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南京地理与湖泊所——掌握国家湖泊的命脉 引领创新研究的脚步
  文章来源:科学时报 发布时间:2005-08-16 【字号: 小  中  大   

湖泊作为与人类生存和发展密切相关的独特资源,在国家的供水、防洪、航运、旅游及维系区域生态平衡方面发挥着巨大作用。目前由于湖泊及其流域超强度开发,造成了水环境恶化、水资源短缺、水灾害频发等一系列资源环境问题,严重制约区域经济发展和社会稳定,引起了党和国家领导人以及全社会的高度重视和广泛关注。

这段写在《中国科学院南京地理与湖泊研究所中长期科技发展战略规划》的一段话,最先引起了记者的共鸣。正是国家对于湖泊及其流域环境整治、生态修复与可持续发展的迫切需求,极大地推动着南京地理与湖泊研究所区域地理学与湖泊科学相互融合,为解决国家在湖泊及流域可持续发展中的重大资源环境问题做出了应有的贡献。

国家需求昭示发展机遇彰显

湖泊作为内陆淡水资源最主要储库之一,随着我国经济社会的快速发展,各类型湖泊及其流域供水的量与质的安全形势与生态环境状况日益严峻,承受的压力越来越大,特别是湖泊富营养化与复合污染、长江中游湖泊淤积萎缩与消失等问题,不但严重阻碍了湖泊周边地区经济社会的发展,而且还威胁人们的身体健康,严重危及经济可持续发展和社会稳定。为了从根本上改善我国湖泊生态与环境,促进人与湖泊的和谐发展,迫切需要加强湖泊及流域资源环境领域的科技创新研究,为国家发展提供强有力的科学支撑。

中国科学院南京地理与湖泊研究所前身系1940年成立的中国地理研究所。历经65年的发展,已经成为全国惟一以湖泊—流域系统为研究对象的综合研究机构,主导着中国湖泊科学的发展方向,并在国际上具有重要影响。在湖泊物理、湖泊化学、湖泊生物、湖泊沉积与全球变化,以及经济快速发展地区可持续发展等领域形成了鲜明的学科特色和不可替代的研究优势,为我国湖泊资源开发、环境治理和区域可持续发展做出了历史性的重要贡献。

2001年上半年,地湖所加强学科领域方向和科技创新目标的凝练,完成了切实可行的《中国科学院南京地理与湖泊研究所知识创新工程试点方案》,并于2001年8月正式进入中国科学院知识创新工程试点序列。面对国家需求和科学院整体创新步伐,有着65年历史的地理学摇篮迎来了新的发展时期和新的历史发展机遇。

重大项目争先创新人才胜出

2001年8月,地湖所进入知识创新工程试点序列以后,围绕试点方案提出的科技创新目标,紧密结合国家湖泊环境治理的战略需求,研究所自主部署重大创新特别支持项目和领域前沿项目。同时,通过加大人才引进力度、加大对重点实验室和野外研究站科研装备的投入,研究所承担国家重大科研项目的能力得到明显提升,科研竞争能力得到了明显增强。创新四年来,面对国家强烈需求,面向科学发展的前沿,先后申请并获得包括国家“863”、“973”项目在内的多项重大科研项目,科研总经费达1亿多元,通过竞争从科学院以外获得的经费大大超过科学院支持的经费。

作为第一主持单位,地湖所承担国家“十五”“863”重大科技水专项“太湖水污染控制与水体修复技术及工程示范项目”第一子课题“太湖梅梁湾水源地水质改善技术”,并作为第二主持承担第三子课题“重污染水体底泥环保疏浚与生态重建技术”,工程示范为太湖生态环境整治起到很好的示范作用,党和国家领导人、科技部、中科院、江苏省等有关省部委领导多次亲临现场视察指导并给予充分肯定。

作为主持单位之一承担国家“973”项目“湖泊富营养化过程与蓝藻水华暴发机理研究”,在探索湖泊富营养化的发展和发生机理方面开展了大量卓有成效的基础研究工作。作为主力参与青藏高原和科学钻探两项“973”项目研究,进一步巩固了地湖所在湖泊沉积与全球变化研究领域的主导地位。

在中国科学院知识创新工程实施中,地湖所主持中科院知识创新战略行动计划重大项目“长江中下游湖泊富营养化发生机制与控制对策”。项目实施为我国开展的大规模湖泊富营养化治理、发展有中国特色的湖泊生态学理论起到了重大作用。

国家自然科学基金资助作为科研机构基础研究工作的重要体现,进入科学院知识创新工程试点后,地湖所加大国家自然科学基金项目申报组织力度,取得显著成效。2002~2004年共获得面上项目34项,重点项目1项,在国家自然科学基金委员会地球科学部的全国地学类单位中位列前10名,在地处江苏境内的各类部省属研究所中排名第一。

在争取和承担国家各类重大科研项目的同时,地湖所还密切关注国家与地方经济社会发展的需求,积极承担国家相关部委和地方政府委托的重要科研项目,如联合长三角区域范围内相关著名高校和研究机构,牵头承担国家发改委“十一五”规划确定的两个区域规划试点之一的长三角地区区域规划综合组工作等,为国家和地方发展做出了应有的贡献。

做科研离不开人才,面对研究所的持续创新和跨越式发展的需要,所领导清楚地知道高层次的优秀人才对于一个正在大步向前的研究所来说意味着什么。在南京地湖所已到位的创新岗位聘任人员中,科研人员占81%,具有博士学位人员占74%,其余均具有大学以上学历,45岁以下的占85%。在创新科研队伍中,研究员占27%,副研究员占31%,具有博士学位的占85%,平均年龄为36岁,中青年人才成为创新队伍的主力军,已经建成一支结构优化、专业配置合理、具有持续创新能力的科研与管理队伍。

此外,中国科学院首批“爱因斯坦”讲席教授StephenR. Carpenter和Sven Erik Jergensen,国际著名古湖沼学家Battarbee Richard William教授,世界著名区域发展规划专家P.Treuner教授,中国科学院海外评审专家、瑞典乌普萨拉大学许崇育教授和美国University of Nebraska-Lincoln胡琪教授等都在和南京地湖所开展合作研究。

盯住前沿 锲而不舍

创新四年来,南京地湖所在新的历史时期,通过不断实践,面向国家战略需求,以具有战略性、基础性、前瞻性的重大科学问题作为主攻方向,遴选出精干的研究队伍,投入到满足国家重大战略需求方向,持续地开展创新研究,一批高水平的科研成果已经逐渐形成,在创新三期必将得到体现,并产生巨大的社会和经济效益。

解国际难题,显雄厚实力——湖泊富营养化发生机制与控制

湖泊富营养化治理是一个国际性的难题。迄今为止,大型浅水湖泊富营养化发生机制仍缺乏系统的理论研究,也尚无治理成功的先例。通过国家“973”、“863”和中国科学院知识创新工程战略行动计划等一系列重大项目的实施,结合太湖、巢湖、滇池、龙感湖以及众多城市湖泊富营养化治理实践,以太湖为重点,针对大型浅水湖泊特点,系统研究大型浅水湖泊水动力过程及其对湖泊生态系统的影响,阐明湖泊内源污染释放机制,揭示浅水湖泊动力过程、界面物质交换与湖泊富营养化的关系;基于野外长期定点观测和室内藻类培养试验,探讨蓝藻水华暴发机制,开创性地将藻类生长与水华暴发划分为休眠、复苏、成长、上浮聚集四个阶段;耦合太湖三维水动力模型与营养盐迁移扩散、藻类生长、生态系统响应等过程,创建大型浅水湖泊环境模拟模型;结合湖泊局部水域生态修复试验研究,提出了改善湖泊水质的物理生态工程成套技术与方法。此项研究大大丰富了湖泊科学理论,奠定了环境湖泊科学的框架体系。

在理论研究与大量野外试验基础上,在太湖建成了超大规模、融合多种治理技术的改善饮用水源地水质的生态修复示范工程;在云南抚仙湖运用先进的潜流人工湿地、表面流人工湿地及湖滨带植被生态恢复等技术,建成了十多个综合的经营性面源污染控制人工湿地工程;在云南滇池生态与环境条件最为恶劣的东北岸带,成功恢复了近百亩由挺水植物、浮叶植物和沉水植物构成的湖滨湿地。此项研究成果为国内外所瞩目,得到了高度评价。

瞄准国际前沿,奠定主导地位——湖泊沉积与区域环境演化研究

针对我国不同区域严重的湖泊环境科学问题,地湖所的研究人员充分利用湖泊沉积分辨率高、保存信息量丰富,对环境变化响应敏感的特点、以及湖泊在我国分布面广且与人类活动密切相关的优势,依托多个国家项目课题,获取全国不同气候区的湖泊沉积岩芯,建立了不同区域不同时间尺度(103-106年级)的区域环境变化序列,探讨了青藏高原隆升、季风环流和区域环境分异的关系;建立了湖泊环境演化指标体系,开发了系列环境重建的定量手段;重点开展了历史时期人与自然相互作用的湖泊响应研究;建成了中国晚第四纪古湖泊数据库,进行了我国及整个东亚地区不同时空尺度气候变化的动力学机制研究;通过气候环境要素的定量化,实现湖泊长尺度古环境演化与短尺度现代环境变化的融合,逐步形成独具特色的湖泊沉积与环境研究理论与方法体系。

该项研究形成了迄今为止我国湖泊沉积与区域环境演化研究领域最为系统且最具特色的成果,为中国湖泊沉积与古气候环境研究从理论到方法奠定了扎实的基础,丰富和推动了中国第四纪科学的发展,加强了湖泊科学与全球变化的联系,促进了湖泊科学的发展,为国际“过去全球变化研究(PAGES)”做出了贡献,奠定了地湖所“古湖泊学”与“过去全球变化研究”在国内的领先与主导地位。

发挥优势,丰富发展区域地理学——长江中下游地区区域可持续发展研究

长江中下游地区在21世纪中国发展中具有举足轻重的地位,而经济发展过程中的资源环境瓶颈问题也日益凸显。地湖所充分发挥在长江流域综合集成研究的优势,组织开展了人类活动驱动下的流域经济发展与资源、环境演变及其相互关系的综合研究。评估了流域土地利用/覆被变化(LUCC)的时空过程、驱动机制及其水文与水环境效应;系统开展了流域水循环及洪水灾害的研究,揭示了长江中下游洪水孕灾环境变化与致灾机理;阐明了流域经济增长与水环境演变的相互关系及其调控途径;揭示了长江沿岸开发对生态环境演变的影响,提出了与资源环境空间均衡的长江流域经济开发模式与空间格局;建立了流域可持续发展评价指标体系与方法。

这项研究丰富发展了区域地理学,创新性地建立了流域管理科学研究的框架体系,为长江中下游地区可持续发展提供了强有力的科学支撑。同时,对若干重点区域的深入研究也产生了重大的经济与社会效益,在长江中游进行的“洞庭湖国家级生态功能保护区规划”,为国家正式出台关于洞庭湖的一系列政策起了关键性的作用;已开展的“杭州市发展概念规划”,被国家建设部领导评价为“国内概念规划的最高水平”;在江苏取得的“沿江开发与长江岸线资源利用”研究成果多次向江苏省委书记和省委中心学习组作专题汇报,为江苏省委省政府提出新一轮沿江开发战略提供了重要科学依据。

蓄势待发 甘于寂寞

在南京地湖所,长期坚持野外工作的研究人员数不胜数。从云南滇池到青藏高原湖群,从湖南洞庭湖到青海咸湖……全国1平方公里以上的湖泊都留下了他们的足迹和汗水。他们忍受着长年的寂寞和辛苦,为了科研探索付出了自己大半辈子的岁月。

经过4年的大力攻关,中科院南京地理与湖泊研究所研发出重污染河水复合型湿地自流净化工艺、轻污染河水及农田沟渠排水湖滨自然湿地净化工艺、隔河泄水蓝藻污染生态控制工艺等一系列创新技术,通过试验示范和工程示范,取得了良好的成效,现已在云南其他几个高原湖泊推广使用。洱海污水处理厂尾水湿地深度净化技术已使处理后的出水达到地表Ⅲ类水质。

在杞麓湖红旗河口进行的生物减污试验示范工程,总面积35公顷,主要包括水生植物种植示范区和漂浮植物净化区两块,2002年初开始建设,人工和自然恢复的水生植物种类达30多种,植被覆盖率达到90%以上。形成了由挺水植物、浮叶植物、漂浮植物、沉水植物组成的一个结构完整、布局合理的湿地生态系统。据环保部门跟踪监测和统计分析表明,工程对氮、磷污染负荷的去除总量可以达到37.4吨和8.31吨,分别占红旗河年入湖总氮、总磷负荷总量的17.7%和26.8%,有效地降低了红旗河对杞麓湖的污染。在杞麓湖整体水质为劣V类的情况下,工程区内的水质达到了地表IV类水,总磷的污染指数更达到了I~III类水的标准。

由于这项技术具有投资少、运行成本低(自流)、建设周期短、在半年内就可见效等优势,受到地方政府乃至国家领导的高度重视。云南省已将湖滨湿地建设作为控制面源污染的重要措施在九大湖泊推广,国务院副总理曾培炎、国家环保总局局长解振华等亲临视察并给予了高度评价。

目前,此项技术已经被遴选为全国小城镇污水处理新技术,率先在三峡库区进行推广应用。成为国家发改委推荐的原创新技术。

凤凰涅槃后的稳定

创新必然要有改革。创新不仅是科研的创新,同时包含着思想、文化、体制和机制的创新。创新以来,所领导坚持倡导正确的人生观和科技价值观,在科研人员中不断宣扬科教兴国的责任感和树立良好的科研道德,形成浓厚的学术氛围和和谐的科研环境。坚持以德兴所、依法办所的方针,重视研究所规章制度建设;全面推行所务公开,提高管理决策民主化、科学化水平,充分调动广大职工的积极性。2003年12月以及2005年7月被江苏省精神文明指导委员会连续两次授予“江苏省文明单位”称号。

为了更好地适应创新发展跨越的需要,研究所首先加大了对所办公司的转制和社会化步伐。2001年1月10日,原所办中科集团有限公司改制到位,研究所正式职工有30余人成为民营股份制企业职工。目前这家公司的总资产达到了5000万元,一年的利税在3000万元以上。回忆转制的前后,南京中科集团的总经理说:“科学院知识创新工程强调机制体制改革,鼓励和支持院办和所办企业建立现代企业制度,按市场经济规律办事,使我们南京中科集团迅速发展壮大,现已成为全国家喻户晓的著名企业。”此外,地湖所面对国家强烈需求而成立的原所办中科水治理工程有限公司也成功进行了转制。转制后公司任务饱满,分流人员收入大幅提高,企业欣欣向荣。

后勤社会化是知识创新工程的要求之一,也是研究所工作的难点之一。在原有后勤改革的基础上,2004年底,南京地湖所将后勤服务工作向社会公开招标,原后勤服务人员一部分办理了离岗安置,另有8人被物业管理公司聘用,完全实现了物业管理和后勤服务的社会化。最让所领导自豪的是在后勤社会化的过程中,没有一个职工闹情绪。职工的积极性得到了充分的调动。再加上准备充分,转制以后,职工基本上都能够快速进入自己的角色,将本职工作做得更好。目前,创新试点方案中规划的人员分流和后勤社会化等机制体制改革目标均提前圆满完成。

后勤改革给职工带来的是思想观念上的强烈冲击。转制和社会化后的脱胎换骨,就如同凤凰涅槃后的浴火重生。

脚踏实地 大步前进

这个有着65年悠久历史的老所,历史上曾创造过辉煌,为国家、地方经济建设、社会发展做出过重大贡献。进入知识创新工程试点四年来,地湖所科研和社会事业发展均取得了显著进步,人才队伍得到了加强,顺利完成了科研、管理队伍的新老交替,湖泊科学和区域地理学两大传统优势学科得到了长足的发展,科技创新能力得到了明显增强。创新试点方案设定的科技创新、人才培养和队伍建设、体制机制改革、创新文化建设等方面的目标已经全面高质量完成,研究所总体发展态势良好,进入了历史上最好的发展时期。

在记者看到的《中国科学院南京地理与湖泊研究所中长期科技发展战略规划》中,地湖所已经将2010年和2020年的发展远景纳入到了工作中来,可以说是未雨绸缪、先行一步。他们根据战略定位,结合国家发展需求与学科前沿,进一步明确创新研究领域与方向,重点强化湖泊水文与水资源、湖泊水环境与工程、湖泊生物与生态、湖泊沉积与环境演化、区域发展与规划、资源利用与地表过程、湖泊—流域综合模拟与管理等学科领域创新研究,为国家发展服务。

天行健,君子以自强不息;地势坤,君子以厚德载物。中国科学院南京地理与湖泊研究所进入知识创新工程试点二期四年来取得的丰硕成果,既取决于中国科学院领导的运筹帷幄,也归功于南京地理与湖泊研究所所有的职工。是他们团结、奉献、务实、创新,铸就了南京地理与湖泊研究所的辉煌!

在即将到来的三期创新中,南京地湖所将进一步凝练科学目标,通过研究平台的建设,为国家湖泊环境把脉,朝着“建一流研究所,培养一流人才,出一流成果和一流管理”的宏伟目标前进。

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