科研人员采集土壤样本

长岭草地农牧业生态研究站全貌

非洲留学生在进行科研实验

　　黑而肥沃的土壤，一望无际的稻田、玉米地，这里是东北，中国农业的命脉所在。在这片大粮仓中，中科院东北地理与农业生态研究所（以下简称东北地生所）却有一个以草地农牧业为主要研究领域的野外台站，这就是长岭草地农牧业生态研究站（以下简称长岭站）。

　　自2009年建站以来，6年时间，远离都市的喧嚣，在节粮型草地畜牧业等领域，长岭站的科研人员始终潜心研究，不断取得突破。他们在扩展东北地生所从农田农业研究到草地畜牧业研究，加强新的学科方向以及服务地方需求和扩大社会影响等方面都起到了积极的促进作用。

　　重要布局

　　建设长岭站，是东北地生所全面研究东北地区主要自然生态类型的战略部署，也是该所野外台站建设的重点任务之一。

　　长岭站站长、东北地生所研究员周道玮向《中国科学报》记者介绍，该实验站围绕影响草地利用、草地演变过程进行长期系统定位研究，并密切联系乡村社会的产业发展，作物种植与牲畜饲养，开展系列研究。

　　目前，长岭站主要包括生活设施、实验设施、牲畜饲养设施及部分长期定位实验样地。实验站建设面积1000平方米，园区面积4万平方米，实验地面积300公顷。

　　据介绍，长岭站的总体目标，是凝聚于节粮型草地畜牧业的基础理论和技术研究，并开展土地利用、作物生产研究，发展适地适用的土地利用途径。

　　“我们的科学目标，是以草地畜牧业研究为核心，研究草地植物对自然环境及放牧干扰的生长反映、饲草营养及能量供给、牲畜的生长表现、生理反应、生产性能等，建立环境友好型草地牲畜生产体系。”周道玮说。

　　成果不断

　　作为中科院众多野外台站的一员，长岭站有着自身独特的优势。

　　周道玮介绍，长岭站处于沙地—草地以及农林交错区，具有研究农田及草地畜牧业的适应条件。该区又面临风沙、盐碱地及土地利用等系列问题，是开展土地多途径利用研究的理想场所。

　　目前，长岭站拥有气象观测站、代谢实验场以及动物饲养试验场，观测、试验设备较为完备。

　　自成立以来，长岭站的科研人员取得不少科研成果。比如，2011年，他们就揭示了栗树单宁和椰子油对绵羊甲烷排放和瘤胃微生物菌群的影响。

　　甲烷是反刍动物瘤胃正常发酵的产物，但其排放不仅对空气环境造成污染，增加温室效应，而且还会造成2％～15%的饲料能量损失。因此，减少反刍动物瘤胃内甲烷的生成量，对提高饲料能量利用率和改善环境都具有重要的意义。相对添加化学合成的甲烷抑制剂和抗生素来讲，添加植物代谢产物和植物油等是一种更为安全、健康的营养调控方式。

　　经过长期研究，长岭站的刘华伟等人发现，在绵羊的饲料中分别添加栗树单宁、椰子油和栗树单宁与椰子油混合物，不会抑制绵羊生长，却能显著降低瘤胃液中产甲烷菌和原虫的数量，减少甲烷气体的排放量，并且栗树单宁和椰子油的作用呈现出叠加效应。此外，添加椰子油可以显著降低瘤胃液中总挥发性脂肪酸的浓度和产琥珀酸丝状杆菌的数量。

　　该研究结果初步揭示了栗树单宁和椰子油甲烷抑制作用的机理，为这两种天然的甲烷抑制剂在畜牧生产中的应用提供了理论基础。

　　此外，还有一项技术令科研人员感到骄傲，这就是覆沙造旱田的研究成果已经得到推广。

　　由于土地盐碱化，东北的松嫩平原存在大量的低产田，随着粮食安全问题的日益凸显，改造中低产田成为解决粮食问题的有效途径之一。松嫩平原存在沙地与碱地的交错分布区，而随着农业现代化的发展，大型农业机械的推广，科研人员发现，应用大型机械，将沙地土壤转移到碱地，按照不同的覆沙高度实现覆沙造旱田，可以进行农业生产，增加农民收入。目前，这项技术已经推广超过1000公顷。

　　发力先导

　　在进行草地农牧业研究的同时，长岭站也承担了中科院先导专项的任务。

　　长期以来，由于缺乏相关数据库支持，我国在碳排放的相关国际谈判中一直处于被动地位。近年来，以中科院专家为代表的中国科学家在碳排放研究方面作出了不懈努力，并取得诸多被国际社会认可的数据。研究证明，中国的碳排放量少于国外的预估数；同时，中国各种生态系统的固碳量也高于外界的评估量。

　　而要想建立全国性碳市场，必须了解全国范围内的碳排放总量、各种生态系统的固碳量等各项碳指标。为此，中科院组织了A类先导专项“应对气候变化的碳收支认证及相关问题”。

　　该项目由中科院大气所牵头，汇集了中科院多个院所的力量。东北地生所承担的是对东北草地固碳现状、速率、机制和潜力的研究。

　　那么，这项工作具体怎么进行呢？周道玮介绍，他们的工作是为了绿色发展和国家战略，主要研究东北草地生态系统土壤固碳潜力，包括现实及近期可实现的固碳潜力、对应的固碳速率，并探索自然环境梯度草地生态系统的饱和碳储量以及人类干扰和管理下碳储量和固碳速率的变化，以确定该地区草原碳库的稳定性维持机制。

　　因此，在将近三年多的时间里，东北地生所及长岭站的科研人员奔波在东北近50万平方公里的草地上，足迹遍及东北地区的198个市县，共有560个采集样点。

　　选好采集土壤样本的地点后，科研人员用锹铲等工具挖开半米见方的大洞，用专门的采集工具插到1米深的地下将土壤取上来，再进行密封保存。在沼泽地边缘、森林草地，科研人员细心地采集各种土壤数据，不辞辛劳。在收集完数据后，他们还要在长岭站等多个试验进行分析，整个过程耗时甚长。

　　“应该说，该项目分析出的部分数据可以帮助有效改善东北草地现状，提高土壤有机质。”周道玮说。

　　（原载于《中国科学报》 2015-04-13 第8版 平台)