——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語(yǔ)音播報(bào)
生態(tài)系統(tǒng)退化,已經(jīng)不再是一個(gè)遠(yuǎn)離我們的“學(xué)術(shù)名詞”——日益嚴(yán)重的森林退化、荒漠化、海洋生態(tài)惡化等,在造成巨大經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí),已經(jīng)嚴(yán)重威脅到我們每一個(gè)人的生活環(huán)境。
“保護(hù)現(xiàn)有自然生態(tài)系統(tǒng),綜合整治和修復(fù)已退化生態(tài)系統(tǒng),構(gòu)建和維持可持續(xù)發(fā)展生態(tài)系統(tǒng),已成為全球性迫切需要解決的重大問題。因此,只有對(duì)受損生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行健康評(píng)估并進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)和優(yōu)化管理,才能實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的最終目標(biāo)。”華南植物園研究員傅聲雷這樣告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者。
傅聲雷是中國(guó)科學(xué)院退化生態(tài)系統(tǒng)植被恢復(fù)與管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。我國(guó)華南地區(qū)因?yàn)榻?jīng)濟(jì)活動(dòng)頻繁,自然生態(tài)系統(tǒng)遭受人類活動(dòng)的劇烈干擾,造成了嚴(yán)重的生態(tài)系統(tǒng)退化。作為地處華南的“國(guó)家隊(duì)”,他所在的實(shí)驗(yàn)室正致力于為華南地區(qū)退化的生態(tài)系統(tǒng)健康診斷和治理。
研究力量雄厚
生態(tài)恢復(fù)作為一種思想,最早由Leppold于1935 年提出。之后,隨著恢復(fù)生態(tài)學(xué)的迅速發(fā)展,已與生物多樣性、全球變化并列為生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的三大研究熱點(diǎn)之一,并成為上世紀(jì)90年代西方國(guó)家生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的十大基礎(chǔ)研究方向之一。
據(jù)介紹,華南植物園在創(chuàng)建國(guó)際一流科學(xué)植物園的同時(shí),開展基礎(chǔ)性、前瞻性和戰(zhàn)略性科學(xué)研究,根據(jù)學(xué)科發(fā)展與國(guó)家需求,華南植物園設(shè)置了6大領(lǐng)域:全球變化與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能領(lǐng)域、環(huán)境退化與生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)領(lǐng)域、植物系統(tǒng)與進(jìn)化生物學(xué)領(lǐng)域、生物多樣性保護(hù)與可持續(xù)利用領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)及食品質(zhì)量安全與植物化學(xué)資源領(lǐng)域、植物種質(zhì)創(chuàng)新與基因發(fā)掘利用領(lǐng)域。
植被恢復(fù)與生態(tài)系統(tǒng)管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室由6大領(lǐng)域中的前兩大領(lǐng)域研究團(tuán)隊(duì)組成,集中了華南植物園在恢復(fù)生態(tài)學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)、植物生理生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)、土壤生態(tài)學(xué)、生態(tài)工程學(xué)、環(huán)境化學(xué)等方面的研究力量,體現(xiàn)了華南植物園在恢復(fù)生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的長(zhǎng)期積累和學(xué)科優(yōu)勢(shì)。
“我們實(shí)驗(yàn)室的特色在于立足華南植物園恢復(fù)生態(tài)學(xué)研究的雄厚優(yōu)勢(shì)和中國(guó)科學(xué)院國(guó)家植物園創(chuàng)新體系建設(shè),重點(diǎn)圍繞我國(guó)熱帶亞熱帶地區(qū)的各類生態(tài)環(huán)境開展生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能與過程,生態(tài)系統(tǒng)退化機(jī)理與健康評(píng)價(jià),退化生態(tài)系統(tǒng)植被恢復(fù)技術(shù)集成與模式優(yōu)化的整合研究。”傅聲雷告訴記者。
據(jù)他介紹,經(jīng)過多年建設(shè),目前實(shí)驗(yàn)室研究力量雄厚,共有研究人員67人,包括研究員19人。
實(shí)踐生態(tài)恢復(fù)理想
傅聲雷介紹,實(shí)驗(yàn)室的研究方向主要有三個(gè)。一是生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能與過程研究。科研人員通過實(shí)地考察和野外模擬控制實(shí)驗(yàn),以鼎湖山自然保護(hù)區(qū)保存完好的常綠闊葉林作為參照系統(tǒng),研究全球環(huán)境變化背景下森林生態(tài)系統(tǒng)關(guān)鍵物質(zhì)循環(huán)過程的演變規(guī)律,探討各生態(tài)因子變化對(duì)生物的影響,闡明健康生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部物種生存和維持機(jī)理以及環(huán)境變化下各生物類群的反應(yīng)與反饋特征。
第二個(gè)方向是生態(tài)系統(tǒng)退化機(jī)理與健康評(píng)價(jià)。該方向主要針對(duì)華南地區(qū)各類脆弱或退化生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)及環(huán)境問題,在進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)類型及退化程度分類的基礎(chǔ)上研究其退化機(jī)理,闡明各類生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)閾值和面臨的健康風(fēng)險(xiǎn),克服其恢復(fù)過程中的物理障礙及生物障礙,提出生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的指示指標(biāo)體系。
第三個(gè)方向側(cè)重于應(yīng)用,即退化生態(tài)系統(tǒng)植被恢復(fù)技術(shù)集成與模式優(yōu)化。通過對(duì)不同生態(tài)系統(tǒng)退化機(jī)理和恢復(fù)過程研究,篩選優(yōu)良適生植物物種,構(gòu)建多種物種配置模式,開發(fā)新型農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)、城市景觀生態(tài)林和海岸帶多功能防護(hù)林示范類型。在此基礎(chǔ)上建立生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理的評(píng)價(jià)體系,擬定實(shí)施對(duì)策和方案,為區(qū)域社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
近年來(lái),實(shí)驗(yàn)室將科研工作聚焦于科研前沿?zé)狳c(diǎn)。
2012年,青年研究員劉菊秀和博士研究生黃文娟等利用大型開頂棚實(shí)驗(yàn)研究了大氣二氧化碳濃度升高(700ppm)和氮沉降增加對(duì)5種植物的葉、莖和根的氮磷比的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)二氧化碳濃度的增加有利于植物體氮磷比的降低;而氮沉降的增加,尤其在二氧化碳濃度升高的背景下,有利于降低固氮植物的氮磷比;對(duì)于非豆科植物,氮沉降的增加僅在實(shí)驗(yàn)的最后一年中降低了荷木的氮磷比;氮磷比的降低主要與植物體磷的增加有關(guān)。該結(jié)果表明在南亞熱帶地區(qū)二氧化碳濃度升高和氮沉降增加可以通過加大對(duì)磷的影響進(jìn)而緩解植物體受磷的限制。相關(guān)研究結(jié)果已發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Global Change Biology。
時(shí)隔一年,傅聲雷研究組也有一項(xiàng)有意思的發(fā)現(xiàn)。他們與美國(guó)佐治亞大學(xué)和美國(guó)環(huán)境保護(hù)署等單位合作,深入研究了蚯蚓對(duì)土壤碳固存的影響機(jī)制,建立了量化蚯蚓對(duì)土壤碳固存凈效應(yīng)的方法體系,發(fā)現(xiàn)雖然蚯蚓表面上通常會(huì)促進(jìn)二氧化碳的排放,但最終卻能明顯促進(jìn)土壤碳固存。該研究成果在Nature多學(xué)科研究期刊《自然—通訊》發(fā)表,并被選為亮點(diǎn)文章。
Leppold提出生態(tài)恢復(fù)的思想后,率先在美國(guó)麥迪遜的廢棄地和威斯康星河沙灘以及海岸廢棄地上進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)實(shí)驗(yàn),在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建了威斯康星大學(xué)種植園景觀。中國(guó)科學(xué)院退化生態(tài)系統(tǒng)植被恢復(fù)與管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們也懷揣著與Leppold相同的夢(mèng)想,在中國(guó)的華南地區(qū)一步步實(shí)現(xiàn)著他們的理想。
© 1996 - 中國(guó)科學(xué)院 版權(quán)所有 京ICP備05002857號(hào)-1 京公網(wǎng)安備110402500047號(hào) 網(wǎng)站標(biāo)識(shí)碼bm48000002
地址:北京市西城區(qū)三里河路52號(hào) 郵編:100864
電話: 86 10 68597114(總機(jī)) 86 10 68597289(總值班室)
編輯部郵箱:casweb@cashq.ac.cn
© 1996 - 中國(guó)科學(xué)院 版權(quán)所有 京ICP備05002857號(hào)-1 京公網(wǎng)安備110402500047號(hào) 網(wǎng)站標(biāo)識(shí)碼bm48000002
地址:北京市西城區(qū)三里河路52號(hào) 郵編:100864
電話: 86 10 68597114(總機(jī)) 86 10 68597289(總值班室)
編輯部郵箱:casweb@cashq.ac.cn
© 1996 - 中國(guó)科學(xué)院 版權(quán)所有
京ICP備05002857號(hào)-1
京公網(wǎng)安備110402500047號(hào)
網(wǎng)站標(biāo)識(shí)碼bm48000002
地址:北京市西城區(qū)三里河路52號(hào) 郵編:100864
電話:86 10 68597114(總機(jī))
86 10 68597289(總值班室)
編輯部郵箱:casweb@cashq.ac.cn