問(wèn)道太湖
—記中科院太湖湖泊生態(tài)系統(tǒng)研究站
| 來(lái)源:轉(zhuǎn)載 中國(guó)科學(xué)報(bào)【字號(hào):大 中 小】
太湖的冬季陰冷而潮濕,卻擋不住絡(luò)繹不絕的學(xué)習(xí)、考察團(tuán)。江蘇省江都水利工程管理處就湖泊水生態(tài)系統(tǒng)的觀(guān)測(cè)及研究專(zhuān)程赴中國(guó)科學(xué)院太湖湖泊生態(tài)系統(tǒng)研究站(以下簡(jiǎn)稱(chēng)太湖站)取經(jīng)。
揚(yáng)帆起航
太湖位于世界著名湖群之一 —長(zhǎng)江中下游湖群的下游,是我國(guó)第三大淡水湖泊。流域面積3.7萬(wàn)平方公里,人口密度集中。這里河網(wǎng)密布,有140 多條河流出入,水滯留時(shí)間300天左右。隨著全球氣候變化和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展,水域生態(tài)環(huán)境急劇變化,已成為社會(huì)發(fā)展的嚴(yán)重問(wèn)題。
隸屬于中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)南京地湖所)的太湖站1987年建立。創(chuàng)建時(shí),太湖站一無(wú)土地,二無(wú)資金;此外太湖已經(jīng)有了一個(gè)位于蘇州東山鎮(zhèn)的東太湖水體農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站。時(shí)任南京地湖所所長(zhǎng)屠清瑛執(zhí)意堅(jiān)持籌建太湖站新站址。原因有二:第一,湖泊學(xué)的基礎(chǔ)理論研究需要更加深入、扎實(shí),需要長(zhǎng)期的定位研究提供系統(tǒng)的科學(xué)數(shù)據(jù)支撐和環(huán)境演變規(guī)律的觀(guān)測(cè);第二,所內(nèi)的學(xué)科發(fā)展需要一個(gè)新的生長(zhǎng)空間,為培養(yǎng)青年人才創(chuàng)建一個(gè)基地;同時(shí)為開(kāi)展國(guó)際合作研究搭建一個(gè)更好的活動(dòng)平臺(tái)。
為了選擇一個(gè)能夠容納湖泊水文氣象、水生生態(tài)系統(tǒng)和湖泊沉積過(guò)程規(guī)律試驗(yàn)等研究的生態(tài)站的站址,在圍繞太湖周邊一共進(jìn)行了八九次實(shí)地考察后,太湖站最終定在了無(wú)錫市濱湖區(qū)吳塘村。太湖站就這樣揚(yáng)帆起航了。
高南新自1988年在吳塘村開(kāi)始任村長(zhǎng),他見(jiàn)證了太湖站的成長(zhǎng)。
“他們來(lái)了以后,對(duì)我們太湖水的研究,對(duì)無(wú)錫市貢獻(xiàn)很大?!泵刻於伎匆?jiàn)科研人員下湖采樣的高南新打心眼里敬佩。
“這里的人員素質(zhì)很高。我和季江接觸最多,他既開(kāi)車(chē)又開(kāi)船,一點(diǎn)架子也沒(méi)有,什么東西都和村里商量著辦。”高南新所說(shuō)的季江是太湖站常務(wù)副站長(zhǎng)。作為副站長(zhǎng),他不僅承擔(dān)了繁重的監(jiān)測(cè)采樣任務(wù),還擔(dān)負(fù)著多項(xiàng)后勤工作,保障了太湖站的正常運(yùn)行。
雖然當(dāng)?shù)乩习傩找呀?jīng)滿(mǎn)意太湖站所做的工作,但從最初建站的屠清瑛到太湖站站長(zhǎng)秦伯強(qiáng)都一致認(rèn)為太湖站的生命力在于在學(xué)科發(fā)展中有一席之地—即在基礎(chǔ)研究和理論方面有所建樹(shù)。太湖站從1990年開(kāi)始基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的觀(guān)測(cè),確立了以湖泊生態(tài)環(huán)境為主的研究方向,真正進(jìn)入湖沼研究基礎(chǔ)零積累階段。
“那時(shí)他們還是很有眼光的,給太湖站定位就是長(zhǎng)期定位研究,以機(jī)理與過(guò)程為主?!鼻夭畯?qiáng)說(shuō)。
當(dāng)時(shí),我國(guó)正處于改革開(kāi)放初期,長(zhǎng)江三角洲地區(qū)經(jīng)濟(jì)很活躍,但污染嚴(yán)重,水體逐漸開(kāi)始出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化。在相關(guān)部門(mén)還未意識(shí)到問(wèn)題的時(shí)候,太湖站已經(jīng)開(kāi)始積累資料,走在了前面。
“科學(xué)院的重大轉(zhuǎn)型項(xiàng)目給了我們2000萬(wàn)元,我們圍繞四個(gè)方向做:一是從歷史的角度探尋太湖富營(yíng)養(yǎng)化背景;二是太湖底泥攪動(dòng)是太湖的內(nèi)源污染;三是藍(lán)藻水華問(wèn)題;四是怎么實(shí)現(xiàn)控制生態(tài)恢復(fù)。”作為項(xiàng)目主管的秦伯強(qiáng)和武漢水生植物研究所研究員謝平就這四個(gè)方向還組織了專(zhuān)題、出版了相關(guān)文集,對(duì)太湖水污染問(wèn)題做了系統(tǒng)性總結(jié)。
2007年太湖水危機(jī)爆發(fā),積累的材料被大量引用,并且在太湖生態(tài)恢復(fù)上又得以施展拳腳,太湖站在國(guó)內(nèi)國(guó)外慢慢有了影響。
“無(wú)論是管理部門(mén)還是科研單位都知道我們,無(wú)論是學(xué)科建設(shè)還是生產(chǎn)應(yīng)用,我們都有了一定基礎(chǔ)?!鼻夭畯?qiáng)高興地說(shuō)。
給太湖治“病”
2007年5月底,太湖無(wú)錫流域暴發(fā)的藍(lán)藻水華,導(dǎo)致近百萬(wàn)市民家中自來(lái)水無(wú)法飲用。成為2007年影響民生的十件大事之一,太湖水環(huán)境問(wèn)題被推至焦點(diǎn)。
太湖站組織了物理、水生生物、地球化學(xué)、環(huán)境方面的專(zhuān)家深入到湖泊里面進(jìn)行野外大尺度的探索性研究。
“我們每年的大事就是聯(lián)合觀(guān)測(cè)。物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)專(zhuān)業(yè)人員一起工作,多學(xué)科交叉也成了我們所的主要工作特色?!?/span> 南京地湖所研究員朱廣偉主攻營(yíng)養(yǎng)鹽的化學(xué)過(guò)程,他希望和秦伯強(qiáng)的水動(dòng)力物理過(guò)程結(jié)合起來(lái)。
“國(guó)外理論沒(méi)有可以拿來(lái)用的。我們主要用物理、地球化學(xué)等方法。如果我們努力下去,應(yīng)該能作出一些貢獻(xiàn)?!鼻夭畯?qiáng)非常肯定。
目前,太湖站構(gòu)建了遙感、自動(dòng)監(jiān)測(cè)和人工巡測(cè)空地一體化的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),為太湖藍(lán)藻水華的預(yù)測(cè)預(yù)警提供了技術(shù)支撐,牢牢將藍(lán)藻的生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)掌握,并通過(guò)數(shù)據(jù)中心平臺(tái),每周兩次向江蘇省太湖水污染防治辦公室提交《太湖水污染及藍(lán)藻預(yù)警半周報(bào)》。
目前,太湖站正在四個(gè)方面開(kāi)展研究工作。
在物理湖泊學(xué)領(lǐng)域主要從事太湖平原河網(wǎng)地區(qū)的大型淺水湖泊的湖流、波浪等水動(dòng)力過(guò)程的數(shù)值模擬,淺水湖泊的水下光場(chǎng)特征研究以及風(fēng)對(duì)浪、流的影響,水下光場(chǎng)受風(fēng)、浪、流、水華等的影響機(jī)制研究。
在湖泊界面環(huán)境化學(xué)領(lǐng)域,主要開(kāi)展湖泊沉積的環(huán)境記錄、沉積物內(nèi)源污染規(guī)律、生態(tài)疏浚等工作;進(jìn)行大氣污染對(duì)湖泊的貢獻(xiàn)、淺水湖泊對(duì)全球碳循環(huán)的貢獻(xiàn)等研究。
在湖泊生物生態(tài)學(xué)方向,主要從事大型淺水湖泊的生態(tài)系統(tǒng)演替規(guī)律研究、藍(lán)藻水華暴發(fā)機(jī)制研究、生態(tài)漁業(yè)研究、湖泊健康生態(tài)系統(tǒng)的評(píng)估與保護(hù)理論研究等。
在湖泊生態(tài)修復(fù)的理論與技術(shù)研究主要從事湖泊富營(yíng)養(yǎng)化控制、藍(lán)藻水華防治、生態(tài)修復(fù)等方面的理論和技術(shù)研究。
湖泊科研的“服務(wù)區(qū)”
在太湖站的來(lái)訪(fǎng)登記本上,先后有北京大學(xué)、河海大學(xué)、南京大學(xué)、東南大學(xué)40多家研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)的有關(guān)專(zhuān)家在太湖站從事科研考察和學(xué)術(shù)活動(dòng)。太湖站也與20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的學(xué)者建立了合作關(guān)系。為什么太湖站吸引了眾多相關(guān)領(lǐng)域的專(zhuān)家前來(lái)呢?
在秦伯強(qiáng)看來(lái),太湖站像個(gè)“服務(wù)區(qū)”,“只要是作太湖研究的,想來(lái)都可以來(lái),我們給科研人員提供服務(wù)和便利,現(xiàn)在我們的床位也比以往多了”。
近兩年,太湖站多的不僅是床位,太湖站還擁有了一艘價(jià)值300萬(wàn)元的科考船?!拔覀兲岢鲂枰凰掖鳛榭蒲性O(shè)施,3個(gè)月后中科院就批準(zhǔn)了,最近已驗(yàn)收完畢。”秦伯強(qiáng)說(shuō),這艘船讓科研人員“下湖”的安全指數(shù)提高了不少。
目前,太湖站擁有4000平方米的實(shí)驗(yàn)室、生活和會(huì)議用房,建有標(biāo)準(zhǔn)氣象觀(guān)測(cè)場(chǎng),3D高梯度觀(guān)測(cè)鐵塔和2.7萬(wàn)平方米的生態(tài)圍欄實(shí)驗(yàn)區(qū),配備了水化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、生物培養(yǎng)室、水動(dòng)力—生態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)室,還有多普勒三維流速儀、凱氏定氮儀等各類(lèi)儀器設(shè)備。
科學(xué)家們?cè)谶@里能開(kāi)展水體生境試驗(yàn) 、大水面生態(tài)漁業(yè)試驗(yàn) 、生態(tài)修復(fù)試驗(yàn)、氣象與小氣候觀(guān)測(cè)。
作為國(guó)際湖泊生態(tài)觀(guān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的成員,太湖站已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了無(wú)線(xiàn)、自動(dòng)、高頻率水質(zhì)自動(dòng)觀(guān)測(cè)。
太湖站小記
太湖站第一套無(wú)線(xiàn)自動(dòng)觀(guān)測(cè)系統(tǒng)
從地圖上看,太湖像一位將軍,而太湖站在扼咽鎖喉處,走水路離黿頭渚不遠(yuǎn)。太湖站新站落址梅梁灣東山處,在湖邊,沿著湖岸線(xiàn)蜿蜒成瘦長(zhǎng)型月牙形概貌,與往常所見(jiàn)的四四方方的野外臺(tái)站概貌不同。太湖站里的公寓、會(huì)議室和餐廳在一個(gè)連體的兩棟樓里,實(shí)驗(yàn)樓則被在院子的最深處。湖風(fēng)濕氣厚重,公寓的墻皮掉了多半,沒(méi)掉的也泛著黃黑的霉斑。
太湖站副站長(zhǎng)季江是南京人,黑瘦黑瘦,一口南京片兒。他是站里的常務(wù)副站長(zhǎng),工作內(nèi)容之一是負(fù)責(zé)科研之外的一切雜事,他也是站里野外實(shí)驗(yàn)的“船老大”,由于長(zhǎng)年在水里作業(yè),他的開(kāi)船水平很高。他很自豪曾經(jīng)在海拔200多米的地方也開(kāi)過(guò)船,地湖所早年作湖泊調(diào)查,他隨隊(duì)跑遍了大江南北。每天早晨吃飯的時(shí)候,季江已經(jīng)一身薄汗坐在桌邊喝粥,他定是早晨尋湖回來(lái)。有時(shí)他不在,可能是圍著湖作大圈巡視。季江的宿舍里放了不下十個(gè)雀巢速溶咖啡的空玻璃瓶,他說(shuō)這是近兩年養(yǎng)成的習(xí)慣,開(kāi)車(chē)開(kāi)船都帶著,累了來(lái)一口提提神。他把自己獲證書(shū)的復(fù)印件拷貝給記者,他說(shuō),最自豪的事情是江蘇省長(zhǎng)居然記得他的名字。為了太湖站的工作,平時(shí)他很少回到南京,很少顧及家里的事,即使回來(lái),也是來(lái)去匆匆。就是女兒考大學(xué),他也只請(qǐng)假10天。妻子生病也他只是抽空回家看看,安慰幾句而已。
研究人員經(jīng)常一大早就開(kāi)始下湖忙活。許海博士是其中之一,湖邊作業(yè)使得他的臉和胳膊被曬得黑亮。他長(zhǎng)期在野外發(fā)現(xiàn)很多自然現(xiàn)象,回去做機(jī)理,不斷驗(yàn)證。這次他在太湖邊布置大桶實(shí)驗(yàn),起初設(shè)想很好。第一次做實(shí)驗(yàn)時(shí),風(fēng)平浪靜,大桶擺得整齊又好看。他發(fā)現(xiàn)泵很小抽不上來(lái)水,就去市場(chǎng)買(mǎi)泵。很快他就接到電話(huà),說(shuō)大桶都被打翻了。他又花了5000元買(mǎi)了繩子,將大桶五花大綁。結(jié)果第二天一場(chǎng)大風(fēng)浪還是將桶打翻了。
“我們的桶是在造船廠(chǎng)造的,湖浪把固定繩子打掉了,柱子也打彎了?!闭l(shuí)能想到平均深度才兩米的太湖居然有這么大的威力。
許海嘆了口氣,說(shuō)自己最近比較倒霉?!拔业牟赡嗥鞯舻剿铮瑳](méi)法干活,第二天又請(qǐng)人寄了過(guò)來(lái)。結(jié)果有個(gè)盆又被我掉到湖里去了。第二天桶翻了,重新借了一個(gè);瓢、梯子又掉了,借了個(gè)鉤子結(jié)果鉤子又掉下去了。第二天一看,桶少了一個(gè),蓋子也掉了一個(gè)。遇上一場(chǎng)風(fēng)浪,所有的蓋子都掉下去了。我還是請(qǐng)了一個(gè)漁民幫我打撈。”本來(lái)只是個(gè)小實(shí)驗(yàn),現(xiàn)在卻做成一個(gè)大工程了。
太湖站人漸漸多起來(lái)。有位女老師吸引了我的注意。她瘦高個(gè)兒又清秀,坐在角落里安靜地吃飯,有時(shí)會(huì)和身邊的學(xué)生交流幾句。她叫史小麗,在這邊布置實(shí)驗(yàn)藻類(lèi)觀(guān)測(cè)。每個(gè)月她會(huì)來(lái)這邊看看實(shí)驗(yàn)進(jìn)展。不過(guò)在她走后的第二天,太湖又起了風(fēng)浪,她的實(shí)驗(yàn)被打壞了4個(gè)有機(jī)玻璃桶。學(xué)生站在堤壩上大吼:“老天呀,別刮了!”隨后幾天,他們撤走了所有實(shí)驗(yàn)設(shè)備,因?yàn)橐没厝ブ匦赂脑臁?/span>
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2015-01-05 第8版 平臺(tái))
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