九曲黃河，奔騰不息。哺育中華民族，孕育中華文明。
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黃河，這條形似巨龍的中國(guó)第二長(zhǎng)河，如何形成“幾”字形河道？黃河水系又形成于什么時(shí)期？黃河形成演化的驅(qū)動(dòng)機(jī)理是什么，蘊(yùn)含其中的泥沙又從何而來？
蘭州大學(xué)地貌演化與新生代環(huán)境研究團(tuán)隊(duì)很早就開始從事黃河的形成發(fā)育研究。近期，該團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)通報(bào)》又發(fā)表相關(guān)研究結(jié)果，提出現(xiàn)代黃河水系在125萬年前開始形成，基本摸清了現(xiàn)代黃河水系的形成時(shí)代。
共同抓好大保護(hù)，協(xié)同推進(jìn)大治理。除了黃河的形成發(fā)育，近年來，一批蘭大學(xué)者還開展著黃河領(lǐng)域的多學(xué)科研究，他們圍繞黃河上游水源涵養(yǎng)區(qū)生態(tài)保護(hù)和發(fā)展、黃土高原水土保持、沿黃地區(qū)歷史與考古等書寫“黃河答卷”，為黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展提供科技支撐。
九曲黃河的“身世”
“確定黃河拐彎處形成的時(shí)間，是研究黃河形成歷史的一個(gè)重要任務(wù)。”蘭州大學(xué)地貌演化與新生代環(huán)境研究團(tuán)隊(duì)聶軍勝教授說，“幾”字彎的形成和三門峽貫通東流入海是現(xiàn)代黃河水系形成的重要標(biāo)志。
黃河流經(jīng)蘭州后受山地、高原地形的阻擋向東北方改道，因此蘭州盆地作為黃河自青藏高原流入黃土高原的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，其對(duì)黃河水系的演化研究也有承上啟下的意義。
“要知道黃河出現(xiàn)的時(shí)間，首先要找到‘河流階地’。”團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人潘保田教授介紹，河流階地是過去的古河漫灘，是河流形成演化最直接的證據(jù)。通過對(duì)蘭州盆地內(nèi)7級(jí)階地的研究，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代黃河上游水系格局的形成，是黃河自蘭州盆地不斷溯源侵蝕，逐漸貫通上游內(nèi)流盆地的結(jié)果。
該團(tuán)隊(duì)歷時(shí)10余年，對(duì)黃河中上游沿程多達(dá)9個(gè)盆地以及17個(gè)關(guān)鍵河段的河流階地、夷平面等地貌記錄進(jìn)行系統(tǒng)研究，在2020年提出了較精準(zhǔn)的河谷發(fā)育年代學(xué)框架。“從原來的河湖共存狀態(tài)到互相串聯(lián)，黃河就形成了。”潘保田說。
2022年8月，該團(tuán)隊(duì)王鑫教授等與合作者利用系統(tǒng)的沉積學(xué)、古地磁定年、物源分析等多種技術(shù)方法，獲取了黃河貫通三門峽歷史完整的巖芯檔案，明確了巖芯108米處河道沉積物的首次出現(xiàn)是黃河在三門峽地區(qū)留下的最老印跡。“黃河的歷史寫在巖芯里面，鉆取巖芯可以看到黃河的歷史。”王鑫說，研究進(jìn)一步印證了現(xiàn)代黃河水系在125萬年前開始形成的觀點(diǎn)，為研究世界大江大河的形成演化歷史和水系發(fā)育模式提供了新的關(guān)鍵證據(jù)。
“總的來說，我們目前的認(rèn)識(shí)是370萬年前黃河可能不存在，370－180萬年前蘭州至河套段貫通形成‘幾’字彎的‘一邊’，125萬年前黃河貫通整個(gè)中游并東流入海。”聶軍勝介紹。
當(dāng)大大小小的峽谷湖盆被串連貫通時(shí)，一條萬溪匯聚、奔騰浩蕩的泱泱巨川便演變而成……
在高寒草地上“種草”
從3月起，蘭州大學(xué)高寒草地生態(tài)學(xué)研究團(tuán)隊(duì)的師生們?cè)诘靥幥嗖馗咴瓥|部甘南州瑪曲縣和合作市境內(nèi)的甘肅甘南草原生態(tài)系統(tǒng)野外科學(xué)觀測(cè)研究站，開展實(shí)驗(yàn)工作。半年時(shí)間，他們完成了高寒草甸、沼澤濕地的種子雨收集、種子鑒定，種子采樣、種子庫(kù)幼苗萌發(fā)、物種鑒定等工作，觀測(cè)高寒植物從返青、顯蕾、開花到枯黃。
“甘南境內(nèi)的高寒草地對(duì)黃河的水源補(bǔ)給能力占區(qū)域內(nèi)黃河總徑流量的48％－50％，這里擁有亞洲最優(yōu)質(zhì)的天然草地，使得甘南草原成為整個(gè)青藏高原上擁有初級(jí)生產(chǎn)力、物種多樣性最高的高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)。”蘭州大學(xué)高寒草地生態(tài)學(xué)研究團(tuán)隊(duì)杜國(guó)禎教授介紹道。
為了守護(hù)這里的生態(tài)，杜國(guó)禎團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期堅(jiān)持在海拔近4000米的高寒草地從事理論生態(tài)學(xué)和恢復(fù)生態(tài)學(xué)的研究——
他們界定了高寒草地適宜載畜量，構(gòu)建了以植被蓋度為基礎(chǔ)的草畜平衡模型；首次提出了以植物物候特征為關(guān)鍵指標(biāo)的、適用于高寒濕地的中長(zhǎng)期預(yù)警技術(shù)；提出高寒沙化型次生裸地治理技術(shù)，研發(fā)了不同尺度的山生柳網(wǎng)格狀高寒沙地固沙技術(shù)。
他們得出垂穗披堿草在不同密度條件下繁殖能力與個(gè)體大小的關(guān)系、垂穗披堿草在不同供施磷肥條件下的繁殖對(duì)策等多項(xiàng)研究結(jié)論，并依據(jù)模型建立了甘南高寒草地資源相應(yīng)的保護(hù)指標(biāo)，提出了草地資源優(yōu)化利用的放牧管理對(duì)策。
據(jù)悉，系列成果示范推廣后，將有效提高草地綜合生產(chǎn)力。
評(píng)估黃土高原的“逐綠”效應(yīng)
蘭州大學(xué)黃河流域綠色發(fā)展研究院青年研究員田磊介紹，黃土高原水土保持是黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的重要內(nèi)容。
2019年，蘭州大學(xué)揭牌成立了黃河流域綠色發(fā)展研究院，致力于黃河流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)，深度參與黃河中游水土保持和污染治理。田磊帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)針對(duì)黃土高原區(qū)域水文氣候開展了長(zhǎng)時(shí)間的系列研究，為退耕還林（草）政策及生態(tài)計(jì)劃的擬定提供科學(xué)支撐。
田磊介紹，自20世紀(jì)90年代國(guó)家開始實(shí)施退耕還林（草）工程至今，黃土高原大量坡耕地被轉(zhuǎn)化為草地和林地，區(qū)域植被覆蓋水平明顯提高，入黃泥沙大幅降低。“我們通過遙感數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)林地面積增加了約16％，草地面積增加了約8％，裸地與荒漠面積減少了29％，入黃泥沙從最初的16億噸減少到目前不到3億噸。”田磊說。
依托蘭州大學(xué)超級(jí)計(jì)算平臺(tái)提供的充足計(jì)算資源，田磊團(tuán)隊(duì)還開展了黃土高原區(qū)域水文氣候數(shù)值模擬研究，定量評(píng)估大規(guī)模植被建設(shè)對(duì)區(qū)域氣溫、降水、水汽傳輸以及水汽－降水轉(zhuǎn)化的影響，將為保障黃土高原植被建設(shè)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)一步提供科學(xué)合理的建議。
新甘肅·甘肅日?qǐng)?bào)記者蘇家英通訊員王耀輝曹潔謝雅婷
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