【中國科學報】在“中華糧倉”中央，這塊“爛泥地”為何保留超過40年？
文 ｜ 《中國科學報》記者?趙宇彤
今年9月15日，從位于長春的中國科學院東北地理與農業生態研究所（以下簡稱東北地理所）出發，歷經20多個小時車程，一路向北，穿過廣袤、金黃的田地，《中國科學報》記者終于抵達887公里外的目的地——洪河農場。
這里地處黑龍江省三江平原腹地，是我國最大的淡水沼澤集中分布區之一，也是昔日的“北大荒”。如今，在“中華糧倉”的中心，卻保留著一塊“爛泥地”。
20世紀80年代，大規模墾荒幾乎將濕地破壞殆盡。目睹這一切的中國工程院院士劉興土心痛不已。他呼吁號召，“搶”回了一塊“爛泥地”，為我國沼澤研究保留火種。
良田濕地，一碧相連。這塊由中國科學院三江平原沼澤濕地生態試驗站（以下簡稱三江站）守護了近40年的“爛泥地”，為這片黑土地構筑起一道堅實的生態屏障。
水位計安裝。東北地理所供圖
留下一塊“爛泥地”
“轟隆、轟隆……”在拖拉機、聯合收割機的伴奏聲中，幾十名工人興奮地在廣袤無垠的土地上耕作。
這是20世紀五六十年代在三江平原經常能看到的景象。“捏把黑土冒油花，插雙筷子也發芽。”這片由黑龍江、烏蘇里江、松花江匯流沖積形成的沃土，是世界上僅存的四大黑土帶之一，土壤有機質是全國平均值的3至5倍。在“向荒原要糧”的口號聲里，三江平原迎來了大規模墾荒時期。
然而，三條大江浩浩蕩蕩，不僅帶來了千里沃野，還孕育了眾多河流和濕地。20世紀60年代，另一撥人來到了三江平原。他們是中國科學院長春地理研究所（現東北地理所）的科研人員，聯合國家有關部委工作人員開展全國范圍內沼澤和泥炭資源的綜合考察。
三江平原是那次考察的重點之一。“這里是我國中緯度冷濕低平原沼澤濕地典型分布區。”三江站站長、東北地理所研究員宋長春告訴《中國科學報》。
轟轟烈烈開發的另一面，則是靜謐無聲的生態衰退。
“在建設成為我國重要的商品糧基地的同時，三江平原濕地面積銳減。”宋長春面色凝重，濕地墾殖、水利工程人為阻隔了自然濕地與河流的水利聯系，濕地生態環境加速惡化，大量濕地物種瀕危或絕跡。
20世紀70年代初，劉興土承擔了國務院科教組和農業部下達的“三江平原沼澤與沼澤化荒地考察”任務。看著破碎的濕地景觀，他意識到形勢緊迫：全國濕地的分布、成因、組成、特征、類型等科學問題還沒弄清，就已被破壞殆盡。
不同于其他濕地類型，三江平原由于地勢低洼、土質黏重，凍土發育，土壤過度潮濕，形成了典型且珍貴的沼澤濕地。這其中蘊藏著巨大的科研價值。劉興土等科研人員決定，必須留下一塊“爛泥地”。
選擇哪里呢？彼時，伴隨著轟轟烈烈的墾荒行動，大量沼澤濕地搖身一變，成了良田。只有三江平原腹地，由于地勢低洼、排水不暢，依舊保留“爛泥地”的原始風貌。
1985年，我國第一個沼澤濕地生態野外定位研究站——三江站被批復建立，1986年開始建設，1992年加入中國生態系統研究網絡，2005年成為國家野外科學觀測研究站，開啟了沼澤濕地定位研究的新階段。
自此，我國最大的淡水沼澤集中分布區之一 ——三江平原腹地的洪河農場，多了兩座白色辦公樓以及167公頃的野外綜合試驗場。
工作人員前往試驗場工作。朱獻東/攝
獨門絕技“水上漂”
在三江站，每個人都得掌握一項獨門絕技——“水上漂”。
這不是開玩笑。“三江平原的沼澤濕地中廣泛分布著毛薹草和漂筏薹草，在水面形成具有一定厚度的草根層。”三江站副站長譚穩穩告訴記者，由于這類植物根系發達、持水性較強，在多雨季節會“吸水”膨脹、浮在水面。遠望植被茂盛，但實際并不“結實”，通常一個人站上去10分鐘，就會下陷七八厘米。
研究人員采樣。東北地理所供圖
因此，在沼澤濕地采樣，長筒膠靴必不可少。撥開半米高的草叢，深一腳、淺一腳，要是一不留神掉進隱藏的“水坑”，冰涼的水灌進靴里，一時半會兒都無法脫身。
更困難的是，草在漂、人在漂，就連儀器也在漂。
從辦公樓到野外綜合試驗場，道路從平整寬闊的水泥路變成坑坑洼洼的紅磚路。“不是我們不想修。”譚穩穩滿臉無奈，由于地處季節性凍土地區，每到冬季，土壤中的水分凍結、體積膨脹，就會出現地表不均勻升高的現象。而三江平原又以沼澤濕地為主，土壤含水量更高，凍脹現象更明顯。
路不平并無大礙，但試驗場中布設的儀器支架也會隨著凍脹而悄悄“長高”。每年清明節后，譚穩穩從東北地理所回到三江站時，就會發現儀器好像又高了點兒。
“這對科研儀器的日常維護提出了更高要求。”譚穩穩說。三江站上有個沉甸甸的“老A”牌工具包，裝著各種型號的扳手、螺絲刀，還有鉗子、萬用表。每個科研人員采樣時，一旦發現儀器出現機械或電路故障，都能熟練維修。
在沼澤濕地里維護儀器難，建設新的科研平臺更難。
2017年，三江站著手建設三江平原濕地水源涵養功能觀測研究平臺，目標是對區域不同土地利用類型的地下水位進行自動觀測，在三江平原濕地核心區建立了31個地下水水位及溫度自動連續監測點、5個濕地地表水文過程監測斷面，整體覆蓋面積約1.2萬平方公里，樣點布設涵蓋自然濕地、水田和旱田。
“在濕地、水田和旱田分別建設了一口15米深的大型監測井，其中在濕地，只能選擇冬天濕地凍住后施工。”三江站工程師張加雙回憶道，2018年2月下旬，零下20多攝氏度的天氣，他和八九個工人帶著鐵鍬，一點點鑿著厚度近兩米的冰層。“冷風像刀子一樣割在手上，干一會兒就得趕緊換另一個人。”
此外，研究濕地地表水-地下水垂直補給規律和流域濕地水源涵養功能，還需要監測區域內的基本氣象指標、輻射指標和蒸散發情況。
但對于平坦開闊的三江平原而言，高高聳立的氣象觀測設施就像根“引雷針”。“尤其是夏秋季節，要特別注意預防雷擊。”三江站高級工程師喬田華開了個玩笑，這也是考驗“水上漂”功夫的時候。
盡管野外觀測設備修建困難重重，但經過近40年的發展，目前三江站已先后建立了氣象觀測場、沼澤濕地常年積水區綜合觀測場、季節性積水區輔助觀測場、旱田輔助觀測場、水田輔助觀測場、綜合實驗樣地等，布設儀器60余臺（套）。
“三江站通過對全球變化影響下濕地生態過程的長期定位監測和綜合研究，揭示在自然環境變化和人類影響下，濕地生態系統結構、過程、服務功能的時空特征和環境效應，為區域濕地保育與恢復提供數據支撐、理論依據和關鍵技術。”三江站副站長、東北地理所副研究員郭躍東總結道。
要經濟也要生態
在譚穩穩的辦公室里，掛著一張巨大的《中國沼澤圖》。
“這是我國首次出版的全國沼澤地圖，系統總結了我國主要典型區的沼澤及沼澤化土地的類型、特征、形成和分布規律。”譚穩穩指著圖上右側的《三江平原及毗鄰山地沼澤圖》，這里正是東北地理所的重點研究區域，也是一代代沼澤科學工作者埋首奮斗的土地。
建站之初，劉興土等老一輩科研人員努力在濕地墾荒中“搶”出科研“火種”，但并不意味著完全放棄了經濟效益。
“在‘七五’科技攻關期間，劉興土主持了三江平原沼澤濕地區生態農業工程設計和建設工作，首創沼澤濕地稻-葦-魚復合農業生態工程模式。”宋長春告訴記者。1988年，劉興土向國家提交了關于三江平原縮小開荒規模的科技咨詢報告，為國家相關決策所采用。
在堅持生態保護、合理利用濕地資源的前提下，當地農業可持續發展的同時，更多科研成果也相繼涌現。
第一部《中國沼澤志》、第一幅《中國沼澤分布圖》、第一套《濕地觀測規范與方法》、第一個沼澤濕地數據庫……在近40年的觀測與研究中，三江站填補了我國沼澤研究學科多項空白。
這些科研成果切實改善了三江平原的自然生態。“三江站的科研人員定期來采集數據，其研究成果也指導著我們進行濕地生態系統的保護和管理。”黑龍江洪河國家級自然保護區科研宣教科科長朱寶光告訴記者，比如退化濕地恢復技術、濕地植被演替與變化、濕地碳循環研究等。“未來三江站將以洪河濕地為核心，建立三江平原沼澤濕地碳匯監測平臺，為三江平原乃至全國濕地碳匯評估提供數據和平臺支持。”
進入新世紀后，三江站的擔子越來越重。
“我們承擔了國家重點研發計劃、黑土糧倉科技會戰等重大科研項目。”郭躍東告訴記者，目前已積累5500余條各類環境變化和生物多樣性動態數據，實現了多項示范技術的創新及推廣。
其中，為提高三江平原水資源綜合利用效率，三江站探索建立了三江平原農田高效節水灌溉技術體系，平均灌溉水分生產率提高20%，糧食增產6%，培訓基層人員或農戶500人次，技術累計輻射推廣400萬畝。
目前，以三江站為依托完成國家科技攻關、國家自然科學基金重點項目、中國科學院重大項目等100余項；向國家及省、市政府部門提交關于三江平原水資源合理利用政策及濕地生態保護政策等咨詢報告5份，多項建議被相關部門采納。
“未來，三江站將在濕地生態服務功能恢復、平衡糧食安全與生態保護、解決農田與濕地爭水等方面，深化碳匯功能提升、水土資源優化配置等研究，構建農田與濕地和諧共存的生態格局。”郭躍東道出了美好期待。
“踏遍三江風雪路，世間何事不能為。”洪河農場入口處高掛的鏗鏘誓言，既蘊含了從“北大荒”到“北大倉”的奇跡，也見證著三江平原從大規模開發到生態保護修復的蛻變。
金秋九月，稻浪翻涌。洪河農場里，大家有條不紊地做著收割準備，三江站的科研人員也穿上長筒靴、背起工具包，開啟新一天的采樣工作——他們同樣期待豐收的到來。
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