来源: 发布时间:2020-11-13
——记中国科学院地球环境研究所研究员金钊
宋 洁
“我家住在黄土高坡,大风从坡上刮过,不管是西北风还是东南风,都是我的歌,我的歌……”。小时候,一首红遍大江南北的歌曲《黄土高坡》,让人们大致了解了黄土高原辽阔、深厚的面貌。再长大些,我们知道了黄土高原是中华文明的重要发源地。再之后,黄土高原似乎就逐渐从人们生活中“消失”,无人再提起。中国科学院地球环境研究所金钊研究员和很多人一样,曾几何时,黄土高原对他来说也是一个陌生词汇。但和很多人不同的是,他的人生后来和黄土高原有了很深的羁绊。跟随他的研究,记者也逐渐对这个文明发源地有了更深的了解和兴趣。
深入黄土高原腹地研究
金钊会从事黄土高原相关研究,这件事他自己从来都没预料过。“小时候几乎不怎么读书,整天和一帮成绩不好的学生混在一起,初中毕业后就有了辍学的念头”。然而,由于年龄小,又没事可做,家里只有把他送到高中。进入高中后,金钊在摸索中,逐渐品尝到读书的乐趣。1998年高中毕业后,他以较高的分数考入了湖北民族学院。虽然大学一般,不过家里人还是很高兴,因为这是他们之前所不敢期盼的。大学毕业后,资源与环境学科出身的他想考取中国科学院的硕士,但天不遂人愿,没考上。然而,他并没有放弃,在历经辗转后,他最终成功进入中国科学院地理科学与资源研究所攻读博士。对于这段经历,金钊感慨道:“人生就是如此,谁都不能预见未来是什么样子”。经过大学和研究生近10年的努力,金钊终于在生态和环境科学领域掌握了较为全面的专业知识。所以他经常跟10岁的儿子开玩笑说:“你爸爸从17岁开始努力,一直努力到现在;你从7岁就开始努力了,你未来一定比我强”。
2008年,金钊顺利从中国科学院地理科学与资源研究所博士毕业。博士毕业后,导师董云社研究员想把他留在北京地理所工作。然而,考虑到妻子在西安工作,因此他也给西安的一些大学和研究单位投了简历。一个非常巧合的机会,他来到中国科学院地球环境研究所参加面试,随后确定跟安芷生院士从事博士后研究。当时,中国科学院地球环境研究所正实施“三个转变”,这种转变为金钊开展现代生态环境研究提供了机会。然而,他博士时所有的研究工作都与黄土毫无关联。这使他的工作一开始就面临一大难题:到底做什么?在初期探索中,金钊感觉非常迷茫。“很痛苦,完全不知道自己应该做些什么,找不到研究方向。”提起当时的无助情景,金钊至今历历在目。
金钊的研究方向是在漫长的4年项目历练后逐渐明确的。当时,虽然研究几乎要从零开始,但身上那股不服输的倔劲儿,让金钊坚持了下来。面对茫然的处境,他掷地有声地说,“既然不知道做什么,那就有什么做什么。”于是,在安芷生院士申请的原“973”项目里,他通过项目秘书的工作,较为全面地了解了第四纪古气候和古环境的知识。随后,在周卫健院士主持的中国科学院重点部署项目“黄土高原近代生态环境的演变与可持续性”中,他又一次担任项目秘书,全面系统地掌握了黄土高原和黄河近代生态环境的变化与可持续发展的知识。通过这个项目,金钊深入了解了黄土高原的自然环境本底、自然和人为因素影响、生物和工程治理等方面的研究工作,成功找到了未来的研究方向:评估黄土高原生物和工程治理的环境效应,辨析自然和人为因素的影响,提出科学合理的治理措施。
摆脱迷茫后,金钊开始在黄土高原研究上持续发力。2017年,他赴美国宾州州立大学进行为期一年的访问,加强对水文和地球关键带方面的认识。同年,他也开始组建自己的科研小团队。目前,团队已有10余人,主要从事三方面研究:一是小流域退耕还林还草及环境效应,主要为坡面退耕还林还草工程提供科学启示;二是沟道治理工程及环境效应,主要为沟道工程治理包括淤地坝、治沟造地等提供科学启示;三是黄土塬区沟道侵蚀演化和固沟保塬,主要为黄土塬的退化萎缩和塬面保护提供科技支撑。
小时候,出生于湖北咸宁丘陵地区的金钊,和小伙伴们在田间打闹时,没时间关心“远在天边”的黄土高原是怎么形成的。不曾想,多年后,金钊成为研究黄土高原生物和工程治理的优秀学者,为黄土高原的绿水青山和水土保持治理做出了自己力所能及的贡献。
黄土高原的未来治理
12年不计风吹雨打的考察研究,金钊对黄土高原爱得深沉。他自豪地说:“黄土高原在我国是一种很特殊的存在。世界上也有类似于黄土高原的地方,但是面积、规模都比较小。”但是近500年来,随着人口加速增长,对土地的需求也不断增加,耕地面积的扩大直接导致黄土高原天然植被遭到严重破坏,水土流失问题严重。
“国家也花了很大精力治理它。”金钊说,“从1950年至今,黄土高原经历了一系列的生物和工程治理措施,包括植树造林、梯田、淤地坝、小流域综合治理、退耕还林还草工程等。尤其是1999年实施的退耕还林还草工程,取得了巨大的成就。近些年,也逐渐出现了一些新的工程治理措施,如治沟造地、固沟保塬等,主要目的还是保持水土,改善生态环境,促进经济社会的可持续发展。”
长期从事黄土高原的研究工作,金钊对这片土地的认识和了解已经深入骨髓。他说,目前黄土塬的保护刻不容缓。虽然黄土塬只占黄土高原总面积的10%左右, 但是黄土塬的地势平坦,易于耕作,有着比黄土高原其他地区更为优越的生产和生活条件。然而,由于其剧烈的沟道侵蚀导致塬面破碎化和分解现象十分严重。以董志塬为例,经过1300多年自然和人类活动的影响,董志塬被蚕食面积高达90多万亩,年平均蚕食约690亩,数据骇人。不仅如此,塬区的破坏导致许多区域随时都有腰斩和消失的危险,一旦防控不到位,届时城镇的人民将危在旦夕。
2018年,国家自然科学基金委员会正式立项启动了长安大学彭建兵院士主持的“黄土高原重大工程灾变机理与防控”项目。在这一重大项目中,金钊主持了“黄土侵蚀灾变机理与固沟保塬工程互馈效应”的课题,专门针对塬区“固沟保塬” 开展研究。在实地考察分析中,金钊及团队充分意识到,黄土塬的问题已不仅是传统的水土保持问题,更是关系到黄土塬区国土安全、民生安全和生态安全的重大社会发展问题。对此,金钊项目组经过多次的野外考察、调研、观测和数据分析,最终发现,塬面快速的城镇化和交通路网的扩张,是导致现在塬面沟道侵蚀加剧和萎缩的元凶。于是在总结董志塬固沟保塬经验的基础上,项目组针对黄土塬区“固沟保塬”工程,提出了固沟保塬6字防治体系:埂、地、池(湖)、管(沟)、井、坝。
金钊介绍说,“黄土高原地区包括341个县(市),人口1.08亿,蕴含丰富的煤炭、石油、天然气和有色金属矿产, 是我国重要的能源重化工基地和旱作农业产区。因此,完善生物和工程治理措施, 推动黄土高原农村和城镇的经济社会发展,治沟的同时治穷,是未来黄土高原综合治理的重要方向”。
难题既是挑战也是动力,未来金钊将把科研工作重点放在黄土塬区的萎缩退化和固沟保塬方面。他说,“黄土塬是黄土高原人民的财富。保护好黄土塬,保护好这片肥沃之地不在千年之后消失,既是科学工作者的责任,也是义务。虽然任务艰巨,道路漫长,吾辈仍将上下而求索”。