往期回顾  
第 108 期
(2017-07-04)
 
吴庆龙 遍访群湖人未老
文章来源: 人民日报 姚雪青 发布时间: 2017-06-30

图为吴庆龙在实验室中分离湖水中的微生物。资料图片

  小小的微生物,对湖泊有何影响?很多人并不知晓。

  我国多样化的湖泊环境,孕育了丰富的微生物资源,揭示微生物如何驱动湖泊生态系统运行,不仅有助于深入了解湖泊生态系统,也为湖泊治理与保护提供了科技支撑。而这,便是中科院南京地理与湖泊研究所研究员吴庆龙30年来醉心研究的领域。

  30年来,他穿梭在实验室和湖泊间,从长江中下游平原到雪域高原,在全国22个省份、200多个代表性湖泊留下了科研足迹。

  从湖泊资源开发利用转向研究湖泊生态保护,探索微生物的奥秘

  “有句话叫做‘流水不腐,户枢不蠹’。前半句是说流动的水体中,微生物可以持续不断地分解污染物质,净化水质。这也从另一个视角告诉我们,湖泊生态治理特别是湖泊微生物学的研究和应用,是一件十分重要且紧迫的课题。”吴庆龙说。

  幽静的院落,只闻蝉鸣声声。30年前的一个夏日,不到20岁的吴庆龙第一次踏进中科院南京地理与湖泊研究所,水产养殖专业的他,成为一名技术辅助工作人员。

  “我国湖泊科学研究起于上世纪五六十年代,那时进行了一些基础性的湖泊资源调查。后来,随着人们对生物资源、蛋白质资源的需求日益增加,地湖所的科学家们也投入到经济建设的主战场,利用湖泊这个‘水下牧场’开展水产养殖。”吴庆龙说,很快,养殖产量有了提升。

  然而,“当初的东太湖清澈干净,水草茂盛。但投放的饲料等不能被鱼类完全利用,加上鱼类排泄物以及鱼类活动等,都对湖泊生态系统产生了负面影响,湖泊水质开始下降。”吴庆龙说。上世纪80年代后期,湖泊水体污染、富营养化等问题在全国范围均有显现。此时的吴庆龙,心中冒出了要重视湖泊生态保护、治理的想法。

  1993年,吴庆龙来到南京大学环境科学学院深造,攻读环境生物学硕士学位。3年后他重返所里时发现,大时代正引领着学科研究从湖泊资源的开发利用向湖泊生态保护转型。

  “上世纪90年代,我主要研究利用生物指标来显示湖泊环境的变化,从而为湖泊生态环境质量评估和保护提供科学依据。在研究中,我们逐渐认识到,微生物是驱动湖泊生态系统运行的关键,也是污染物质分解与转化的主要推动者。但微生物具体是怎样驱动、分解、转化的,我们并不清楚。”吴庆龙告诉记者,当时在国外,湖泊微生物研究已是湖泊学的重要基础研究部分。1999年,赴奥地利科学院的学习进修经历,更坚定了他转向微生物研究的决心。

  随后几年,他先后获得湖泊生态学、微生物学两个博士学位。10多年来发表80多篇学术论文,被同行引用2800余次,应邀在国内外做了10多场学术报告,并获得了国家杰出青年基金的支持,帮助地湖所的湖泊微生物生态学研究水平与国际同行保持一致。

  野外科研一待就是一两周甚至两个月,通过跟踪调查蓝藻水华,了解其发生的原因、机制

  大规模的取样调查,是开展湖泊微生物资源的保护与可持续利用的基础。西藏湖泊众多,吴庆龙前后去过7次。

  白雪皑皑的唐古拉山下,蔚蓝色的湖泊倒映着蓝天白云雪山,在阳光下闪烁着璀璨光芒。2005年夏天,吴庆龙来这里考察。“当时在海拔5200米左右的一个山口,汽车开不进去,但考虑到这是一个冰川补给的高原低温湖泊,有不可替代的价值,也就顾不得徒步的危险了。”吴庆龙和一位同事拎着取样器就出发了。然而,由于大气通透度高,看似就在眼前的湖泊走了一个半小时还没到达,很快便体力不支。在取样返回的路上,吴庆龙和同事每走五到十步就眼前一黑,需要停下来大喘几口气,几斤重的取样器和两桶水更像有千斤重。

  辛勤付出换来了丰硕成果。

  他通过研究发现,西藏湖泊的浮游细菌对紫外辐射具有耐受性,有着独特的微生物区系和科研价值,为了解湖泊微生物形成机制及规律提供了重要的科学参考;通过对蓝藻水华的跟踪调查,了解到其发生的原因、机制,揭示湖泊蓝藻水华暴发对湖泊生态系统以及人体健康的影响,为湖泊蓝藻水华灾害的控制、湖泊生态恢复打下坚实基础。

  从上世纪90年代初,吴庆龙便开始关注太湖蓝藻,有一次他在湖心取样,船底突然开裂灌水。吴庆龙拿起取样器不断往外舀水,近一个小时才被路过的大船救起……在野外科研,他一待就是一两周甚至一两个月,每日在水面上工作数小时,冬天饥寒交迫、夏天酷暑难耐,这些都如同家常便饭。

  2008年到2012年间,吴庆龙担任国家重点基础研究发展计划(973计划)“湖泊蓝藻水华生态灾害形成机理及防治的基础研究”项目首席科学家。经过长期研究,他认为,治理太湖蓝藻,当前的关键任务,一是严格控制入湖水的磷排放,二是建立预警系统,避免出现蓝藻水华暴发导致的次生环境灾害。据此,他提出的相应建议被各级政府所采纳,为蓝藻水华防治提供了科学依据。

  提出利用植物和微生物的相互作用净化水质,扭转抚仙湖水质恶化趋势

  “作为生态科学家,最终目标还是要服务于湖泊保护。”吴庆龙说。

  在我国最大的深水湖——云南的高原湖泊抚仙湖,自2003年开始,吴庆龙就参与到保护抚仙湖的科研中。2014年以来,他不仅在中科院支持下建设了抚仙湖高原深水湖泊研究站,而且曾在云南玉溪市抚仙湖管理局任挂职副局长和党组成员,致力于抚仙湖的生态环境保护。

  “抚仙湖保护的核心工作之一,就是构建环抚仙湖湿地生态系统,通过植物和微生物的相互作用,利用湿地净化入湖的有机物质、氮、磷等。湿地微生物是降解有机物和脱氮的主要驱动者。”吴庆龙介绍,这一方案使抚仙湖一度出现恶化趋势的水质发生转变,经过十多年努力,抚仙湖水质总体保持在地表Ⅰ类水标准。

(原载于《人民日报》 2017年06月30日 19版)

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