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金钊:攬一抔黃土,守四方家園深入黃土高原腹地研究黃土高原的未來治理

作者:科學中國人scichi
金钊:攬一抔黃土,守四方家園深入黃土高原腹地研究黃土高原的未來治理

2013年,金軒調查了黃土高原淤泥壩的沉積剖面

"我家住在高高的黃土斜坡上,風從斜坡上吹來,不管是西北還是東南,都是我的歌,是我的歌......"小時候,一首紅歌橫跨江南北,《黃土的高坡》,讓人普遍了解黃土高原廣闊而深邃的面貌。長大後,我們知道黃土高原是中華文明的重要發源地。之後,黃土高原似乎逐漸從人們的生活中"消失",無人提及。像許多人一樣,黃土高原對他來說曾經是一個奇怪的詞。但與許多人不同的是,他後來的生活和黃土高原有着深厚的聯系。在他的研究之後,記者們逐漸對這個文明的起源有了更深的了解和興趣。

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金宇會在黃土高原上做研究,這是他從未預料到的。"小時候,我幾乎不怎麼讀書,整天和一群成績不好的學生在一起,國中畢業後,就有了辍學的想法。然而,由于他年紀輕,無事可做,家人不得不送他上高中。進入高中後,金宇在摸索中,漸漸嘗到了閱讀的樂趣。1998年高中畢業後,以高分進入湖北國立高校。雖然大學一般,但一家人還是很幸福,因為這是他們以前不敢期待的。大學畢業後,他想從中國科學院獲得碩士學位,但他不想,也沒有拿。然而,他并沒有放棄,經過一番曲折,他終于成功進入中國科學院地球科學與資源研究所攻讀博士學位。對于這次經曆,金說:"生活就是這樣,沒有人能預見未來會是什麼樣子。經過高校和研究所學生近10年的努力,金宇終于掌握了生态與環境科學領域更全面的專業知識。是以他經常和10歲的兒子開玩笑說:"你爸爸從17歲開始就一直在努力工作,他現在一直在努力工作;你從7歲起就一直在努力工作,将來你會比我更好。

2008年畢業于中國科學院地球科學與資源研究所。獲得博士學位後,他的導師董雲軒想把他留在北京地理研究所。不過,考慮到妻子在西安工作,他也給西安的一些大學和科研院所送了履歷。在一次非常巧合的機會中,他去了中國科學院地球環境研究所進行面試,然後決定與院士一起從事博士後研究。當時,中國科學院地球與環境研究所正在實施"三變",為金軒開展現代生态環境研究提供了契機。然而,他作為醫生的所有研究都與黃土無關。這讓他的工作從一開始就面臨一個大問題:到底是什麼?在最初的探索中,金宇感到非常困惑。"這很痛苦,我不知道我應該做什麼,我找不到辦法去做。提到當時的無助,金羽從此就在眼前。

經過漫長的4年項目經驗,金的研究方向逐漸清晰。當時,雖然研究幾乎是白手起家,但身體那不信不服會失去能量,讓金宇堅持了下來。面對茫然的局面,他大聲說:"既然你不知道該怎麼辦,該怎麼辦。是以,在院士申請的原"973"項目中,他通過項目秘書的工作,對第四紀古氣候和古煙土環境有了更全面的了解。随後,在由周偉建主持的中國科學院重點部署項目"黃土高原現代生态環境的演變與可持續性"中,他再次擔任項目書記,全面系統地掌握了黃土高原和黃河現代生态環境變化與可持續發展的知識。通過該項目,金宇對黃土高原的自然環境、自然與人為因素的影響、生物與工程管理等研究工作有了深刻的了解,并成功找到了未來的研究方向:評估黃土高原生物工程管理對環境的影響,分析自然與人為因素的影響, 并提出科學合理的治理措施。

在擺脫了困惑之後,金軒開始從事黃土高原的研究。2017年,他正在對賓夕法尼亞州立大學進行為期一年的通路,以提高人們對水文學和地球關鍵地帶的認識。同年,他開始組建自己的小研究團隊。目前,團隊有10多人,主要從事三個方面的研究:一是小流域回林草及環境效應,主要為邊坡回林草項目提供科學靈感;

小時候,出生在湖北省鹹甯山的金薇,和田野裡的小夥伴們,沒有時間去關心"遠天"的黃土高原是如何形成的。萬萬沒想到,多年後,金軒成為黃土高原生物工程管理的優秀學者,為黃土高原綠水青山水土保持事業做出了自己的貢獻。

金钊:攬一抔黃土,守四方家園深入黃土高原腹地研究黃土高原的未來治理

2016年,他率領中國科學院院士代表團考察了甘肅省青陽市古溝寶玉項目,并與慶陽市政府讨論和交流工作經驗。

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經過12年的學習學習,不畏風雨,金羽深愛着黃土高原。"黃土高原在我們國家是一個非常特殊的存在,"他自豪地說。世界上有些地方與黃土高原相似,但面積和規模相對較小。"但近500年來,随着人口增長的加快,對土地的需求也在不斷增加,耕地的擴大直接導緻黃土高原自然植被遭到嚴重破壞,水土流失問題嚴重。

"國家也投入了大量精力來治理它。"從1950年到現在,黃土高原經曆了一系列生物和工程措施,包括造林,梯田,淤泥壩,小流域綜合管理以及農田回歸森林和草地項目,"金說。特别是1999年實施的退耕還林還草工程,取得了很大成績。近年來,又出現了一些新的工程管理措施,如挖溝、固井、保護溝渠等,主要目的是維護土壤和水分,改善生态環境,促進經濟社會的可持續發展。"

長期從事黃土高原的研究工作,金軒對這片土地的了解和認識已經深深地紮根在骨髓裡。他說,目前,保護黃土堆是當務之急。雖然黃土丘僅占黃土高原總面積的10%左右,但黃土丘平坦,易于耕種,并且比黃土高原其他地區具有優越的生産和生活條件。然而,由于其嚴重的通道侵蝕,十字架表面的破碎和分解非常嚴重。以董志軒為例,經過1300多年的自然和人類活動,董志軒被吃掉的面積高達90多萬畝,年平均吃約690畝,資料駭人聽聞。不僅如此,該地區的破壞導緻許多地區随時都有割腰和消失的風險,一旦防控不到位,那麼鎮上的人們就會處于危險之中。

2018年,國家自然科學基金(NSFC)正式啟動了由長安大學彭建兵主持的"黃土高原重大工程的機制與防控"項目。在這一重大項目中,金偉主持了"黃土侵蝕機理與固溝保護工程的互相喂養效應"這一主題,專門針對該地區的"固溝保護"。在實地考察分析中,金軒團隊充分認識到,黃土問題不僅是傳統的水土保持問題,還關系到黃土地區的國土安全、民生安全和生态安全等重大社會發展問題。對此,經過多次實地考察、調研、觀察和資料分析,金軒項目組終于發現,地表的快速城市化和交通網絡的擴大,是造成目前溝渠侵蝕和萎縮的原因。是以,項目組在總結董志軒古溝保護經驗的基礎上,提出了黃土地區"固溝保護"工程的固井溝保護六字防控體系:土、地、池(湖)、管(溝)、井、壩。

"黃土高原地區包括341個縣(市),人口1.08億,煤炭,石油,天然氣和有色金屬礦産豐富,是中國重要的能源重化工基地和旱作農業區,"金說。是以,完善生物工程管理措施,促進黃土高原農村和城鎮經濟社會發展,邊管邊治貧,是今後黃土高原綜合治理的重要方向。

挑戰既是挑戰,也是動力,今後,金軒将把科研工作重點放在黃土面積的縮小退化和固井上。"黃土丘是黃土高原人民的财富,"他說。保護黃土堆,保護這片肥沃的土地不讓一千年後消失,是科學家的責任和義務。雖然任務艱巨,路漫漫其修遠,我這一代人仍将上上下下尋求。