如何在黃土高原開展植被修復

　　——鑫報記者走進中科院寒旱所皋蘭生態(tài)與農業(yè)綜合試驗站

　　7月，蘭州北面的山巒綠了，那郁郁蔥蔥的林地和蔥蘢起伏的曠野，十分誘人。這些綠化從哪里來？

　　我們從北龍口公路兩側看到的答案是，許多企事業(yè)單位都在為綠化添磚加瓦，那掩映在山林間的單位林標牌，讓人看到蘭州南北兩山綠化的力量。

　　從幾十年前的背冰上山，到今日連綿的森林，蘭州南北兩山的綠化，創(chuàng)造了黃土高原西部綠化荒山的奇跡。

　　而成就這一奇跡的是千千萬萬的建設者。

　　這就是中科院在黃土高原西部設立的唯一一個生態(tài)修復試驗站——皋蘭生態(tài)與農業(yè)綜合試驗站。

　　今年3月，蘭州市南北兩山環(huán)境綠化工程指揮部副總指揮張志勇，在接受媒體采訪時說，蘭州已規(guī)劃黃河中上游生態(tài)修復蘭州試驗區(qū)項目，該項目實施期限為10年，總規(guī)模800多萬畝，以解決黃河中上游地區(qū)生態(tài)環(huán)境問題。

　　在鮮花絢爛的季節(jié)里，我們采訪了他們。記者 王占東/文 馬朋藝/圖

　　3畝地里的3個試驗場

　　7月19日，一個風輕云淡的日子。我們在皋蘭生態(tài)與農業(yè)綜合試驗站兩位年輕的女博士、助理研究員張麗華、何玉惠帶領下，出蘭州北龍口向北行去，連綿起伏的山巒從眼前掠過，綠色的植被將山脈點綴成一片黛青。

　　車子行進了約十幾分鐘，兩位女博士提醒：“前面有個向西的路口，就從那兒上山！”入路口，這是一條爬伸至山頂?shù)莫M窄土路，幾折幾繞后，車子到了山頂，這是一片綠色的高坪。

　　張麗華說：“這就是我們的試驗站，眼前有幾個植被試驗小區(qū)。”

　　“試驗小區(qū)”。記者聽到了此行的首個專業(yè)術語。張麗華笑著說：“這是我們的稱呼，其實就是試驗場地。”

　　我們來到了一塊約3畝地大小的坪地前，這是一個由草和稀疏灌木組成的綠地，若非博士指引，一般人來到這里，不會想到是一塊研究植被恢復的試驗田。

　　走近看，草地上有一個個用水泥框起來的矩形方塊，里面是野生的草叢，每個方塊跟前的外面，還挖一個可容圓桶的小坑，細看，在矩形方塊與坑間還有一個埋在土里的黑色水管。

　　“這是干什么的？”

　　張麗華介紹，這是雨水集流試驗，你看這些框起來的草叢上面鋪著礫石，且每個矩形框內按礫石大小依次排開，主要是觀測不同地表覆蓋對徑流、集水效率的影響，而矩形框前的坑是個積水槽，連接矩形框與積雨槽的膠管，像平房頂部的下水口，可將這一單位面積草地的降雨產(chǎn)生的徑流，匯到積雨槽，可定量分析不同地表覆蓋下的降雨徑流量，并用收集的雨水澆灌植物，觀測長勢。

　　在該試驗小區(qū)東南側，是幾株大小不一的小樹，并按樹干、冠幅大小一次排開，且每株根部由土埂擋起一個坑槽，坑里還有一個插在地下的直徑約4厘米的膠管。這也是一個實驗小區(qū)？

　　何玉惠介紹，這是個灌木截流試驗小區(qū)。樹根部挖出的坑也是積雨槽，主要觀測不同樹干、冠幅對降雨截留量的影響。根部埋設的圓管，用來測定土壤在不同時段的含水量。不要小看這個只冒出個頭的圓管，深度最長有兩三米呢，這是提前用專業(yè)設備下鉆后，再裝上這膠管的，要測定附近土壤水分時，將一個叫中子儀的儀器探頭伸下去，可測出不同深度的土壤水分。

　　繞過該試驗小區(qū)來到南面，從東向西，一個個人為建設的起于地面的斜坡依次排列開來，從最低的地面起，每個斜坡坡度逐級升高，西邊最高的近3米，像個斜坡式小房子，每個斜坡上種植著草叢。張麗華介紹，這是雨水集流的坡度試驗小區(qū)?？蓽y定同一區(qū)域內不同坡度對地表徑流、土壤蒸發(fā)及植被的影響。

　　在約3畝的坪地上，就設定著三個類型的植被試驗小區(qū)。

　　當我們再次打量這個看似平凡的草地時，忽然發(fā)現(xiàn)在地南頭的空地上還豎一個約半米高的立柱。何玉惠介紹，那是一個虹吸式雨量計！走近一看，“虹吸式雨量計、天津市氣象海洋儀器廠制造”的字眼印刻于柱體上。

　　何玉惠介紹，雨量計上方是一個收集雨水的漏斗，雨水漏到內部的一個自動記錄設備上后，可記錄到降水時間、降水量，這樣就可算出降水強度，這個雨量計可測出這片試驗區(qū)的降水情況。

　　處在山坡間的科研室

　　走出草地，我們沿著蜿蜒的土路，向東北行進。不久，我們看到了皋蘭生態(tài)與農業(yè)綜合試驗站的房舍，一處坪地上，有兩排一層的房子，前一排是新建的辦公、科研用房，新房后是一片蘋果林。過蘋果林，是第二排房子，這是一排老舊的瓦房，幾個工人在忙碌著，這里還是常住工人的生活區(qū)。

　　在房子中間的墻上，我們見到了一個匾牌，雖然墻壁和牌子顯得老舊，但牌子上的信息一眼望去便讓人肅然起敬。“國家863計劃智能化農業(yè)信息技術應用示范工程”的信息印在上面。房子與蘋果林間的空地上，有一個類似三輪車車斗的設施。張麗華講，這是可自動升降、用來模擬不同坡度的裝置，配合人工模擬降雨器使用，可在上面鋪設土壤，能模擬測定一地同一降水條件下，不同坡度和土壤厚度的雨水入滲、地表徑流等。

　　人工降雨模擬器對面，一間房子的門沒有落鎖，兩位博士推開門說，這里面堆放著多種小型試驗器材。何玉惠指著桌上一個橡膠箱子說，里面裝的是一個測量土壤水分的儀器，名叫TDR，跟前面說的中子儀功能相近。何玉惠打開箱子，這是一個由讀表儀和線路相連的儀器，線終端是個棒式設備，左手拿著設備的把子，右手握著設備一抽，外面的罩子被取掉，里面是一個棒式探測儀器，它可測出土壤水分等數(shù)據(jù)。

　　為南北兩山的側柏生長做試驗

　　走出試驗站院子，我們來到東南側的坪上，這里是一片郁蔥的側柏林。

　　張麗華介紹，這是一種耐旱的常綠樹木，在蘭州南北兩山綠化中多見。這片林地是側柏礫石覆蓋試驗小區(qū)，即在樹基部進行了不同的礫石覆蓋，研究不同粒徑、厚度的礫石覆蓋下的側柏生長狀況。

　　在此基礎上，整片林地還有著不同行距、株距的設置，進一步觀測不同密度下側柏的長勢。這是個既能觀測同一地區(qū)不同礫石覆蓋下側柏生長的試驗小區(qū)，又是一個觀測不同密度下側柏生長的試驗小區(qū)。

　　“這里的每個山坡上都有我們的試驗小區(qū)”

　　走出側柏林，沿坪地向北，我們來到一個由三面山坡相連的山頂。站在上面，山下的道路清晰可見，但忽然看一下眼前的山谷，則有種恐高感。

　　張麗華說：“這里的每個山坡上都有我們的試驗小區(qū)。”此話讓記者一驚。若非提醒，外行人站在這里，除了欣賞這里的坡度美，很難想到這里也是科研場地。

　　“看見沒，這三個連在一起的山坡，既有陽坡、陰坡，又有半陽半陰坡，地形不同，山坡的蒸發(fā)量、光照時間都不一樣，植被組成、長勢也不一樣。”帶著提醒，我們再次打量眼前的山，確實發(fā)現(xiàn)了植被的區(qū)別。

　　看見對面坡上一個個砌成的小槽子了嗎？那都是2米x4米的徑流觀測場，槽下是覆蓋了地膜的雨水收集桶，能觀測同一地形不同植被覆蓋下的地表徑流、泥沙量等，每次降水后都會有專業(yè)人員來取樣。經(jīng)多年觀測，可總結出相關數(shù)據(jù)，為提出植被修復和建設的科學方案打下理論基礎。

　　張麗華介紹，在徑流觀測場東側，有一區(qū)域是自然山坡，有一區(qū)域挖了一個個坑槽，那個坑槽叫魚鱗坑。魚鱗坑，是一種水土保持造林整地方法，在較陡的梁峁坡面和支離破碎的溝坡上沿等高線自上而下的挖半月型坑，呈品字形排列，形如魚鱗，故稱魚鱗坑。經(jīng)觀測，可得出同一山坡有無魚鱗坑情況下，植被生長情況的異同，還能對不同坡向的山坡采用魚鱗坑輔育植被的適宜性進行評價。

　　“再看我們腳下的山坡，這里是我做的降水梯度試驗，與對面觀測場相比，在矩形的徑流觀測場上，搭建了不同遮雨比例的遮雨棚，雨水會從遮雨棚收集到設在跟前的收集桶內。不僅能觀測到降水量、徑流量，還能觀測到人為改變降水后，對植被、土壤養(yǎng)分、水分等的影響。”張麗華說。

　　其中，還采用專業(yè)儀器觀測了土壤表面的二氧化碳排放。為何要測量土壤碳釋放量？張麗華講，主要研究大氣二氧化碳含量與土壤碳含量的關系。二氧化碳是一種溫室氣體，它不僅存于空氣，還存于土壤，土壤是個巨大的碳庫。全球面臨氣候變化問題，溫室效應的主要原因是碳排放的增加，通過這個觀測，可了解土壤碳排放情況及其對溫室效應的影響。

　　之后，我們沿著陡峭的山坡回到山頂往回走，在另一個山坡上，我們發(fā)現(xiàn)了許多長勢較旺的小灌木下也放置了一些白色的塑料管，用手一提，這是一個戴塑料帽兒的圓形塑料管。這里也有學問？何玉惠講，這是插入地面的觀測管道，這是用來觀測土壤含水量的。這種植物名叫檸條，是蘭州南北兩山綠化中的主要灌木之一。這種植物是防風固沙，保持水土的優(yōu)良樹種，還能很好地改善土壤。在距灌叢中心不同距離設了觀測水分的管子，可了解距灌木不同距離的土壤含水量，以及不同類型灌叢對徑流的影響。也利于觀測灌叢對其下面草本植物的影響，這其中存在著奇特的灌叢沃島效應。

　　此外，何玉惠博士還進行了氮沉降試驗，以觀測植物生長對氮素添加的響應。隨著工農業(yè)的發(fā)展，空氣中一些含氮的化合物會隨著降塵、降水等落到地面，對土壤養(yǎng)分及植物生長產(chǎn)生影響，通過采集這些信息，得出植被生長、栽培的相關信息。

　　為現(xiàn)代農業(yè)提供高新科技

　　在站內，我們還看到了一個服務于農業(yè)的集雨、覆蓋試驗場。在一片農田里，分布大小不同的矩形砂田、壟溝組成的集雨、覆蓋試驗場。這里既有蘭州有名的壓砂田，又有壟膜溝覆蓋田，還有壓砂與壟溝膜覆蓋組合田，將充分集雨、覆蓋技術展現(xiàn)了出來。

　　在約一分地的試驗場上，從原始土地，到純鋪礫石的砂田、純鋪壟膜的田、礫石與壟膜同鋪的田、鋪礫石不鋪壟膜的田及鋪壟膜不鋪礫石的田等，依次排開，反映壓砂田與壟膜覆蓋各種結合下的植被生長、雨水集流、保墑等情況。

　　尤其是為了展現(xiàn)對土壤墑情保持的程度，科研人員還細致到不同礫石直徑下的砂田，對土壤墑情保持的展示。

　　該試驗場南側，是一片壓砂田的瓜地。遠看去，礫石之上是綠色蔥蘢的西瓜秧，瓜秧下的礫石上，一個個西瓜靜靜地生長。

　　而就是這樣誘人的一片砂田瓜地也有著自己的奧妙。走近看，不同直徑礫石的鋪設地面上，瓜秧和瓜也有差別，西瓜地默默地向人們展現(xiàn)著集雨技術的差別。

　　我們來到瓜地中間，還被立在那里的一個虹吸式雨量計吸引，這是一個專門測量瓜地降水量的儀器。雨量計前，是個用水泥砌成的半平方大小的蓄水池。張麗華講，這是用來觀測蒸發(fā)量的專門設備。

　　對面，是幾排作物大棚。記者來到一個大棚前發(fā)現(xiàn)，棚內栽種著一排排切花百合，并規(guī)則地生長在一個個基座上，基座上是人工堆積的農家肥，每個基座前還貼有植物品種的名稱標簽，這是一個花卉作物試驗棚。兩位博士講，這是站內的農業(yè)育種大棚，也是站內科研的一個重要方向。

　　皋蘭生態(tài)與農業(yè)綜合試驗站，占地600多畝。十幾年來，一直在研究如何在黃土高原西部開展植被修復。近年來研究的雨養(yǎng)植被技術，在南北兩山的綠化中得到了采用。

　　這次采訪，我們只看到了部分實驗田。下山的路上，我們從兩位女博士那里了解到，他們?yōu)榱俗鲈囼?，?jīng)常乘公交班車來往蘭州與忠和間，沿著山路步行上山采集數(shù)據(jù)，有時需要幾天，中午都靠從家中帶的干糧充饑，這種對科研的嚴謹、勤勞精神，讓人看到了皋蘭生態(tài)與農業(yè)綜合試驗站的科研力量。（更多內容請點擊大西北網(wǎng)http://www.578011.com/）