——蘭州大學(xué)助推黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展紀實

新甘肅·甘肅日報記者蘇家英通訊員王耀輝曹潔謝雅婷

【資料圖】

九曲黃河，奔騰不息。哺育中華民族，孕育中華文明。

黃河，這條形似巨龍的中國第二長河，如何形成“幾”字形河道？黃河水系又形成于什么時期？黃河形成演化的驅(qū)動機理是什么，蘊含其中的泥沙又從何而來？

蘭州大學(xué)地貌演化與新生代環(huán)境研究團隊很早就開始從事黃河的形成發(fā)育研究。近期，該團隊在《科學(xué)通報》又發(fā)表相關(guān)研究結(jié)果，提出現(xiàn)代黃河水系在125萬年前開始形成，基本摸清了現(xiàn)代黃河水系的形成時代。

共同抓好大保護，協(xié)同推進大治理。除了黃河的形成發(fā)育，近年來，一批蘭大學(xué)者還開展著黃河領(lǐng)域的多學(xué)科研究，他們圍繞黃河上游水源涵養(yǎng)區(qū)生態(tài)保護和發(fā)展、黃土高原水土保持、沿黃地區(qū)歷史與考古等書寫“黃河答卷”，為黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展提供科技支撐。

九曲黃河的“身世”

“確定黃河拐彎處形成的時間，是研究黃河形成歷史的一個重要任務(wù)?！碧m州大學(xué)地貌演化與新生代環(huán)境研究團隊聶軍勝教授說，“幾”字彎的形成和三門峽貫通東流入海是現(xiàn)代黃河水系形成的重要標志。

黃河流經(jīng)蘭州后受山地、高原地形的阻擋向東北方改道，因此蘭州盆地作為黃河自青藏高原流入黃土高原的轉(zhuǎn)折點，其對黃河水系的演化研究也有承上啟下的意義。

“要知道黃河出現(xiàn)的時間，首先要找到‘河流階地’?！眻F隊負責(zé)人潘保田教授介紹，河流階地是過去的古河漫灘，是河流形成演化最直接的證據(jù)。通過對蘭州盆地內(nèi)7級階地的研究，該團隊發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代黃河上游水系格局的形成，是黃河自蘭州盆地不斷溯源侵蝕，逐漸貫通上游內(nèi)流盆地的結(jié)果。

該團隊歷時10余年，對黃河中上游沿程多達9個盆地以及17個關(guān)鍵河段的河流階地、夷平面等地貌記錄進行系統(tǒng)研究，在2020年提出了較精準的河谷發(fā)育年代學(xué)框架?！皬脑瓉淼暮雍泊鏍顟B(tài)到互相串聯(lián)，黃河就形成了?！迸吮Ｌ镎f。

2022年8月，該團隊王鑫教授等與合作者利用系統(tǒng)的沉積學(xué)、古地磁定年、物源分析等多種技術(shù)方法，獲取了黃河貫通三門峽歷史完整的巖芯檔案，明確了巖芯108米處河道沉積物的首次出現(xiàn)是黃河在三門峽地區(qū)留下的最老印跡?！包S河的歷史寫在巖芯里面，鉆取巖芯可以看到黃河的歷史?！蓖貊握f，研究進一步印證了現(xiàn)代黃河水系在125萬年前開始形成的觀點，為研究世界大江大河的形成演化歷史和水系發(fā)育模式提供了新的關(guān)鍵證據(jù)。

“總的來說，我們目前的認識是370萬年前黃河可能不存在，370-180萬年前蘭州至河套段貫通形成‘幾’字彎的‘一邊’，125萬年前黃河貫通整個中游并東流入海?！甭欆妱俳榻B。

當大大小小的峽谷湖盆被串連貫通時，一條萬溪匯聚、奔騰浩蕩的泱泱巨川便演變而成……

在高寒草地上“種草”

從3月起，蘭州大學(xué)高寒草地生態(tài)學(xué)研究團隊的師生們在地處青藏高原東部甘南州瑪曲縣和合作市境內(nèi)的甘肅甘南草原生態(tài)系統(tǒng)野外科學(xué)觀測研究站，開展實驗工作。半年時間，他們完成了高寒草甸、沼澤濕地的種子雨收集、種子鑒定，種子采樣、種子庫幼苗萌發(fā)、物種鑒定等工作，觀測高寒植物從返青、顯蕾、開花到枯黃。

“甘南境內(nèi)的高寒草地對黃河的水源補給能力占區(qū)域內(nèi)黃河總徑流量的48%-50%，這里擁有亞洲最優(yōu)質(zhì)的天然草地，使得甘南草原成為整個青藏高原上擁有初級生產(chǎn)力、物種多樣性最高的高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)?！碧m州大學(xué)高寒草地生態(tài)學(xué)研究團隊杜國禎教授介紹道。

為了守護這里的生態(tài)，杜國禎團隊長期堅持在海拔近4000米的高寒草地從事理論生態(tài)學(xué)和恢復(fù)生態(tài)學(xué)的研究——

他們界定了高寒草地適宜載畜量，構(gòu)建了以植被蓋度為基礎(chǔ)的草畜平衡模型；首次提出了以植物物候特征為關(guān)鍵指標的、適用于高寒濕地的中長期預(yù)警技術(shù)；提出高寒沙化型次生裸地治理技術(shù)，研發(fā)了不同尺度的山生柳網(wǎng)格狀高寒沙地固沙技術(shù)。

他們得出垂穗披堿草在不同密度條件下繁殖能力與個體大小的關(guān)系、垂穗披堿草在不同供施磷肥條件下的繁殖對策等多項研究結(jié)論，并依據(jù)模型建立了甘南高寒草地資源相應(yīng)的保護指標，提出了草地資源優(yōu)化利用的放牧管理對策。

據(jù)悉，系列成果示范推廣后，將有效提高草地綜合生產(chǎn)力。

評估黃土高原的“逐綠”效應(yīng)

蘭州大學(xué)黃河流域綠色發(fā)展研究院青年研究員田磊介紹，黃土高原水土保持是黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展的重要內(nèi)容。

2019年，蘭州大學(xué)揭牌成立了黃河流域綠色發(fā)展研究院，致力于黃河流域生態(tài)環(huán)境保護，深度參與黃河中游水土保持和污染治理。田磊帶領(lǐng)團隊重點針對黃土高原區(qū)域水文氣候開展了長時間的系列研究，為退耕還林（草）政策及生態(tài)計劃的擬定提供科學(xué)支撐。

田磊介紹，自20世紀90年代國家開始實施退耕還林（草）工程至今，黃土高原大量坡耕地被轉(zhuǎn)化為草地和林地，區(qū)域植被覆蓋水平明顯提高，入黃泥沙大幅降低?！拔覀兺ㄟ^遙感數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)林地面積增加了約16%，草地面積增加了約8%，裸地與荒漠面積減少了29%，入黃泥沙從最初的16億噸減少到目前不到3億噸?！碧锢谡f。

依托蘭州大學(xué)超級計算平臺提供的充足計算資源，田磊團隊還開展了黃土高原區(qū)域水文氣候數(shù)值模擬研究，定量評估大規(guī)模植被建設(shè)對區(qū)域氣溫、降水、水汽傳輸以及水汽-降水轉(zhuǎn)化的影響，將為保障黃土高原植被建設(shè)可持續(xù)發(fā)展進一步提供科學(xué)合理的建議。