如何在黄土高原开展植被修复

　　——鑫报记者走进中科院寒旱所皋兰生态与农业综合试验站

　　7月，兰州北面的山峦绿了，那郁郁葱葱的林地和葱茏起伏的旷野，十分诱人。这些绿化从哪里来？

　　我们从北龙口公路两侧看到的答案是，许多企事业单位都在为绿化添砖加瓦，那掩映在山林间的单位林标牌，让人看到兰州南北两山绿化的力量。

　　从几十年前的背冰上山，到今日连绵的森林，兰州南北两山的绿化，创造了黄土高原西部绿化荒山的奇迹。

　　而成就这一奇迹的是千千万万的建设者。

　　这就是中科院在黄土高原西部设立的唯一一个生态修复试验站——皋兰生态与农业综合试验站。

　　今年3月，兰州市南北两山环境绿化工程指挥部副总指挥张志勇，在接受媒体采访时说，兰州已规划黄河中上游生态修复兰州试验区项目，该项目实施期限为10年，总规模800多万亩，以解决黄河中上游地区生态环境问题。

　　在鲜花绚烂的季节里，我们采访了他们。记者 王占东/文 马朋艺/图

　　3亩地里的3个试验场

　　7月19日，一个风轻云淡的日子。我们在皋兰生态与农业综合试验站两位年轻的女博士、助理研究员张丽华、何玉惠带领下，出兰州北龙口向北行去，连绵起伏的山峦从眼前掠过，绿色的植被将山脉点缀成一片黛青。

　　车子行进了约十几分钟，两位女博士提醒：“前面有个向西的路口，就从那儿上山！”入路口，这是一条爬伸至山顶的狭窄土路，几折几绕后，车子到了山顶，这是一片绿色的高坪。

　　张丽华说：“这就是我们的试验站，眼前有几个植被试验小区。”

　　“试验小区”。记者听到了此行的首个专业术语。张丽华笑着说：“这是我们的称呼，其实就是试验场地。”

　　我们来到了一块约3亩地大小的坪地前，这是一个由草和稀疏灌木组成的绿地，若非博士指引，一般人来到这里，不会想到是一块研究植被恢复的试验田。

　　走近看，草地上有一个个用水泥框起来的矩形方块，里面是野生的草丛，每个方块跟前的外面，还挖一个可容圆桶的小坑，细看，在矩形方块与坑间还有一个埋在土里的黑色水管。

　　“这是干什么的？”

　　张丽华介绍，这是雨水集流试验，你看这些框起来的草丛上面铺着砾石，且每个矩形框内按砾石大小依次排开，主要是观测不同地表覆盖对径流、集水效率的影响，而矩形框前的坑是个积水槽，连接矩形框与积雨槽的胶管，像平房顶部的下水口，可将这一单位面积草地的降雨产生的径流，汇到积雨槽，可定量分析不同地表覆盖下的降雨径流量，并用收集的雨水浇灌植物，观测长势。

　　在该试验小区东南侧，是几株大小不一的小树，并按树干、冠幅大小一次排开，且每株根部由土埂挡起一个坑槽，坑里还有一个插在地下的直径约4厘米的胶管。这也是一个实验小区？

　　何玉惠介绍，这是个灌木截流试验小区。树根部挖出的坑也是积雨槽，主要观测不同树干、冠幅对降雨截留量的影响。根部埋设的圆管，用来测定土壤在不同时段的含水量。不要小看这个只冒出个头的圆管，深度最长有两三米呢，这是提前用专业设备下钻后，再装上这胶管的，要测定附近土壤水分时，将一个叫中子仪的仪器探头伸下去，可测出不同深度的土壤水分。

　　绕过该试验小区来到南面，从东向西，一个个人为建设的起于地面的斜坡依次排列开来，从最低的地面起，每个斜坡坡度逐级升高，西边最高的近3米，像个斜坡式小房子，每个斜坡上种植着草丛。张丽华介绍，这是雨水集流的坡度试验小区。可测定同一区域内不同坡度对地表径流、土壤蒸发及植被的影响。

　　在约3亩的坪地上，就设定着三个类型的植被试验小区。

　　当我们再次打量这个看似平凡的草地时，忽然发现在地南头的空地上还竖一个约半米高的立柱。何玉惠介绍，那是一个虹吸式雨量计！走近一看，“虹吸式雨量计、天津市气象海洋仪器厂制造”的字眼印刻于柱体上。

　　何玉惠介绍，雨量计上方是一个收集雨水的漏斗，雨水漏到内部的一个自动记录设备上后，可记录到降水时间、降水量，这样就可算出降水强度，这个雨量计可测出这片试验区的降水情况。

　　处在山坡间的科研室

　　走出草地，我们沿着蜿蜒的土路，向东北行进。不久，我们看到了皋兰生态与农业综合试验站的房舍，一处坪地上，有两排一层的房子，前一排是新建的办公、科研用房，新房后是一片苹果林。过苹果林，是第二排房子，这是一排老旧的瓦房，几个工人在忙碌着，这里还是常住工人的生活区。

　　在房子中间的墙上，我们见到了一个匾牌，虽然墙壁和牌子显得老旧，但牌子上的信息一眼望去便让人肃然起敬。“国家863计划智能化农业信息技术应用示范工程”的信息印在上面。房子与苹果林间的空地上，有一个类似三轮车车斗的设施。张丽华讲，这是可自动升降、用来模拟不同坡度的装置，配合人工模拟降雨器使用，可在上面铺设土壤，能模拟测定一地同一降水条件下，不同坡度和土壤厚度的雨水入渗、地表径流等。

　　人工降雨模拟器对面，一间房子的门没有落锁，两位博士推开门说，这里面堆放着多种小型试验器材。何玉惠指着桌上一个橡胶箱子说，里面装的是一个测量土壤水分的仪器，名叫TDR，跟前面说的中子仪功能相近。何玉惠打开箱子，这是一个由读表仪和线路相连的仪器，线终端是个棒式设备，左手拿着设备的把子，右手握着设备一抽，外面的罩子被取掉，里面是一个棒式探测仪器，它可测出土壤水分等数据。

　　为南北两山的侧柏生长做试验

　　走出试验站院子，我们来到东南侧的坪上，这里是一片郁葱的侧柏林。

　　张丽华介绍，这是一种耐旱的常绿树木，在兰州南北两山绿化中多见。这片林地是侧柏砾石覆盖试验小区，即在树基部进行了不同的砾石覆盖，研究不同粒径、厚度的砾石覆盖下的侧柏生长状况。

　　在此基础上，整片林地还有着不同行距、株距的设置，进一步观测不同密度下侧柏的长势。这是个既能观测同一地区不同砾石覆盖下侧柏生长的试验小区，又是一个观测不同密度下侧柏生长的试验小区。

　　“这里的每个山坡上都有我们的试验小区”

　　走出侧柏林，沿坪地向北，我们来到一个由三面山坡相连的山顶。站在上面，山下的道路清晰可见，但忽然看一下眼前的山谷，则有种恐高感。

　　张丽华说：“这里的每个山坡上都有我们的试验小区。”此话让记者一惊。若非提醒，外行人站在这里，除了欣赏这里的坡度美，很难想到这里也是科研场地。

　　“看见没，这三个连在一起的山坡，既有阳坡、阴坡，又有半阳半阴坡，地形不同，山坡的蒸发量、光照时间都不一样，植被组成、长势也不一样。”带着提醒，我们再次打量眼前的山，确实发现了植被的区别。

　　看见对面坡上一个个砌成的小槽子了吗？那都是2米x4米的径流观测场，槽下是覆盖了地膜的雨水收集桶，能观测同一地形不同植被覆盖下的地表径流、泥沙量等，每次降水后都会有专业人员来取样。经多年观测，可总结出相关数据，为提出植被修复和建设的科学方案打下理论基础。

　　张丽华介绍，在径流观测场东侧，有一区域是自然山坡，有一区域挖了一个个坑槽，那个坑槽叫鱼鳞坑。鱼鳞坑，是一种水土保持造林整地方法，在较陡的梁峁坡面和支离破碎的沟坡上沿等高线自上而下的挖半月型坑，呈品字形排列，形如鱼鳞，故称鱼鳞坑。经观测，可得出同一山坡有无鱼鳞坑情况下，植被生长情况的异同，还能对不同坡向的山坡采用鱼鳞坑辅育植被的适宜性进行评价。

　　“再看我们脚下的山坡，这里是我做的降水梯度试验，与对面观测场相比，在矩形的径流观测场上，搭建了不同遮雨比例的遮雨棚，雨水会从遮雨棚收集到设在跟前的收集桶内。不仅能观测到降水量、径流量，还能观测到人为改变降水后，对植被、土壤养分、水分等的影响。”张丽华说。

　　其中，还采用专业仪器观测了土壤表面的二氧化碳排放。为何要测量土壤碳释放量？张丽华讲，主要研究大气二氧化碳含量与土壤碳含量的关系。二氧化碳是一种温室气体，它不仅存于空气，还存于土壤，土壤是个巨大的碳库。全球面临气候变化问题，温室效应的主要原因是碳排放的增加，通过这个观测，可了解土壤碳排放情况及其对温室效应的影响。

　　之后，我们沿着陡峭的山坡回到山顶往回走，在另一个山坡上，我们发现了许多长势较旺的小灌木下也放置了一些白色的塑料管，用手一提，这是一个戴塑料帽儿的圆形塑料管。这里也有学问？何玉惠讲，这是插入地面的观测管道，这是用来观测土壤含水量的。这种植物名叫柠条，是兰州南北两山绿化中的主要灌木之一。这种植物是防风固沙，保持水土的优良树种，还能很好地改善土壤。在距灌丛中心不同距离设了观测水分的管子，可了解距灌木不同距离的土壤含水量，以及不同类型灌丛对径流的影响。也利于观测灌丛对其下面草本植物的影响，这其中存在着奇特的灌丛沃岛效应。

　　此外，何玉惠博士还进行了氮沉降试验，以观测植物生长对氮素添加的响应。随着工农业的发展，空气中一些含氮的化合物会随着降尘、降水等落到地面，对土壤养分及植物生长产生影响，通过采集这些信息，得出植被生长、栽培的相关信息。

　　为现代农业提供高新科技

　　在站内，我们还看到了一个服务于农业的集雨、覆盖试验场。在一片农田里，分布大小不同的矩形砂田、垄沟组成的集雨、覆盖试验场。这里既有兰州有名的压砂田，又有垄膜沟覆盖田，还有压砂与垄沟膜覆盖组合田，将充分集雨、覆盖技术展现了出来。

　　在约一分地的试验场上，从原始土地，到纯铺砾石的砂田、纯铺垄膜的田、砾石与垄膜同铺的田、铺砾石不铺垄膜的田及铺垄膜不铺砾石的田等，依次排开，反映压砂田与垄膜覆盖各种结合下的植被生长、雨水集流、保墒等情况。

　　尤其是为了展现对土壤墒情保持的程度，科研人员还细致到不同砾石直径下的砂田，对土壤墒情保持的展示。

　　该试验场南侧，是一片压砂田的瓜地。远看去，砾石之上是绿色葱茏的西瓜秧，瓜秧下的砾石上，一个个西瓜静静地生长。

　　而就是这样诱人的一片砂田瓜地也有着自己的奥妙。走近看，不同直径砾石的铺设地面上，瓜秧和瓜也有差别，西瓜地默默地向人们展现着集雨技术的差别。

　　我们来到瓜地中间，还被立在那里的一个虹吸式雨量计吸引，这是一个专门测量瓜地降水量的仪器。雨量计前，是个用水泥砌成的半平方大小的蓄水池。张丽华讲，这是用来观测蒸发量的专门设备。

　　对面，是几排作物大棚。记者来到一个大棚前发现，棚内栽种着一排排切花百合，并规则地生长在一个个基座上，基座上是人工堆积的农家肥，每个基座前还贴有植物品种的名称标签，这是一个花卉作物试验棚。两位博士讲，这是站内的农业育种大棚，也是站内科研的一个重要方向。

　　皋兰生态与农业综合试验站，占地600多亩。十几年来，一直在研究如何在黄土高原西部开展植被修复。近年来研究的雨养植被技术，在南北两山的绿化中得到了采用。

　　这次采访，我们只看到了部分实验田。下山的路上，我们从两位女博士那里了解到，他们为了做试验，经常乘公交班车来往兰州与忠和间，沿着山路步行上山采集数据，有时需要几天，中午都靠从家中带的干粮充饥，这种对科研的严谨、勤劳精神，让人看到了皋兰生态与农业综合试验站的科研力量。（更多内容请点击大西北网http://www.dxbei.com/）