识林就得在深山
——记中科院会同森林生态实验站
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中国科学院会同森林生态实验站
实验楼
Licor 6400 测定土壤呼吸
标准气象观测场 中国科学院会同森林生态实验站供图
湖南省会同县广坪镇是一座极具边城特色的小镇。小河缓缓流过山野间层次分明的阶梯水田,小桥上老农慢悠悠地赶着水牛,桥下三五成群的女人一边说笑一边浣着衣服。
有这样一群科学家,他们每天守望于此,却从来没有时间好好驻足细细欣赏这诗情画意的边城景色。因为他们一天内要在崎岖不平的山道上走十多里地,记录各项数据。中科院沈阳应用生态所研究员汪思龙正是他们中的一员,他也是会同站现任站长。
湘西边城的国家站
1960年,中科院沈阳生态所紧随国家木材储备需要,着手进行速生丰产林的生态基础研究。首批科研人员南飞到全国“广木之乡”会同,在广坪镇林区建立了会同森林生态实验站。由林学、森林气象、树木生理、木材学、土壤物理、土壤农化、土壤微生物等不同专业组成的小分队,在这里开展“杉木人工林结构和提高生产力的研究”,启动了中国最早的人工林定位观测和试验研究。
1988年,中科院组建中国生态系统研究网络(CERN),该站抓住机遇于次年首批加入,成为CERN体系的重要成员之一。2005年,该站又成为国家野外科学观测研究站,加入国家生态系统观测研究网络。
会同站位于中亚热带地区,气候温暖湿润,海拔300~1100米。目前,该地区为我国主要用材树种之一杉木的中心产区,丰富的水热资源特别有利于杉木生长。
沿着林地间曲折的山路前行,两旁皆是笔直入云的杉木。据汪思龙介绍,这些林木的树龄都在20年以上。“从树高或胸径就可以读出树龄。”他们对这里的杉木熟悉程度如同对自己的孩子一般。
目前,会同站用于实验的杉木林已达到4500亩。吉朗村的林地主要用于施肥与林下植被管理实验以及地下生态系统碳储量与木材生产密度和管层结构调控实验,均属于国家“973”计划项目。
仅在此一处,汪思龙等人就开辟出30多块样地,并在180多个监测点安装树干呼吸、土壤呼吸测定系统和树干液流检测系统等设备,每月奔波在各个监测点之间收集数据,为科研搜集第一手资料。
“会同站是国内第一个人工林研究站,目前代表着国内人工杉木林研究最高水平。但这个站并不是教人们种杉,而是研究怎么才能种好杉。”该站自建站以来一直以亚热带人工用材林和地带性常绿阔叶林为主要研究对象,开展森林生态系统结构、功能和生态过程的长期定位观测和试验研究,发展人工林生态学和恢复生态学,构建亚热带森林生态系统可持续经营的理论与技术体系,并相应开展示范和推广。
会同站多年来以亚热带人工林为主要研究对象,开展监测和定位研究,揭示生态系统格局与过程,探索区域森林生产力的形成机制及调控机理,其总体目标是通过对生态区内不同结构人工林和天然常绿阔叶林关键生态因子的长期观测,及主要生态过程的比较研究,揭示亚热带主要类型人工林和常绿阔叶林结构和功能关系及其主要生态过程调控机理,阐明经营措施对森林生态系统结构和功能的影响,为区域森林生态系统管理提供科学依据和试验示范。
拥抱这片杉木林
“打鱼要到深海,识林就得在深山。”这是汪思龙经常挂在嘴边的口头禅。汪思龙的一项研究填补了国内空白,也是一项国家科技进步奖一等奖的重要组成部分。他在人工林土壤质量和土壤有机质过程领域的成果一篇接一篇地发表于国际一流刊物,会同站科研团队在其领导下已进入发展的快车道。
王清奎副研究员现已成长为会同站副站长,也是站里的学术带头人。当他从沈阳来到会同,眼前郁郁葱葱的杉木林就让他认定“这是我发挥才能的舞台”。
老科学家陈楚莹被同事和林农称作“杉树王”,她是该站第三任站长,也是第一任站长李竹林的爱人。建站初期,由于夫妻两人都一心扑在工作上,每年逢年过节也难回家,两个孩子只好都送进幼儿园全托,连中高考志愿都是由孩子自己填写的。当李竹林回沈阳生态所工作后,陈楚莹坚持留在会同站工作。李竹林患病过世时年仅63岁,给陈楚莹留下了深深的遗憾。
而第五任站长廖利平是陈楚莹的博士生与女婿,他放弃了国外高薪工作的机会,选择搞人工林研究。为了节约经费,他白天扛着化肥上山给实验林施肥,晚上再统计分析数据,先后在杉木人工林研究方面发表论文60多篇。2000年,他被查出已至肝癌晚期,去世时,年仅36岁。他的临终遗愿是“能再活十年就好了”。
土壤微生物学家周崇莲是第一批到站的科研工作者。她两次把不足一周岁的孩子丢在身后去工作,杉树成了她的“孩子”。“看到现在的一切,什么都值了。”昔日的树苗眼见已长成参天大树,她心里是满满的自豪。
从会同走向世界
经过四代科研人员的不懈努力和半个多世纪的持续发展,会同站已成为国际知名的国家级森林生态学研究机构,许多国外同行都把目光投向中国西南的这个偏僻山沟,英国、奥地利、美国、瑞典、中国台湾等国家和地区及国际植被学会等国际组织的林业专家陆续专程赶来考察、访问。瑞典一位林学专家在考察会同站的速生丰产杉木林时,一测算,每亩活立木蓄积量竟达到87.2立方米。他钦佩地说,我们皇家科学院的丰产林也没有这么高的产量。
50多年来,中科院会同生态站围绕亚热带人工林和常绿阔叶林开展森林生态系统结构、功能和关键生态过程定位研究,已取得一系列研究成果,主要包括系统阐明杉木人工林生产力在不同时空尺度上的演变规律、揭示杉木人工林立地质量衰退的营养机理、阐明杉木人工林立地质量衰退的毒性机理、揭示杉木人工林立地质量衰退的生物学机理、人工混交林生态效益及混交模式的长期定位研究、构筑以土壤有机质为核心的杉木人工林土壤质量演变过程与管理的理论体系、构建人工林土壤质量评价体系及其生态管理等,这些都为中国人工林可持续经营提供了理论依据。
同时,通过对西南酸雨危害树木及森林生态系统观测研究,为中国酸雨地区二氧化硫排放的控制及相应对策的制定提供出理论依据,还首次估算出酸雨对四川盆地、贵州、湖南、江西和福建等7省市地区森林生态效应的影响及经济损失,并在树木死亡原因、经济损失估算方法等方面达到国际领先水平。
(原载于《中国科学报》 2015-05-11 第8版 平台)