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“修復(fù)自然，就首先要了解自然、順應(yīng)它，再去嘗試著模擬它、加入它。是‘加入’，永遠(yuǎn)不能是‘控制’與‘改變’。” 森林生態(tài)學(xué)首席專家、中國林業(yè)科學(xué)研究院院長劉世榮研究員始終堅(jiān)持這個(gè)理念。
今年4月，由劉世榮主持，中國林科院、四川省林科院、南京大學(xué)、四川大學(xué)、電子科技大學(xué)、阿壩州林科所、甘孜州林科所研究人員聯(lián)合完成的“岷江上游森林植被恢復(fù)與生態(tài)功能提升關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”系列成果，獲得2019年度四川省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
背靠高聳的山巒，腳臨湍急的江流，迎面是廣袤的亞高山針葉林。這支科研隊(duì)伍自20世紀(jì)90年代起，用科技與智慧保護(hù)、修復(fù)岷江上游生態(tài)，讓好林護(hù)好水，讓山水重和諧，共同守衛(wèi)這片我國西南隅重要的水源涵養(yǎng)地和珍稀野生動(dòng)植物棲息地。
“國家隊(duì)”傳承60年
一邊是“世界屋脊”青藏高原，一邊是沃野千里的成都平原，在這一高一低間，有一片連綿的高山峽谷, 這里河流深切, 溝谷深邃, 地表起伏巨大, 相對高差2000米以上。
這里是岷江上游地區(qū)，是長江上游重要水源發(fā)源地、重要的水源涵養(yǎng)區(qū)，也是我國最重要的生物資源庫、基因資源庫和全球34個(gè)生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)之一，大熊貓、川金絲猴、四川紅杉、光葉珙桐等極為珍稀的物種分布于此。
鑒于岷江上游的區(qū)位生態(tài)優(yōu)勢在我國乃至全球都具有代表性、典型性，早在20世紀(jì)60年代初，林業(yè)部就從中國林科院選派一支高水平科研團(tuán)隊(duì)前往當(dāng)?shù)亻_展森林研究。
他們中有從蘇聯(lián)學(xué)成歸來、從事系統(tǒng)生態(tài)研究的蔣有緒，有做森林培育的盛煒彤，森林土壤學(xué)專家張萬儒，研究森林水文的馬雪華，研究森林采伐與更新的楊玉坡，研究亞高山森林經(jīng)營的李承彪……肩扛幾十斤重的儀器設(shè)備，風(fēng)餐露宿，在高山峽谷中穿梭。1960年，他們在川西米亞羅林區(qū)建立了我國最早的森林生態(tài)定位研究站，對亞高山針葉林開展了多學(xué)科的綜合性生態(tài)系統(tǒng)定位研究。
在米亞羅定位站，幾代科學(xué)家長期觀測研究森林采伐與更新、退化森林植被恢復(fù)與重建等，為之后我國的森林生態(tài)研究提供著源源不斷的原始數(shù)據(jù)和歷史資料。
承擔(dān)生態(tài)修復(fù)使命
新中國成立初，這里以亞高山原始森林為主，森林覆蓋率約38%。隨后的幾十年，為了支持國家建設(shè)，峽谷中成片高大優(yōu)質(zhì)的天然云冷杉林被大面積采伐，百姓們?yōu)榱酥\生存，也不斷毀林開荒種田。
經(jīng)過數(shù)十年無序采伐與開墾，岷江上游地區(qū)森林整體功能持續(xù)下降，水土流失嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境到了“決堤”邊緣。1998年，長江、嫩江、松花江等發(fā)生全流域型特大洪水，7月，岷江流域山洪暴發(fā)，洪水掀起單薄的植被層、裹著大量泥沙沖下峽谷，直接威脅百姓的生命及財(cái)產(chǎn)安全。
國家即刻啟動(dòng)“天然林保護(hù)工程”，保護(hù)和修復(fù)天然林資源。隨后又實(shí)施“退耕還林工程”，將易造成水土流失的坡耕地有計(jì)劃、有步驟地停止耕種，因地制宜植樹造林，恢復(fù)森林植被。
恢復(fù)森林，到底要種什么樹？什么樣的樹種與林分結(jié)構(gòu)以及植被景觀配置能夠有效提升岷江流域水源涵養(yǎng)、水土保持、生物多樣性保護(hù)等多重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，藉以保障區(qū)域水資源安全、減緩旱澇災(zāi)害和地表地質(zhì)災(zāi)害？一時(shí)間成為科學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)。
最迫切的，是要盡快掌握此地森林與水之間的相互關(guān)系。
于是，在“973”計(jì)劃等若干國家項(xiàng)目的支持下，中國林科院與幾個(gè)高校、科研院所組成項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)集中攻關(guān)，開展森林植被水文調(diào)節(jié)機(jī)制、退化森林恢復(fù)及其水源涵養(yǎng)功能提升關(guān)鍵技術(shù)等研究。
2008年汶川大地震，劇烈的地殼活動(dòng)讓一些地區(qū)的地表土蕩然無存。
這支團(tuán)隊(duì)又擔(dān)起震后植被重建的重任，為震區(qū)“造土”：用椰纖維、秸稈或稻草、配方肥料、種子等混合成“營養(yǎng)毯”，裸土逐漸復(fù)綠，該項(xiàng)技術(shù)迅速被震區(qū)廣泛推廣采用。
以水定綠，用綠保水
不是所有的樹都是涵養(yǎng)水源的“能手”。
在采伐跡地上，先鋒樹種——紅樺迅速“占領(lǐng)”生態(tài)位，抑制了云冷杉林的天然更新。紅樺繁殖極快，樹齡又短，它們占領(lǐng)的地方，幾無其他樹種甚至是灌叢的生存空間，形成大片單一林帶。這種林子葉面蒸騰量巨大，又大量吸收土壤水分營養(yǎng)，降低土壤滲透性和持水能力，待山雨一來，它們只能 “束手無策”。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)也研究發(fā)現(xiàn)此地節(jié)水、調(diào)水、蓄水的最優(yōu)種：當(dāng)年“幸存”了一部分天然岷江冷杉林，這種冷杉與其林下枯落物、灌草、苔蘚、微生物在歷經(jīng)千萬年自然選擇后，形成極其穩(wěn)定群落結(jié)構(gòu)，這種樹被稱為“保留木”。
“這種保留木群落中的枝條里、葉片中，甚至是微生物層都攜帶有大量‘記憶片段’，這些片段蘊(yùn)藏著其適應(yīng)一次又一次自然災(zāi)害、與水源保持最平衡關(guān)系的原因。”劉世榮說，人為“想當(dāng)然”的機(jī)械修復(fù)費(fèi)工費(fèi)時(shí)，甚至達(dá)不到預(yù)期效果，要相信自然本身就留有“密碼”，等著人類去發(fā)現(xiàn)。
保留木為當(dāng)?shù)刂脖换謴?fù)提供著源源不斷的最優(yōu)種源。并且，順著它的“記憶”展開研究，團(tuán)隊(duì)逆推出大量生態(tài)修復(fù)的機(jī)理。
20多年來，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)不斷探求“水”與“綠”的奧秘，重建和修復(fù)已退化的森林。
團(tuán)隊(duì)首次揭示了岷江上游森林植被水文調(diào)節(jié)功能的形成與演變機(jī)制，澄清了學(xué)術(shù)界關(guān)于長江上游亞高山地區(qū)林-水關(guān)系的爭議。系統(tǒng)構(gòu)建了岷江上游退化水源涵養(yǎng)林恢復(fù)、人工林結(jié)構(gòu)調(diào)整、干旱河谷植被重建等四大類15項(xiàng)配套關(guān)鍵技術(shù)體系，成功解決了岷江上游森林植被恢復(fù)配置模式、特殊生境植被恢復(fù)與水源涵養(yǎng)功能提升的關(guān)鍵技術(shù)難題，為岷江流域乃至整個(gè)長江上游天然林保護(hù)、退耕還林（草）工程的實(shí)施，以及長江上游生態(tài)安全屏障的構(gòu)建提供了強(qiáng)有力的科技支撐。
應(yīng)用項(xiàng)目技術(shù)，大大提高了岷江上游乃至整個(gè)長江上游地區(qū)退化天然林的生物多樣性、穩(wěn)定性、生產(chǎn)力，提升了水源涵養(yǎng)能力和生態(tài)功能，減少了水土流失及洪澇、山體滑坡等自然災(zāi)害的發(fā)生。大片低效次生林、人工林結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化調(diào)整，功能不斷提升。
截至今年春季，項(xiàng)目推廣面積已達(dá)95.85萬公頃，岷江上游森林水源涵養(yǎng)功能預(yù)期提升21%，水源涵養(yǎng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值新增56億元。岷江上游森林覆蓋率已提升至47%，西南林區(qū)生態(tài)環(huán)境得到明顯改善，為推進(jìn)長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展戰(zhàn)略和構(gòu)建長江上游生態(tài)安全屏障發(fā)揮了重要作用。
為了山更綠，為了水更清。這支“國家隊(duì)”還將繼續(xù)扎根深山，解鎖更多自然密碼。
今年4月，由劉世榮主持，中國林科院、四川省林科院、南京大學(xué)、四川大學(xué)、電子科技大學(xué)、阿壩州林科所、甘孜州林科所研究人員聯(lián)合完成的“岷江上游森林植被恢復(fù)與生態(tài)功能提升關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”系列成果，獲得2019年度四川省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
背靠高聳的山巒，腳臨湍急的江流，迎面是廣袤的亞高山針葉林。這支科研隊(duì)伍自20世紀(jì)90年代起，用科技與智慧保護(hù)、修復(fù)岷江上游生態(tài)，讓好林護(hù)好水，讓山水重和諧，共同守衛(wèi)這片我國西南隅重要的水源涵養(yǎng)地和珍稀野生動(dòng)植物棲息地。
“國家隊(duì)”傳承60年
一邊是“世界屋脊”青藏高原，一邊是沃野千里的成都平原，在這一高一低間，有一片連綿的高山峽谷, 這里河流深切, 溝谷深邃, 地表起伏巨大, 相對高差2000米以上。
這里是岷江上游地區(qū)，是長江上游重要水源發(fā)源地、重要的水源涵養(yǎng)區(qū)，也是我國最重要的生物資源庫、基因資源庫和全球34個(gè)生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)之一，大熊貓、川金絲猴、四川紅杉、光葉珙桐等極為珍稀的物種分布于此。
鑒于岷江上游的區(qū)位生態(tài)優(yōu)勢在我國乃至全球都具有代表性、典型性，早在20世紀(jì)60年代初，林業(yè)部就從中國林科院選派一支高水平科研團(tuán)隊(duì)前往當(dāng)?shù)亻_展森林研究。
他們中有從蘇聯(lián)學(xué)成歸來、從事系統(tǒng)生態(tài)研究的蔣有緒，有做森林培育的盛煒彤，森林土壤學(xué)專家張萬儒，研究森林水文的馬雪華，研究森林采伐與更新的楊玉坡，研究亞高山森林經(jīng)營的李承彪……肩扛幾十斤重的儀器設(shè)備，風(fēng)餐露宿，在高山峽谷中穿梭。1960年，他們在川西米亞羅林區(qū)建立了我國最早的森林生態(tài)定位研究站，對亞高山針葉林開展了多學(xué)科的綜合性生態(tài)系統(tǒng)定位研究。
在米亞羅定位站，幾代科學(xué)家長期觀測研究森林采伐與更新、退化森林植被恢復(fù)與重建等，為之后我國的森林生態(tài)研究提供著源源不斷的原始數(shù)據(jù)和歷史資料。
承擔(dān)生態(tài)修復(fù)使命
新中國成立初，這里以亞高山原始森林為主，森林覆蓋率約38%。隨后的幾十年，為了支持國家建設(shè)，峽谷中成片高大優(yōu)質(zhì)的天然云冷杉林被大面積采伐，百姓們?yōu)榱酥\生存，也不斷毀林開荒種田。
經(jīng)過數(shù)十年無序采伐與開墾，岷江上游地區(qū)森林整體功能持續(xù)下降，水土流失嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境到了“決堤”邊緣。1998年，長江、嫩江、松花江等發(fā)生全流域型特大洪水，7月，岷江流域山洪暴發(fā)，洪水掀起單薄的植被層、裹著大量泥沙沖下峽谷，直接威脅百姓的生命及財(cái)產(chǎn)安全。
國家即刻啟動(dòng)“天然林保護(hù)工程”，保護(hù)和修復(fù)天然林資源。隨后又實(shí)施“退耕還林工程”，將易造成水土流失的坡耕地有計(jì)劃、有步驟地停止耕種，因地制宜植樹造林，恢復(fù)森林植被。
恢復(fù)森林，到底要種什么樹？什么樣的樹種與林分結(jié)構(gòu)以及植被景觀配置能夠有效提升岷江流域水源涵養(yǎng)、水土保持、生物多樣性保護(hù)等多重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，藉以保障區(qū)域水資源安全、減緩旱澇災(zāi)害和地表地質(zhì)災(zāi)害？一時(shí)間成為科學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)。
最迫切的，是要盡快掌握此地森林與水之間的相互關(guān)系。
于是，在“973”計(jì)劃等若干國家項(xiàng)目的支持下，中國林科院與幾個(gè)高校、科研院所組成項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)集中攻關(guān)，開展森林植被水文調(diào)節(jié)機(jī)制、退化森林恢復(fù)及其水源涵養(yǎng)功能提升關(guān)鍵技術(shù)等研究。
2008年汶川大地震，劇烈的地殼活動(dòng)讓一些地區(qū)的地表土蕩然無存。
這支團(tuán)隊(duì)又擔(dān)起震后植被重建的重任，為震區(qū)“造土”：用椰纖維、秸稈或稻草、配方肥料、種子等混合成“營養(yǎng)毯”，裸土逐漸復(fù)綠，該項(xiàng)技術(shù)迅速被震區(qū)廣泛推廣采用。
以水定綠，用綠保水
不是所有的樹都是涵養(yǎng)水源的“能手”。
在采伐跡地上，先鋒樹種——紅樺迅速“占領(lǐng)”生態(tài)位，抑制了云冷杉林的天然更新。紅樺繁殖極快，樹齡又短，它們占領(lǐng)的地方，幾無其他樹種甚至是灌叢的生存空間，形成大片單一林帶。這種林子葉面蒸騰量巨大，又大量吸收土壤水分營養(yǎng)，降低土壤滲透性和持水能力，待山雨一來，它們只能 “束手無策”。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)也研究發(fā)現(xiàn)此地節(jié)水、調(diào)水、蓄水的最優(yōu)種：當(dāng)年“幸存”了一部分天然岷江冷杉林，這種冷杉與其林下枯落物、灌草、苔蘚、微生物在歷經(jīng)千萬年自然選擇后，形成極其穩(wěn)定群落結(jié)構(gòu)，這種樹被稱為“保留木”。
“這種保留木群落中的枝條里、葉片中，甚至是微生物層都攜帶有大量‘記憶片段’，這些片段蘊(yùn)藏著其適應(yīng)一次又一次自然災(zāi)害、與水源保持最平衡關(guān)系的原因。”劉世榮說，人為“想當(dāng)然”的機(jī)械修復(fù)費(fèi)工費(fèi)時(shí)，甚至達(dá)不到預(yù)期效果，要相信自然本身就留有“密碼”，等著人類去發(fā)現(xiàn)。
保留木為當(dāng)?shù)刂脖换謴?fù)提供著源源不斷的最優(yōu)種源。并且，順著它的“記憶”展開研究，團(tuán)隊(duì)逆推出大量生態(tài)修復(fù)的機(jī)理。
20多年來，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)不斷探求“水”與“綠”的奧秘，重建和修復(fù)已退化的森林。
團(tuán)隊(duì)首次揭示了岷江上游森林植被水文調(diào)節(jié)功能的形成與演變機(jī)制，澄清了學(xué)術(shù)界關(guān)于長江上游亞高山地區(qū)林-水關(guān)系的爭議。系統(tǒng)構(gòu)建了岷江上游退化水源涵養(yǎng)林恢復(fù)、人工林結(jié)構(gòu)調(diào)整、干旱河谷植被重建等四大類15項(xiàng)配套關(guān)鍵技術(shù)體系，成功解決了岷江上游森林植被恢復(fù)配置模式、特殊生境植被恢復(fù)與水源涵養(yǎng)功能提升的關(guān)鍵技術(shù)難題，為岷江流域乃至整個(gè)長江上游天然林保護(hù)、退耕還林（草）工程的實(shí)施，以及長江上游生態(tài)安全屏障的構(gòu)建提供了強(qiáng)有力的科技支撐。
應(yīng)用項(xiàng)目技術(shù)，大大提高了岷江上游乃至整個(gè)長江上游地區(qū)退化天然林的生物多樣性、穩(wěn)定性、生產(chǎn)力，提升了水源涵養(yǎng)能力和生態(tài)功能，減少了水土流失及洪澇、山體滑坡等自然災(zāi)害的發(fā)生。大片低效次生林、人工林結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化調(diào)整，功能不斷提升。
截至今年春季，項(xiàng)目推廣面積已達(dá)95.85萬公頃，岷江上游森林水源涵養(yǎng)功能預(yù)期提升21%，水源涵養(yǎng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值新增56億元。岷江上游森林覆蓋率已提升至47%，西南林區(qū)生態(tài)環(huán)境得到明顯改善，為推進(jìn)長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展戰(zhàn)略和構(gòu)建長江上游生態(tài)安全屏障發(fā)揮了重要作用。
為了山更綠，為了水更清。這支“國家隊(duì)”還將繼續(xù)扎根深山，解鎖更多自然密碼。
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