一線調研丨三座塔就能監測整片森林 解鎖三北工程的“碳匯”密碼

　　在三北工程攻堅戰三大標志性戰役中，黃河“幾字彎”攻堅戰是重中之重，治理任務重，造林難度大。用老百姓的話說就是好種的地方都種了，剩下的大都是硬骨頭。那么，如何啃下硬骨頭，打好攻堅戰？

　　這幾天，在山西忻州偏關縣直接匯入黃河的楊家川河流域，7000多畝黃河“幾字彎”攻堅戰項目正在建設。

　　偏關縣地處毛烏素沙漠邊緣，干旱少雨，風大沙多。黃河由西向東在偏關進入山西，拐頭向南，帶走了晉陜峽谷兩岸黃土高原上的大量泥沙，使得這片丘陵溝壑生態脆弱區，成為黃河“幾字彎”北部生態修復重點區。經過40多年三北工程建設，當地在荒山禿嶺間筑起了110公里的防護林帶，生態環境得到極大改善。眼下，他們正在向剩余的干石山區發起沖鋒。

　　水從山下拉上來，苗用索道吊到溝里，但在干石山區植樹最大的難題是沒有土。為了精準地把泥土送到60度角的陡坡上，當地嘗試把4根長6米、直徑40厘米的波紋管連在一起，用管道運土。

　　為了保障“一泓清水入黃河”，今年偏關計劃完成3.8萬多畝三北工程建設任務。　　

　　黃河岸邊“較勁”的人　　

　　在三北工程建設現場，為了啃下防沙治沙的硬骨頭，有人用管道往陡坡上運土，也有人用無人機把樹苗吊到半山腰。山西臨縣位于黃河“幾字彎”腰部的呂梁山西側，坡陡溝深，十年九旱，曾經是黃河流域水土流失最重、輸入黃河泥沙最多的地區之一。眼下，臨縣境內黃河“幾字彎”植樹造林任務剩下的地塊植樹條件差，攻堅難度大。其中最難的當數運樹苗。接下來讓我們去認識一位在黃河岸邊“較勁”的人。

　　通往山崖邊的路，最窄處只有橫放的A4紙那么寬，最陡的地方感覺快要立起來，路邊就是遍布碎石的黃土溝，淺的有十幾米，深的則有幾十米，失足落下，非死即傷，王明喜和伙伴們卻早已習慣走這樣的路。

　　樹苗背到半山崖上，王明喜和伙伴們找到能夠立足的地方就開始挖坑。

　　隨著三北工程建設在臨縣開展，當地以貧困戶為主的群眾，先后成立了291個造林合作社，王明喜所在的合作社成立于2016年，是當地成立最早、實力最強的造林合作社之一。曾經的貧困戶，如今成了經驗豐富的植樹人。一滴一滴的汗水換來了家鄉的荒山禿嶺一片又一片變綠。

　　經過40多年三北工程建設，臨縣境內河流向黃河的輸沙量每年大約減少一千萬噸。　　

　　在大山中建立起

　　碳匯監測平臺　　

　　經過40多年建設，三北工程已由單一的防護林體系建設工程，轉變為統籌山水林田湖草沙一體化保護和系統治理的綜合性生態工程。工程將發揮怎樣的生態效應？科學家也在長期進行監測。

　　遼寧清原森林生態系統國家野外科學觀測研究站地處長白山余脈龍崗山北麓，這里是重要的生態屏障區，具有水源涵養、固碳增匯等功能，也是重要珍稀瀕危物種的棲息地。

　　記者跟隨科學家從站區出發，穿過林間小路，在密林深處，一座高大的次生林觀測塔矗立于眼前。爬上觀測塔，滿目蒼翠的林木映入眼簾。而臨近的山上，還有兩座塔與這座次生林觀測塔遙遙相望，它們分別坐落于蒙古櫟林和落葉松林間。三座塔呈鼎立之勢，共同構成了碳通量監測平臺“科爾塔群”。

　　中國科學院清原森林站工程師 于豐源：“科爾塔群”是以探尋森林結構、森林固碳功能以及水源涵養功能為主的一個科教（科研）基礎設施。

　　植被通過光合作用吸收二氧化碳，是重要的碳匯途徑。根據科研人員測算，“科爾塔群”監測的三北工程項目區內，現有森林每年每公頃固碳量接近兩噸。

　　不只可以測算碳匯，在三北工程攻堅戰中，“科爾塔群”模式還將對防沙治沙提供科技支撐。

　　中國工程院院士 中國科學院沈陽生態所所長 朱教君：基于塔群這種思路，要利用整個三北地區，有可能把防沙和沙塵傳播相關的一些傳感器放在這里邊，那么這樣就可以知道這個沙塵是怎么起來的，怎么運輸的，到底落哪去了，這樣就為我們防沙治沙提供一個特別好的基礎資料。

　　利用先進科技

　　打造智慧監測平臺

　　“科爾塔群”每年采集的監測數據不需要科研人員攀塔收集，而是通過智慧網絡，實時回傳到“大本營”并進行分析。這套系統是怎樣進行監測和分析，又將如何給三北工程提供支撐？

　　樹木什么時候碳匯量最大？哪些樹種碳匯能力強？林木怎樣分布碳匯功能高？大到整片山林的長勢，小到一片樹葉的角度的碳匯效果，正是通過“科爾塔群”系統監測到的森林生態系統碳通量的海量數據來進行模擬計算。

　　記者了解到，這套系統監測設備1秒鐘可以捕捉10個數據，融合物聯網、人工智能和大數據等新一代信息技術，清原森林站實現了數據獲取、傳輸、存儲、計算、分析和可視化的全鏈條信息化工作。

　　在清原森林站，不僅有三足鼎立的“科爾塔群”，還建有科研樣地群、野外增溫試驗平臺、水文觀測站網、多功能數據中心等多個科研平臺，可以精準、實時、多尺度地獲取森林生態系統結構與功能監測數據，為三北工程建設提升森林生態系統服務功能和森林可持續經營提供重要理論和技術支撐。