧时“美丽的高岭”,到砂石漫地,再到如今的一片绿海。这荒原变林海的人间奇迹之中,亦有北大人的身影!
1992年起,北大人开始在这里从事生态环境研究;2002年启动塞罕坝站的建设。目前,塞罕坝站已经成功入选国家野外科学观测研究站序列,成为北大首个国家野外站,实现了零的突破!

塞罕坝站全景塞罕坝站全景

眼底未名,心系绿洲

2017年,习近平总书记对塞罕坝林场建设者感人事迹作出重要指示,称赞塞罕坝林场的建设者们创造了荒原变林海的人间奇迹,用实际行动诠释了绿水青山就是金山银山的理念,铸就了牢记使命、艰苦创业、绿色发展的塞罕坝精神。

塞罕坝位于河北围场满族蒙古族自治县与内蒙古克什克腾旗交界处,地处浑善达克沙地南缘,位于我国三北防护林中部的关键区段。三百多年前,这里曾是古木参天的皇家猎苑。自清朝咸丰年间放垦以后,人口剧增。由于人类破坏,出现了大面积的植被退化和土壤沙化。

塞罕坝昔日茫茫荒原

1962年,国家在塞罕坝设立机械林场,开展了大范围的人工造林,是中国乃至亚洲面积最大的连片人工林。

塞罕坝林海与浑善达克沙地交会处

塞罕坝是我国三北防护林(尤其是半干旱区防风固沙林)的典型样板,人工林建设取得了巨大成功。在我国半干旱区的其他地区,一些研究也表明,森林的生长引起了河川径流减少等负面效应;单一造林树种引发的森林病虫害等问题也时有发生。三北防护林的一些地区(尤其是在半干旱区)面临着死亡率高、大面积“老头树”、过度耗水等问题。

为了更好地发挥三北防护林的生态效益,更加科学有效地开展我国北方旱区生态建设,北京大学自1992年以来在这一地区开展了长期研究,自2002年启动塞罕坝人工林生态系统野外科学观测研究站的建设,2006年定位站竣工。2009年9月28日,北京大学生态与环境观测系统-塞罕坝实验站正式投入使用。2020年底,“塞罕坝人工林生态系统野外科学观测研究站”成为北京大学首个国家野外站。

北京大学生态与环境观测系统塞罕坝站建成揭牌

塞罕坝站以半干旱区人工防护林建设的生态效益与经营策略为对象,重点聚焦:

  • 三北防护林建设的重大科学基础、全球变化背景下的复合生态系统动态及区域生态系统服务的提升
  • 力求在全球变化的生态影响、生物多样性保护、可持续发展等方面取得重要的研究成果
  • 为三北防护林的生态效益与管理策略提供全面数据支撑
  • 为塞罕坝以及我国人工防护林的发展提出有效建议

塞罕坝万顷林海

耕读不辍,繁茂其华

“吃祖宗饭,断子孙路不是能耐,能够还祖宗账,留子孙粮才是本事。”

塞罕坝机械林场职工中流传甚广的这句话,道出了塞罕坝生态文明建设的大道理。面朝“林海”,要用科学手段续写塞罕坝的绿色传奇,用监测研究传承“塞罕坝精神”,在这条“复兴”之路上,已经洒满了北大科研人的汗水。

一方面,塞罕坝站与塞罕坝机械林场密切配合,监测和研究工作充分支持塞罕坝机械林场的人工林建设,深入指导塞罕坝造林、资源保护与利用等工作。

另一方面,实地研究也从生态学角度,在林水关系、特殊立地条件造林等方面为塞罕坝林场提供了科学支持。

北大师生在塞罕坝站开展实地植物群落调查

塞罕坝站奠定了北京大学与河北塞罕坝机械林场长期稳定的协作关系,实验场地得到了林场的维护和保障。同时,北京大学也与紧邻塞罕坝的御道口牧场建立了长期合作关系,于2020年9月开始进行草地生态系统碳水通量观测,同时也配备了一定的摄像物候观测。该样地的建成为林木交错带生态脆弱区对全球变化响应的研究提供了强力的技术支撑,补强了塞罕坝地区草地生态研究。

草地生态系统碳水通量观测仪器

经过三十余年的研究和十余年的监测,北大科研团队在塞罕坝孵化了系列科研成果:

1

刘鸿雁教授研究团队历经三十余年,系统开展塞罕坝及周边地区植被地理与植被生态研究,揭示了这一地区植被格局的成因,重建了这一地区过去植被演化过程,提出了区域林草植被覆盖的合适承载力。尤其是对多个造林树种固碳和耗水过程连续多年的观察,揭示了三北防护林地区主要造林树种小叶杨出现大面积死亡的原因,提出了未来区域植被恢复的策略。研究成果“中国北方生态脆弱区植被动态及其对气候变化的响应”获得2011年度教育部自然科学奖二等奖。参与完成的咨询报告“关于应对气候变化规避三北防护林衰退风险的建议”2020年得到了国家领导人的批示。

2

基于2010年建立的不同林龄落叶松人工林长期氮添加平台和2018年建立的季节不对称性增温平台,朴世龙教授团队对不同生长阶段落叶松人工林生态系统过程进行研究,旨在揭示落叶松人工林对未来气候变化情景的响应与适应。研究团队明确了氮沉降对落叶松人工林生长和土壤碳排放的影响模式,为建立高效、稳定、可持续的人工林提供了理论基础;揭示了落叶松人工林物候对季节不对称性增温的响应,为落叶松人工林建成和应对未来气候变化提供了重要的理论基础,有助于从物候学角度认识人工林生产力的维持机制。

3

基于2010年建设的樟子松人工林养分添加平台,王娓副教授团队对人工林生产力及土壤碳排放动态进行连续监测,改进了菌根真菌呼吸的测定方法,阐明人工林生长和土壤碳排放的响应模式,为人工林可持续管理提供参考。此外,基于不同退化草地氮添加实验平台(2011年起),开展较为系统的草地退化评估与恢复研究,建立草地退化评估指数,明确植物与土壤对人类干扰的响应,为退化草地的恢复治理提供借鉴

4

郑成洋副教授团队选择塞罕坝45年樟子松人工林,通过穿透雨转移方法,增加、减少样方内+30%、-30%的水分,设立三个处理三个重复森林降水控制平台。研究樟子松人工林降水改变对水分利用效率、森林生长、土壤养分、植物生理等响应。

森林降水控制实验示意图

在未来,塞罕坝站将在现有监测和研究的基础上,以“林水关系”为主线,继续立足人工林生态系统的生态学基础、人工林对气候变化的响应与反馈、人工林生态效应的动态变化、不同造林模式的适应性四个研究方向开展长期定位监测和实验研究。

久久为功,薪火相传

塞罕坝站每年吸引全国多所高校的师生在此开展植物学、生态学、自然地理学、林学等学科的教学实习。

塞罕坝站目前是北大重要的生态学、自然地理学、环境科学的实习基地,也是北京大学环境与生态国家级实验教学示范中心的重要组成部分。同时,塞罕坝站还是北京市市校共建实习基地。自建站以来,已接待国内外多所高校和科研院所实习以及会议,包括中瑞研究生暑期学校、北京大学研究生暑期学校、北京师范大学教学实习、中国农业大学教学实习等,并承担了多个国际交流活动及国外专家的考察工作。有不少研究生暑期学校、中小学夏令营都会选择到塞罕坝站开展活动,这里既是相关教学实习和社会实践的野外基地,也是人工林及其生态功能的科普场所。

塞罕坝站平均每年接待教学实习团队8个。吸引了国内外生态学、 地理学、环境科学、遥感学等相关学科领域的专家学者50余人来站开展科学研究,与本站有长期固定合作关系的国内外专家共11人。

从“高原荒漠”到“绿水青山”

从“绿水青山”再到“金山银山”

在塞罕坝这片广袤的绿洲里

有北大科研人的身影

十年树木,百年树人

一代代北大人

默默无闻地坚守在这里

足迹遍布在荒僻高原

他们从来没有梦想过成为英雄

他们心怀北大精神、科研事业

将科研成果

一笔一画地写在大地之上

将生态文明建设

投身于行动中

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