2011年8月，傅伯杰（中）在黃土高原指導(dǎo)學(xué)生觀察生態(tài)恢復(fù)。
2011年8月，傅伯杰（左一）在陜北黃土高原指導(dǎo)學(xué)生開展水土保持研究。
1996年，傅伯杰（左一）主持歐盟國際合作項目，與國外合作者在黃土高原安塞水土保持綜合試驗站。
“堅持一個研究方向，不斷深入；堅守一個區(qū)域，逐漸擴大。”在5月9日在線舉行的中國科學(xué)院大學(xué)院士大講堂上，自然地理和景觀生態(tài)學(xué)家傅伯杰如是激勵學(xué)子。
戎馬科研半生，這是傅伯杰的心里話。30多年來，他與團隊一起，圍繞黃土高原水土流失、植被與生態(tài)恢復(fù)等問題展開攻關(guān)，讓昔日的荒山禿嶺變成一片“綠?！保阎袊木坝^生態(tài)學(xué)研究推向了國際前沿。
“黃土高原生態(tài)修復(fù)具有中國的特殊性，也具有世界普遍性的意義?！备挡苷f。如今，他與團隊又把目光著向黃土地上人與環(huán)境的相互作用以及全球變化對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響，以期為區(qū)域科技、經(jīng)濟發(fā)展以及未來地球科學(xué)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。
從“玩笑”到熱愛
幾年前，傅伯杰在給北京市中學(xué)生做科普時候，曾勸尚未選定專業(yè)的學(xué)生學(xué)地理，因為這是一門探索自然規(guī)律、昭示人文精華的綜合性學(xué)科?！捌蛴诶砜频?，可以選自然地理；偏文科，就學(xué)人文地理；想學(xué)技術(shù)方面的，可以學(xué)地理信息系統(tǒng)?！彼f。
不過，談起與地理學(xué)的緣分，傅伯杰卻一度認(rèn)為那幾乎是“命運的玩笑”。
1977年恢復(fù)高考后，傅伯杰在咸陽機器制造學(xué)校（中專）的選拔考試中拔得頭籌，拿到了該校寥寥無幾的高考參試“通行證”。當(dāng)年，全國有570萬考生，錄取名額僅27萬，占比僅4.7%，傅伯杰又“幸運”地成為被錄取者之一。
然而，拿到陜西師范大學(xué)錄取通知書的傅伯杰，在打開通知書那一刻卻懵了。
“學(xué)校是不是把‘物理系’錯寫成了‘地理系’？”這是傅伯杰當(dāng)時的第一念頭。因為他報考的自動控制、無線電等專業(yè)均與地理系毫不沾邊。
后來，傅伯杰了解到，當(dāng)年陜西師大地理系招收的七十名學(xué)生中，除了兩人，其余都是被調(diào)劑過來的。有同學(xué)不愿服從調(diào)配，因為當(dāng)時地理學(xué)并非“高大上”的學(xué)科。一些人調(diào)侃：“認(rèn)識五百漢字，就能學(xué)地理，還需要學(xué)四年？”
帶著這樣的偏見，傅伯杰踏入了地理學(xué)領(lǐng)域。隨著深入學(xué)習(xí)，他才發(fā)現(xiàn)，地理學(xué)是結(jié)合了自然科學(xué)和社會科學(xué)的一門交叉學(xué)科，涉及地貌、土壤、植物、人文、工業(yè)、氣象等各方面內(nèi)容，這個“綜合”的特點非常符合他的興趣。
這也讓傅伯杰越鉆越深。以全系第一名的成績本科畢業(yè)以后，他考上了陜西師大自然地理專業(yè)攻讀碩士，畢業(yè)后留校任教。然而他卻沒有停止繼續(xù)探索的腳步，一年后便師從我國著名地理學(xué)家林超教授到北大讀博。此后又先后到英國、比利時聯(lián)合培養(yǎng)和做博士后。
堅守黃土三十年
從1982初年讀碩士算起，一晃傅伯杰從事自然地理學(xué)研究已經(jīng)38年。他把這些年的研究總結(jié)為三個階段：1982~1995年，黃土高原土地類型和土地評價研究；1995~2008年黃土高原景觀格局與生態(tài)過程研究；2008年至今，黃土高原的生態(tài)系統(tǒng)過程與服務(wù)研究。
盡管研究方向在變，但傅伯杰的目光從未離開過黃土高原。作為土生土長的陜西咸陽人，這里不僅是傅伯杰的故鄉(xiāng)，也是他科研的根。
黃土高原橫跨我國青、甘、寧、內(nèi)蒙古、陜、晉、豫7省區(qū)，總面積64萬平方公里，其水土流失面積接近43萬平方公里，是我國乃至全球水土流失最嚴(yán)重的地區(qū)?！爸脖黄茐摹⑺亮魇Ъ觿?，導(dǎo)致土地肥力減退，農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟收益下降，陷入‘越窮越墾，越墾越窮’的惡性循環(huán)。”傅伯杰說。
出于關(guān)切，1983年，讀碩士二年級的傅伯杰就發(fā)表文章探討黃土高原的生態(tài)平衡，他提出在摸清水土流失規(guī)律的基礎(chǔ)上，因地制宜，建立不同的生態(tài)區(qū)，以林牧業(yè)為主、農(nóng)林牧全面發(fā)展，恢復(fù)生態(tài)平衡。此后，這也成為他研究的主要內(nèi)容。
同樣在1983年，傅伯杰還在《生態(tài)學(xué)雜志》發(fā)表了另一篇題為“地理學(xué)的新領(lǐng)域——景觀生態(tài)學(xué)”的短文。這也為他此后向景觀生態(tài)學(xué)進(jìn)軍埋下了伏筆。
上世紀(jì)80年代，景觀生態(tài)學(xué)作為地理學(xué)和生態(tài)學(xué)的交叉研究方向剛剛興起?；趯S土高原生態(tài)失調(diào)的觀察研究，接觸到相關(guān)知識的傅伯杰對此進(jìn)行了初步的思考：“景觀生態(tài)學(xué)是當(dāng)代綜合思想在地理學(xué)研究中的反映，是生態(tài)學(xué)向地理學(xué)的滲透，也是地理學(xué)發(fā)展的必然趨勢?！?/p>
不過，直到1995年，從比利時回國的傅伯杰與歐洲科學(xué)家合作申請到歐盟的一筆70萬歐元的經(jīng)費，他才開始帶領(lǐng)團隊進(jìn)入這個新的領(lǐng)域，并把延安市寶塔區(qū)羊圈溝作為研究黃土高原景觀格局與生態(tài)過程的“根據(jù)地”。
在這個有著典型丘陵溝壑的陜北農(nóng)村，傅伯杰與團隊開展了長達(dá)十多年的觀測研究，他們在小流域尺度上對土壤水分、養(yǎng)分和土壤侵蝕以及土地利用變化等開展了系統(tǒng)的研究。這是國內(nèi)首個較系統(tǒng)的流域景觀格局與生態(tài)過程長期觀測研究，同時也受到了國際矚目。
世紀(jì)之交，聯(lián)合國《千年生態(tài)系統(tǒng)評估報告》指出，全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)有60%的服務(wù)功能在退化，影響了區(qū)域和全球的生態(tài)安全。該報告把生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究推向了新的國際研究前沿。聯(lián)合國和英、美等國先后提出相關(guān)生態(tài)行動計劃。
傅伯杰又帶領(lǐng)團隊開始生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究，走出羊圈溝，把研究拓展到不同尺度的生態(tài)系統(tǒng)過程和服務(wù)中，在黃土高原實現(xiàn)了地理學(xué)“新的綜合”。他們開展了黃土高原南北、東西樣帶調(diào)查，測量了不同地區(qū)的降雨量、植被覆蓋和固碳、固氮等特點，明晰了影響黃土高原產(chǎn)流產(chǎn)沙和黃河泥沙含量變化的影響因子。
研究發(fā)現(xiàn)，在黃土高原南北、東西樣帶上降水量不同的地方，存在著種樹和種草的分界線。比年均降水530毫米以下更干旱的地方，不適合大范圍種樹，更適合種草和灌木。
研究還發(fā)現(xiàn)，上世紀(jì)百八九十年代，壩庫、梯田等工程措施是黃土高原產(chǎn)沙減少的主要原因，占54%。而2000年以來，植被恢復(fù)則是土壤保持和產(chǎn)沙減少的主要貢獻(xiàn)者，占57%。
更需要關(guān)注的是，目前黃土高原植被恢復(fù)已接近該地區(qū)水資源植被承載力的閾值。
“可見，維持一個可持續(xù)的植被生態(tài)系統(tǒng)，對防止水土流失反彈和黃河泥沙具有重要的作用?！?傅伯杰表示，下一步將繼續(xù)因地制宜，調(diào)整黃土高原的植被恢復(fù)結(jié)構(gòu)。
從黃土高原走向全球
三十多年的黃土高原研究，傅伯杰取得了豐碩的研究成果，也讓他斬獲了很多榮譽。
如果不是因為新冠肺炎疫情，今年5月初，傅伯杰原本要到奧地利維也納領(lǐng)獎——2020年度歐洲地球科學(xué)聯(lián)合會“洪堡獎?wù)隆?。該獎?wù)碌氖谟鑼ο笫窃诎l(fā)展中地區(qū)開展造福人類和社會的研究，在地球科學(xué)、行星或空間科學(xué)領(lǐng)域取得卓越貢獻(xiàn)并產(chǎn)生重要國際影響的科學(xué)家。
評獎委員會在授獎詞中表述：“2020年洪堡獎?wù)率谟韪挡埽员碚盟谥袊头侵揸P(guān)于土地利用變化的生態(tài)效應(yīng)以及平衡農(nóng)業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護方面的杰出研究并付諸實踐。評審委員會一致認(rèn)為，傅伯杰的研究經(jīng)歷和成就使他成為洪堡獎?wù)伦顑?yōu)秀的高水平人選，他享有很高國際聲譽?！?/p>
傅伯杰獲得這一殊榮，正是因為他在黃土高原土地利用結(jié)構(gòu)與生態(tài)過程、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與生態(tài)恢復(fù)方面的創(chuàng)新成果，以及領(lǐng)導(dǎo)全球干旱生態(tài)系統(tǒng)研究的卓越成就。這讓他成為繼中科院院士劉東生之后第二位獲得該獎?wù)碌闹袊茖W(xué)家。
榮譽背后，更多的是遇到困難時的堅持與堅守。單是在羊圈溝，傅伯杰就有無數(shù)記憶：
“我們一些學(xué)生一年中大半時間待在溝里，每到下雨天，老鄉(xiāng)們往回跑，他們卻往山上跑收集數(shù)據(jù)。
“一位學(xué)生在溝里觀測了三年的數(shù)據(jù)投稿，期刊審稿后回復(fù)數(shù)據(jù)不夠，他一待就又是一年?！?/p>
“很多學(xué)生傳言傅老師‘不收女學(xué)生’，其實是因為初期野外住宿條件不允許。我們從老鄉(xiāng)那里租來的只有兩間窯洞，一間住人，另一間放儀器設(shè)備?！?/p>
幾年前，傅伯杰“不收女學(xué)生”的傳言被打破了。2014年底，黃土高原生態(tài)恢復(fù)與水土保持觀測研究站在羊圈溝揭牌。讓傅伯杰高興的是，以后再去溝里做實驗，研究團隊就可以住在新建的二層實驗小樓了。
“我們不是因為看到希望而堅持，而是因為堅持才看到希望?！被仡欁哌^的路，傅伯杰說。他囑托青年學(xué)子，做研究不是“一口吃一個胖子”，而要循序漸進(jìn)，扎扎實實不斷開拓，勇于創(chuàng)新，不能套翻別人的東西。
當(dāng)前，地理學(xué)研究范式正在發(fā)生深刻變化，研究主題日益聚焦人地系統(tǒng)與可持續(xù)發(fā)展。去年9月，傅伯杰申請獲得了國家自然科學(xué)基金重點項目，研究黃土高原社會—生態(tài)系統(tǒng)演變機理與可持續(xù)性。以此為依托，他正在領(lǐng)導(dǎo)全球干旱生態(tài)系統(tǒng)研究國際大科學(xué)計劃，以期為區(qū)域、全國乃至全球的生態(tài)保護、資源合理利用和可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。
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