科技赋能寒温带森林监测 筑牢国家生态安全屏障——兴安岭地球关键带与地表通量观测研究站建设实践与启示
秦凯 筑牢国家生态安全屏障,是建设美丽中国、实现中华民族永续发展的基础性保障。我国寒温带森林生态系统作为“三区四带”国家生态安全屏障战略格局的重要组成部分,其生态功能的稳定性、持续性与服务价值,直接关系到国家生态安全大局和应对气候变化能力。近年来,在习近平生态文明思想指引下,我国生态环境保护发生历史性、转折性、全局性变化。我区立足国家战略需求,积极探索以科技创新驱动生态保护与价值实现的新路径。兴安岭地球关键带与地表通量观测研究站(简称“兴安岭关键带站”)的建设与发展,正是践行“绿水青山就是金山银山”理念,以科技赋能精准生态监测、服务高质量发展的生动实践,为筑牢北方生态安全屏障提供了重要科技支撑。 服务国家战略需求,精准观测填补关键空白 寒温带森林生态系统在全球碳循环、气候调节和生物多样性保护中扮演着不可替代的角色。然而,受制于复杂地理环境和严酷气候条件,该区域长期以来缺乏系统、连续、多维度的综合科学观测数据,制约了对其生态过程、碳汇功能及气候变化响应机制的深入理解,也影响了生态保护政策制定和生态产品价值实现的科学性与精准性。 为破解这一瓶颈,服务国家生态安全与“双碳”目标重大战略,在中国科学院与地方政府的共同推动下,兴安岭关键带站于2022年8月经批准筹建。站址位于塔河县瓦拉干镇,该区域是典型的寒温带针叶林、次生林及湿地复合生态系统分布区,生态类型完整,是研究陆-水相互作用、生态系统功能与服务的理想天然实验室。该站的建立,旨在通过构建国际先进的“空-天-地-水”一体化立体监测网络,系统揭示寒温带森林生态系统的结构、过程、功能及其对全球变化的响应与适应机制,为科学评估区域生态质量、精准量化生态系统服务价值、有效管理生态资产提供坚实的科学数据与方法学基础,直接服务于国家生态文明建设与绿色高质量发展。 坚持系统谋划推进,实现从基础建设到国家网络的跨越 兴安岭关键带站的建设与发展,遵循科学研究规律,经历了长期积累、系统规划、高标准建设、稳步提升的过程,体现了严谨求实的科学精神和接续奋斗的扎实作风。 长期科研积累,奠定坚实基础。2011年相关科研团队即启动了大兴安岭森林生态系统碳储量网格化调查及大气湿沉降长期监测。2013年至2016年,研究深化至生态系统结构、功能与过程的关联机制探索。这些长期、系统的前期工作,为台站选址、研究方向确立和后续建设积累了宝贵的基础数据和科学认知。 高标准筹建,构筑观测基石。经过严格科学论证与实地勘察,2022年站点进入实质性筹建阶段,完成了野外实验样地的初步布设与生态系统本底调查。2023年站点正式揭牌,进入全面建设新阶段。同年,相继完成了后勤保障基地建设、大面积长期实验样地确权,并启动了大兴安岭碳汇监测子平台塔群等核心设施建设,同步开展了“增温控制实验”“生物多样性监测大样地调查”等前沿科学实验,初步构建了观测、研究、示范于一体的科研体系框架。 融入国家网络,担当战略使命。2024年,依托兴安岭关键带站建设的“国家生态质量综合监测站(黑龙江大兴安岭站)”正式揭牌,标志着该站成功纳入国家生态质量监测网络体系,肩负起为国家生态质量监督考核、生态保护修复成效评估提供权威数据与决策支持的重要使命。这一定位提升,是站点紧密对接国家需求、能力建设获得认可的直接体现,也开启了服务国家生态安全屏障建设的新篇章。 多维成效初步显现,科技支撑能力稳步提升 经过系统建设,兴安岭关键带站已在硬件设施、科研布局和平台能级方面取得显著进展,科技支撑生态保护与发展的基础能力不断增强。 综合观测体系初步建成。站区已布设包括生物多样性-生态系统功能大样地、多因子控制实验样地在内的多种观测研究平台,完成了详尽的生态系统本底调查。配备了涵盖土壤、植被、大气等多要素的先进监测设备20余台(套),初步实现了具有从微观过程到宏观格局、从地上到地下的多尺度、一体化综合观测能力。 科研合作与数据积累日益深化。研究团队依托本站及区域协作网络,积累了覆盖全国数千个样点的植被与碳汇属性调查数据。站点与塔河县等地方政府建立了紧密的院地合作关系,为科研成果就地转化、服务地方生态保护与绿色发展需求奠定了良好基础。 平台支撑能力显著增强。成功入选国家生态质量综合监测站,标志着其数据获取能力与科研水平获得国家层面认可。获得国家发改委批复建设的大兴安岭碳汇监测子平台等重点项目支持,以及稳定的长期实验用地保障,为台站的可持续运行和承担国家重大科研任务提供了坚实支撑。 实践启示与未来展望 兴安岭关键带站的建设实践,是新时期以科技创新驱动生态优先、绿色发展的有益探索,为同类生态重要区域的保护与发展提供了启示。 必须坚持国家战略导向。科技创新只有与国家重大战略需求同频共振,才能彰显最大价值。该站始终围绕筑牢国家生态安全屏障、实现“双碳”目标等国家战略展开科研布局,确保了研究工作的前瞻性和应用性。 必须强化科技创新的核心驱动作用。发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点。该站通过集成应用前沿观测技术,致力于揭示自然规律、破解生态难题,是科技创新赋能生态保护、培育绿色新质生产力的具体体现。 必须深化协同合作与开放共享。重大科技创新平台建设离不开多方合力。该站的建设与发展,得益于国家级科研机构、地方政府与相关部门的紧密协同。未来,需进一步坚持开放共享理念,汇聚更广泛科研力量,促进数据资源共享,提升平台服务国家战略的效能。 必须保持战略定力与系统思维。生态观测与研究往往需要长期积累。该站基于十余年前期工作,规划长期观测实验,体现了尊重科学规律、久久为功的系统思维,这是取得突破性、原创性科研成果的必要条件。 展望未来,兴安岭关键带国家生态质量综合监测站将继续作为寒温带生态研究的重要基地,持续开展长期定位观测与前沿科学研究,努力在精准评估森林“水库、粮库、钱库、碳库”功能、探索生态产品价值实现路径、支撑区域生态保护与高质量发展等方面产出更多创新成果,为筑牢祖国北疆生态安全屏障、建设人与自然和谐共生的美丽中国贡献更大科技力量。 (作者单位:塔河县发改局)
