呼伦贝尔站科研人员:为蒙古草原常绿长青奉献青春

人民网记者 赵永新

2019年10月16日08:37  来源:人民网-科技频道
 

国庆长假结束的第三天,距离北京以北1600多公里的呼伦贝尔国家野外科研台站就迎来了今冬的第一场雪,白天的气温也降到零度左右。

呼伦贝尔国家野外科研台站迎来冬雪。 侯路路摄

呼伦贝尔国家野外科研台站的全称是“呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站”,其主体建筑是两座米黄色小楼,一座于2008年启用,另一座主体建筑刚刚完工。这两座小楼坐落在内蒙古呼伦贝尔市海拉尔区谢尔塔拉农牧场的空旷草原上,是目前我国温性草甸草原地区唯一的国家级野外观测研究台站,其依托单位是中国农业科学院农业资源与农业区划研究所。

已经在这里工作5个多月的“90后”硕士研究生侯路路,还在办公楼内整理此前从野外收集的样品。5—9月是草原的生长季,也是呼伦贝尔草原国家野外科研台站科研人员的野外工作季。从2017年起,侯路路每年从大城市来到这里,天天和小伙伴们早出晚归,在台站的放牧试验样地里忙活:调查样方、测算牧草生产量;采集牛粪样品、分析牛采食的情况……小半年下来,脸晒得像村姑一样黑黢黢的。

“天天在太阳底下干这些活儿,苦不苦、累不累?”

“比起我的老师和师兄师姐们,我幸福多啦!”侯路路嘿嘿一笑,露出洁白的牙齿,“起码,起码不像他们从前那样到处‘打游击’,有固定的地方吃饭、睡觉了。”

自1997年筹建、特别是2005年成为国家站以来,从首任站长唐华俊院士到现任站长辛晓平研究员,从“60后”杨桂霞、“70后”王旭、张宏斌、闫玉春、闫瑞瑞、徐丽君,到“80后”“90后”张保辉、陈宝瑞、徐大伟、李振旺、丁蕾、侯路路、沈贝贝等,一张蓝图绘到底、一茬接着一茬干,每年夏天都在草原上跋涉。

“黑”是他们共同的面孔,“绿”是他们共同的目标:面对气候变化、人口增长、家畜增加等多重因素导致的生态退化,把理论研究与技术创新相结合、在揭示草原生态演变规律的同时为农牧民生产提供技术支撑,让蒙古草原常绿长青。

呼伦贝尔草原国家野外科研台站的“全家福”。 辛晓平提供

开发数字牧场技术,为牧民生产提供科学指导

“今天要回北京了,好兴奋!女儿已经考上大学了,回家要好好陪陪她,这些年亏欠孩子的太多了。

本来是晚上6点的航班,可是下午4点还在地里做实验。这时突然下起了大雨,陈宝瑞和李刚还在特尼河的山上做实验,我和辛晓平坐车去接他们,车突然陷到泥堆里了。我和晓平一起推车,推了近半小时也没有推出来,只好放弃。我们在泥里走了一个小时才和开车来接我们的郑永刚会合,他把我送到了机场。预定的航班已经起飞了,我只好改签晚8点的飞机。

我偷偷地到机场卫生间把满脚的泥洗掉,换上干的衣服。飞机晚点,到家时已经是凌晨,女儿早就睡了……”

与辛晓平“并肩作战”近20年的同事、副站长杨桂霞在2008年7月20日写的这则日记,记录了呼伦贝尔国家野外科研台站科研人员日常的工作、学习。

站在呼伦贝尔野外国家科研台站的办公楼前,辛晓平和杨桂霞这对并肩作战近20年的姐妹格外开心。 赵永新摄

21岁在甘南草原,22岁在青藏高原,25岁至27岁在松嫩平原,28岁在南方草山草坡,29岁到呼伦贝尔……这就是中国农科院农业资源与农业区划所研究员、草地生态遥感团队首席科学家、呼伦贝尔站的主要创建者之一辛晓平的科研轨迹。自2005年呼伦贝尔站遴选为国家野外台站,她就把这里当做自己的第二个家。从常务副站长到站长,辛晓平和杨桂霞副站长带领年轻同事张保辉、王旭、张宏斌、闫玉春等,风餐露宿、省吃俭用,一边为台站的基础建设奔波忙碌,一边把基础科研与牧民生产相结合,开发、推广数字牧场技术。

辛晓平解释说,所谓数字牧场,就是把信息领域的最新技术应用到草原生态监测和管理中,构建草原上各种要素之间的定量关系,在更好揭示草原生态系统机制的同时,对草畜生产进行过程诊断和管理优化,给畜牧业发展提供科学指导,在提高生产效益的同时保持草地生态功能的最佳平衡状态。

通过多年努力,辛晓平团队构建了一套较为完善的数字草业理论与技术研究体系,并制订了草业信息技术领域第一个行业标准,开发出先进的草地监测与生态管理核心模型和系列软硬件技术产品。

“辛老师他们搞的数字牧场正好解决了草场退化与畜牧超载的难题,很受牧民欢迎。” 陈巴尔虎旗畜牧和科技局党组书记斯琴毕力格告诉记者,牧民通过辛晓平团队开发的专用手机APP软件,就能预测当年草地的产草量,然后据此决定养多少牛头、什么时候出栏,既保持了草蓄平衡,又提高了放牧收益。“目前我们旗已经有60多个牧户用这个软件指导生产了,覆盖的草地有50万亩左右。”

打草场改良、培育新品种,给牛羊提供优质饲草

“你看你看,这片改良后的打草场长得多好!羊草(内蒙古草原最主要的优质牧草品种)又密又高,都没过膝盖了!”站在谢尔塔拉牧场公用打草场改良地里,陈宝瑞副研究员高兴得要跳起来,“你看没有改良的对照样地,羊草长得稀稀拉拉的,对比特别明显。”

2004年就到呼伦贝尔站读研、工作的他告诉我:牧民使用的草原主要分两种,一种是放牧草地,用于夏秋季放牧;一种是打草场,为牲畜提供冬春季草料。虽然打草场比放牧草地少很多,但地位极其重要。“由于年年打草、长期只有产出没有投入,打草场也在退化,草长得越来越稀、越来越矮。在前期多年研究的基础上,我们开发出一套草场改良的综合技术,从2016年起开始推广应用。”

“打草场改良的效果很不错。”陈宝瑞说,2017年改良后的打草场每亩产草180公斤,是对照区的6倍;2018年,改良后的草场每亩产草量达到380公斤,对照区是80公斤。“改良后不仅草产量大幅增加,质量也上去了。没有改良的样地羊草比例不到20%,改良后达到80%—90%。”

他介绍说,他们发明了成套技术体系,在草场上打孔、疏松土壤;同时根据草场的土壤情况,适当施一些氮肥、磷肥、有机肥等,补充营养。“经过这4年的摸索,我们的技术已经成熟了,机械也不断完善了,明年就可以大面积推广了。”

其实,他们摸索的时间远不止4年。早在2009年,辛晓平、闫瑞瑞和客座研究人员乌仁其其格就设计了退化草地改良实验,并陆续发表了相关论文。基于这些摸索和研究,促成了农业农村部2013年公益性行业科技项目“半干旱牧区天然打草场改良与培育技术”立项,这是关于天然打草场的第一个国家级项目。

2013年开始,“70后”副研究员闫瑞瑞在呼伦贝尔站的草场改良试验样地上开展了系统的科学研究。当年建立的样地,现在依然管理的很好,仔细看去,试验样地上插着许多白色的小标牌,每个小标牌上有编号:W-1、W-2 、W-3,T-1、T-2……

“我是2008年到台站做博士后研究的,跟着辛老师做牧户调查、开发数字牧场,2013年之后专门负责天然打草场培育和改良技术研究与示范项目,为草地改良技术推广示范提供科学基础。”在凉飕飕的细雨中,闫瑞瑞边走边介绍:“这块示范区分成若干个试验小区,有的采用物理改良手段,打孔疏松土壤;有的采用化学手段,添加化肥和有机肥;有的采用生物改良,用微生物肥料;有的三种手段都用,有的是什么手段都不用的对照区”。

“经过这些年的研究,我们在理论研究上和技术开发上都取得了一系列成果,并形成了一套完整的技术体系。”闫瑞瑞说,“我们最终的目标,就是能够为当地牧民解决冬季饲草缺乏这个难题。”

在改良天然打草场的同时,台站的科研人员还在为人工草地培育牧草良种。

“这是紫花苜蓿,这是野大麦,这是山野豌豆……这些都是我们为了培育新品种引进的材料。”在呼伦贝尔站后面的牧草栽培试验样地里,项目负责人徐丽君如数家珍。

她告诉我,由于草原退化,单靠放牧草地和打草场难以提供足够的草料,必须栽培新品种、实行人工种草。“我们从2008年开始培育,现在已从全国收集了数百份材料、发现了许多‘好苗子’,特别是紫花苜蓿。”

她在一片开满紫花的苜蓿地里蹲下身,摘下一个果荚、掰开,仔细数里面的籽粒:“这是我们刚通过区域评审、拿到新品种证书的中草13号,不仅抗寒,而且产量高、结籽多、适口性好,明年就可以推广了。”

2019年8月,徐丽君(左)和她的助手乌仁其木格在查看紫花苜蓿的结籽情况。赵永新摄

“大家都说养孩子难,其实培育牧草新品种一点儿不比养孩子容易。”徐丽君笑着说,“即便是从引进材料算起,育成一个新品种也需要十年左右,而且是失败的多、成功的少。”

享受着常人难以忍受的苦,收获着丰收的果实

为了草地上的“孩子”,徐丽君和同事们唯独忘记了自己、冷落了自己的孩子。

到呼伦贝尔旅游的人都觉得草原美丽可爱,但在草原上搞科研就是另外一回事了。夏天一般是科研人员休年假的黄金季,而对于在台站工作的科研人员而言,却是他们一年之中最忙碌的工作季——整天在草地上做实验、测数据、采集样品……头顶上是热辣辣的太阳,周围是嗡嗡飞舞、无孔不入的蚊虫,他们穿着草绿色的野外工作服,一会儿就汗流浃背,脸上起包、身上长痱子是常事儿;到野外调查,由于车辆陈旧、道路崎岖,颠得感觉五脏六腑都在沸腾;饿了就吃自己带的干粮、咸菜,喝点凉水咽下;等做完实验赶到下一站时,通常是半夜甚至第二天凌晨,只要能找到地方睡觉就感觉很幸福……由于长期风餐露宿、吃饭没点儿,好多人得了胃病;由于地处偏远,杨桂霞的急性胆囊炎被多次延误、疼得在床上爬不起来,最后不得不回北京做了胆切除……

为节省时间,侯路路(左侧后)和小伙伴们在野外吃午饭。赵永新摄

建设台站初期,由于经费特别紧张,他们不得不节衣缩食,每人每周只供应二两肉,周围的农牧场职工听说后传为笑谈;即便现在有了办公楼,还要七八人挤一个房间;站里没法洗澡,他们只好在忙碌了一天之后、轮流坐车到农牧场、市里公共澡堂……

说起这些常人难以忍受的苦,他们都淡淡一笑:这些真的没什么,不苦不累还能搞野外科研?我们已经习惯、享受这个过程,体验到了科研和发现的快乐。

但有一种苦,却是刻骨铭心的,那就是与家人、特别是孩子的长期别离;对于徐丽君、闫瑞瑞等女同志来说,就更是难以忘怀。

“有了孩子以后,离别是对自己最大的考验。我刚休完产假就要出野外,宝宝还没断奶,看到那么柔软的小宝贝,真是舍不得走!离别了一段时间之后,我终于受不了了,最后说服家人、从台站附近的农户租了一间房子,把孩子和老人一块接了过来。忙了一天之后看到可爱的小宝宝,再苦再累都像打了兴奋剂一样,精神百倍。”说到这儿,徐丽君的眼圈红了,不知是高兴还是难过。

这些艰难困苦,都没有挡住科研人员对科学的向往、对草原的热爱。近几年,除了徐大伟等年轻博士陆续加盟,呼伦贝尔站还吸引了多位“海归”:美国科罗拉多州立大学的庾强博士、密歇根州立大学的邵长亮博士……他们的到来,极大拓展了台站的研究领域,提高了呼伦贝尔站在全国和全球的学术影响力。庾强博士领衔建立了中国全球变化联网实验,用联网实验手段研究全球变化对中国及全球草原生态系统功能和过程的影响,填补了国际联网研究Nutrient Network和Drought Net在中国的研究空白,并在全球率先开展了养分和降水交互作用的联网研究;邵长亮博士则建立了覆盖呼伦贝尔及蒙古高原不同类型、不同利用方式的11套通量塔,将草原碳循环研究从台站尺度拓展到区域尺度,并首次利用通量观测开展了草原生态系统热浪研究。

徐大伟和他的儿子视频通话。 赵永新摄

享受着研究的寂寞,也收获了丰收的果实——2005年以来,呼伦贝尔国家野外台站的科研人员累计发表论文483篇,获得一批专利、标准和技术产品,并通过呼伦贝尔市政协、九三学社、农业农村部和中国科学院等,为当地和国家提供咨询建议10余份。其中“调整牧区建设思路,加大牧区建设力度”、“我国六大牧区的主要问题及对策-牧民财政补贴研究”等建议被采纳,完善了我国草原生态建设和牧区工作的政策;

截至目前,台站先后入选“国家牧草产业体系综合试验站”、国防科工委“高分遥感地面站”、农业农村部“草地资源监测评价与创新利用重点实验室”、中国资源卫星地面定标场,以及美国宇航局陆地卫星(Landsat)、欧洲航天局哨兵(Sentinel-2)卫星、以色列(ISA)和法国地球观测项目VEN?S等国际卫星验证站,并荣获中央国家机关“青年文明号”称号。

“其实我们更看重的并不是这些荣誉。”辛晓平说,“这个站是我国已故遥感生态学家、中国科学院院士李博先生倡议建设的。他生前曾说,呼伦贝尔草原是人类珍贵的自然遗产,是一个不可多得的天然生态实验室。经过这些年的工作,我们对李先生的话有了更深的理解,也更加感觉到这个站的价值和意义。”

“尽管还面临经费短缺等困难,但我们会在这儿一直坚持下去,而且一定会越做越好”。辛晓平说,“我们的近期目标,是希望在成果和产出上能够达到国内、国际一流台站水平;远期目标,是希望呼伦贝尔站在草原上代代相传,为蒙古草原万古长青做出应有的贡献。”

(责编:赵竹青、吕骞)

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