消落帶土壤力學性質(zhì)測定 

小流域塘庫淤積泥沙采集 

消落帶土壤—植物定位樣方觀測 

長江懸浮泥沙收集  

船行波和風成浪的“詩意” 

汽笛一聲高亢的長鳴，在夏日長江的河灘上，天光云影中隱約可見遠處一艘巨大的白色游艇駛來。“有了這過往的游艇，長江就顯得更壯美了！”記者不由發(fā)出贊嘆。 

在長江三峽忠縣段，記者跟隨中科院成都山地災害與環(huán)境研究所（以下簡稱成都山地所）的科研人員，實地考察他們在三峽庫區(qū)開展的保護生態(tài)、適應環(huán)境和發(fā)展經(jīng)濟的科技示范基地。 

距石寶寨約一公里處，可以看到“三峽庫區(qū)生態(tài)科技園”的標識牌。一棟別具特色的小樓房門口，掛著“中國科學院三峽庫區(qū)水土保持與環(huán)境研究站”的牌子。“旁邊就是我們模擬各種情景的試驗樣地。”該站青年科研人員鮑玉海向記者介紹說。眼前的情景，讓記者與觀賞石寶寨的詩意共鳴起來。 

“每次長江三峽只要有過船，產(chǎn)生的波浪都會慢慢地侵蝕著這岸邊的土壤?，F(xiàn)在雖然岸上沒有地表徑流，但岸邊卻有明顯的渾濁帶，這表明岸上的土壤已被過船擾動，土壤的顆粒被分解到長江水里，被水流帶走。”鮑玉海說，“這說明波浪對岸邊土壤的侵蝕一直存在。船行波、風成浪，一直都會擾動三峽兩岸。” 

而他們的主要工作，就是針對消落帶波浪侵蝕劇烈、土壤流失嚴重，單純植物措施難以在持續(xù)波浪沖刷下穩(wěn)定發(fā)揮作用的區(qū)域，研發(fā)出適應消浪植物生長的生態(tài)護坡構件和串珠式柔性護坡技術，強化邊坡防護面的穩(wěn)定性，使其能夠最大限度降低破浪的沖刷力，維護植物生長必要的土壤基質(zhì)條件，并在構件植物栽培孔中種植植物，實現(xiàn)生物/工程相結(jié)合的消落帶生態(tài)護坡。 

目前，他們的相關技術已申請了兩個專利。“我們將根據(jù)消落帶的特點深入優(yōu)化研究，包括針對消落帶已經(jīng)凸顯的土壤基質(zhì)、養(yǎng)分流失和重金屬污染隱患，建立阻擋和消納庫周污染物的濕地生態(tài)緩沖區(qū)；與殘存的消落帶自然植被生態(tài)系統(tǒng)相比，重建的消落帶人工植被生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構、功能、生態(tài)效益上有何優(yōu)劣；以及研發(fā)消落帶固土護岸技術，以消落帶生態(tài)重構為中心建立庫區(qū)泥沙與面源污染物質(zhì)的末端控制屏障帶等等。”鮑玉海介紹。 

山頭黃葛樹的“詩意” 

鮑玉海的介紹撩開了他們科研帷幕的一角。位于三峽庫區(qū)中游的忠縣，長江流徑88公里，匯合溪河28條，消落帶岸線長、面積大。2007年，在中科院西部行動計劃“三峽庫區(qū)水土流失與面源污染控制試驗示范”項目的支持下，一支科研團隊進駐了忠縣石寶鎮(zhèn)，并與忠縣暨重慶市等政府部門簽訂了長期科研合作協(xié)議。 

科研人員針對三峽庫區(qū)蓄水及移民后靠帶來的水土流失、面源污染、消落帶生態(tài)環(huán)境退化等生態(tài)環(huán)境問題，開展定位觀測試驗研究；在石寶鎮(zhèn)建立三峽庫區(qū)水土保持與環(huán)境研究站，對消落帶進行治理，得到國家三建委水庫司的大力支持，其中劃定石寶鎮(zhèn)至汝溪河口15公里的消落帶為典型區(qū)域供科研試驗。 

鮑玉海還記得，2007年4月，他和帶隊的張信寶等一行4人來到石寶寨新政村1社，進行徑流試驗場地形測繪和樣品采集。有一次野外作業(yè)時，大雨傾盆把只戴著草帽的他們?nèi)紳餐噶?。新政村社長陳建平向村民借了幾把雨傘送來。他們忙著采樣騰不出手，陳建平就替他們打著傘。由這把雨傘結(jié)緣，山地所后來在當?shù)卮迕裰虚_展的許多工作，也是在他的幫助下完成。 

三峽庫區(qū)水土保持與環(huán)境研究站的綜合辦公樓，在原來小學校的基礎上修建。樓后征用的16畝土地作為徑流小區(qū)、植物籬、坡式梯地、氣象觀測場等科學試驗設施用地。 

征用地的周圍種的都是植物籬笆。“若是用水泥樁、鐵絲網(wǎng)，看上去會像是一家工廠，與當?shù)剞r(nóng)民的銜接就不太友好。我們采用新銀合歡的灌木來隔斷邊界，與農(nóng)田村舍的融合就更加自然，韻味天成。”獲得博士學位后多年在忠縣站工作的嚴冬春說，“在試驗地里，我們采用現(xiàn)代試驗方法模擬農(nóng)民傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，用耦合工程與植物籬的生態(tài)措施構筑梯田，在闡明科學機理的同時考慮節(jié)約成本和降低投勞，對當?shù)卮迕褚彩且粋€友好的示范。” 

當?shù)卮迕裼叙B(yǎng)殖牲畜的習慣，附近有個100多頭的養(yǎng)豬場，忠縣站科研人員免費為豬場設計修建了污水凈化系統(tǒng)，并依據(jù)坡面本身特點做了生態(tài)溝渠，排泄的水經(jīng)過綜合處理后可以達到三類水質(zhì)。 

仲夏時節(jié)，山地所的博士生鐘榮華、高進長和碩士生呂發(fā)友來到忠縣，師兄弟三人天色微明就帶著儀器、干糧和水出發(fā)，直到晚6點把樣品采完，從消落帶背到路邊等待運回。這時他們渾身泥土，衣服像水洗一樣，早已饑腸轆轆。 

附近村民常看到他們在周邊采樣，知道是中科院在這里試驗，一位老人看他們此時又累又餓，趕緊從屋里拿出煮熟的玉米給他們吃，一副心疼自家孩子的模樣。師兄弟三人同聲說：“這是我們吃過的最好吃的玉米！” 

在研究站試驗場的山頭上，有一棵黃葛樹與研究站同齡。這棵黃葛樹剛栽種的時候還很小，７年過去，現(xiàn)在如一把巨傘撐起了一片天，研究站的人們親切地稱之為“站樹”。正是像陳建平這些淳樸的當?shù)匾泼瘢ù迕瘢?，為他們擎起了一方擋風遮雨的傘，他們也要以自己的辛勤科研，為三峽庫區(qū)的生態(tài)安全撐起一片藍天。 

濕地荷花飄香的“詩意” 

記者由鮑玉海陪同，下到共和村示范區(qū)江灘。這里綠樹成蔭，水草豐美，簡直就是一個小型的植物園！ 

據(jù)介紹，忠縣站科研人員依托中科院西部行動計劃項目和國家科技支撐計劃課題，與中科院植物所、武漢植物園等單位聯(lián)合攻關，突出不同海拔梯度的植被生長環(huán)境、人為干擾和抗干擾能力、生態(tài)服務功能需求等方面，以水陸兩棲、根系發(fā)達、截污能力強、生物量可回收利用和景觀效果優(yōu)良的鄉(xiāng)土植物物種為主，因地制宜、合理配置、分區(qū)治理。自2007年開始，已在野外做了300余畝的試驗帶，在145～175米的三峽水位范圍內(nèi)開展了耐淹植物篩選野外實地觀測試驗，有狗牙根、牛鞭草、池杉、桑樹、旱柳等。 

“現(xiàn)在示范區(qū)的植物長勢良好，生物群落比較穩(wěn)定。我們種植的牛鞭草是地毯式覆蓋，能長到一米多高，在三峽蓄水時將地表面的那一部分割掉，因為牛鞭草的根莖在泥土里不會腐爛，故此不會產(chǎn)生二次環(huán)境污染，在第二年時牛鞭草還會萌發(fā)，重新繁茂生長。”鮑玉海說。 

經(jīng)過科研人員多年探索，對消落帶的治理確定了固持土壤、改善植被生境以及產(chǎn)生最小二次生物污染的整體思路，成功研發(fā)了低成本、高效益的植被重建與恢復技術，攻克了消落帶生態(tài)重建與恢復的難題，篩選出10余種適宜消落帶種植的植物，進行了忠縣一帶15公里消落帶的植被重建和恢復。 

目前，在總面積為1000余畝的庫區(qū)消落帶，已建立了4個生態(tài)恢復和綜合整治試驗示范基地，還形成了3種消落帶濕地綜合利用的模式。無論是“荷花飄香”“柳樹成蔭”，還是“滄海桑田”“水草豐美”，這些充滿詩意的消落帶植被郁郁蔥蔥，三峽庫岸的土壤得到保護，促進了當?shù)厣鷳B(tài)畜牧和漁業(yè)的發(fā)展，還美化了三峽庫區(qū)的周邊環(huán)境。 

（原載于《中國科學報》2014-09-15第8版平臺)