原標(biāo)題：黑土地上的草場(chǎng)站
①科研人員采集土壤樣本
②長(zhǎng)嶺草地農(nóng)牧業(yè)生態(tài)研究站全貌
③非洲留學(xué)生在進(jìn)行科研實(shí)驗(yàn)
黑而肥沃的土壤，一望無(wú)際的稻田、玉米地，這里是東北，中國(guó)農(nóng)業(yè)的命脈所在。在這片大糧倉(cāng)中，中科院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所（以下簡(jiǎn)稱東北地生所）卻有一個(gè)以草地農(nóng)牧業(yè)為主要研究領(lǐng)域的野外臺(tái)站，這就是長(zhǎng)嶺草地農(nóng)牧業(yè)生態(tài)研究站（以下簡(jiǎn)稱長(zhǎng)嶺站）。
自2009年建站以來(lái)，6年時(shí)間，遠(yuǎn)離都市的喧囂，在節(jié)糧型草地畜牧業(yè)等領(lǐng)域，長(zhǎng)嶺站的科研人員始終潛心研究，不斷取得突破。他們?cè)跀U(kuò)展東北地生所從農(nóng)田農(nóng)業(yè)研究到草地畜牧業(yè)研究，加強(qiáng)新的學(xué)科方向以及服務(wù)地方需求和擴(kuò)大社會(huì)影響等方面都起到了積極的促進(jìn)作用。
重要布局
建設(shè)長(zhǎng)嶺站，是東北地生所全面研究東北地區(qū)主要自然生態(tài)類型的戰(zhàn)略部署，也是該所野外臺(tái)站建設(shè)的重點(diǎn)任務(wù)之一。
長(zhǎng)嶺站站長(zhǎng)、東北地生所研究員周道瑋向《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者介紹，該實(shí)驗(yàn)站圍繞影響草地利用、草地演變過(guò)程進(jìn)行長(zhǎng)期系統(tǒng)定位研究，并密切聯(lián)系鄉(xiāng)村社會(huì)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，作物種植與牲畜飼養(yǎng)，開(kāi)展系列研究。
目前，長(zhǎng)嶺站主要包括生活設(shè)施、實(shí)驗(yàn)設(shè)施、牲畜飼養(yǎng)設(shè)施及部分長(zhǎng)期定位實(shí)驗(yàn)樣地。實(shí)驗(yàn)站建設(shè)面積1000平方米，園區(qū)面積4萬(wàn)平方米，實(shí)驗(yàn)地面積300公頃。
據(jù)介紹，長(zhǎng)嶺站的總體目標(biāo)，是凝聚于節(jié)糧型草地畜牧業(yè)的基礎(chǔ)理論和技術(shù)研究，并開(kāi)展土地利用、作物生產(chǎn)研究，發(fā)展適地適用的土地利用途徑。
“我們的科學(xué)目標(biāo)，是以草地畜牧業(yè)研究為核心，研究草地植物對(duì)自然環(huán)境及放牧干擾的生長(zhǎng)反映、飼草營(yíng)養(yǎng)及能量供給、牲畜的生長(zhǎng)表現(xiàn)、生理反應(yīng)、生產(chǎn)性能等，建立環(huán)境友好型草地牲畜生產(chǎn)體系?！敝艿垃|說(shuō)。
成果不斷
作為中科院眾多野外臺(tái)站的一員，長(zhǎng)嶺站有著自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
周道瑋介紹，長(zhǎng)嶺站處于沙地—草地以及農(nóng)林交錯(cuò)區(qū)，具有研究農(nóng)田及草地畜牧業(yè)的適應(yīng)條件。該區(qū)又面臨風(fēng)沙、鹽堿地及土地利用等系列問(wèn)題，是開(kāi)展土地多途徑利用研究的理想場(chǎng)所。
目前，長(zhǎng)嶺站擁有氣象觀測(cè)站、代謝實(shí)驗(yàn)場(chǎng)以及動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)場(chǎng)，觀測(cè)、試驗(yàn)設(shè)備較為完備。
自成立以來(lái)，長(zhǎng)嶺站的科研人員取得不少科研成果。比如，2011年，他們就揭示了栗樹(shù)單寧和椰子油對(duì)綿羊甲烷排放和瘤胃微生物菌群的影響。
甲烷是反芻動(dòng)物瘤胃正常發(fā)酵的產(chǎn)物，但其排放不僅對(duì)空氣環(huán)境造成污染，增加溫室效應(yīng)，而且還會(huì)造成2％～15%的飼料能量損失。因此，減少反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)甲烷的生成量，對(duì)提高飼料能量利用率和改善環(huán)境都具有重要的意義。相對(duì)添加化學(xué)合成的甲烷抑制劑和抗生素來(lái)講，添加植物代謝產(chǎn)物和植物油等是一種更為安全、健康的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控方式。
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究，長(zhǎng)嶺站的劉華偉等人發(fā)現(xiàn)，在綿羊的飼料中分別添加栗樹(shù)單寧、椰子油和栗樹(shù)單寧與椰子油混合物，不會(huì)抑制綿羊生長(zhǎng)，卻能顯著降低瘤胃液中產(chǎn)甲烷菌和原蟲(chóng)的數(shù)量，減少甲烷氣體的排放量，并且栗樹(shù)單寧和椰子油的作用呈現(xiàn)出疊加效應(yīng)。此外，添加椰子油可以顯著降低瘤胃液中總揮發(fā)性脂肪酸的濃度和產(chǎn)琥珀酸絲狀桿菌的數(shù)量。
該研究結(jié)果初步揭示了栗樹(shù)單寧和椰子油甲烷抑制作用的機(jī)理，為這兩種天然的甲烷抑制劑在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。
此外，還有一項(xiàng)技術(shù)令科研人員感到驕傲，這就是覆沙造旱田的研究成果已經(jīng)得到推廣。
由于土地鹽堿化，東北的松嫩平原存在大量的低產(chǎn)田，隨著糧食安全問(wèn)題的日益凸顯，改造中低產(chǎn)田成為解決糧食問(wèn)題的有效途徑之一。松嫩平原存在沙地與堿地的交錯(cuò)分布區(qū)，而隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，大型農(nóng)業(yè)機(jī)械的推廣，科研人員發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用大型機(jī)械，將沙地土壤轉(zhuǎn)移到堿地，按照不同的覆沙高度實(shí)現(xiàn)覆沙造旱田，可以進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，增加農(nóng)民收入。目前，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)推廣超過(guò)1000公頃。
發(fā)力先導(dǎo)
在進(jìn)行草地農(nóng)牧業(yè)研究的同時(shí)，長(zhǎng)嶺站也承擔(dān)了中科院先導(dǎo)專項(xiàng)的任務(wù)。
長(zhǎng)期以來(lái)，由于缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)支持，我國(guó)在碳排放的相關(guān)國(guó)際談判中一直處于被動(dòng)地位。近年來(lái)，以中科院專家為代表的中國(guó)科學(xué)家在碳排放研究方面作出了不懈努力，并取得諸多被國(guó)際社會(huì)認(rèn)可的數(shù)據(jù)。研究證明，中國(guó)的碳排放量少于國(guó)外的預(yù)估數(shù)；同時(shí)，中國(guó)各種生態(tài)系統(tǒng)的固碳量也高于外界的評(píng)估量。
而要想建立全國(guó)性碳市場(chǎng)，必須了解全國(guó)范圍內(nèi)的碳排放總量、各種生態(tài)系統(tǒng)的固碳量等各項(xiàng)碳指標(biāo)。為此，中科院組織了A類先導(dǎo)專項(xiàng)“應(yīng)對(duì)氣候變化的碳收支認(rèn)證及相關(guān)問(wèn)題”。
該項(xiàng)目由中科院大氣所牽頭，匯集了中科院多個(gè)院所的力量。東北地生所承擔(dān)的是對(duì)東北草地固碳現(xiàn)狀、速率、機(jī)制和潛力的研究。
那么，這項(xiàng)工作具體怎么進(jìn)行呢？周道瑋介紹，他們的工作是為了綠色發(fā)展和國(guó)家戰(zhàn)略，主要研究東北草地生態(tài)系統(tǒng)土壤固碳潛力，包括現(xiàn)實(shí)及近期可實(shí)現(xiàn)的固碳潛力、對(duì)應(yīng)的固碳速率，并探索自然環(huán)境梯度草地生態(tài)系統(tǒng)的飽和碳儲(chǔ)量以及人類干擾和管理下碳儲(chǔ)量和固碳速率的變化，以確定該地區(qū)草原碳庫(kù)的穩(wěn)定性維持機(jī)制。
因此，在將近三年多的時(shí)間里，東北地生所及長(zhǎng)嶺站的科研人員奔波在東北近50萬(wàn)平方公里的草地上，足跡遍及東北地區(qū)的198個(gè)市縣，共有560個(gè)采集樣點(diǎn)。
選好采集土壤樣本的地點(diǎn)后，科研人員用鍬鏟等工具挖開(kāi)半米見(jiàn)方的大洞，用專門(mén)的采集工具插到1米深的地下將土壤取上來(lái)，再進(jìn)行密封保存。在沼澤地邊緣、森林草地，科研人員細(xì)心地采集各種土壤數(shù)據(jù)，不辭辛勞。在收集完數(shù)據(jù)后，他們還要在長(zhǎng)嶺站等多個(gè)試驗(yàn)進(jìn)行分析，整個(gè)過(guò)程耗時(shí)甚長(zhǎng)。
“應(yīng)該說(shuō)，該項(xiàng)目分析出的部分?jǐn)?shù)據(jù)可以幫助有效改善東北草地現(xiàn)狀，提高土壤有機(jī)質(zhì)。”周道瑋說(shuō)。（彭科峰）