湿地“碳”究,为一山一水的美丽加分
编者按:“想为一山一水的美丽加分”,是中国科学院大学(以下简称“国科大”)2017级生态学专业博士生朱莲莲(培养单位:中科院亚热带农业生态研究所)选择生态研究的源动力。如今,她跟随着课题组,常年往来洞庭湖,用心解读自然传递的未来密码。本期,跟国晓薇一起,在笔触中了解她和洞庭湖的“采风”故事。
“危与机”也许总是一体两面。说起洪水,我们眼前可能会浮现水位猛烈上涨后淹没一切的场面,而在国科大2017级生态学专业博士生朱莲莲的凋落物碳输入量化研究中,却发现其中蕴含的诸多可能:长时间水淹条件下有助于促进植物凋落物快速分解,从而以可溶性有机碳(DOC)形式向土壤“固定”住更多有机碳。
这意味着找到了一种提高凋落物固碳工作“KPI”的“鞭策手段”。“在自然湿地,土壤有机碳的来源主是植物凋落物的分解。研究初步量化了地上地下凋落物对湿地土壤表层有机碳库的贡献,研究结果也为湿地生态修复和科学管理提供了可靠依据。”朱莲莲说。
参与黄河三角洲湿地研究的本科经历,带领朱莲莲走进湿地王国。这个“地球之肾”,似乎独自美丽,可实际上与人类命运紧紧贴合:生态平衡、淡水资源、生物多样性……朱莲莲所在的中科院亚热带农业生态研究所湿地生态课题组,常年往来洞庭湖,正用心解读自然传递的未来密码。
葆有兴趣的源动力
朱莲莲与洞庭湖的缘分,始于2014年读研,研究洞庭湖植物生长和土壤养分的关系。
在野外采样的日日夜夜里,她发现,洞庭湖湿地经历洪水后的土壤表层,有大量黑色有机质。“它们来源于哪里?在退水后短短一两个月就基本消失,又是什么机理?”联想到涨水时大量苔草叶片腐烂分解,朱莲莲大胆推测是凋落物分解对土壤产生了影响,而这背后更多的奥秘,指向土壤有机碳的来源和转化。
洪水期气体采集
实验图解
了解愈深,未知愈多。“很多湿地问题亟待深入挖掘,促使我想继续做科研。”与湿地交手的第六个年头,朱莲莲眼看到了它的脆弱、智慧和未来,决定进一步研究洞庭湖湿地凋落物分解对表层土壤有机碳库的影响及环境调控。从硕士期间的湿地土壤化学计量学研究方向到博士攻读的湿地碳循环方向,她的科研轨迹向湿地王国的纵深挺进。
“想为一山一水的美丽加分”,是朱莲莲选择生态研究的源动力。倾听内心的召唤,并付诸行动,中科院亚热带农业生态研究所副研究员、洞庭湖站湿地碳循环课题负责人邓正苗表示,如今越来越多和朱莲莲一样的90后科研青年愿意投身生态研究,将学术志向放飞在所爱的山河湖海。
“凋落物大部分为可溶性有机碳,这种有机碳易氧化分解,因此退水后,土壤环境由淹水状态变为氧化环境时,这部分有机质才易分解产生二氧化碳。”兴趣与科研紧密咬合,既帮助朱莲莲生长出更为敏锐捕捉问题的“触角”,也促使她心态不断成熟。
特立,但非独行
“我们做科研绝不能孤军奋战,只有多交流,才能有效避免无用功。”国科大博士生导师、中科院亚热带农业生态研究所研究员谢永宏告诉朱莲莲的这句话,她一直记在心里。
课题组成员们研究方向不尽相同,但并不妨碍交流,“不管谁在学习上有困惑,都会和大家互相交流,倾囊相助。当看到与同门研究方向相关的文献时,也会分享给对方,形成特别温暖的学术氛围。”导师们“宽严并行”指导,在宏观上为大家把握大方向,又留独立思考的空间;在“卡壳”时给予帮助与鼓励,又适度放手,让大家自主解决。
随时随地开课,出野外的旅途也是特别的教学交流时间。“每次和邓老师一起出差的路上,他总会带领大家共同讨论目前的研究实验,帮助分析实验中存在的问题以及如何优化实验,还会分享一些最近读到的优秀文献和启发。”朱莲莲说。
山水之间,即为课堂与实验的大天地。在别人看来,这样的科研生活又酷又飒,此间辛苦滋味却不足为外人道。
朱莲莲与课题组成员在洞庭湖上进行气体采样的主要方法是漂浮箱法,如遇上洪水期叠加大风天气,采样工作就会面临巨大挑战。“记得夏天我们去湖里采气,水面很高,我们使用注射器进行抽气,一阵风浪过来针头就特别容易扎手,我们甚至只能换着‘梯队’上阵。”
之后,每次准备出发采样的前几天,成员都会密切关注和记录天气预报和城陵矶水位,选好时机。
在洞庭湖上进行气体采样
“遇到过不知如何解决实验问题的困顿,也经历过找不到进展突破口的迷茫,压力大时总能在大家庭中收获足够的温暖。”除了师门活动,中科院亚热带农业生态研究所研究生部常会精心组织文娱活动,比如冬至包饺子、松雅湖徒步走、趣味运动会……温暖和快乐的课题组时光,鼓励着朱莲莲对未来的挑战充满期待和信心,也让她对个人与课题组成员的关系有了更深刻的认识,相信“雷霆雨露,皆是春风”。
课题组合影(朱莲莲一排左六,谢永宏二排左六,邓正苗二排左三)
田间地头的科普之路
怀着守护生态的信念,加之专业自带的科普属性,朱莲莲希望这份热爱能感染身边更多人。
2018年中科院第十四届公众科学日,洞庭湖湿地生态系统观测研究站举办科普活动。作为科普志愿者一员,朱莲莲第一次跟随科普队伍走进学校课堂,从湿地的定义范畴到植被覆盖,从湿地的鸟类栖息到环境保护……志愿者们为小学生讲授了自己精心准备的湿地知识普及课。从他们明亮的眼睛中,朱莲莲看到了大家保护湿地的热情,也看到了“向公众普及科学知识,让公众理解科学”这一使命。
“我们不仅要努力做好科研,更要积极面向公众传播科学,完成从科研到科普、再到科教的转变。”对于科普事业,朱莲莲渐渐有了亲身体会。
洞庭湖站科普活动
课题组有一个共同愿望,希望利用自己的专业知识,普及湿地保护以及碳达峰、碳中和的知识,倡导更多的人为湿地保护与节能减排做贡献。
在一次洞庭湖调研时,路过的村民好奇问:“你们这些年轻人挖泥巴、收枯枝干什么呢?”
“我们在搞凋落物调查,做凋落物碳储量估算,看这些凋落物分解时有多少碳输入到土壤中。”学长认真解释完,朱莲莲看村民们还是不太理解,进一步问了一下他们知不知道“碳达峰”“碳中和”,他们点点头说新闻上看到了,但不甚了解。
朱莲莲来了兴致,趁机便给村民们聊了聊“双碳”的提出背景和对应的气候变化关系。
“我避开专业词汇,结合农村生活实际,比如禁止燃烧、秸秆,植树造林这些日常举动,告诉大家可以为此做些什么。”“原来,咱不烧秸秆就做出贡献呐。”一位村民恍然大悟地笑着“总结”。
这些点滴小经历,让朱莲莲认识到公众认知和科学知识之间,亟待科普工作搭建坚实桥梁,也意识到科普工作不只存在于或专业大型的集体活动中,更渗透在日常的点滴,其中蕴含着无限智慧与技巧。
朱莲莲汇报研究
想要做好湿地生态科普,需要横向查阅大量平时鲜少涉及的相关资料:洞庭湖所属湿地类别、目前湖区湿地面积与分布、周边地形地貌与环境现状、现存的环保漏洞……
“为科普储能,给了自己一次全面了解洞庭湖的机会。”“接下来,我还想突破一下,结合我的专业发现和洞庭湖‘采风’经历,尝试撰写科普文章。”
朱莲莲和洞庭湖的故事未完待续——层层枯枝不断堆叠,蕴含着一个个生机勃勃的绿色春天。
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看官可有什么想与国晓薇分享的?
投稿邮箱:wechat@ucas.edu.cn
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