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回顾与加拿大多伦多大学地理系暨环境研究所的合作研究
  文章来源:地理科学与资源研究所 发布时间:2003-12-03 【字号: 小  中  大   

□蔡强国(中国科学院地理科学与资源研究所)

我们与多伦多大学地理系暨环境研究所的合作研究已经顺利走过了十八年,我们之间的合作时间之长,持续开展合作研究项目之多,取得合作研究成果之丰富,在中国科学院地理科学与资源研究所国际合作研究项目之中是少有的。在纪念黄秉维先生诞辰90周年之际,回顾我们走过的十八年合作研究历程,深深感谢和怀念黄秉维先生开创和具体指导我们合作研究所作的一切。

1983年11月黄秉维先生接受邀请到加拿大安大略省哈密尔顿市麦克马斯特大学(McMaster University, Hamilton, Ontario,Canada)参加中国-加拿大地理学家讨论两国资源与发展的双边会议。会议期间,两国科学家讨论、排列出了有潜在合作研究前景的30个合作研究项目清单。在会议期间黄秉维先生邀请华裔加拿大学者、多伦多大学地理系陆兆熊博士回国开展合作研究,为祖国的水土保持和生态环境建设做出贡献。18年来的合作研究实践表明,由于黄先生的安排和指导,我们与多伦多大学地理系暨环境研究所的合作研究取得了丰硕的成果,在以上30个潜在合作研究项目中无可置疑的排在了首位。

黄秉维先生指出“我国黄土高原是世界土壤侵蚀最剧烈、为害最大的地域”(黄秉维,1990)。1984年夏,接受黄秉维院士邀请和建议,陆兆熊博士利用暑假在中国科学院地理研究所陈永宗和蔡强国的陪同下,到黄土高原考察了一个多月,对黄土高原的土壤侵蚀规律和水土保持研究表示了极大的兴趣。在山西省科学技术委员会和山西省水利厅的大力支持下,最终选定了黄土高原黄土丘陵沟壑区、山西省吕梁地区离石县王家沟流域作为我们的合作研究试验基地,从此我们与加拿大多伦多大学地理系暨环境研究所之间建立了很好的合作研究关系。1985年中国科学院地理研究所、山西省水利厅与加拿大多伦多大学地理系暨环境研究所签署了合作研究协议"晋西黄土高原土壤侵蚀规律研究(1985年-1990年)",作为合作研究的初始阶段,双方筹集研究经费,加方人员在华的研究经费自理,观测经费由中方解决。每年夏天陆兆熊博士都利用大学暑假时间来华开展土壤侵蚀规律模拟降雨试验研究,每次出发往黄土高原前我们都会与黄先生谈我们的试验计划和打算,黄先生经常会与我们谈到他在黄土高原的考察经历、黄土的分区、黄土的入渗特性、表土结皮的作用以及黄土的侵蚀特性等,为我们的实验研究做出了很多方向性的指导;每次从黄土高原回到北京,我们都会向黄先生汇报我们的试验、考察收获以及来年的研究计划等,经常会得到黄先生的激励和鼓励,肯定我们所取得的成绩,也会引经据典、婉转的指出我们的不足,让我们思考更深层的土壤侵蚀研究规律,时刻提醒我们要精益求精,更上一层楼。

我们在黄土高原几年来的试验研究,在黄先生的指导与关心下,取得多项合作研究成果,除在国内外学术刊物上发表了多篇有学术价值的论文外,中国和加拿大双方共同主编出版了"中国-加拿大:晋西黄土高原土壤侵蚀规律实验研究文集"。黄先生对该论文集的编辑出版给予了很大的关注,为我们取得的初步成绩感到高兴,亲自动笔为该论文集的出版写了“序”。黄先生在文章中高度概括总结了自1952年以来我国所采取的水土保持措施的作用,美国50年来水土保持中的教训,明确指出了我们今后的研究策略。黄秉维先生在他写的“序”中指出“1985年至1987年工作结果写成报告18篇,汇集成册,所涉及的多属以往研究不多或未经研究的项目,如水分入渗,便是过去研究不多的问题之一,三年工作成果及其出版,标志着黄土高原土壤侵蚀与水土保持探究在一些方面值得注意的一步。我希望今后继续努力,对已开始的课题,碶而不舍,精益求精,对迄今未涉猎的课题,分别缓急,逐步开展。土壤侵蚀的研究不能脱离控制侵蚀措施的探索,而且一定要将控制侵蚀与提高持续生产力结合起来。我虽年近八旬,满怀信心,能在我灰化以前,见到明效大验。”(黄秉维,1990年)

在此期间,我们在有关国际著名学术刊物发表的合作研究论文也得到了国际同行们的认可。例如,由于我们在Catena上发表的论文,1993年作为亚洲的唯一代表,被特邀参加由国际土壤科学学会(ISSS)组织在委内瑞拉、梅里达市召开的"陡坡地侵蚀过程、评价与模拟国际学术讨论会",作大会发言介绍了我们在黄土高原的陡坡侵蚀研究成果(Cai,1993),在会以上被选为6名会议评议员之一,大会组织委员会提供会议期间一切费用,国际土壤科学学会支付纽约-梅里达的往返机票,国家基金委资助北京-纽约往返机票。1994年接受会议组织委员会特邀前往印度新德里参加第八次国际土壤保持大会,并作大会发言,介绍了我们研究建立的黄土高原土壤侵蚀模型(Cai,1998),受到与会代表们的关注,会后参加了模型分会的会议总结。并担任“新技术与模拟”分会的联合主席之一,会议组织委员会支付会议期间所有费用和北京-新德里往返机票。

黄秉维先生对我们申请中加合作研究项目一直给予很大的关注,和我们一起讨论申请内容,关心申请的程序,时常询问申请的进展。为了更好促进中国科学院地理研究所与加拿大多多伦多大学的合作,帮助我们申请项目的落实,黄先生不顾年事已高, 接受邀请到加拿大多伦多大学讲学,进行学术交流,并与学校和地理系的领导们交流,得到了多伦多大学师生们的好评,在讲学期间,黄先生与相关的各方面接触,为我们的项目申请奠定了很好的基础。当项目申请成功时,黄先生很高兴的与我们讨论具体的实施计划,尤其关心中方年轻人到加方的培训计划,尤其注重如何更好的引进加拿大先进的实验研究设备和相关技术。

1988-1992年,我们与加拿大多伦多大学地理系暨环境研究所,山西省水土保持科学研究所共同得到加拿大国际开发署(CIDA)资助合作研究项目“黄土高原土壤侵蚀管理地理信息系统(SEMGIS:Soil Erosion Management Geographical Information System)”,资助经费51.2万加元。项目执行期间,在黄先生的直接关怀下,获得了一批国内领先,国际先进(有部分在国际也是领先)的研究成果。为了对我们执行的CIDA项目进行中期评估和对项目进行总结,分别在1990年11月(加拿大多伦多)和1992年(山西太原)召开了两次小型的国际学术讨论会,每次会议都邀请了十几位国际著名专家教授到会交流和指导。对每次会议的组织,国际专家的邀请,我们所取得成果的汇报等,黄先生都给予了很大关注。黄先生原计划参加我们在山西太原的项目总结会议,十分遗憾的是,由于身体不适,而未能成行。在这两次会议上,我们宣读了30余篇学术论文与研究成果,演示了在SUN386计算机上建立的小流域土壤侵蚀管理地理信息系统(SEMGIS)以及在此系统支持下的有关模型,播放了在国内外均处于领先地位的大型模拟降雨试验研究实况录像,国内外专家到项目执行地区进行了实地考察。中外知名遥感与地理信息系统专家、中国科学院院士陈述彭教授,国际著名土壤侵蚀模型研究专家、澳大利亚堪培拉大学I.D.Moore教授,黄河水利委员会牟金泽高级工程师等就我们的合作项目进行了评价,认为这项研究成果标志着黄土高原土壤侵蚀及管理研究踏上了一个新台阶,达到了利用地理信息系统管理的新水平,其科学和实践意义都是十分深远的。山西日报在头版位置,中央电视台和山西电视台均报导了这次国际学术讨论会召开的新闻和对项目研究成果进行高度评价。

为准备在山西太原召开的国际学术讨论会和对项目所取得成果进行总结,出版了中、英文两种版本的会议论文集和第二本中加合作研究成果论文集“中国-加拿大晋西黄土高原土壤侵蚀管理与地理信息系统应用研究”,由科学出版社出版(1992年5月),共收入研究论文27篇,黄秉维先生再次为论文集写“序”。 对中国-加拿大双方科学技术人员共同取得的和研究成果给予了高度评价,他说“黄土高原是我国土壤侵蚀、水土流失最为严重的地区,其中暴雨最强的地区大多集中在山西省境内。本论文集总结反映了我国和加拿大的一些地理工作者近年来在山西考察试验的研究成果,其研究内容许多是属于前人注意不够或研究不多的课题。这些可贵的成果,一方面可以弥补过去研究的薄弱环节,或填补一些空白;另一方面又将是进一步深入开展这一工作的跳板。特别高兴的是,其中有些论述,即使在国际科学界也是发前人所未发的。这些对我过去关于土壤侵蚀、水土保持的‘粗枝大叶’认识,更是‘对症良药’,受益匪浅。”(黄秉维,1992)

中国-加拿大双方政府管理机构曾对十年来开展的40多项合作研究项目进行总结(1985年-1995年),中方国家经贸部和国家教委的主管官员在总结十年来所取得的合作研究成果时,将我们的“黄土高原土壤侵蚀管理地理信息系统(SEMGIS)”作为中加合作科学研究成果的第一项列出,并给予高度评价, 得到中加双方管理官员的高度赞扬。我们的研究成果“黄土高原土壤侵蚀试验与模拟”获得了中国科学院自然科学二等奖(1994年度) 这也是对这个中加合作研究项目成果的最好肯定。

黄秉维先生和部分院士到长江三峡库区考察后,当多伦多大学陆兆熊教授到北京时,黄秉维先生很有感触的与我们谈到了他到三峡库区考察,尤其是当地严重的水土流失,三峡大坝修建后的后靠移民,当地的坡地改良和利用问题,建议我们如果有可能可以在那里开展一些合作研究课题。在黄秉维先生的启发与鼓励之下,我们双方组织了有关教授学者共同到三峡库区考察,并共同向加拿大国际发展研究中心(International Development Research Center)提出了立项申请报告,并邀请加拿大国际发展研究中心(IDRC)项目官员到三峡库区考察,得到了他的大力支持,帮助我们向加拿大国际发展研究中心总部提出了申请报告,并获得了批准。我们双方共同承担了IDRC支持的中加合作研究项目“长江流域管理与研究”(1994-1995年),中加双方研究人员1995年在多伦多大学共同讨论编写提交了预研究报告,获得IDRC官员和多伦多大学教授好评。后来由于陆兆熊教授生病,这个中国-加拿大合作项目未能在继续下去。但是,在此期间,由黄先生作为顾问,郑度院士牵头的国家科学基金重点资助课题——“中国东部典型区坡地过程及其改良利用研究(1993年-1996年)”(49231020)在长江三峡库区得到了实施,我们在湖北省秭归县王家桥建立了水土流失规律和植物篱研究的试验基地,并且取得了令人满意的研究成果。在黄先生的支持下,我们邀请香港中文大学地理系的林健枝教授,邹桂昌教授到三峡库区开展合作研究,并得到了香港基金委员会的支持(RGC),在秭归县王家桥试验基地又新建了一批植物篱试验观测小区,深入探讨植物篱对养分运移规律的影响。感到欣慰的是,我们与香港中文大学伍世良博士的合作研究项目今年又再次得到了香港基金委员会的支持,黄先生希望在长江三峡库区进行坡地改良利用研究的设想还会继续进行下去.

1989年河北省张家口地区建立水土保持实验站,由于技术力量缺乏,希望我们能帮助建站。黄先生对此十分有兴趣,鼓励我们积极投入力量帮助张家口建站,对实验小区观测,尤其是对植物篱布设和观测,以及荒地自然植被的恢复,演替规律观测提出了具体的意见。还殷切希望加拿大多伦多大学教授能在张家口开展合作研究。1990年夏天黄秉维先生和多伦多大学陆兆熊教授一起到张家口进行了实地考察,顶着烈日对水保实验站和张家口地区的土壤侵蚀和水土保持工作进行了详细的调查,考察后在与有关人员座谈时,做了长达3个小时的讲话,对张家口的水土流失规律研究和张家口水土保持实验站的工作谈了很多很好的设想。但是,由于当时张家口地区还没有对外开放,国际合作研究很难实施,所以中国-加拿大合作研究项目未能落实。后来黄先生作为顾问,郑度院士牵头的国家科学基金重点资助课题—“中国东部典型区坡地过程及其改良利用研究(1993年-1996年)”(49231020)中,张家口水土保持实验站是重要的试验基地之一, 经过试验研究人员的四年的试验工作,取得了一系列的科研成果,并编辑出版了《永定河上游张家口市水土流失规律与坡地改良利用》一书,黄先生及郑度院士亲自为该书写了序。这项研究成果于一九九七年获得了河北省优秀农经成果二等奖。张家口水土保持试验站的研究工作得到了张家口市和河北省科委的认可,在黄先生的支持下,我们作为牵头单位与张家口水保试验站,河北省坝下农业科学研究科所共同承担了河北省科学技术委员会“九五”研究项目:“冀西北黄土丘陵区复合农林业、拦蓄梯田保持农业持续发展技术实验研究(1996年-2000年)”(96230950)。现在这个项目已经顺利通过了专家的鉴定与评审,获得了专家和河北省科委的一致好评,并且获得了张家口市科学技术报员会,张家口市山区创业奖一等奖(2001年),河北省科学技术厅山区创业二等奖(2002年)。

我们对中国-加拿大十来年土壤侵蚀规律合作研究成果进行总结的计划得到了黄先生的支持和鼓励,当还正在写作之中时,黄先生就与陈述彭院士一起向中国科学院科学出版基金和国际自然科学基金委员会推荐了我们的专著,对这本专著的出版给予了高度评价。当专著完成,即将由科学出版社出版时,1998年黄秉维先生又为“黄土高原小流域侵蚀产沙过程与模拟”一书写“序”,在该文章中,黄先生概括、评述了国际上关于“如何保护与合理利用土地资源以适应人类社会对农林牧产品不断增长需要的问题”的三种态度,并且谈到,在比较干旱地区,“科学研究还没有达到能在实践上发挥足够作用的程度,今后需求增多了,这些地区的生产和科学技术都必须有显著的进展”。黄先生在文章中明确指出:“《黄土高原小流域侵蚀产沙过程与模拟》一书是有关坡地利用科学研究的著作,由上所述,这在今后,亟应发展和提高。土壤侵蚀与土壤保持的研究都是经验性的研究,发展与提高密切关联;二十年、三十年的测定比二、三年的测定可以看到多得多的特点;有更密的测点可以推断出更多自然特点与措施的作用。我以为以后的工作重点应放在工作质量适度的提高上。如何适度提高?这就是一个有待研究的问题。如何开始?我认为应从既有工作中的较细方法开始。现在这本书包括了较多的从目前水平来说是比较细的方法以及用这些方法所得的数据。研究应尽可能将土壤侵蚀与土壤保持结合在一起。我很高兴看到此书的出版,希望这将有助于土壤保持工作,有助于下一步的土壤侵蚀与土壤保持研究。”(黄秉维,1998年)。

1993年,当我们原有的CIDA项目结束后,又积极开始向加拿大国际发展署申请新的合作研究项目。当我们访问渥太华加拿大国际发展署总部时,项目官员告诉我们,虽然我们新的申请项目获得了评审专家们很好的评语和高度评价,但是由于加拿大合作伙伴,我们合作研究项目的加方主任陆兆熊教授生病,我们的项目申请暂时搁浅,黄秉维先生知道这一消息后,希望我们能寻找新的合作伙伴,将与加拿大的合作研究持续进行下去。在黄秉维先生的支持和鼓励下,我们积极在加拿大几个大学寻求新的合作研究伙伴,加拿大多伦多大学新任环境研究所所长White Rodney教授愿意担任我们申请项目的加拿大方面主任。1994年11月加拿大总理访问中国,与中国总理李鹏共同签署的意向书中,巩固中加合作特别项目(SULCP)是6个动议之一,此项目的目的是在原有中加合作项目基础上,通过建立最有可能持续发展的合作研究课题,希望巩固过去已取得的成果。SULCP计划资助10个合作项目,每一个项目可以得到最高$75万加元的资助。只有1988年开始的40个中加合作项目才有资格申请,而我们的合作研究项目是其中之一。

我们又开始了新的CIDA项目申请,在项目申请过程中,黄先生又应我们的要求,给Joe Whitney教授写信,希望能得到他的支持,由于Joe Whitney教授的帮助,我们很快完成了新的项目申请书,并最终获得了加拿大国际发展署的再一次支持。这也是中加双方政府及有关管理机构的对我们合作研究成果的高度评价和鼓励。当黄先生得知我们新的项目申请获得批准时,非常高兴,希望我们一定要珍惜这次新的合作研究机会。

我们双方与山西省水利厅、内蒙古伊克昭盟水保办共同承担了由加拿大国际开发署(CIDA)、加拿大大学联合机构(AUCC)资助的巩固中加合作特别项目(SULCP):土壤侵蚀管理地理信息系统的扩展应用(GIS-BASED EROSION MANAGEMENT OUTREACH PROGRAM(SEMGISⅡ) FOR CHINA: CONSOLIDATION AND TRAINING)(1996-2001年),项目经费75万加元。本项目是我们前一个合作项目SEMGIS的继续,其主要目标是在典型小流域依据实际观测资料,修正和简化SEMGIS决策系统:地理信息系统以及有关的4个应用子模型(土壤侵蚀模型、生产潜力模型、经济模型和评估模型),使其汉化,并能在微机上应用,提高其推广应用能力,建立实用的小流域土壤侵蚀管理地理信息系统(SEMGISⅡ),并使之能推广应用到黄土高原山西省汾河上游和内蒙古自治区伊克昭盟,实现小流域规划、治理、管理的现代化,减少水土流失,保证当地农业和经济的持续发展。

虽然由于身体等原因,黄先生已经不能像以前那样详细过问我们合作研究项目的计划和具体的试验研究成果,但是,每次见面都会询问项目研究进展,当加拿大多伦多大学的老教授,老朋友来到北京时,黄先生还是尽可能与他们见面,叙旧情,谈合作,经常将中国-加拿大合作项目放在心上。

该合作研究项目经过中国加拿大双方研究人员的共同努力已经基本实现了预定目标。为了与国内外专家学者交流,听取他们的意见和建议,以便更好的改进我们建立的小流域土壤侵蚀管理地理信息系统,2001年4月在山西太原召开了一次小型的国际学术讨论会,在这次国际会议上介绍和演示了我们的研究成果。国际雨水利用协会主席Andrew Lo(卢光辉)教授, 国际著名土壤侵蚀研究专家、加拿大R.Brayn教授,香港大学副校长C.F. Lee(李焯芬)教授,国际土壤学会水土保持分会主席、西班牙Ildefonso Pla Sentis教授在会议上作了评估发言,他们认为我们所取得的研究成果有较高的水平,入会者均得到了较大收获。Andrew Lo教授认为中加合作研究项目成果将在土壤侵蚀控制研究、改善生态环境、提高土壤质量、防治沙尘暴以及对全球气候变化产生一些有利影响。R.Brayn教授说,中加合作项目的工作是非常出色的。虽然我在非洲从事了13年的土壤侵蚀管理工作,但这几天的会议使我体会到还有许多工作需要做,在这些方面,中国做得非常好。C.F. Lee教授在发言中指出,中加的SEMGIS II项目经验以及本次大会学术报告的一些成果将对中国政府热点“西部大开发”做出重大贡献,将对黄土高原地区的水土流失治理工作将起到有力的推动作用。Ildefonso Pla Sentis教授认为这次会议将对于防治土地退化和土壤侵蚀管理产生积极的影响。

回顾中国-加拿大18年来取得的合作研究成果,每一步都凝聚着黄先生的关怀和鼓励。值得我们欣慰的是,黄先生虽然离我们而去了,我们再也不能像以前那样得到黄先生的教诲和关心,但是黄先生所开创的中加合作研究项目正在开花,结出丰硕的果实。2002年3月, 山西省科学技术厅组织,在陈述彭院士的主持下,我们的合作研究项目“小流域土壤侵蚀规律与水土保持综合管理地理信息系统”已经通过了专家的成果鉴定,得到了很高的学术评价,我们现正在积极准备有关文件,计划向山西省科学技术厅申报相关奖项。我们与加拿大多伦多大学的合作研究项目又有了更大的进展,由刘纪远所长任中国方主任,加拿大多伦多大学陈竞明教授任加拿大方主任的新的重大CIDA项目“中国碳吸收能力研究(200万加元)”已经获得加拿大国际发展署的批准,并且已经正式启动。

参考文献

1.黄秉维:序,陈永宗、曾伯庆、蔡强国、陆兆熊主编<<中国-加拿大:晋西黄土高原土壤侵蚀规律实验研究文集>>,水利电力出版社,1990年。

2.黄秉维:序,蔡强国、王福堂、陆兆熊主编<<中国-加拿大:土壤侵蚀管理与地理信息系统应用研究>>,科学出版社,1992年。

3.黄秉维:序,蔡强国、赵宏夫、王忠科等主编<<永定河上游张家口市水土流失规律和坡地改良利用>>,中国环境科学出版社,1995年。

4.黄秉维:序,蔡强国、王贵平、陈永宗:<<黄土高原小流域侵蚀产沙过程与模拟>>,科学出版社,1998年(中国科学院科学出版基金和国家自然科学基金委员会优秀成果专著出版基金资助)。

5.Cai Q.G. and S.H.Luk, Vertical zonation of soil erosion and sediment production in the Hilly Loess Region, North China. Proceedings International Workshop on Soil Erosion Processes on Steep Lands. Merida, Venezuela, May 1993.

6.Cai Qiangguo, Shiu-hung Luk and Wang Guiping: Process-Based Soil Erosion Model in a Small Basin in the Hilly Loess Region, North China,8th International Soil conservation Conference, New Delhi,India,1994, Mohan Primlani for Oxford and IBH Publishing Co. Pvt. Ltd, P575-589, 1998.

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