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以流域为单位改变水域生态
蔡庆华的立场研究水(读知识分子风采长江)

“不仅仅是上面,不仅仅是书,只是果实。 ”多年来,蔡庆华(上图,资料照片)依然以领导人刘建康的要求为座右铭。

为了“唯实”,他与领导人一起提出了“流域生态学”的概念,积极呼吁在流域视野下寻找水生态密码。 在“唯实”方面,也在长江最接近三峡水库的大支流香溪河设立了生态站,开始进行年复一年的观测。

“中途出家”,开始了流域生态学

1984年夏天,在武汉东湖畔,武汉大学数学系刚毕业的蔡庆华向墙那边的中国科学院水生生物研究所报告。 蔡庆华刚到水生所的岁月,经济效益似乎比生态保护更受重视。 时任伍献文院士与新进所的员工谈过:当时,在建设葛洲坝时,各方就是否需要建设鱼道进行了争论,但最终决定不修理,节约了3000万元的投资。

【国内】蔡庆华 换个立场研究水

1992年,蔡庆华获得水生生物专业博士学位。 “九五”期间,他在湖北宜昌主持了三峡库区移民安置示范区高质量高效的生态渔业研究,发现部分地方的水生态状况以肉眼可见的速度恶化。

水生生物学去哪里? 如何为社会经济的快速发展服务? 蔡庆华至今还记得导师毕业时担心的问题。 他说。 “我想知道到底是什么引起了水体污染,主要是因为岸周边的污染等干扰,还是水体内部的活动是养殖等。 这个“周边”在多大范围内? ”。

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“处理水的生态问题,不能只在水里找到方法。 我们必须从整个生态系统中找到路。 ”。 蔡庆华说,必须站在流域的尺度上开展研究,不能就水论水。

1997年,蔡庆华与刘建康一起正式提出了“流域生态学”这一新兴学科的理论框架,“以流域为单位,研究了流域内高地、沿岸带、水体之间的新闻、能量、物质变动规律。 ”。 这是学术研究从淡水生态系统向陆地生态系统的发展,以流域生态系统为对象,以水为纽带和驱动因素,整合上下游、左右岸、干支流的自然经济社会复合系统,为解码包括长江在内的整体水域生态提供了全域视野。

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香溪河监测为长江生态研究埋下了“地标”

在水生所,老一代鱼类学家和生态学家毕业于数学系的蔡庆华希望利用数学工具在“人与生物圈”研究中建立数学模型,处理生态理论问题。

但是,无法得到或难以得到比较水体的连续注意和记录,关于数据观察谈什么? 蔡庆华建议,希望尽快在要点区域选定有代表性的中等尺度流域,多学科、多单位共同开展流域生态学研究,完善中国水生生物及内陆水体数据库。

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1999年,他在香溪河建立了我国唯一开展河流(水库)生态系统生态学和流域生态学研究的野外站。 香溪河发源于神农架,向香溪镇注入长江,流域面积超过3000平方公里。 香溪河库湾离三峡水库只有30公里,三峡水库蓄水175米后,香溪河回水域最远到了离河口40公里的地方。 另外,香溪川从源头到河口海拔差达2800米,流域环境多且复杂,生态类型多样。

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水生所的研究者在200多个采样点每年进行一次采样,对点水域系列的采样点展开每日、每周、每月或季度的采样分解,将水生态和水环境数据收集到入库研究中。 到目前为止,他的团队在这里连续进行了19年的监测和研究。

目前香溪河生态站已进入国家环境保护科学观测研究站。 香溪河生态站水生生物多样化数据收集事业不限于三峡库区或长江,研究者的足迹延伸到黄河、海河、辽河流域等,为完成全国溪河底生物的分布格局图像做好准备。 蔡庆华说,数据积累是构建流域生态环境保护科学理论和技术体系的基础事业,也是生态修复的必由之路。

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求解三峡库区藻类水华问题

有数据支持,蔡庆华的数学专家终于派上用场了。

2003年6月在三峡水库蓄水后,部分支流库湾多次发生严重的藻类水华。 2008年6月,蓝绿藻大规模发生。 三峡地区春夏季节的温度、光照和营养条件适合藻类大量繁殖,以前长江干燥支流水流湍急,浮游生物无法凝聚,水库蓄水后水流缓慢,水库被淹没的土壤养分释放,周边污染物质排出后, 蔡庆华表示,根据香溪河库湾多年的观测和模拟研究,如果三峡水库的水位每天下降30—50厘米,就可以比较有效地抑制藻类水华。

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这个水位调度缓解库湾富营养化问题的方法正在被三峡集团认可和使用,并在此基础上调整为“人工潮汐”方案。 白天藻类光合活跃时,增加下泄流量,增大支流和仓库地区的水体交换,增加藻类繁殖的干扰,晚上减少下泄流量蓄水发电。 研究表明,水库前水位下降50厘米,香溪河、大宁河、乌江河口水位也发生明显变化,能较有效地抑制藻类水华。 2010年175米试验性蓄水成功后,三峡水库有足够的调整空间,仓库地区几乎没有发生大规模藻类水华。

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党的十九大报告提出统一山水林田湖草系统的管理。 这使蔡庆华兴奋不已:“在长江生态修复事业中,必须根据流域尺度建立协同机制,打破“各管一摊”的弊端,实现共抓、共管、共治。”

程远州

程远州

来源:武汉新闻信息网

标题:【国内】蔡庆华 换个立场研究水

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