▲吴金水讲解野外工作要点。
亚热带所一角鸟瞰图，前排楼房为农业生态工程试验楼
亚热带所进入中科院知识创新工程试点以来，构建了涵盖亚热带丘陵、喀斯特低山、平原湖区三大类型区的生态系统研究网络。
■本报记者 王晨绯 郑千里
从长沙探索到嘉兴应用
近日发生的“黄浦江死猪事件”暴露出来，浙江嘉兴一些养猪乡镇的农业面源污染问题实际上由来已久。嘉兴市南湖区的河道目前基本处于劣五类水质，面对这样的水质，嘉兴市政府对治理工作显得多少有点力不从心。４月17日，中国科学院亚热带农业生态所积极响应中科院领导指示，针对地方重大需求，组织一支精干的科技人员队伍，携带经长沙试点基本成熟的技术和措施，奔赴嘉兴，开展养殖业环境污染试点治理。
“嘉兴的水质污染情况，与治理前的湖南长沙县金井镇几乎一模一样。目前长沙示范区水质总体已经达到三类。”中科院亚热带农业生态研究所（简称亚热带所）主持工作的副所长吴金水信心满满。
四个野外台站搭建平台
吴金水告诉《中国科学报》记者，近几年来，亚热带所建立的流域农业面源污染源头防控系统，实现了经济效益与生态效益的双赢。
该系统通过农业结构优化、减少化肥投入，并通过生态措施治理养殖业的废弃物污染，实现了集水区为单元的农业环境污染源头防控。目前，该系统已在长沙县白沙镇、开慧乡等地的清洁小流域建设中得到重点推广应用。
“从2002年进入中科院知识创新工程以来，我们一直谨记定位，根据已有资源，突出特色、确立重点研究方向，最终确认了面向亚热带区域农业可持续发展以及生态环境建设的国家战略需求，将自身发展成为致力于农业系统生态学、多学科交叉的区域农业生态研究机构，解决当前我国亚热带地区面临的农业生态问题。”吴金水强调。
“亚热带研究所体量比较小，所以我们不采取单兵作战的方式，而是以学术带头人为核心，组建有一定实力的团队，形成优势的集合。目前形成了区域农业生态系统格局与模式、农业生态过程、畜禽健康养殖、作物分子生态，共四个较大的研究团队。”
亚热带所进入中科院知识创新工程试点以前，主要局限于以桃源站为中心的亚热带丘陵区农业系统的研究。如今，已构建了涵盖亚热带丘陵、喀斯特低山、平原湖区三大类型区的生态系统研究网络。
在喀斯特低山地区，亚热带所立足广西环江县，建立了环江喀斯特生态系统观测研究站，重在探索喀斯特地区生态系统演替过程，揭示其退化机制，建立退化生态系统人为调控技术体系与模式，在生态恢复和农业环境方面作出了突出贡献。
吴金水介绍，2007年，该所在代表亚热带平原湖区生态类型的洞庭湖，设置了湿地生态系统定位观测研究。洞庭湖站在为中国生态研究网络（CERN）提供长期监测数据支撑的同时，重点研究流域景观演变及其生态功能响应，在人类和气候变化驱动下的生态系统结构、功能演变，湿地生物多样性退化机制及恢复途径，湖泊湿地物质迁移转化机制，以及洞庭湖湿地资源可持续利用等，为洞庭湖流域湿地生态系统服务功能的定位、生态系统管理、保护、恢复以及替代产业的重建等，提供了示范样板与技术辐射源。
2010年，亚热带所在湖南省长沙县金井镇建立了第四个野外台站，它是我国第一个农业环境观测研究站。在短短不到3年里，金井站建立起生态高值农业和环境保育支撑技术，科学设计、规模运行的循环农业模式，涵盖种植、养殖、农产品加工、农业废弃物循环利用、环境保育及农业文化园等6大系统。该模式在以湘丰集团为主的湖南省多家龙头企业示范推广，核心示范区1.3万亩，辐射区180万亩，取得了明显的经济效益和社会效益。
两个突破与三个培育
吴金水介绍，亚热带所的“创新2020”，定位于亚热带区域农业和生态的矛盾研究。“这个基本定位对于我所，再过20年也不会过时。中国消耗全世界40%的肥料，不仅农业资源的浪费很严重，而且使环境压力愈加突出。在很长一段时间里，解决农业与环境的矛盾是个难题。”为此，该所提出了两个突破和三个“重点培育”。
亚热带所的第一个突破，是对稻田地球生物化学过程与固碳减排科研要有大的突破。
“固碳减排是国际热点，甲烷排放和面源污染的问题，常常成为我们被国际攻击的靶子，亦是作为双季稻产区的亚热带区域面临的最大现实问题。即使没有国际关注，我们也要减排。”吴金水阐释。
第二个是动物养殖与环境健康科研要有新的突破。
“目前，中国的农业污染物排放占全国总量50%以上。农业污染中，超过一半是由养殖业造成的。而养殖业污染大部分集中在圈养集中的亚热带地区。”
亚热带所首先针对饲料利用率偏低的问题，重点开展氨基酸和碳水化合物营养代谢及调控机理的研究，以及无公害饲料的开发。同时，解决种植业和养殖业脱节的问题。“一亩一猪，猪的排泄物是传统农业的好肥料。但现在的猪粪得不到合理利用，随意排放造成环境污染。”
三个“重点培育”，一是喀斯特地区的生态恢复与农业可持续发展。既要强调生态恢复又要为农民找出路。“即使是一亩地流失一点点，喀斯特地区水土流失所占的比例，也比黄河地区的水土流失严重；西南地区尽管大面积垦殖，仍有一些农民食不果腹。由此可见，生态恢复，特别是水土流失防控与农业发展的难度之大。”
二是作物的耐逆境分子生物学研究。“我国亚热带地区干旱、寒冷、高温、淹涝等农业灾害愈加频繁，农作物生产的损失严重，解决农作物对逆境环境的适应性，是提高粮食产量的有效途径。我们要利用现代分子生物学技术，在该方面部署前期探索。”
三是流域农业环境污染源头防控。实践证明，解决湖泊的污染问题，如果只着眼于湖泊本身的话效果不理想。“要从源头抓起、分区治理，在洞庭湖上游的集水区进行防护治理。目前我们已经做了几个地方的示范，非常成功。”
稳扎稳打向前走
“我们在实施‘一二三’战略规划时，除了要深化科学探索，兼顾科研队伍的扩充和自身能力的提升。亚热带所地处我国中部不太发达地区，为了加强引进人才的力度，我们将提高引进人才的待遇，建立有利于青年人才脱颖而出的机制，加快引进和培养优秀人才。”吴金水介绍。
“目前我们体量还比较小，要想成为在国际上有影响、区域生态学一流的研究所，既不能盲目激进，也不能无所作为；既不能妄自菲薄，也不能妄自尊大，要稳扎稳打向前走。”吴金水说。
《道德经》云：治大国，若烹小鲜。吴金水认为：像亚热带所这样体量较小的研究所，要想在我国的农业科技领域有所作为，同样既不能操之过急，也不能松弛懈怠，只有恰到火候，才能把事情办好。
《中国科学报》 (2013-05-07 第5版 创新周刊)
