谢怀亮正在监测点给试验植物浇水。甘晓摄■本报记者
甘晓
在新疆古尔班通古特沙漠北沙窝腹地,太阳炙烤着大地。记者乘坐的越野车艰难地穿梭在稀稀拉拉的沙漠植物中,起起伏伏,经过之处扬起巨大的沙尘。司机师傅指着前面清晰的两条轮胎印记说:看!沙漠里本来没有路,我们的车每天进出,都凿出一条路了。他每天一早就把科研人员和学生们送到沙漠里,等到太阳下山,再把他们接回站上。十多分钟后,路旁的沙梁顶上远远出现一个人影,不停地向我们的车队挥手。她便是中科院新疆生地所硕士生李守娟,长期在阜康荒漠生态系统国家野外科学观测研究站工作。这就是我的实验室了!一下车,李守娟便热情地向记者介绍她的工作环境。这里没有明亮的房间、干净的实验台、摆放整齐的玻璃仪器,完全无法和一般意义上的科学实验室联系起来。只有一个接近两米深的沙坑,坑壁被木板简单地装修过,坑底放置着一台科研仪器。李守娟也没有穿白大褂,为了预防晒伤,她身着长衣长裤,还戴了黑色手套,只露出双手食指指尖,方便操作仪器。即便是这样,她也被强烈阳光晒得皮肤黝黑。李守娟矫健地顺着梯子爬到坑底,一边操作一边说:这是用来测量土壤呼吸作用的。为了防止动物破坏仪器,我们特意把仪器装进坑里。李守娟熟练地操作仪器收集完数据,从而完成了一天的工作。此时,她的同学谢怀亮正在不远处的另一监测点浇灌荒漠区。他们通过控制浇灌水量,研究植物生长与水分的关系。博士研究生戴岳则在观察沙漠植物光合作用的特点。据阜康站副站长、中科院新疆生地所研究员周宏飞介绍,这些看似简单的野外实验支撑起试验站重要的科研方向。在阜康站,有近30名研究人员长期奋战在第一线,从事基础数据收集工作。1987年,针对我国荒漠生态系统研究的薄弱环节,中科院正式在新疆阜康建立荒漠生态系统观测试验站,以完善我国生态研究和观测网点的布局。两年后,中科院建立中国生态系统研究网络,阜康站被纳入网络中。在一座瞭望塔塔顶,记者看到了该试验站的研究范围:最远处,雪山博格达峰棱角分明,雪山下是混沌不清的黄沙,再近处灌丛植物梭梭开始覆盖整片沙漠。试验站所在区域山地、绿洲、荒漠并存,的确是一个研究干旱区生态与环境问题的天然实验室。周宏飞说:从博格达峰到古尔班通古特直线距离80公里,海拔从5000多米下降到450米,这一范围内涵盖了高山冰雪、高山亚高山草甸、中山森林、低山草原、盐生荒漠、旱生荒漠等完整的垂直带谱。通过对这一地区进行长期监测与定位实验,科研人员针对干旱区生态与环境问题开展了多种研究。其中,探索土壤二氧化碳通量便是阜康站的研究重点之一。阜康站站长、百人计划研究员李彦团队的研究发现了在原始盐生荒漠土壤上有持续进入土壤的二氧化碳通量。采取灭菌处理,剔除有机过程后,盐碱地仍全天吸收二氧化碳。这一发现曾在2008年被《科学》杂志予以专门报道,报道中称荒漠研究者发现了碳循环中的隐匿环节。如今,科研人员仍然在进一步研究盐碱地固碳的可靠证据。在返回试验站大本营的途中,李守娟告诉记者,她每天在监测点的生活,除了偶尔能遇见放羊的牧民,只能与沙鼠、狐狸作伴。但也挺好玩的。她引用了在中科院新疆生地所广为流传的一句话:只有荒凉的沙漠,没有荒凉的人生!《中国科学报》
(2013-08-21 第1版 要闻)

中科院沙漠野外台站:西北大漠“三杰”

5月4日,新疆维吾尔自治区党委常委、自治区副主席艾尔肯·吐尼亚孜赴新疆阜康荒漠生态系统国家野外科学观测研究站调研荒漠区盐碱土吸收二氧化碳研究工作.

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中国科学院新疆生态与地理研究所所长陈曦围绕阜康站的基本情况,研究方向和取得的重大科技成果进行了简要介绍。他说,阜康站从博格达峰到沙漠边缘直线距离仅80公里的范围内,呈现了一个完整的植被垂直带,包括高山冰雪带―高山、亚高山草甸带―中山森林带―低山草原带―荒漠带及沙漠,其研究区域在世界干旱区中占据重要地位。研究员唐立松、张弛分别就荒漠地区发现碳汇研究工作以及亚欧内陆干旱区有机碳储量研究工作作了详细汇报。艾尔肯·吐尼亚孜一行还进入古尔班通古特沙漠考察科研设施以及荒漠生态系统,研究员张元明介绍了生物结皮以及短命植物在维持荒漠生态系统稳定中的生态意义。

■本报记者 王晨绯

据了解,沙漠地区植被稀疏、土壤贫瘠,长期以来被认为不可能形成碳汇,因而在全球碳循环研究中一直被忽略。直到几年前,中美两国科学家几乎同时发现,沙漠或荒漠区有的二氧化碳进入地表,很可能是一个很大的碳汇。这些发现引起广泛关注,同时也引来了国际碳循环权威的强烈质疑:荒漠中贫瘠土壤、稀疏的植物不可能大量吸收二氧化碳。

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新疆生地所研究员李彦带领团队成员过长达10年的探索,最终找到了答案:沙漠地区二氧化碳进入地表后,没有存在土壤中,也没存在植物中,而是储存在了深藏地下的咸水层。盐碱土改良、盐渍化控制过程中,盐碱水溶解、携带大量CO2进入地下咸水层,形成碳汇。初步估计,荒漠地下咸水碳库的全球总量高达万亿吨,是全球陆地上除植物、土壤之外的第三个活动碳库。以这种方式,全球干旱区每年大约有两亿吨碳进入沙漠下的咸水层。

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相关成果于2015年7月底正式发表于美国地球物理学会的权威杂志《地球物理研究快报》之后,引起国际国内广泛关注。新华社、《人民日报》、《光明日报》等国内媒体、南华早报等海外华人媒体第一时间对此进行了报道;美国《科学》杂志、合众国际社、哥伦比亚广播公司等也进行了深度报道;澳大利亚《新科学家》杂志、欧洲的贝林时报乃至孟加拉国的每日星报都进行了报道。文章在《地球物理研究快报》被精选,上线以来下载量、阅读量在整个杂志排名一直处于第一、第二的位置。

沙坡头站生物结皮碳通量变化野外观测场

艾尔肯·吐尼亚孜说,阜康站建站以来,为新疆科研事业和当地经济社会发展做了很多卓有成效的工作。今天是五四青年节,刚刚听取了两位青年科学家就碳汇问题的介绍,既震撼又振奋。自治区始终高度重视这一项目,希望大家继续加大研究力度,用扎实的科研成果打消国际权威的质疑,为实现碳交易提供技术支撑。艾尔肯·吐尼亚孜同时勉励大家要做好科研成果转化工作,为地方经济社会发展服务。

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策勒站根系生态学试验场

艾尔肯·吐尼亚孜考察科研实施和荒漠生态系统

塔克拉玛干的沙海,古尔班通古特的梭梭林,腾格里的月亮湖,不过是人们对这三大沙漠的惊鸿一瞥。我国西北干旱区沙漠面积广阔,是生态环境十分脆弱而自然资源相对富集的区域。中国科学院分别在这三个沙漠建立三个野外台站,除了见证流沙漂移、梭梭枯荣、候鸟迁徙外,他们还致力于干旱沙漠地区生态研究与恢复、生态农业发展研究,为西部农村经济振兴和农民富裕,不断提供科技支撑,被称为西北大漠“三杰”。

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沙坡头沙漠研究试验站地处腾格里沙漠东南缘。当年为了包兰铁路通畅无阻,沙坡头站应需而建,是中国科学院最早建立的长期野外综合观测研究站。

张元明介绍生物结皮的结构和生态功能

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