作者: 王晨绯 来源:中国科学报 发布时间:2015/1/5 10:00:30
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记中科院太湖湖泊生态系统研究站

 

■本报记者 王晨绯

太湖的冬季阴冷而潮湿,却挡不住络绎不绝的学习、考察团。江苏省江都水利工程管理处就湖泊水生态系统的观测及研究专程赴中国科学院太湖湖泊生态系统研究站(以下简称太湖站)取经。

扬帆起航

太湖位于世界著名湖群之一 —长江中下游湖群的下游,是我国第三大淡水湖泊。流域面积3.7万平方公里,人口密度集中。这里河网密布,有140 多条河流出入,水滞留时间300天左右。随着全球气候变化和区域经济发展,水域生态环境急剧变化,已成为社会发展的严重问题。

隶属于中国科学院南京地理与湖泊研究所(以下简称南京地湖所)的太湖站1987年建立。创建时,太湖站一无土地,二无资金;此外太湖已经有了一个位于苏州东山镇的东太湖水体农业试验站。时任南京地湖所所长屠清瑛执意坚持筹建太湖站新站址。原因有二:第一,湖泊学的基础理论研究需要更加深入、扎实,需要长期的定位研究提供系统的科学数据支撑和环境演变规律的观测;第二,所内的学科发展需要一个新的生长空间,为培养青年人才创建一个基地;同时为开展国际合作研究搭建一个更好的活动平台。

为了选择一个能够容纳湖泊水文气象、水生生态系统和湖泊沉积过程规律试验等研究的生态站的站址,在围绕太湖周边一共进行了八九次实地考察后,太湖站最终定在了无锡市滨湖区吴塘村。太湖站就这样扬帆起航了。

高南新自1988年在吴塘村开始任村长,他见证了太湖站的成长。

“他们来了以后,对我们太湖水的研究,对无锡市贡献很大。”每天都看见科研人员下湖采样的高南新打心眼里敬佩。

“这里的人员素质很高。我和季江接触最多,他既开车又开船,一点架子也没有,什么东西都和村里商量着办。”高南新所说的季江是太湖站常务副站长。作为副站长,他不仅承担了繁重的监测采样任务,还担负着多项后勤工作,保障了太湖站的正常运行。

虽然当地老百姓已经满意太湖站所做的工作,但从最初建站的屠清瑛到太湖站站长秦伯强都一致认为太湖站的生命力在于在学科发展中有一席之地——即在基础研究和理论方面有所建树。太湖站从1990年开始基础数据的观测,确立了以湖泊生态环境为主的研究方向,真正进入湖沼研究基础零积累阶段。

“那时他们还是很有眼光的,给太湖站定位就是长期定位研究,以机理与过程为主。”秦伯强说。

当时,我国正处于改革开放初期,长江三角洲地区经济很活跃,但污染严重,水体逐渐开始出现富营养化。在相关部门还未意识到问题的时候,太湖站已经开始积累资料,走在了前面。

“科学院的重大转型项目给了我们2000万元,我们围绕四个方向做:一是从历史的角度探寻太湖富营养化背景;二是太湖底泥搅动是太湖的内源污染;三是蓝藻水华问题;四是怎么实现控制生态恢复。”作为项目主管的秦伯强和武汉水生植物研究所研究员谢平就这四个方向还组织了专题、出版了相关文集,对太湖水污染问题做了系统性总结。

2007年太湖水危机爆发,积累的材料被大量引用,并且在太湖生态恢复上又得以施展拳脚,太湖站在国内国外慢慢有了影响。

“无论是管理部门还是科研单位都知道我们,无论是学科建设还是生产应用,我们都有了一定基础。”秦伯强高兴地说。

给太湖治“病”

2007年5月底,太湖无锡流域暴发的蓝藻水华,导致近百万市民家中自来水无法饮用。成为2007年影响民生的十件大事之一,太湖水环境问题被推至焦点。

太湖站组织了物理、水生生物、地球化学、环境方面的专家深入到湖泊里面进行野外大尺度的探索性研究。

“我们每年的大事就是联合观测。物理学、化学、生物学专业人员一起工作,多学科交叉也成了我们所的主要工作特色。” 南京地湖所研究员朱广伟主攻营养盐的化学过程,他希望和秦伯强的水动力物理过程结合起来。

“国外理论没有可以拿来用的。我们主要用物理、地球化学等方法。如果我们努力下去,应该能作出一些贡献。”秦伯强非常肯定。

目前,太湖站构建了遥感、自动监测和人工巡测空地一体化的监测网络,为太湖蓝藻水华的预测预警提供了技术支撑,牢牢将蓝藻的生长态势掌握,并通过数据中心平台,每周两次向江苏省太湖水污染防治办公室提交《太湖水污染及蓝藻预警半周报》。

目前,太湖站正在四个方面开展研究工作。

在物理湖泊学领域主要从事太湖平原河网地区的大型浅水湖泊的湖流、波浪等水动力过程的数值模拟,浅水湖泊的水下光场特征研究以及风对浪、流的影响,水下光场受风、浪、流、水华等的影响机制研究。

在湖泊界面环境化学领域,主要开展湖泊沉积的环境记录、沉积物内源污染规律、生态疏浚等工作;进行大气污染对湖泊的贡献、浅水湖泊对全球碳循环的贡献等研究。

在湖泊生物生态学方向,主要从事大型浅水湖泊的生态系统演替规律研究、蓝藻水华暴发机制研究、生态渔业研究、湖泊健康生态系统的评估与保护理论研究等。

在湖泊生态修复的理论与技术研究主要从事湖泊富营养化控制、蓝藻水华防治、生态修复等方面的理论和技术研究。

湖泊科研的“服务区”

在太湖站的来访登记本上,先后有北京大学、河海大学、南京大学、东南大学40多家研究机构、大学的有关专家在太湖站从事科研考察和学术活动。太湖站也与20多个国家和地区的学者建立了合作关系。为什么太湖站吸引了众多相关领域的专家前来呢?

在秦伯强看来,太湖站像个“服务区”,“只要是作太湖研究的,想来都可以来,我们给科研人员提供服务和便利,现在我们的床位也比以往多了”。

近两年,太湖站多的不仅是床位,太湖站还拥有了一艘价值300万元的科考船。“我们提出需要一艘船作为科研设施,3个月后中科院就批准了,最近已验收完毕。”秦伯强说,这艘船让科研人员“下湖”的安全指数提高了不少。

目前,太湖站拥有4000平方米的实验室、生活和会议用房,建有标准气象观测场,3D高梯度观测铁塔和2.7万平方米的生态围栏实验区,配备了水化学实验室、生物培养室、水动力—生态模拟实验室,还有多普勒三维流速仪、凯氏定氮仪等各类仪器设备。

科学家们在这里能开展水体生境试验 、大水面生态渔业试验 、生态修复试验、气象与小气候观测。

作为国际湖泊生态观测网络的成员,太湖站已经初步实现了无线、自动、高频率水质自动观测。

《中国科学报》 (2015-01-05 第8版 平台)
 
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