高原上來了一群“生態醫生”
科考點位
中國科學院若爾蓋濕地生態研究站
科考任務
開展多種科研觀測工作,對高寒濕地和草地生態系統“把脈問診”
一陣小雨過后,位于阿壩藏族羌族自治州的紅原縣,籠罩在一片云霧中,站在縣城高處遠眺,一望無垠的大草原上,中國科學院若爾蓋濕地生態研究站(以下簡稱若爾蓋站)若隱若現。
作為中國科學院成都生物研究所的野外臺站,若爾蓋站于今年7月底正式投用,將為高寒濕地與草地科學研究和生態保護提供有力支撐。
所謂野外臺站,就像是安裝在大地上的“聽診器”,野外站的科研人員就是“生態醫生”,把脈著“地球之腎”的變化。
這些“生態醫生”是如何工作的?又有哪些研究成果?近日,記者跟隨若爾蓋站的工作人員一起對生態系統“把脈問診”。
模擬氣候變化,揭示生態系統變化規律
雨過天晴,若爾蓋站工作人員、中國科學院成都生物研究所博士生覃宇和同事開始給土壤“做體檢”,他們將土鉆插進地里,一旋、一提,將取出的柱狀土樣裝進自封袋內。
覃宇工作的地點在瓦切野外樣地試驗點,距離若爾蓋站近1小時車程,是該站3個長期試驗點之一。
在這里,草場被分為若干樣地,有的安裝了增溫裝置,可以實現土壤的增溫;有的架設了一系列遮雨棚,可以改變樣方內接收的降雨量。
“這些都是模擬氣候變化的控制實驗設施。”談到為何要做這項工作,覃宇直言,過去幾十年的氣候變化,如氣候變暖、降雨格局改變,影響著生態系統碳循環的各個過程以及碳匯的能力。“我們需要模擬未來氣候變化,研究高寒草地生態系統碳循環對全球氣候變化的響應。”
在瓦切野外樣地試驗點,覃宇所在的課題組運用了多種增溫的裝置來實現對生態系統的增溫,包括開頂箱式增溫、紅外反射器式增溫及地下電纜式增溫。
“我們將對不同環境模擬條件下的土壤理化性質、溫室氣體等一系列數據進行長期監測?!瘪罱榻B,通過這些數據的監測與分析,將更好地理解生態系統響應全球變化的過程和機理,為氣候變化背景下草地可持續管理及維持生態服務功能提供數據支撐和科學指導。
除了給土壤“做體檢”,草地上的植物樣本也是重要的研究對象。
距離覃宇不遠處,中國科學院成都生物研究所助理研究員李洋正在采集植物樣本?!拔覀儗⒀芯恐参?、微生物及二者交互作用對土壤碳排放的相對貢獻。”李洋說,厘清這些問題的源頭,對研究全球氣候變化背景下高寒草地生態系統的演變過程具有重要科學意義,有助于提升在全球變化和生態修復領域中的影響力。
量化人為活動,助力區域生態修復
位于若柯壩試驗點的濕地內,被挖開的排水溝已經被“封堵”,溝內水位上升,濕地正在重煥新生。
若爾蓋站副站長劉建亮和學生們在排水溝旁安裝“聽診器”:他們以5米為單位,在排水溝旁“規劃”了多個觀測樣方。“我們的目的很簡單,就是看水文功能恢復之后,對濕地生態環境的影響。”
這是一場精密的探索。他們就像醫生,拿著“聽診器”,對濕地進行“把脈問診”。“我們在樣方里面定期測定水位深度,記錄植物物種組成,測定植物生物量,同時采集土壤樣品分析土壤碳組分和氮磷元素等的含量,并分析影響碳循環的其他土壤物理、化學和生物學指標?!眲⒔帘硎?,這樣能夠全面分析出該濕地的恢復狀況,助力區域生態修復。
若爾蓋高原既是關鍵的生態區又是重要牧區,巨量的碳匯和豐富的生物多樣性維護了區域和國家生態安全,同時,水草豐美的草地又是優良的牧場,是當地牧民賴以生存和發展的重要資源。
如何科學研究評估放牧強度與草地退化的關系,是若爾蓋站站長高永恒自2005年來到這里就面臨的課題。為此,他通過大量野外調查與分析,建立了若爾蓋高原高寒草地的放牧技術體系,為定量研究放牧強度對草地退化的影響奠定了理論基礎。
高永恒在瓦切鎮設置了放牧樣地,通過量化輕牧、中牧、重牧等不同強度,研究草地植物群落組成、生物量季節動態及其在植物系統組分中的分配。“我們希望通過這些研究,為實現區域草畜平衡、促進草地可持續利用提供科學依據?!备哂篮阏f。
□四川日報全媒體記者 高杲
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