呼倫貝爾站科研人員:為蒙古草原常綠長青奉獻青春

人民網記者 趙永新

2019年10月16日08:37  來源:人民網-科技頻道
 

國慶長假結束的第三天,距離北京以北1600多公裡的呼倫貝爾國家野外科研台站就迎來了今冬的第一場雪,白天的氣溫也降到零度左右。

呼倫貝爾國家野外科研台站迎來冬雪。 侯路路攝

呼倫貝爾國家野外科研台站的全稱是“呼倫貝爾草原生態系統國家野外科學觀測研究站”,其主體建筑是兩座米黃色小樓,一座於2008年啟用,另一座主體建筑剛剛完工。這兩座小樓坐落在內蒙古呼倫貝爾市海拉爾區謝爾塔拉農牧場的空曠草原上,是目前我國溫性草甸草原地區唯一的國家級野外觀測研究台站,其依托單位是中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所。

已經在這裡工作5個多月的“90后”碩士研究生侯路路,還在辦公樓內整理此前從野外收集的樣品。5—9月是草原的生長季,也是呼倫貝爾草原國家野外科研台站科研人員的野外工作季。從2017年起,侯路路每年從大城市來到這裡,天天和小伙伴們早出晚歸,在台站的放牧試驗樣地裡忙活:調查樣方、測算牧草生產量﹔採集牛糞樣品、分析牛採食的情況……小半年下來,臉晒得像村姑一樣黑黢黢的。

“天天在太陽底下干這些活兒,苦不苦、累不累?”

“比起我的老師和師兄師姐們,我幸福多啦!”侯路路嘿嘿一笑,露出潔白的牙齒,“起碼,起碼不像他們從前那樣到處‘打游擊’,有固定的地方吃飯、睡覺了。”

自1997年籌建、特別是2005年成為國家站以來,從首任站長唐華俊院士到現任站長辛曉平研究員,從“60后”楊桂霞、“70后”王旭、張宏斌、閆玉春、閆瑞瑞、徐麗君,到“80后”“90后”張保輝、陳寶瑞、徐大偉、李振旺、丁蕾、侯路路、沈貝貝等,一張藍圖繪到底、一茬接著一茬干,每年夏天都在草原上跋涉。

“黑”是他們共同的面孔,“綠”是他們共同的目標:面對氣候變化、人口增長、家畜增加等多重因素導致的生態退化,把理論研究與技術創新相結合、在揭示草原生態演變規律的同時為農牧民生產提供技術支撐,讓蒙古草原常綠長青。

呼倫貝爾草原國家野外科研台站的“全家福”。 辛曉平提供

開發數字牧場技術,為牧民生產提供科學指導

“今天要回北京了,好興奮!女兒已經考上大學了,回家要好好陪陪她,這些年虧欠孩子的太多了。

本來是晚上6點的航班,可是下午4點還在地裡做實驗。這時突然下起了大雨,陳寶瑞和李剛還在特尼河的山上做實驗,我和辛曉平坐車去接他們,車突然陷到泥堆裡了。我和曉平一起推車,推了近半小時也沒有推出來,隻好放棄。我們在泥裡走了一個小時才和開車來接我們的鄭永剛會合,他把我送到了機場。預定的航班已經起飛了,我隻好改簽晚8點的飛機。

我偷偷地到機場衛生間把滿腳的泥洗掉,換上干的衣服。飛機晚點,到家時已經是凌晨,女兒早就睡了……”

與辛曉平“並肩作戰”近20年的同事、副站長楊桂霞在2008年7月20日寫的這則日記,記錄了呼倫貝爾國家野外科研台站科研人員日常的工作、學習。

站在呼倫貝爾野外國家科研台站的辦公樓前,辛曉平和楊桂霞這對並肩作戰近20年的姐妹格外開心。 趙永新攝

21歲在甘南草原,22歲在青藏高原,25歲至27歲在鬆嫩平原,28歲在南方草山草坡,29歲到呼倫貝爾……這就是中國農科院農業資源與農業區劃所研究員、草地生態遙感團隊首席科學家、呼倫貝爾站的主要創建者之一辛曉平的科研軌跡。自2005年呼倫貝爾站遴選為國家野外台站,她就把這裡當做自己的第二個家。從常務副站長到站長,辛曉平和楊桂霞副站長帶領年輕同事張保輝、王旭、張宏斌、閆玉春等,風餐露宿、省吃儉用,一邊為台站的基礎建設奔波忙碌,一邊把基礎科研與牧民生產相結合,開發、推廣數字牧場技術。

辛曉平解釋說,所謂數字牧場,就是把信息領域的最新技術應用到草原生態監測和管理中,構建草原上各種要素之間的定量關系,在更好揭示草原生態系統機制的同時,對草畜生產進行過程診斷和管理優化,給畜牧業發展提供科學指導,在提高生產效益的同時保持草地生態功能的最佳平衡狀態。

通過多年努力,辛曉平團隊構建了一套較為完善的數字草業理論與技術研究體系,並制訂了草業信息技術領域第一個行業標准,開發出先進的草地監測與生態管理核心模型和系列軟硬件技術產品。

“辛老師他們搞的數字牧場正好解決了草場退化與畜牧超載的難題,很受牧民歡迎。” 陳巴爾虎旗畜牧和科技局黨組書記斯琴畢力格告訴記者,牧民通過辛曉平團隊開發的專用手機APP軟件,就能預測當年草地的產草量,然后據此決定養多少牛頭、什麼時候出欄,既保持了草蓄平衡,又提高了放牧收益。“目前我們旗已經有60多個牧戶用這個軟件指導生產了,覆蓋的草地有50萬畝左右。”

打草場改良、培育新品種,給牛羊提供優質飼草

“你看你看,這片改良后的打草場長得多好!羊草(內蒙古草原最主要的優質牧草品種)又密又高,都沒過膝蓋了!”站在謝爾塔拉牧場公用打草場改良地裡,陳寶瑞副研究員高興得要跳起來,“你看沒有改良的對照樣地,羊草長得稀稀拉拉的,對比特別明顯。”

2004年就到呼倫貝爾站讀研、工作的他告訴我:牧民使用的草原主要分兩種,一種是放牧草地,用於夏秋季放牧﹔一種是打草場,為牲畜提供冬春季草料。雖然打草場比放牧草地少很多,但地位極其重要。“由於年年打草、長期隻有產出沒有投入,打草場也在退化,草長得越來越稀、越來越矮。在前期多年研究的基礎上,我們開發出一套草場改良的綜合技術,從2016年起開始推廣應用。”

“打草場改良的效果很不錯。”陳寶瑞說,2017年改良后的打草場每畝產草180公斤,是對照區的6倍﹔2018年,改良后的草場每畝產草量達到380公斤,對照區是80公斤。“改良后不僅草產量大幅增加,質量也上去了。沒有改良的樣地羊草比例不到20%,改良后達到80%—90%。”

他介紹說,他們發明了成套技術體系,在草場上打孔、疏鬆土壤﹔同時根據草場的土壤情況,適當施一些氮肥、磷肥、有機肥等,補充營養。“經過這4年的摸索,我們的技術已經成熟了,機械也不斷完善了,明年就可以大面積推廣了。”

其實,他們摸索的時間遠不止4年。早在2009年,辛曉平、閆瑞瑞和客座研究人員烏仁其其格就設計了退化草地改良實驗,並陸續發表了相關論文。基於這些摸索和研究,促成了農業農村部2013年公益性行業科技項目“半干旱牧區天然打草場改良與培育技術”立項,這是關於天然打草場的第一個國家級項目。

2013年開始,“70后”副研究員閆瑞瑞在呼倫貝爾站的草場改良試驗樣地上開展了系統的科學研究。當年建立的樣地,現在依然管理的很好,仔細看去,試驗樣地上插著許多白色的小標牌,每個小標牌上有編號:W-1、W-2 、W-3,T-1、T-2……

“我是2008年到台站做博士后研究的,跟著辛老師做牧戶調查、開發數字牧場,2013年之后專門負責天然打草場培育和改良技術研究與示范項目,為草地改良技術推廣示范提供科學基礎。”在涼颼颼的細雨中,閆瑞瑞邊走邊介紹:“這塊示范區分成若干個試驗小區,有的採用物理改良手段,打孔疏鬆土壤﹔有的採用化學手段,添加化肥和有機肥﹔有的採用生物改良,用微生物肥料﹔有的三種手段都用,有的是什麼手段都不用的對照區”。

“經過這些年的研究,我們在理論研究上和技術開發上都取得了一系列成果,並形成了一套完整的技術體系。”閆瑞瑞說,“我們最終的目標,就是能夠為當地牧民解決冬季飼草缺乏這個難題。”

在改良天然打草場的同時,台站的科研人員還在為人工草地培育牧草良種。

“這是紫花苜蓿,這是野大麥,這是山野豌豆……這些都是我們為了培育新品種引進的材料。”在呼倫貝爾站后面的牧草栽培試驗樣地裡,項目負責人徐麗君如數家珍。

她告訴我,由於草原退化,單靠放牧草地和打草場難以提供足夠的草料,必須栽培新品種、實行人工種草。“我們從2008年開始培育,現在已從全國收集了數百份材料、發現了許多‘好苗子’,特別是紫花苜蓿。”

她在一片開滿紫花的苜蓿地裡蹲下身,摘下一個果莢、掰開,仔細數裡面的籽粒:“這是我們剛通過區域評審、拿到新品種証書的中草13號,不僅抗寒,而且產量高、結籽多、適口性好,明年就可以推廣了。”

2019年8月,徐麗君(左)和她的助手烏仁其木格在查看紫花苜蓿的結籽情況。趙永新攝

“大家都說養孩子難,其實培育牧草新品種一點兒不比養孩子容易。”徐麗君笑著說,“即便是從引進材料算起,育成一個新品種也需要十年左右,而且是失敗的多、成功的少。”

享受著常人難以忍受的苦,收獲著豐收的果實

為了草地上的“孩子”,徐麗君和同事們唯獨忘記了自己、冷落了自己的孩子。

到呼倫貝爾旅游的人都覺得草原美麗可愛,但在草原上搞科研就是另外一回事了。夏天一般是科研人員休年假的黃金季,而對於在台站工作的科研人員而言,卻是他們一年之中最忙碌的工作季——整天在草地上做實驗、測數據、採集樣品……頭頂上是熱辣辣的太陽,周圍是嗡嗡飛舞、無孔不入的蚊虫,他們穿著草綠色的野外工作服,一會兒就汗流浹背,臉上起包、身上長痱子是常事兒﹔到野外調查,由於車輛陳舊、道路崎嶇,顛得感覺五臟六腑都在沸騰﹔餓了就吃自己帶的干糧、咸菜,喝點涼水咽下﹔等做完實驗趕到下一站時,通常是半夜甚至第二天凌晨,隻要能找到地方睡覺就感覺很幸福……由於長期風餐露宿、吃飯沒點兒,好多人得了胃病﹔由於地處偏遠,楊桂霞的急性膽囊炎被多次延誤、疼得在床上爬不起來,最后不得不回北京做了膽切除……

為節省時間,侯路路(左側后)和小伙伴們在野外吃午飯。趙永新攝

建設台站初期,由於經費特別緊張,他們不得不節衣縮食,每人每周隻供應二兩肉,周圍的農牧場職工聽說后傳為笑談﹔即便現在有了辦公樓,還要七八人擠一個房間﹔站裡沒法洗澡,他們隻好在忙碌了一天之后、輪流坐車到農牧場、市裡公共澡堂……

說起這些常人難以忍受的苦,他們都淡淡一笑:這些真的沒什麼,不苦不累還能搞野外科研?我們已經習慣、享受這個過程,體驗到了科研和發現的快樂。

但有一種苦,卻是刻骨銘心的,那就是與家人、特別是孩子的長期別離﹔對於徐麗君、閆瑞瑞等女同志來說,就更是難以忘懷。

“有了孩子以后,離別是對自己最大的考驗。我剛休完產假就要出野外,寶寶還沒斷奶,看到那麼柔軟的小寶貝,真是舍不得走!離別了一段時間之后,我終於受不了了,最后說服家人、從台站附近的農戶租了一間房子,把孩子和老人一塊接了過來。忙了一天之后看到可愛的小寶寶,再苦再累都像打了興奮劑一樣,精神百倍。”說到這兒,徐麗君的眼圈紅了,不知是高興還是難過。

這些艱難困苦,都沒有擋住科研人員對科學的向往、對草原的熱愛。近幾年,除了徐大偉等年輕博士陸續加盟,呼倫貝爾站還吸引了多位“海歸”:美國科羅拉多州立大學的庾強博士、密歇根州立大學的邵長亮博士……他們的到來,極大拓展了台站的研究領域,提高了呼倫貝爾站在全國和全球的學術影響力。庾強博士領銜建立了中國全球變化聯網實驗,用聯網實驗手段研究全球變化對中國及全球草原生態系統功能和過程的影響,填補了國際聯網研究Nutrient Network和Drought Net在中國的研究空白,並在全球率先開展了養分和降水交互作用的聯網研究﹔邵長亮博士則建立了覆蓋呼倫貝爾及蒙古高原不同類型、不同利用方式的11套通量塔,將草原碳循環研究從台站尺度拓展到區域尺度,並首次利用通量觀測開展了草原生態系統熱浪研究。

徐大偉和他的兒子視頻通話。 趙永新攝

享受著研究的寂寞,也收獲了豐收的果實——2005年以來,呼倫貝爾國家野外台站的科研人員累計發表論文483篇,獲得一批專利、標准和技術產品,並通過呼倫貝爾市政協、九三學社、農業農村部和中國科學院等,為當地和國家提供咨詢建議10余份。其中“調整牧區建設思路,加大牧區建設力度”、“我國六大牧區的主要問題及對策-牧民財政補貼研究”等建議被採納,完善了我國草原生態建設和牧區工作的政策﹔

截至目前,台站先后入選“國家牧草產業體系綜合試驗站”、國防科工委“高分遙感地面站”、農業農村部“草地資源監測評價與創新利用重點實驗室”、中國資源衛星地面定標場,以及美國宇航局陸地衛星(Landsat)、歐洲航天局哨兵(Sentinel-2)衛星、以色列(ISA)和法國地球觀測項目VENµS等國際衛星驗証站,並榮獲中央國家機關“青年文明號”稱號。

“其實我們更看重的並不是這些榮譽。”辛曉平說,“這個站是我國已故遙感生態學家、中國科學院院士李博先生倡議建設的。他生前曾說,呼倫貝爾草原是人類珍貴的自然遺產,是一個不可多得的天然生態實驗室。經過這些年的工作,我們對李先生的話有了更深的理解,也更加感覺到這個站的價值和意義。”

“盡管還面臨經費短缺等困難,但我們會在這兒一直堅持下去,而且一定會越做越好”。辛曉平說,“我們的近期目標,是希望在成果和產出上能夠達到國內、國際一流台站水平﹔遠期目標,是希望呼倫貝爾站在草原上代代相傳,為蒙古草原萬古長青做出應有的貢獻。”

(責編:趙竹青、呂騫)

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