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创新点亮青春|逐沙觅绿、寻梦草原的水科人

发布时间: 2019-08-08 来源:

那是一抹夜色里与星光相伴而行的赶路身影,那是一缕晨曦中与阳光交相辉映的明灭火苗,那是谁?那是一群坚守在祖国北疆保护着牧区生态环境的守护神,是艰苦奋斗在牧区草原上逐沙觅绿的水科人。浩瀚沙漠、茫茫戈壁、广阔草原处处留下了他们的足迹,他们克服了哪些困难?取得了什么成果?做出了哪些贡献?接下来为您讲述他们的故事。

故事的主角是中国水科院牧区水科所“草地土壤侵蚀与生态修复”创新团队,带头人郭建英博士是内蒙古草原英才青年创新人才和中国水科院杰出青年。在他的带领下,这支团队从零开始,不畏艰辛、吃苦耐劳,锐意进取,勇于创新,在入黄风沙过程研究、草地土壤侵蚀与生态修复方面迈出了坚实的一步。

践行初心,愿以青春献水利

2010年,郭建英从北京林业大学毕业,来到了牧区水利科学研究所,从事水土保持研究工作。入职不久,赶上黄河上游开发黑三峡(大柳树)水库。当时人们对黄河沿岸的环境变迁以及对风沙输移规律的系统研究不够,缺乏大量第一手长序列实测资料,仅乌兰布和沙漠段的入黄量就有从16万吨到1.2亿吨等多个估算值,数据悬殊巨大。专家学者们对风沙入黄的机理和量值存在较大的分歧和争议,导致相关的治理方案和措施难以定夺。

图1 流动沙丘直接入黄

为了科学合理的估算入黄风沙量,郭建英带领团队成员一头扎进了荒无人烟的刘拐子沙头,开展入黄风积沙量的研究。这一扎就是8年,且每年三分之一以上的时间都在野外工作,风吹日晒,工作条件十分艰苦。

图2 入黄风沙观测途中

这支青年团队平均年龄不到39岁,由郭建英、李锦荣、刘铁军、张铁钢、董智及5位硕士研究生组成。面对艰苦的野外环境和零基础的试验条件,郭建英鼓励队员们说:“我们要不畏艰难、凝心聚力、勇于探索、敢于创新,始终保持为牧区水利事业奋斗的初心”。

逐沙追梦,勇敢探索

--环境恶劣--

“穷荒绝漠鸟不飞”,牧区水科人正是身处在这样险恶的环境下,披荆斩棘、义无反顾的探索征服、逐沙追梦。罗布泊、塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠、巴丹吉林沙漠、库木塔格沙漠已成为他们日常的工作场所。而每年正月,当人们还在阖家团圆时,这支青年队伍便已告别家人,开始新一轮的野外观测和试验工作。在荒无人烟的地方,自带的干粮,馒头、面包、烤馕便是一天的伙食,有时还需顶着40度的烈日,在沙漠中艰难行走。

图3  风餐露宿的科研工作者

---交通不便---

实验观测场距离磴口县约20公里,汽车行进在连车辙都没有的沙漠里,常常陷入沙坑中,动弹不得。肩扛、手提仪器设备进入观测场是常有的画面,仅3公里的路程需要团队人员花费6个小时来回搬运5趟,才能将实验器材运送至测试地点。

图4  徒步搬运实验器材

---等风来---

“你是风儿,我是沙,缠缠绵绵绕天涯”,这并非是追求美丽姑娘的浪漫情调,而是团队人员等风时的深深期盼。野外的风有着少女般的脾气,时而矜持,时而狂暴,风速瞬息万变,全无规律可循。这是野外观测风强和风沙流在近地表垂直分布规律研究的难点。

图5  风沙流结构观测

为了获得大量的具有统计学意义的详实数据,科技人员以天气预报为参考,以风为令,见沙为号,一手紧紧攥着记录仪,一边观测着集沙仪,向钉子一样坚守在观测点上。忍受着春天的风沙、夏日的酷暑和冬天的严寒。

图6  等风的日子苦中作乐

黄河内蒙古河段地处黄河流域最北端,冬季气候特别寒冷,最低气温临河可达-35.30℃,即便如此,科研工作者仍忍受着刺骨的寒风踏冰而行。

图7 冬季冰面输沙取样

有时夜里仍然需坚守在沙窝子里等候大风。观测队员说:“沙漠昼夜温差大,月光洒在脸上更加感受到寒意与荒凉,每每这个时候,真是举头望明月,低头思故乡。想着父母的挂念,想着临走前孩子那声‘爸爸什么时候回来?’ 心里就酸酸的,但会坚持下去等风来,风来了沙就来了,沙来了数据就有了,离家的脚步也就近了。”

图8 沙尘暴天气取样

八年坚守,硕果累累

功夫不负有心人,在国家自然科学基金、水利部公益性行业科研专项、中国水科院科研专项等项目的支撑下,经过8年的观测研究,取得了60多万条第一手基础资料,初步摸清了黄河乌兰布和沙漠段沿岸的风沙流结构、沙丘形态、沙丘运移规律、土地利用等方面的情况,为科学、准确回答该区域入黄风积沙量提供了扎实的基础依据,得到业内的广泛认可。研究成果发表在Geomorphology、农业工程学报、中国沙漠等国内外期刊,对推动风沙物理学不同下垫面风沙运移过程的研究,具有极其重要的意义。

图9  不同下垫面风沙输移观测

图10 入黄风沙不同时空尺度研究

披荆斩棘,砥砺前行

近些年,党和国家越来越重视草原牧区的生态环境问题,为了摸清我国广大牧区的生态环境现状,郭建英和他的团队从2017年开始,每年夏天7月中旬开始对牧区草原的植被、土壤、水资源、人畜饮水、牧民生活现状开展调查研究。两年的时间里他们行程5万多公里,日行程远达600多公里,涉足新疆、宁夏、内蒙古等8省(自治区)的广大草原牧区。

图11  新疆喀什地区植被资源调查

通过近两年多的大量野外调查,基本掌握了我国荒漠地区的植被分布情况及经济物种的空间分布和利用价值,为保护和改善脆弱的生态环境提供了重要的支撑。

图12 水土保持生态修复功能型植物筛选

图13 景观绿化美化环境功能植物筛选

不忘初心使命,永葆家国情怀

牧科水利人屹立在风沙之中,于风沙中接受大自然的洗礼,是什么让他们如此不畏艰难,勇于探索,无私奉献?是水科人用自己的初心与自然环境相抗衡的坚持与责任,是内心的家国情怀,是对国家富强、人民幸福所展现出来的理想追求。

不忘初心就是要永久奋斗,今年团队的目标是继续向青藏高原进发,对高原的植被组成、结构、功能、利用情况及人类活动影响等方面深入开展调查研究。逐梦的号角已经吹响,探索的青春正在绽放!

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