近日，一篇在《自然》子刊《自然—可持續(xù)發(fā)展》上刊發(fā)的封面文章在生態(tài)圈里引發(fā)了無數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)和點(diǎn)贊。論文作者是中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所環(huán)江喀斯特生態(tài)系統(tǒng)觀測研究站研究員王克林團(tuán)隊(duì)，這篇論文首次證實(shí)中國西南喀斯特地區(qū)在大規(guī)模生態(tài)保護(hù)與建設(shè)工程的投入后，石漠化土地退化的風(fēng)險(xiǎn)被降低，區(qū)域尺度喀斯特生態(tài)系統(tǒng)屬性有顯著改善，區(qū)域尺度植被碳固定得到顯著提高。
1月25日，英國牛津大學(xué)Marc Macias-Fauria教授在《自然》評(píng)述了該研究，高度評(píng)價(jià)了中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所（以下簡稱亞熱帶所）在中國西南喀斯特區(qū)域生態(tài)恢復(fù)評(píng)估方面的研究成果。
1月31日，由于在喀斯特的研究工作，團(tuán)隊(duì)2017屆博士畢業(yè)生童曉偉獲得“瑪麗·居里學(xué)者計(jì)劃”資助，資助金額為20萬歐元?！ ?/p>
扶貧“扶”出封面文章
這篇文章之所以引發(fā)生態(tài)圈的一片叫好，最直接的原因是科研人員在研究方法上的突破。亞熱帶所在喀斯特運(yùn)用了大區(qū)域尺度植被恢復(fù)評(píng)估的研究方法，利用了三套獨(dú)立的證據(jù)鏈，并且得出彼此印證一致的研究結(jié)果，獲得令人信服的結(jié)果。
在亞熱帶所研究員王克林和研究員岳躍民的指導(dǎo)下，喀斯特研究團(tuán)隊(duì)童曉偉博士與丹麥哥本哈根大學(xué)Martin Brandt博士等合作，將喀斯特地區(qū)生態(tài)恢復(fù)評(píng)估與區(qū)域生態(tài)研究前沿緊密結(jié)合，集成長時(shí)間序列光學(xué)遙感影像、微波遙感影像、生態(tài)系統(tǒng)模型、氣候變化及生態(tài)工程投入與治理地面核查等數(shù)據(jù)，發(fā)展了大區(qū)域尺度生態(tài)工程成效識(shí)別與厘定方法。
中國圍繞喀斯特地區(qū)石漠化治理與生態(tài)恢復(fù)，先后在喀斯特地區(qū)實(shí)施了一系列生態(tài)保護(hù)與建設(shè)工程。截至2015年底，喀斯特地區(qū)整合生態(tài)保護(hù)與建設(shè)方面的中央資金規(guī)模已達(dá)1300多億元。效果如何呢？
“生態(tài)工程的投入與建設(shè)在多大程度上改善了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，是政府生態(tài)工程成效評(píng)估的重要依據(jù)。大區(qū)域尺度上生態(tài)工程成效的識(shí)別與量化一直是國內(nèi)外研究的難點(diǎn)和關(guān)注的核心問題。”王克林告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者。
亞熱帶所是上世紀(jì)90年代開始廣西環(huán)江縣科技扶貧工作的。亞熱帶所一邊扶貧，一邊開展喀斯特峰叢洼地景觀結(jié)構(gòu)和水土過程的研究?？茖W(xué)家們的眼睛就像一個(gè)長焦鏡頭，聚焦水土過程的微觀鏡像后，又拉長鏡頭擴(kuò)大視野。這次成果，是在之前研究基礎(chǔ)上的大區(qū)域尺度的研究。
科研人員驚喜地發(fā)現(xiàn)，生態(tài)工程還獲得了讓中國西南喀斯特區(qū)域成為全球重要碳匯的額外效益。
“工程實(shí)施后，僅滇桂黔三省區(qū)植被地上生物量固碳就增加了9%，相比2010~2050年中國森林固碳潛力，生態(tài)工程背景下西南喀斯特地區(qū)可能有巨大的固碳潛力；揭示了喀斯特區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)演變與氣候變化、生態(tài)工程建設(shè)強(qiáng)度等的關(guān)聯(lián)機(jī)制?！蓖瘯詡ゲ┦空f。
岳躍民補(bǔ)充道：“西南喀斯特地區(qū)植被整體恢復(fù)較慢，本研究表明即便是不利氣候條件下、大規(guī)模的生態(tài)保護(hù)與建設(shè)工程投入也能緩解氣候變化對(duì)西南喀斯特地區(qū)脆弱生態(tài)系統(tǒng)的影響，加快喀斯特地區(qū)植被結(jié)構(gòu)與功能的恢復(fù)。不過，我們還需進(jìn)一步開展更為直接的評(píng)估，考慮更多因素的影響?！?/p>
由于地質(zhì)背景與人類活動(dòng)強(qiáng)度的差異，西南三省區(qū)中廣西峰叢洼地區(qū)域植被恢復(fù)最為顯著，貴州喀斯特高原次之，云南斷陷盆地最慢。
生態(tài)與脫貧“雙贏”
讓生態(tài)圈拍手稱贊更深層次的原因是科學(xué)家們?cè)诃h(huán)江的付出。這篇文章的數(shù)據(jù)來源于他們二十年的觀測、試驗(yàn)、探索、示范、推廣的生態(tài)工程成果。中國政府在生態(tài)工程上投入了大量人力、財(cái)力，而王克林他們的研究則清晰地展示了生態(tài)工程對(duì)中國西南喀斯特地區(qū)植被的大尺度積極效應(yīng)，這樣一個(gè)顯著的結(jié)果極其鼓舞人心。
環(huán)江縣是毛南族世居發(fā)祥地、世界自然遺產(chǎn)地、國家級(jí)生態(tài)示范區(qū)、滇桂黔石漠化集中連片特困地區(qū)片區(qū)縣，也是廣西區(qū)28個(gè)國家級(jí)貧困縣之一。
“由于人口密度大，人類活動(dòng)干擾對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重，石漠化不斷加劇，土壤流失嚴(yán)重，部分地區(qū)一方水土養(yǎng)不了一方人?！蓖蹩肆终f。
亞熱帶所緊緊圍繞生態(tài)功能提升與民生改善目標(biāo)，開展石山丘陵區(qū)坡地水土綜合整治技術(shù)集成和模式示范、巖溶丘陵山地草食畜牧業(yè)模式構(gòu)建與示范、生態(tài)模式的優(yōu)化與生態(tài)衍生產(chǎn)業(yè)的培育等研究與示范，形成了可復(fù)制、可推廣、可持續(xù)的生態(tài)產(chǎn)業(yè)。
“我們推廣牧草的種植屬于保護(hù)性種植，讓石漠化的土壤表層能夠形成結(jié)皮，20年不擾動(dòng)，減少侵蝕，有效保持了水土，生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益比退耕還林效益還好?！蓖蹩肆指嬖V記者。
在環(huán)江縣古周村，科學(xué)家借助種草養(yǎng)牛示范基地，讓石頭山上的牧草茂盛起來，讓農(nóng)民的腰包鼓了起來。最近5年，示范區(qū)水土流失減少30%、植被蓋度提高20%以上，替代型草食畜牧業(yè)等生態(tài)衍生產(chǎn)業(yè)讓貧困戶年均增收15%。生態(tài)扶貧帶動(dòng)精準(zhǔn)扶貧，實(shí)現(xiàn)減貧脫貧和生態(tài)文明建設(shè)的“雙贏”讓在貧窮中掙扎了幾十年的喀斯特人終于有理由相信，科技扶貧與生態(tài)保護(hù)，都將為他們帶去幸福。
中國南方喀斯特保護(hù)的典型案例
20年來，科研人員在艱苦的條件下建立的環(huán)江喀斯特生態(tài)系統(tǒng)觀測研究站（以下簡稱環(huán)江站），也從簡陋到現(xiàn)代、由規(guī)模擴(kuò)展到質(zhì)量提高、從臺(tái)站獨(dú)立發(fā)展到多觀測網(wǎng)點(diǎn)互聯(lián)?，F(xiàn)在的環(huán)江站已建成體系較為完整、設(shè)施較為先進(jìn)的野外觀測試驗(yàn)研究平臺(tái)，通過觀測和試驗(yàn)積累了大量的第一手野外科學(xué)數(shù)據(jù)，取得了一系列重要的創(chuàng)新成果，為西南喀斯特地區(qū)生態(tài)建設(shè)作出了重大貢獻(xiàn)。
“環(huán)江樣本”作為中國南方喀斯特保護(hù)的典型案例，受到多位地學(xué)遺產(chǎn)保護(hù)專家的肯定，一些專家表示，環(huán)江喀斯特是“目前保護(hù)狀況最好的喀斯特地區(qū)之一”。
國際上更是出臺(tái)了未來發(fā)展和促進(jìn)地學(xué)保護(hù)的國際合作共識(shí)《環(huán)江宣言》?！董h(huán)江宣言》認(rèn)為，環(huán)江喀斯特在自然景觀、地貌發(fā)育、生物生態(tài)和人文景觀等方面對(duì)中國南方喀斯特的世界自然遺產(chǎn)價(jià)值、完整性和保護(hù)管理作出了突出貢獻(xiàn)，遺產(chǎn)地的保護(hù)管理思路與成效，尤其是在法規(guī)制度建設(shè)、保護(hù)管理體系建設(shè)、社區(qū)參與和生物多樣保護(hù)等方面取得較大突破。
“從政治任務(wù)到應(yīng)用研究，再到社會(huì)需求問題深化的應(yīng)用基礎(chǔ)探索，這是野外臺(tái)站可持續(xù)能力的體現(xiàn)。”王克林對(duì)此深有體會(huì)。
從環(huán)江站作出的這篇重磅文章不難看出，野外臺(tái)站的作用往往要經(jīng)過較長時(shí)間之后才能充分顯示出來。由于其觀測、研究對(duì)象復(fù)雜，變化緩慢且難以人工模擬和調(diào)控，一個(gè)野外臺(tái)站在短期內(nèi)也許不能很快產(chǎn)出大成果，發(fā)大文章。亞熱帶所的科學(xué)家們圍繞著國家需求和科學(xué)目標(biāo)長期堅(jiān)持，不斷積累著數(shù)據(jù)。記者注意到，近幾年環(huán)江站經(jīng)常產(chǎn)出一些看起來很“小”的成果，而這篇文章則是利用長期積累的數(shù)據(jù)和通過綜合集成產(chǎn)出的大成果。與此同時(shí)，也在國家需求和地方需求上發(fā)揮了大的影響，為美麗中國建設(shè)提供了西南喀斯特地區(qū)范例。