一線調(diào)研丨三座塔就能監(jiān)測整片森林 解鎖三北工程的“碳匯”密碼

　　在三北工程攻堅戰(zhàn)三大標(biāo)志性戰(zhàn)役中，黃河“幾字彎”攻堅戰(zhàn)是重中之重，治理任務(wù)重，造林難度大。用老百姓的話說就是好種的地方都種了，剩下的大都是硬骨頭。那么，如何啃下硬骨頭，打好攻堅戰(zhàn)？

　　這幾天，在山西忻州偏關(guān)縣直接匯入黃河的楊家川河流域，7000多畝黃河“幾字彎”攻堅戰(zhàn)項目正在建設(shè)。

　　偏關(guān)縣地處毛烏素沙漠邊緣，干旱少雨，風(fēng)大沙多。黃河由西向東在偏關(guān)進(jìn)入山西，拐頭向南，帶走了晉陜峽谷兩岸黃土高原上的大量泥沙，使得這片丘陵溝壑生態(tài)脆弱區(qū)，成為黃河“幾字彎”北部生態(tài)修復(fù)重點區(qū)。經(jīng)過40多年三北工程建設(shè)，當(dāng)?shù)卦诨纳蕉d嶺間筑起了110公里的防護(hù)林帶，生態(tài)環(huán)境得到極大改善。眼下，他們正在向剩余的干石山區(qū)發(fā)起沖鋒。

　　水從山下拉上來，苗用索道吊到溝里，但在干石山區(qū)植樹最大的難題是沒有土。為了精準(zhǔn)地把泥土送到60度角的陡坡上，當(dāng)?shù)貒L試把4根長6米、直徑40厘米的波紋管連在一起，用管道運土。

　　為了保障“一泓清水入黃河”，今年偏關(guān)計劃完成3.8萬多畝三北工程建設(shè)任務(wù)。　　

　　黃河岸邊“較勁”的人　　

　　在三北工程建設(shè)現(xiàn)場，為了啃下防沙治沙的硬骨頭，有人用管道往陡坡上運土，也有人用無人機(jī)把樹苗吊到半山腰。山西臨縣位于黃河“幾字彎”腰部的呂梁山西側(cè)，坡陡溝深，十年九旱，曾經(jīng)是黃河流域水土流失最重、輸入黃河泥沙最多的地區(qū)之一。眼下，臨縣境內(nèi)黃河“幾字彎”植樹造林任務(wù)剩下的地塊植樹條件差，攻堅難度大。其中最難的當(dāng)數(shù)運樹苗。接下來讓我們?nèi)フJ(rèn)識一位在黃河岸邊“較勁”的人。

　　通往山崖邊的路，最窄處只有橫放的A4紙那么寬，最陡的地方感覺快要立起來，路邊就是遍布碎石的黃土溝，淺的有十幾米，深的則有幾十米，失足落下，非死即傷，王明喜和伙伴們卻早已習(xí)慣走這樣的路。

　　樹苗背到半山崖上，王明喜和伙伴們找到能夠立足的地方就開始挖坑。

　　隨著三北工程建設(shè)在臨縣開展，當(dāng)?shù)匾载毨魹橹鞯娜罕?，先后成立?91個造林合作社，王明喜所在的合作社成立于2016年，是當(dāng)?shù)爻闪⒆钤?、實力最?qiáng)的造林合作社之一。曾經(jīng)的貧困戶，如今成了經(jīng)驗豐富的植樹人。一滴一滴的汗水換來了家鄉(xiāng)的荒山禿嶺一片又一片變綠。

　　經(jīng)過40多年三北工程建設(shè)，臨縣境內(nèi)河流向黃河的輸沙量每年大約減少一千萬噸。　　

　　在大山中建立起

　　碳匯監(jiān)測平臺　　

　　經(jīng)過40多年建設(shè)，三北工程已由單一的防護(hù)林體系建設(shè)工程，轉(zhuǎn)變?yōu)榻y(tǒng)籌山水林田湖草沙一體化保護(hù)和系統(tǒng)治理的綜合性生態(tài)工程。工程將發(fā)揮怎樣的生態(tài)效應(yīng)？科學(xué)家也在長期進(jìn)行監(jiān)測。

　　遼寧清原森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站地處長白山余脈龍崗山北麓，這里是重要的生態(tài)屏障區(qū)，具有水源涵養(yǎng)、固碳增匯等功能，也是重要珍稀瀕危物種的棲息地。

　　記者跟隨科學(xué)家從站區(qū)出發(fā)，穿過林間小路，在密林深處，一座高大的次生林觀測塔矗立于眼前。爬上觀測塔，滿目蒼翠的林木映入眼簾。而臨近的山上，還有兩座塔與這座次生林觀測塔遙遙相望，它們分別坐落于蒙古櫟林和落葉松林間。三座塔呈鼎立之勢，共同構(gòu)成了碳通量監(jiān)測平臺“科爾塔群”。

　　中國科學(xué)院清原森林站工程師 于豐源：“科爾塔群”是以探尋森林結(jié)構(gòu)、森林固碳功能以及水源涵養(yǎng)功能為主的一個科教（科研）基礎(chǔ)設(shè)施。

　　植被通過光合作用吸收二氧化碳，是重要的碳匯途徑。根據(jù)科研人員測算，“科爾塔群”監(jiān)測的三北工程項目區(qū)內(nèi)，現(xiàn)有森林每年每公頃固碳量接近兩噸。

　　不只可以測算碳匯，在三北工程攻堅戰(zhàn)中，“科爾塔群”模式還將對防沙治沙提供科技支撐。

　　中國工程院院士 中國科學(xué)院沈陽生態(tài)所所長 朱教君：基于塔群這種思路，要利用整個三北地區(qū)，有可能把防沙和沙塵傳播相關(guān)的一些傳感器放在這里邊，那么這樣就可以知道這個沙塵是怎么起來的，怎么運輸?shù)?，到底落哪去了，這樣就為我們防沙治沙提供一個特別好的基礎(chǔ)資料。

　　利用先進(jìn)科技

　　打造智慧監(jiān)測平臺

　　“科爾塔群”每年采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)不需要科研人員攀塔收集，而是通過智慧網(wǎng)絡(luò)，實時回傳到“大本營”并進(jìn)行分析。這套系統(tǒng)是怎樣進(jìn)行監(jiān)測和分析，又將如何給三北工程提供支撐？

　　樹木什么時候碳匯量最大？哪些樹種碳匯能力強(qiáng)？林木怎樣分布碳匯功能高？大到整片山林的長勢，小到一片樹葉的角度的碳匯效果，正是通過“科爾塔群”系統(tǒng)監(jiān)測到的森林生態(tài)系統(tǒng)碳通量的海量數(shù)據(jù)來進(jìn)行模擬計算。

　　記者了解到，這套系統(tǒng)監(jiān)測設(shè)備1秒鐘可以捕捉10個數(shù)據(jù)，融合物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，清原森林站實現(xiàn)了數(shù)據(jù)獲取、傳輸、存儲、計算、分析和可視化的全鏈條信息化工作。

　　在清原森林站，不僅有三足鼎立的“科爾塔群”，還建有科研樣地群、野外增溫試驗平臺、水文觀測站網(wǎng)、多功能數(shù)據(jù)中心等多個科研平臺，可以精準(zhǔn)、實時、多尺度地獲取森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能監(jiān)測數(shù)據(jù)，為三北工程建設(shè)提升森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能和森林可持續(xù)經(jīng)營提供重要理論和技術(shù)支撐。