□ 干思思

汪詩平考察途中途經(jīng)西藏羊卓雍錯

“天蒼蒼，野茫茫。風(fēng)吹草低見牛羊?！碧崞稹峨防崭琛罚赡苡行┤诉€會對其感到陌生，但提起其中這兩句膾炙人口的詩歌，早已是家喻戶曉。詩句描述著我國北方草原的富饒與壯麗，寥寥數(shù)語就將草原上遼闊的美麗景致盡現(xiàn)眼前?？扇缃裨偌?xì)品這兩句詩歌，卻發(fā)現(xiàn)這已是發(fā)生在“昔日”的美好場景了。

近幾十年來，由于氣候變化和不合理的人類活動，特別是過度放牧，使得我國天然草原有近90%的面積都處于不同程度的退化狀態(tài)，嚴(yán)重影響了草原上的植物、動物與微生物群落及其賴以生存的環(huán)境，使得草原生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能大大降低。此外草原生態(tài)系統(tǒng)的退化還造成了大批有毒有害植物的蔓延，阻礙了優(yōu)良牧草的生長發(fā)育，甚至還經(jīng)常造成牲畜中毒甚至死亡，為當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)及牧民生產(chǎn)生活帶來了嚴(yán)重的危害。

“草原主要利用方式是什么？是放牧?！敝袊茖W(xué)院青藏高原研究所研究員汪詩平堅(jiān)定地說道。談到放牧，就會涉及家畜的管理以及家畜與草原植物—土壤之間的關(guān)系等問題。“只有搞清楚這些關(guān)系如何變化及其原因，才能有針對性地提出管理措施。一定要把研究成果落地生根，不然有關(guān)研究就只能是‘飄在半空中’，無法得到實(shí)際應(yīng)用?！?/p>

在汪詩平看來，全球氣候變化與放牧活動耦合作用對草原生態(tài)、放牧管理等方面產(chǎn)生了深刻影響。近年來，他著重關(guān)注全球氣候變化與放牧對高寒草地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的相對影響，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步在國際上率先探討了低碳型草地畜牧業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)模式。自1992年以來，他將自己畢生所學(xué)奉獻(xiàn)給大草原，追夢草原無怨無悔，為退化的草原重新播撒著希望的種子。

潛心研究蒙古高原

生在安徽長在安徽的汪詩平，一直調(diào)侃自己是個標(biāo)準(zhǔn)的“游牧民族”。自1992年汪詩平畢業(yè)于北京農(nóng)業(yè)大學(xué)（今中國農(nóng)業(yè)大學(xué)）畜牧系草原專業(yè)、獲得農(nóng)學(xué)碩士學(xué)位后，他幾乎就從未離開過草原?！拔以趦?nèi)蒙古草原上工作了14年，然后到青海工作了5年，后來我來到中國科學(xué)院青藏高原研究所工作?！彪S著汪詩平工作地點(diǎn)海拔的不斷升高，他時常感慨，總感覺自己與天空的距離越來越近，對遼闊草原的感情也越來越深。

可誰知，這個標(biāo)準(zhǔn)的“游牧民族”其實(shí)還是半路遷移至此的。1983年，汪詩平考入安徽農(nóng)學(xué)院（現(xiàn)為安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)）學(xué)習(xí)畜牧專業(yè)，從未想過與大草原結(jié)下緣分。大學(xué)畢業(yè)后他被分配到安徽省桐城縣農(nóng)業(yè)局青草鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站當(dāng)技術(shù)員，兩年的基層工作似乎離自己的理想越來越遠(yuǎn)，于是汪詩平?jīng)Q定考研。1989年，汪詩平來到北京農(nóng)業(yè)大學(xué)，師從陳默君教授攻讀牧草生產(chǎn)專業(yè)的碩士，由于是定向招生，原本碩士畢業(yè)后需要回到原單位工作的汪詩平，在導(dǎo)師的推薦下被借調(diào)到中國科學(xué)院植物研究所，跟隨陳佐忠研究員到內(nèi)蒙古草原生態(tài)系統(tǒng)定位研究站開啟了草原生態(tài)和放牧管理的研究生涯，從而與草原結(jié)下了不解之緣。

哪怕已經(jīng)過去了20多年，汪詩平仍然對第一次來到草原的場景記憶猶新。沒有見到“天蒼蒼，野茫?！钡膲艋镁坝^，相反留在腦海里的只有坎坷顛簸的道路，映入眼簾的也只有滿天的塵土；特別是通信條件極差，往往前一年10月份寄出的郵件到第二年5月份開站時才收到?！耙幌氲竭@將是以后的工作環(huán)境就有點(diǎn)毛骨悚然。”汪詩平談到。但隨著研究的深入，他逐漸感受到了草原別樣的魅力。特別是1995年他獲得了赴美國進(jìn)行合作研究的機(jī)會，在當(dāng)時多數(shù)留學(xué)人員沒有及時回國的情況下，作為“臨時工”的汪詩平毅然學(xué)成回國了。“現(xiàn)在回過頭來看，我依然不后悔當(dāng)時的決定?！蓖粼娖秸f。功夫不負(fù)有心人，在國家基金委重點(diǎn)項(xiàng)目等多項(xiàng)國家級項(xiàng)目的資助、在王培先生和陳佐忠先生的指導(dǎo)下，經(jīng)過10多年的潛心研究，2003年他以第一作者出版了《放牧生態(tài)系統(tǒng)管理》專著，系統(tǒng)地闡述了放牧管理措施對我國典型草原植物多樣性、生產(chǎn)力、放牧家畜生產(chǎn)性能及其相互關(guān)系等關(guān)鍵影響過程和機(jī)理，發(fā)展和完善了我國放牧生態(tài)系統(tǒng)管理的理論和實(shí)踐。

向青藏高原進(jìn)發(fā)

春種一粒粟，秋收萬顆子。在內(nèi)蒙古草原研究的十幾年中，汪詩平一直在全球變化、草原生態(tài)、放牧管理等領(lǐng)域里默默耕耘，在迎來豐收的喜悅后，他決定將這份喜悅帶到更高的草原之巔上。2005年從美國合作研究歸來，汪詩平獲得了中國科學(xué)院“百人計(jì)劃”項(xiàng)目資助，來到中國科學(xué)院西北高原生物研究所海北高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)定位研究站工作，進(jìn)而他于2010年工作于中國科學(xué)院青藏高原研究所至今，足跡踏遍了青藏高原的山山水水。由于人口的增加和草地畜牧業(yè)的快速發(fā)展，尤其是受人類過度放牧、加上氣候變化的影響，高寒草地生態(tài)系統(tǒng)退化現(xiàn)象嚴(yán)重。在如此嚴(yán)峻的形勢下，如何維持和提高高寒草地植物生產(chǎn)力、評估不同管理措施對生產(chǎn)和生態(tài)功能的影響，是包括汪詩平在內(nèi)的研究人員急需解答的難題。

為了回答如何在保護(hù)生態(tài)的前提下發(fā)展當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)的重大理論和實(shí)踐問題，揭示氣候變化和放牧對高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)的相對影響過程和機(jī)理，汪詩平建立了國際上第一個野外自動控制增溫系統(tǒng)與放牧耦合的試驗(yàn)平臺?！芭c內(nèi)蒙古典型草原相比，高寒草原的研究環(huán)境更為辛苦”，汪詩平說。在汪詩平的牽頭下，他聯(lián)合中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所、中國科學(xué)院大學(xué)、西藏農(nóng)牧學(xué)院、西藏自治區(qū)那曲市農(nóng)牧局、西藏大學(xué)等多家單位的20余名科研人員，共同開展了“氣候變化背景下高寒草地生產(chǎn)—生態(tài)功能維持和提升機(jī)制研究”的研究，并率先在國際上探索了高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)增匯減排潛力的管理模式，為我國發(fā)展低碳型草牧業(yè)提供了理論基礎(chǔ)。

2014年從拉薩出發(fā)到珠峰沿途進(jìn)行考察，途中在經(jīng)過西藏卡若拉冰川時進(jìn)行山體垂直帶植被調(diào)查。

沒有什么成就是一蹴而就的，他們用了10多年的堅(jiān)持，換來了高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)研究戰(zhàn)役第一槍的勝利，相關(guān)研究成果分別榮獲了2018年度西藏自治區(qū)科學(xué)技術(shù)獎一等獎和青海省科學(xué)技術(shù)獎二等獎。

每日經(jīng)受風(fēng)沙的吹拂，烈日的暴曬，能堅(jiān)持下來著實(shí)不易，曠日持久的研究更容易讓人感到疲憊，但汪詩平卻樂在其中，在他心中最重要的是“興趣”，是“毅力”。在他的帶領(lǐng)下，團(tuán)隊(duì)斗志滿滿，在國家自然科學(xué)基金委重點(diǎn)項(xiàng)目、原“973”項(xiàng)目和中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程及先導(dǎo)項(xiàng)目等國家級項(xiàng)目的資助下，通過長期增溫、放牧及增雪等控制試驗(yàn)以及同位素和模型模擬等技術(shù)，經(jīng)過探索，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了高寒草甸在暖季和冷季中，草場維持草畜平衡和生態(tài)功能的適宜牧草利用率均為45%左右，他們提出了過度放牧而不是增溫是導(dǎo)致高寒草甸退化的主要誘因的觀點(diǎn)；闡明了增溫延長高寒草甸植物群落生長季、提高生產(chǎn)力、加快凋落物分解等碳氮循環(huán)的關(guān)鍵過程和機(jī)理；還揭示了高寒草甸主要植物總氮需求的20%源自有機(jī)氮、不同植物利用不同氮形態(tài)及植物與微生物在氮利用上的互惠關(guān)系是物種共存的重要機(jī)制；闡述了低溫是限制植物繁殖分配的主要影響因素。特別是團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)了不同開花功能群植物物候序列對增溫和降溫響應(yīng)的非對稱性和等級性反應(yīng)現(xiàn)象。在這些研究的基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)提出了高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)—低排放的禾草和豆科牧草混播人工草地單位牧草產(chǎn)量溫室氣體排放強(qiáng)度評價指標(biāo)體系，發(fā)展了提高牧草利用效率和家畜生產(chǎn)性能、降低溫室氣體排放的高效—低碳—增收型的草牧業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)模式。

回首26年的學(xué)術(shù)生涯，有辛勤的付出就有豐厚的回報(bào)。汪詩平共培養(yǎng)了40多名研究生和博士后，其中有4名博士生獲得中國科學(xué)院院長獎學(xué)金和國家獎學(xué)金，一名博士生論文獲得2018年度中國科學(xué)院優(yōu)秀百篇博士論文。他本人也分別獲得2010年中國科學(xué)院朱李月華優(yōu)秀教師獎和2018年中國科學(xué)院優(yōu)秀導(dǎo)師獎。到目前為止共發(fā)表學(xué)術(shù)論文270余篇，其中SCI文章150余篇，包括以第一作者或通信作者在Nature、Nature Communications、Global Biology Change、Journal of Ecology、Ecology、Soil Biology and Biochemistry等高端學(xué)術(shù)期刊發(fā)表一區(qū)學(xué)術(shù)文章30余篇，出版專著6部（其中3部參編）。

踏遍原野再度啟程

當(dāng)日新月異的技術(shù)變革不斷令全球變化、草原生態(tài)、放牧管理領(lǐng)域的春水泛起漣漪時，汪詩平的研究進(jìn)程也在不斷推進(jìn)。

近兩年，他在開展氣候變化對高寒草地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能影響的關(guān)鍵過程以及機(jī)理的研究過程中，逐漸意識到目前國內(nèi)外有關(guān)增溫試驗(yàn)設(shè)計(jì)存在明顯的不足。在國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“氣候變化及其誘導(dǎo)的季節(jié)性凍土凍融格局變化對高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)關(guān)鍵過程的影響及其機(jī)制”以及中國科學(xué)院先導(dǎo)專項(xiàng)等多項(xiàng)國家級項(xiàng)目的支持下，汪詩平在海拔4500米的那曲生態(tài)環(huán)境綜合觀測研究站以高山嵩草高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)為研究對象，2014年建立了不同增溫幅度和增減水試驗(yàn)平臺，特別關(guān)注每年逐步增溫和增水情境下高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)是否會產(chǎn)生生物適應(yīng)性反應(yīng)等科學(xué)問題。事實(shí)上，自然條件下年平均氣溫是逐漸升高的而不是突然升高的，同時升溫的過程中還伴隨著降溫的現(xiàn)象，如果不考慮生物的適應(yīng)過程以及降溫對增溫影響的修飾作用，則以往的相關(guān)研究可能會過高估計(jì)了增溫的不利影響。

多年凍土凍融交替是高緯度高海拔地區(qū)普遍存在的現(xiàn)象，有研究表明，氣候變暖將會導(dǎo)致多年凍土融化并使得儲存在凍土中的碳大量釋放出來，從而對大氣增溫產(chǎn)生正反饋。然而，以往多是以短期的室內(nèi)模擬研究為主，且研究多在高緯度的北極圈進(jìn)行，而青藏高原的多年凍土的環(huán)境與北極地區(qū)有明顯的不同。如今，汪詩平團(tuán)隊(duì)利用Picarro在線自動觀測系統(tǒng)可以對生態(tài)系統(tǒng)碳交換特征進(jìn)行每小時的高頻監(jiān)測。按照汪詩平的研究計(jì)劃，該研究便能取長補(bǔ)短，可以監(jiān)測全年以及整個非生長季秋—冬凍融期、凍結(jié)期和冬—春凍融期的碳通量及其關(guān)鍵影響因素，闡明凍融交替格局對土壤碳通量影響的機(jī)理，從而為在野外原位監(jiān)測凍融交替的過程及其對高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)全年碳源/匯的貢獻(xiàn)奠定可行性基礎(chǔ)。

與此同時，他計(jì)劃利用同位素技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)、高通量測序技術(shù)、基因芯片技術(shù)、宏基因組技術(shù)及微根管等多種現(xiàn)代技術(shù)手段，強(qiáng)化地下生態(tài)過程的研究。他打算從植物、土壤、微生物及個體—群落—生態(tài)系統(tǒng)等不同層次，深入研究氣候變化及其誘導(dǎo)的土壤凍融交替變化等對高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)有哪些關(guān)鍵影響，特別是要著重對地下生態(tài)過程的影響及其機(jī)理開展系統(tǒng)研究。

西藏那曲生態(tài)環(huán)境綜合觀測研究站接待那曲市農(nóng)牧局局長等一行時的合影

汪詩平對項(xiàng)目研究未來的發(fā)展趨勢抱有很大希望，他表示一旦研究成功，將能揭示高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)碳循化關(guān)鍵過程對增溫的非線性反應(yīng)機(jī)制及其閾值，還能明確土壤水分對增溫效應(yīng)的調(diào)控作用；而且在不同氣候變化情景下，能進(jìn)一步闡明土壤凍融交替格局的變化及其對全年生態(tài)系統(tǒng)固碳能力的影響，這些研究對全球變化生態(tài)學(xué)的發(fā)展具有重大意義。

據(jù)汪詩平介紹，項(xiàng)目依托的試驗(yàn)平臺是國際上第一個利用自動控制系統(tǒng)控制不同增溫幅度，并與增減水處理耦合開展不同氣候變化情景的定位控制試驗(yàn)平臺，該平臺可以區(qū)分溫度和水分對高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)影響的相對作用。值得一提的是，梯度增溫試驗(yàn)設(shè)計(jì)平臺可以為關(guān)鍵生態(tài)過程的非線性反應(yīng)及其閾值的判別提供了一種新的設(shè)計(jì)思路。通過同位素示蹤技術(shù)和微生物宏基因組技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)可以回答新近光合產(chǎn)物的分配去向、生態(tài)系統(tǒng)呼吸的來源以及生態(tài)系統(tǒng)的碳源匯效應(yīng)及其關(guān)鍵過程和機(jī)理。

“做科研，重在積累，避免浮躁，無論是理論研究還是實(shí)踐應(yīng)用研究。”汪詩平笑談到。注重知識與經(jīng)驗(yàn)積累的同時，汪詩平還時常強(qiáng)調(diào)學(xué)術(shù)交流與合作的重要性，他認(rèn)為，科研是一個互相學(xué)習(xí)、互相交流、取長補(bǔ)短的過程，往往很多獨(dú)自難以想透的科學(xué)和技術(shù)難題，通過與團(tuán)隊(duì)成員以及國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者的溝通探討后，就有可能找到新的突破口。

既然選擇扎根于草原深處，汪詩平便會風(fēng)雨兼程，不懼天高路遠(yuǎn)，與更多的草原“播種人”并肩作戰(zhàn)，在這里共同續(xù)寫有關(guān)草原新的故事。