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傾心草原 勵志破解草原大文章——記中國農業科學院草原研究所所長侯向陽

2012-10-10 05:20李明明
科學中國人 2012年24期
關鍵詞:草原生態研究

本刊記者 李明明

我國是一個草原大國,草原面積居世界第二,占全球草原面積的13%、占國土面積的41.7%,是耕地面積的3.2倍、森林面積的2.5倍。草原兼備生態、經濟等多重功能,既是我國最重要的綠色生態屏障,又是農牧民發展畜牧業增收致富的基本生產資料,對我國經濟—生態—社會大系統具有十分重要的戰略意義。

然而,我國草原生態“局部改善、總體惡化”趨勢尚未根本扭轉,草原正在以歷史形成的最脆弱、最嚴峻的生態環境,供養著大規模的人口,承擔著大規模的人類活動的重壓,造成了最嚴重的生態損失和經濟損失,草原生態安全已成為影響國家安全和可持續發展的重要問題,也是中國21世紀突出問題之一。

加強草原保護建設既是建設現代農業、保護糧食安全的需要,又是發展牧區經濟、實現增收脫貧的需要,更是維護生態安全、構建和諧社會的需要。在新的形勢下,破解和做好草原大文章,既有全局意義,又有戰略意義,更具時代意義。

錢學森先生早在1984年就創造性地提出“知識密集型草原產業”的概念,他是倡導發展草業破解草原大文章的先驅之一。今天,有一個人正致力于把這個夢想變為現實,他是一位與草原有著不解之緣的人,從他的人生軌跡我們可以感受到他對廣袤草原的摯愛,對遏制草原退化、實現草原永續發展的期盼,他就是中國農業科學院草原研究所所長侯向陽研究員。他的經歷是眾多勤奮踏實的草原工作者的一個縮影,是破解草原大文章的一種可貴體驗。

練內功深入探索理解草原問題

侯向陽自從上世紀80年代初師從我國著名草原生態學家李博院士攻讀草原生態學碩士時,開始與草原結下不解之緣。這期間,他系統學習了生態學的經典課程,查閱了大量草原生態的國內外相關文獻,接受了草原生態研究的系統實驗訓練,耳熏目染了導師和其他老師的淵博的學識和嚴謹的治學精神,感觸到茫茫大草原蘊含著海量的知識和未解科學之謎。

1991-1994年攻讀博士期間,侯向陽師從我國著名數量生態學家陽含熙院士。陽先生是一位很受國內及國外學者推崇的知名生態學家,對我國植物數量生態學、實驗森林生態學、自然保護區生態學的發展起了奠基性的作用,他學貫中西、學識淵博、虛懷若谷、治學嚴謹、崇尚自然的品格,影響了我國生態學界的幾代后輩學者。這期間,侯向陽接受了更嚴格的學術培養和鍛煉,培養了對科學的摯愛、對草原的感情、對草原科學的不懈追求。

草原科學不僅是生態、地理、環境等自然科學,而且是涉及經濟、社會、文化甚至歷史的社會科學。破解草原大文章,需要兼備自然科學和社會科學的知識和素養,要既能從自然科學角度理解草原問題,又能從社會科學角度探索草原問題,實現自然科學和社會科學的有機結合,有助于拓展對草原問題理解的視野,加深對草原問題理解的深度。侯向陽既對社會上對草原問題的關注日漸增多感到高興,又對不少爭論和議論只站在一個角度,不能透過現象看本質,不能深刻地思考草原大問題,感到失落。他堅信草原問題決不是簡單地一加一等于二或不等于二的邏輯思維。

草原是一種可利用資源,數千年來孕育和養育了草原民族,是中華民族的文明搖籃之一。時至今日,草原仍然是我國重要的畜牧業生產基地、生態安全屏障及物種多樣性遺傳資源庫,是牧民主要的生計來源。因此,理解草原問題,必須首先理解牧民,理解牧民行為及其對草原的影響,這也是侯向陽確立自己的研究方向為立志做一個理解牧民的生態學家的出發點。

侯向陽堅持草原生態功能與生產功能兼顧的觀點,提倡在保護中利用、在利用中保護的草原保護建設觀點。在研究方法上,注重生態研究和社會經濟研究的結合,采用實驗方法包括控制試驗研究和樣帶研究等開展生態研究,采用調查研究與實驗研究結合的方法開展社會經濟研究,通過實踐驗證科學問題。在研究路線上,他堅持兩條線互補互益的研究思路。在生態上,抓住草原和草地生態的重大問題,如草原退化和生產力下降,氣候變化及其影響,放牧利用對草原生態及碳積累的影響,優質飼草料高效均衡供應等問題,開展試驗研究,提出一系列學術觀點。在草地生態經濟方面,他涉獵了草原生態畜牧業、草畜平衡、牧民心理載畜率,氣候變化脆弱性評價等,提出一系列具有領先水平的學術觀點。

科技部基礎司有關部門領導在草原所農牧交錯區試驗示范基地檢查指導工作

抓突出問題自主創新出成果

針對我國北方草原退化嚴重、生產力持續衰減的現實問題,侯向陽研究團隊重點開展了草原生產力衰減的關鍵機制與恢復技術的初步研究。研究分析發現,過度放牧是導致草原植被退化、生產力衰減的主要原因,在這一過程中,植物個體小型化是最為關鍵的環節。因此,研究團隊提出了植物個體小型化是草原退化、生產力衰減的關鍵環節,植物體P降低可能與植物小型化存在因果關系的假說,并以此為基礎,提出了基于適度放牧利用和人工修復(補播、施肥、噴施激素、淺耕翻等)的退化草原恢復技術方案。

草原生態系統是陸地碳循環及碳固持的一個重要組成部分,不恰當的人類活動,如過度放牧等會引起草原退化,生態系統功能退化,尤其是系統碳、氮的正常循環受到影響。針對這一關鍵問題,團隊在典型草原、荒漠草原開展了不同利用方式對草原生態系統碳匯影響的研究。在短花針茅荒漠草原,生態系統碳收支表現為碳匯,不同放牧制度對碳收支影響較小。在典型草原,不同利用方式和放牧強度對草原碳儲量存在影響,其中,割草利用和中度放牧干擾下有利于土壤的碳積累。

基于國家自然科學基金重點項目“我國北方草原區氣候變化適應性及其管理對策研究”的支持,侯向陽團隊在我國北方草原區開展了全面系統的研究工作,并在氣候變化趨勢與自然生態系統響應、氣候變化脆弱性評估、農牧民對氣候變化的感知、草原環境經濟政策研究等方面取得了重要進展。針對研究團隊在牧區多年的調查和研究,他們結合國際研究的最新進展以及國家自然科學基金重點項目資助下的在北方草原區開展的大范圍調查與專題調研工作,分析發現,以家庭牧場為基本生產單元,牧民在草原放牧強度的選擇和調控上具有固守性,即一個地區的牧民對其草場的承載能力有一個自我的認知,并且這一認知成為決定草地載畜率的關鍵決定因素。而由此引發的后果是草地長期處于超載狀態,這也正是雖然國家一直在下大力氣實施減畜工程,但草原載畜率仍然居高難下,國家政策機制失靈的主要原因?;诖?,研究團隊提出了“心理載畜率”的新概念,并在初步調查和研究的基礎上,揭示了影響牧戶心理載畜率的因素和可能的調節途徑,提出牧戶草畜平衡模式轉移的機理和路徑方案,為國家和地方政府順利實施生態獎補機制提供了重要依據。

農業部草原監理中心領導來草原所檢查指導工作

建平臺為深化草原科學研究夯基礎

侯向陽研究員自2008年起擔任中國農業科學院草原研究所所長。草原所作為唯一的國家級草原科研單位,面對國家空前重視草原保護建設和中國農科院推進現代院所建設的新形勢新要求,面臨著空前的機遇和挑戰。他帶領全所科技人員全面樹立責任意識、危機意識和策略意識,開展信心教育,勵精圖治,從學科建設、平臺建設、人才培養、外向型發展等多方面,內煉凝聚力,外增發展力,發揮弱勢學科的后發優勢,為草原科學發展和草原保護建設奠定良好基礎。

他重視草原科學研究的平臺作用和平臺建設,提出和實踐了“立足內蒙,走向全國,面向世界”的平臺建設構想。幾年來集中精力在荒漠草原、典型草原、沙地草原、高寒草甸、農牧交錯帶等不同草原類型區建立和完善長期定位試驗站,改善基礎設施條件,制定試驗站管理規范,有效提升試驗站研究水平和對外影響力。在試驗站組織設計和建立項目研究平臺,設置了不同草原類型區放牧試驗、生態定位監測試驗、資源原位移位試驗、生物災害監測和控制實驗等試驗平臺。

他重視歐亞草原的國際合作研究,提出和組建了中國農業科學院歐亞溫帶草原研究中心,掛靠在草原所,與俄羅斯、蒙古、澳大利亞、新西蘭等國專家開展了比較有成效的合作研究工作。其中之一就是設計和組織了溫帶草原東緣生態樣帶(EEST)的研究工作。樣帶研究是國際上開展區域氣候變化影響和驅動因素研究的主要研究方法,在高緯度地區、中緯度地區、干旱和半干旱熱帶地區已布設15條國際性樣帶,但在氣候變化比較敏感的地處中高緯度的歐亞草原地區是一個空白,EEST是由我國學者自主提出的第一條跨國生態樣帶。在樣帶上,聯合俄羅斯、蒙古的同行學者已開展了氣候變化規律、植物生物多樣性、植物生產力、土壤理化性狀、生態化學計量、昆蟲多樣性、優勢種抗逆遺傳特性等方面的研究,并形成了一個緊密聯系優勢互補的跨國團隊。

他重視針對我國草原保護建設利用的實際需求,凝煉重大科研命題,確立研究所長期穩定具有創新引領作用的科研發展方向。在牧草遺傳資源與育種方面,將種質資源保存及優異基因挖掘、重要牧草誘變種質創新與育種研究作為重點選題;在草地資源保護與利用方面,將全球氣候變化、荒漠化背景下的草原可持續利用技術與途徑、草原生態恢復與生產力提高機理與途徑、數字草原建設與信息化動態決策管理技術、歐亞草原東緣生態樣地研究列為重點選題;在優質飼草生產加工與利用方面,將優質飼草高產抗逆增產栽培技術模式、優質高效安全青貯飼草料生產貯存技術及模式研究列為重點選題;在草原生態監測與災害預警及防控方面,將草原非生物災害應急管理關鍵技術、草地螟等主要害蟲優勢天敵昆蟲保護利用關鍵技術的研究與示范、草原鼠害發生規律及持續控制研究作為重點選題;在機械工程方面,將草地保護性植被恢復機具研發與推廣、牧草生產加工機械改進與創新研發列為重點選題。圍繞重點選題,積極申報基礎、應用基礎等研究項目,全力推進現代農業科研院所建設步伐。

同時,草原所近幾年不斷加大科技和管理人才培養力度。通過項目支持、課題引導、獎勵機制改革等舉措,大力培養年輕科研人員科研創新能力和課題組織水平,加速人才隊伍建設。

出良策促進草原研究和保護開創新局面

我國目前正在推進創新型國家建設,如何以科技創新支撐發展和引領未來,已經成為中國在新時期推動經濟社會發展的重大戰略問題。為了促進草原保護建設創新研究,侯向陽開展宏觀研究,提出一系列重大建議。

他提出發展草原生態畜牧業是解脫草原退化困境的有效途徑的建議。關于草原陷入退化困境的原因,主要認為是人為因素和自然因素共同作用的結果。國家和地方政府針對退化天然草原治理,采取退牧、禁牧、休牧、輪牧、游牧、草畜平衡等措施,目的是使退化草原得以休養生息,自我修復;針對天然草原飼草料不足特別是冬春季飼草料短缺采取的人工草地建設,目的是獲得高產優質的牧草,以高產草地減輕退化草地壓力,滿足家畜飼草料需要。這些措施已取得一定的成效,但良方眾多卻均有優缺點和局限性,而難以真正達成解困的目的?;趯ι鷳B產品的供需均衡理論、環境經濟外部性內在化理論、新經濟增長理論中產品質量升級型經濟增長模型的研究,他提出生態經濟產業導向是可持久的草原解困良策。他系統分析了草原生態畜牧業發展的概念、趨勢、意義及要素,梳理和提出了草原生態畜牧業發展的模式,劃分了蒙寧干旱半干旱草原區、東北半濕潤草甸草原區、西北荒漠半荒漠區、青藏高原高寒草原區、農牧交錯帶、南方草山草坡、嚴重退化和生態脆弱禁牧草原區等七個生態經濟區,并對各區的發展趨勢和重點進行了分析。該建議在農業部網站、草原監理中心網站等三十余家網站進行轉載,取得較大社會效應。

草原所與新疆維吾爾自治區畜牧科學院簽署聯合共建“新疆干旱區草業研究中心”協議

針對內蒙古自治區地處國家生態安全要沖,在草原生態保護建設中戰略地位重要,但保護建設的現狀仍然堪憂的問題,提出建設內蒙古草原綠色長城恢復工程的建議,并提出退化沙化草原植被恢復工程、草原碳減排能力建設與補償(貿易)示范工程、生態畜牧業試點示范工程、草原保護建設科技示范群工程、草原監測、管理、信息化工程、水源涵養工程、礦區生態恢復工程、產業工程等一系列配套工程,得到專家的肯定。針對內蒙古草原地區地域廣闊,氣候、植被、水文、土壤、經濟條件多樣復雜,各地生態退化問題嚴峻但類型不一,草原保護建設、草地資源利用、畜牧業發展、地區經濟發展存在瓶頸問題,一刀切的政策、技術、措施往往難以奏效,而且使許多地區草地資源、生態環境、經濟發展等問題更加突出的問題,提出必須按照科學發展觀思想、適應性生態管理思想、系統工程方法,深入研究探索區域性問題,試驗推廣進而解決區域問題。提出“一點、一縣、一區”生態畜牧業工程的建議,就是在充分結合氣候、地貌、植被等各種因素進行生態畜牧業分區,充分發揮科研、教學、地方、企業的科技優勢,建立示范基地,開展試驗、示范、產業發展工作,搞清一個點;以生態畜牧業為主發展縣域經濟,發展示范縣;形成模式、體系,推廣到整個生態畜牧業分區。簡言之就是搞清一個點,發展一個縣,帶動一個區。該建議以草原所的試驗基地和科技示范縣為基礎,正在逐步實施,并取得顯著效益。

加強草原科技創新、科技支撐和成果轉化,是草原保護建設取得實效的重要保障。侯向陽認為草原科技創新要在緊跟國際前沿的同時,立足本土資源利用和本土創新,主攻具有針對性、區域性、實用性和長效性的科技難題,為草原保護建設提供堅實的科技支撐。他認為,要加強我國草原發展戰略和宏觀研究,同時要跟進草原科技重大基礎理論和技術研究,還需要加強草原重大關鍵性和共性技術研究,并要積極開展草原保護建設和牧區生態生產生活保障技術工程示范建設。

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