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西方之光照自身扬帆,中国科大学西藏生地所副

我博士阶段主要研究绿洲化及其对绿洲生态环境的影响。通过对绿洲化研究的深入,发现绿洲扩张容易,但如何保障扩张后的成果却很难,而这正是绿洲可持续发展的关键。这里,绿洲水资源研究又成为绕不开的问题。而能对其进行深入探讨,正是我所期望的。

(作者系中科院新疆生地所副研究员)

  时隔20年,联合国环境规划署代表团再探中国新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外研究站时,联合国助理秘书长、环境规划署副执行主任易卜拉欣·提奥评价说,20年前颁发给策勒站的“全球土地退化与荒漠化防治成功业绩奖”(UNEP奖)是值得的。
  提奥一行于今年6月来策勒参加首届UNEP奖20周年庆祝会议及荒漠化防治论坛。1995年,全球仅有8个项目获此殊荣,中国所获两项均来自中科院新疆生态与地理研究所,分别是“策勒县流沙治理试验研究”与“流沙地、盐碱地引洪灌溉大面积恢复柽柳造林技术”。
  今年8月初,记者随“走进中国科学院·记者行”活动来到策勒站。中科院新疆生态与地理研究所副所长雷加强曾任该站站长,他告诉记者,策勒站北接世界第二大流动沙漠——塔克拉玛干沙漠,1983年建站始于“解除风沙对县城的威胁”。上世纪80年代初,策勒、皮山、民丰等县城均告急,已数次搬迁的县城和民众退无可退。
  科研人员结合策勒县风力强、频率高、沙源丰富的特殊环境,提出绿洲风沙灾害综合防护体系。体系最外缘是拦沙河,作用是切断沙漠与绿洲的连接,减少风沙流中的含沙量。此后是三道生物屏障,依次是位于拦沙河后的灌草带、人工固沙灌木林及窄带多带式防沙林网,体系总宽度达4.55公里。
  雷加强说,老一辈科研人员通过试验研究还形成了引洪灌溉、恢复植被的技术模式,完善了防风固沙薪炭林营造的技术体系。观测表明,生物治理措施防风效果明显,风速均低于旷野中的73.6%,减少输沙量幅度高达90%,还提高了空气相对湿度、减少蒸发、改良土质。
  “我们在绿洲边缘设立了24口观测井长期动态监测,严格根据地下水情况开采生态屏障。”现任策勒站副站长桂东伟说。他带领记者前往一个距离策勒县城西北方向3公里处、已被固定的沙丘“遗址”,百余亩的沙丘已被防风林包围,“这样大的沙丘,如果不治理,几年就可以掩埋了县城”。
  桂东伟告诉中新社记者,常有来自非洲等国外的官员或学者来参观这个沙丘“遗址”。据记载,千年以来,在塔里木盆地南缘的古丝绸之路上有20余座古城被流沙湮没。
  不仅是“驯化”沙丘,通过科研人员攻关,还将“沙进人退”的局面扭转为“人进沙退”。来自新疆阿克苏农田生态系统国家野外科学观测研究站的研究称,中国新疆地区的绿洲面积已从1950年的4.3%增长到9.7%。另据中国国家林业局的数据,中国沙化土地面积已由20世纪末的年均扩展3436平方公里转变为年均缩减1717平方公里。
  与此同时,桂东伟等科学家也注意到在沙漠中开垦农田速度过快的危害。他说,荒漠和绿洲之间本应有天然的“交错带”,其上稀疏覆盖一些低矮灌木等自然植被。但数据显示,塔克拉玛干沙漠南缘近30年来绿洲总面积几乎未变,农田总面积却扩张了600平方公里,这个数值实际是交错带减少的面积。
  桂东伟坦言,绿洲化虽是好事,但必须确保基于水资源,“如果水资源用光,地会撂荒,就会遭到沙漠的反噬”。根据研究,采用粗放型大水漫灌的生产方式,加上各种渠系损失,一亩地耗水约1000方。但若使用先进技术,至少可以节水至300方,省出来的水既可以用于开垦农田,也可以补充交错带。
  为此,策勒站在UNEP奖的基础上结合当地的光热优势、生产技术。“联合国官员之所以说值得,是因为20年前防治荒漠化成功了,20年后实现了可持续发展,不仅保住绿洲,还使其扩大且更健康。”桂东伟说,他们将继续致力于使绿洲与荒漠“和平共处”,中国科学院中亚生态与环境研究中心将“策勒经验”推及他处,服务“一带一路”国家战略。

新疆生,新疆养,新疆教育,作为一个地道的“土鳖”,我从没想过要离开新疆。这不是因为所谓的“情怀”,而是对这片土地的依恋或者依赖。

面对西部之光留下的科学问题时,我已经没有惶恐,而是去从容思考破题策略、实验布设、进度安排,甚至项目设计。基于这些问题,我获得了国家面上基金、人社部“留学归国人员重点类”项目资助、自治区科技厅“杰出青年”人才项目资助。而西部之光研究成果与策勒站其他成果一同打包也荣获了2014年的自治区科技进步奖一等奖。于是,我可以骄傲地说:没错,我是新疆“土鳖”,但是在西部之光的照耀下,我并没有落后于国际前沿。

仰望星空总是容易,但当想到如何脚踏实地的时候,又莫名地出现一种惶恐。当我在惶恐中得知有专门针对刚毕业博士的西部之光人才培养计划时,喜悦之情无以言表,自豪感也油然而生:中科院就是不一样,我们就是有优秀的体制基础。也曾戏谑地想院领导是不是当年也这样苦闷过啊,否则怎么会为我们想得这么周到呢?

依托这些成果,我的项目圆满结题,并被评为优秀课题。西部之光对我的资助结束了,但是它对我的学术影响将一直存在。通过对西部之光人才培养计划的执行,我又发现了多个新命题,能否以水为主线,站在前辈50多年研究的肩膀上,实现一个完整绿洲的精细解剖,切实丰富绿洲科学研究内容?

面对西部之光留下的科学问题时,我已经没有惶恐,而是去从容思考破题策略、实验布设、进度安排,甚至项目设计。基于这些问题,我获得了国家面上基金、人社部“留学归国人员重点类”项目资助、自治区科技厅“杰出青年”人才项目资助。而西部之光研究成果与策勒站其他成果一同打包也荣获了2014年的自治区科技进步奖一等奖。于是,我可以骄傲地说:没错,我是新疆“土鳖”,但是在西部之光的照耀下,我并没有落后于国际前沿。

西部之光给我这么多,如果说要感谢,那么感谢能否道尽心中的情感?所以,我想还是扬帆起航,带着西部之光对我的嘱托继续前行,等到最终有一天再次仰望星空时,能云淡风轻地说:西部之光,原来你一直都在。

通过植物水分关系模型的学习,我揭示了交错带骆驼刺植被对土壤水分的响应特征,发表SCI论文两篇;通过土壤水分运移模型,我建立了适合绿洲的4种基础模型,为下一步的深入研究打下坚实基础;通过流域水文模型的学习,我对策勒河历史径流进行重建和模拟,系统分析在全球气候变化不同情境下其来水量的分异特征;通过不确定性理论的系统学习,我提出了绿洲适宜规模不确定性概念及其概念模型。这些成果使我们的研究站到了国际研究行列。

总之机会来了,于是基于博士阶段的工作基础,我进一步提出了“塔里木盆地南缘绿洲化进程对生态水文特征的影响”这一命题,顺利通过,资助额度40万,时间3年。这对于当年尚是“青椒”的我,无疑是一笔巨大资助,足够我继续开展拟订的研究计划了。

在绿洲化进程中,生态水文的总体特征清楚了,但进一步的分运移及水循环特征怎么揭示,水平衡该如何展现,绿洲适宜规模该如何确定?这不仅需要背景知识,更需要机理、算法、模型研究及训练。而这些知识很多都是我不具备的。因此,我又开始惶恐,希望能通过自身能力的提高去破解新一轮的问题。

2010年6月,在导师雷加强的悉心指导和培养下,已过而立之年的我终于博士毕业,并获得中科院“院长优秀奖”,同时顺利留所继续待在新疆,从事我期望的科研事业。这时我是有点自豪的,我甚至也学会仰望星空:未来要搞点大的,要这样,要那样……

总之机会来了,于是基于博士阶段的工作基础,我进一步提出了“塔里木盆地南缘绿洲化进程对生态水文特征的影响”这一命题,顺利通过,资助额度40万,时间3年。这对于当年尚是“青椒”的我,无疑是一笔巨大资助,足够我继续开展拟订的研究计划了。

仰望星空总是容易,但当想到如何脚踏实地的时候,又莫名地出现一种惶恐。当我在惶恐中得知有专门针对刚毕业博士的西部之光人才培养计划时,喜悦之情无以言表,自豪感也油然而生:中科院就是不一样,我们就是有优秀的体制基础。也曾戏谑地想院领导是不是当年也这样苦闷过啊,否则怎么会为我们想得这么周到呢?

于是,在西部之光、研究所和策勒站三方的资助下,我到美国访学以寻求答案。通过在美国农业部及佛罗里达州立大学的系统学习,我了解了植物水分模型、土壤水分运移模型、不确定性理论以及流域水文模型,这些知识都被我用于绿洲和绿洲化的研究,并以策勒绿洲为典型研究区开展研究。这也成为我科研路上的重要转折点,为以后的研究打下坚实基础。

《中国科学报》 (2016-12-06 第4版 综合)

西部之光给我这么多,如果说要感谢,那么感谢能否道尽心中的情感?所以,我想还是扬帆起航,带着西部之光对我的嘱托继续前行,等到最终有一天再次仰望星空时,能云淡风轻地说:西部之光,原来你一直都在。(作者:桂东伟,系中科院新疆生地所副研究员)

在西部之光的支持下,我第一年以南疆为研究区,继续梳理绿洲化的时空特征,揭示了塔里木盆地南缘1400千米绿洲自1977年以来至2010年绿洲化时空格局;同时通过水文资料收集,系统阐明了以策勒绿洲为典型研究区的地表径流变化特征,地下水对绿洲化进程的响应,以及荒漠—绿洲交错带自然植被的响应,初步实现了既定的研究目标和内容。

(原载于《中国科学报》 2016-12-06 第4版 综合)

新疆生,新疆养,新疆教育,作为一个地道的“土鳖”,我从没想过要离开新疆。这不是因为所谓的“情怀”,而是对这片土地的依恋或者依赖。

在西部之光的支持下,我第一年以南疆为研究区,继续梳理绿洲化的时空特征,揭示了塔里木盆地南缘1400千米绿洲自1977年以来至2010年绿洲化时空格局;同时通过水文资料收集,系统阐明了以策勒绿洲为典型研究区的地表径流变化特征,地下水对绿洲化进程的响应,以及荒漠—绿洲交错带自然植被的响应,初步实现了既定的研究目标和内容。

在绿洲化进程中,生态水文的总体特征清楚了,但进一步的分运移及水循环特征怎么揭示,水平衡该如何展现,绿洲适宜规模该如何确定?这不仅需要背景知识,更需要机理、算法、模型研究及训练。而这些知识很多都是我不具备的。因此,我又开始惶恐,希望能通过自身能力的提高去破解新一轮的问题。

但是,科研给人带来幸福感的同时,也会给人带来烦恼,那就是研究越深入,越会发现新问题,因此也会愈发感觉到自身知识的不足。

但是,科研给人带来幸福感的同时,也会给人带来烦恼,那就是研究越深入,越会发现新问题,因此也会愈发感觉到自身知识的不足。

2010年6月,在导师雷加强的悉心指导和培养下,已过而立之年的我终于博士毕业,并获得中科院“院长优秀奖”,同时顺利留所继续待在新疆,从事我期望的科研事业。这时我是有点自豪的,我甚至也学会仰望星空:未来要搞点大的,要这样,要那样……

通过植物水分关系模型的学习,我揭示了交错带骆驼刺植被对土壤水分的响应特征,发表SCI论文两篇;通过土壤水分运移模型,我建立了适合绿洲的4种基础模型,为下一步的深入研究打下坚实基础;通过流域水文模型的学习,我对策勒河历史径流进行重建和模拟,系统分析在全球气候变化不同情境下其来水量的分异特征;通过不确定性理论的系统学习,我提出了绿洲适宜规模不确定性概念及其概念模型。这些成果使我们的研究站到了国际研究行列。

依托这些成果,我的项目圆满结题,并被评为优秀课题。西部之光对我的资助结束了,但是它对我的学术影响将一直存在。通过对西部之光人才培养计划的执行,我又发现了多个新命题,能否以水为主线,站在前辈50多年研究的肩膀上,实现一个完整绿洲的精细解剖,切实丰富绿洲科学研究内容?

中科院新疆生地所副研究员:西部之光照我扬帆

于是,在西部之光、研究所和策勒站三方的资助下,我到美国访学以寻求答案。通过在美国农业部及佛罗里达州立大学的系统学习,我了解了植物水分模型、土壤水分运移模型、不确定性理论以及流域水文模型,这些知识都被我用于绿洲和绿洲化的研究,并以策勒绿洲为典型研究区开展研究。这也成为我科研路上的重要转折点,为以后的研究打下坚实基础。

我博士阶段主要研究绿洲化及其对绿洲生态环境的影响。通过对绿洲化研究的深入,发现绿洲扩张容易,但如何保障扩张后的成果却很难,而这正是绿洲可持续发展的关键。这里,绿洲水资源研究又成为绕不开的问题。而能对其进行深入探讨,正是我所期望的。

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