林草国家创新联盟微信公众号:专家秀 ▏蒋忠诚:逐渐走向国际的岩溶石漠

来源:林草国家创新联盟微信公众号 发布时间:2020-11-16

导读

 

 

中国西南岩溶石漠化治理是我国社会经济发展和生态环境治理过程中的重要环节,更是近年来林业发展过程中的关键。

国家林业和草原局西南岩溶石漠化治理国家创新联盟咨询专家蒋忠诚,开拓了岩溶生态研究领域,创建了石漠化理论及综合治理技术体系,为推动国家石漠化综合治理目标的实现提供了重要科技支撑和示范样板。他长期关注岩溶区水土漏失防治,通过调查与研究有机融合,有效解决了岩溶区工程性缺水问题,创建了西南岩溶区水土漏失防治理论和技术方法,解决了当地人民的吃水问题。与此同时,他通过岩溶作用碳汇效应调查研究,为提高我国应对全球气候变化的国际话语权做出了贡献。以地球系统科学观,推进全球岩溶地质对比研究的国际合作,持续提升我国岩溶领域的国际地位,为我国的岩溶石漠化的生态治理乃至人民福祉的提升提出了解决办法。

 

人物档案

 

蒋忠诚,男,湖南永州人。现任中国地质科学院岩溶地质研究所党委书记、副所长、学术委员会主任,二级研究员,博士生导师。兼任国际标准组织岩溶委员会(ISOTC319)主席、联合国教科文组织国际岩溶研究中心理事和学术委员、俄罗斯科学院外籍院士、自然资源部岩溶生态系统与石漠化治理重点实验室主任、中国治沙暨沙业学会常务理事、中国环境科学学会理事、中国科协岩溶学科首席传播专家、自然资源部首席传播专家、中国地质调查局首席传播专家、《中国岩溶》刊物主编、中国地质大学(武汉)、广西大学、桂林理工大学、南宁师范大学兼职教授,入选国土资源部首批科技领军人才、广西八桂学者和桂林市拔尖人才。主持完成国家和省部级科研项目40余项,现为全球岩溶国际大科学计划首席科学家和国际地球科学计划IGCP661首席科学家。出版专著18部,在国内外公开发表学术论文280多篇,获发明专利6项,应邀在国际学术会议作学术报告20余次,获国家和省部级科技成果奖15项(其中一等奖5项)。

01

理念——开拓岩溶生态研究领域,创建石漠化理论及综合治理技术体系

2003年在果化示范区成功培育出石山地区的火龙果产业

 

在具体的研究中,蒋忠诚从岩溶动力系统驱动岩石土壤植物间元素迁移入手,揭示了岩溶过程与生态环境和植物物种特性及分布的相关性,为岩溶地质学向生态学拓展奠定了理论基础。组建了岩溶所岩溶生态研究室、国土资源部(现自然资源部)岩溶生态系统与石漠化治理重点实验室、以及中国地质科学院岩溶生态学硕士、博士点和博士后流动站,开拓了岩溶生态学研究方向。

他主持了我国第一个关于石漠化的国家自然基金项目贵州六盘水岩溶山区石漠化过程与表层岩溶水循环相关性研究(1999-2001),提出石漠化科学概念,揭示石漠化发生的自然因素和人为原因及其机理,建立石漠化调查评价方法,率先阐明我国西南石漠化面积及其演变形势,提出石漠化综合治理科学思路和技术,参加国家《岩溶地区石漠化综合治理规划大纲》(2006-2015)编写论证,有力推动我国石漠化研究和国家石漠化治理工程的实施。 

十五以来,他连续主持国家和广西重大生态课题,在调查研究的基础上,兴建广西平果果化、马山弄拉、环江古周等生态示范区,从峰丛洼地不同地貌部位的生态适应性创建弄拉模式,成功将石漠化区修复为森林,建立岩溶生态产业链,村民人均年纯收入10多万元,带动周边村民2000多人就业,成为乡村振兴样板。建立适合峰丛-峰林复合生态系统的果化模式,筛选出石漠化区50多种土著植物,人工诱导植被修复,并利用乡土植物霸王花通过授粉与嫁接等技术开发出适生石山区火龙果品种,水土肥综合利用克服火龙果多年连作障碍,持续18年高产种植,年产值1.5万元/亩,带动平果县4万人脱贫,并在广西百色地区辐射推广20多万亩。

02

实践——调查与研究有机融合,有效解决岩溶区工程性缺水问题

为广西百色贫困山村成功打出岩溶地下水井获送多面锦旗

 

他组织编写《西南岩溶地区1:5万水文地质调查》技术要求,以岩溶流域为单元,负责完成1:5万西南岩溶区水文地质调查20多万平方千米,查明南洞地下河水系统管道分布特征,完成流域及西南岩溶区地下水资源评价,建立西南岩溶区地下水与生态环境信息系统,编制一系列1/100万图件,为国家和地方石漠化综合治理规划提供地质依据。

他还率先开展我国表层岩溶带调查研究,揭示表层岩溶带结构特征及其调蓄岩溶水的功能,定量评价了不同环境调蓄表层岩溶水的潜力。研发表层岩溶水调蓄开发模式和技术,形成了水源林调蓄-表层岩溶带截流引水-蓄水窖-引流灌溉综合工程技术体系,成功实施不同岩溶环境表层岩溶水调蓄利用工程20多处,为工程性缺水的岩溶山区解决缺水问题提供新技术途径和示范样板。

在实践中,他组织研究团队创新地下水探测与示踪技术,突破岩溶水工程堵漏、选址精准定位瓶颈问题;部署大功率综合物探定物性、定井位、定井深找水方法,使岩溶区打井成功率由以前的30%提高到80%以上;组织实施湖南白岩洞、大龙洞地下河、广西福六浪溶洼成库、贵州巨木地下河、云南皮家寨岩溶大泉等开发工程,部署90多口钻井工程,解决80多万人饮水困难,带动西南八省(区、市)解决1500万人缺水问题,并在多次应急抗旱中发挥重要作用。

03

防治——创建西南岩溶区水土漏失防治理论和技术方法

考察水土漏失

 

他组织西南岩溶区水土流失和生态安全考察,揭示西南岩溶区水土流失的严重性和特殊性,其表面上水土流失以轻度为主,实际上多数地区已无土可流,导致过去能用犁耕种的土地现已变成光石板,每年约30万亩耕地被流失,并堵塞地下管道,使岩溶洼地和盆地内涝灾害越来越严重。明确提出西南岩溶区不能以土壤侵蚀模数5000t/km2a作为水土流失区标准,将西南岩溶区土壤允许流失量调减到50 t/km2a (行业标准:SL4612009),并划分6大水土保持区,提出针对性水土流失防治措施和重大工程建议。科考成果引起国家和有关部门高度重视,此后,国家把西南岩溶区列为水土流失防治重点区,有效推动西南水土流失防治工程实施。

结合科考成果,针对地表、地下双层岩溶结构特点,创建岩溶区水土漏失理论:阐明水土漏失概念、控制因素和过程,创建划痕法、径流法与同位素结合的水土漏失调查方法及评价模型。建立广西果化和云南蒙自水土漏失监测基地,研发不同岩溶环境以岩溶裂隙修补为基础的土地整理技术,砌墙保土工程与生物篱、经济作物合理套种等生物措施结合的水土漏失防治技术,实施果化、弄拉土地整理、水土漏失防治工程8000多亩,土地利用率提高60%,土壤侵蚀模数下降80%,率先取得岩溶区水土漏失防治重要进展。

04

引领——为提高我国应对全球气候变化的国际话语权做出贡献

澳大利亚召开的国际洞穴大会

 

在他原先的研究中,90年代率先在我国建立18个岩溶动力观测站,运用观测数据估算中国岩溶碳汇。组织实施地调计划中国地质碳汇潜力研究2010-2012),将我国划分为南方岩溶区、北方岩溶区、青藏高原岩溶区和埋藏岩溶区,利用GIS技术对4种类型区岩溶碳汇量进行重新计算,获得中国岩溶碳汇量4千万t/a,为地质领域重要进展,其地质调查局专报获中央领导批示,项目岩溶碳汇研究进展还于2011年在国际权威刊物《Science33418期报道。

果化研究基地固碳增汇试验结果表明:坡改梯10年土下岩溶碳汇可增加12.35t/km2.a,人工造林地 7年岩溶碳汇可增加效应8.77 t/km2.a,土壤改良 9年可增加岩溶碳汇2.86 t/km2.a。由此,估算出西南石漠化治理的岩溶碳汇效应,即生态修复使我国西南岩溶地区增加岩溶碳汇约2500万吨,相当于该区植树造林碳汇的40%

最终,功夫不负有心人,2014年,代表原国土资源部,参加IPCC第五次报告的中国国家组专家评审,提供地质碳汇科学数据,使地质碳汇效应首次正式被列入IPCC报告。

05

合作——持续提升我国岩溶领域的国际地位

在云南河内召开的CCOP学术讨论会上作报告

 

进一步的工作中,他在连续参加5个国际地质对比项目(IGCP299379448512598)基础上,主持IGCP661项目,建立国内外典型岩溶关键带监测站,取得国际对比重要进展,支撑国际岩溶研究中心运行和湘西世界地质公园申报,2018年推动国际标准组织岩溶技术委员会(ISO-TC319)成功申报,被国际标准组织任命为该委员会主席。

值得骄傲的是,他还组织编写全球岩溶动力系统资源环境效应国际大科学计划,于2016年由中国地质调查局启动,得到15国的响应支持,联合国教科文组织总干事发来贺信给予高度评价。2年来,创建全球岩溶信息平台,发布全球岩溶分布图和东南亚岩溶发育程度图等。作为主要国际合作者,2016年成功组织申报Chris Groves国家国际科技合作奖。 

时间最终告诉了我们答案:从一点一滴做起,直到最后的成为领军人物,从西南岩溶石漠化,到国际合作,一直以来,那都是执着追求与使命担当在心中促使的结果。也是这种严谨治学和对社会对国家对世界的责任,在改变着林业事业的发展和社会的进步。

 

 

作者:赵森、吴秀芹、周金星

来源:西南岩溶石漠化治理国家创新联盟

通讯员:吴秀芹