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中国科学院院士、著名岩溶地质学家袁道先:让岩溶地质科学造福百姓

2020-07-09 15:02:11    来源: 中国自然资源报    作者:赵和平

我国是岩溶大国,岩溶区占国土面积的1/3。破译岩溶地区的地球密码,是中国科学院院士、自然资源部中国地质调查局岩溶地质研究所研究员袁道先坚守一生的初心。

“岩溶学不是书斋里的学问,是要为老百姓服务的。”从解决水文地质调查和勘探研究中的岩溶问题,到提出岩溶动力学理论,再到中国岩溶地区的石漠化治理和水污染防治,已经87岁高龄的他,始终心系岩溶区的资源环境问题和科学发展。

把地球系统科学引入岩溶地质研究

1953年3月,袁道先调入地质部水文地质局。在1958~1978年的20年间,他先后担任山东水文地质大队、云南水文地质大队技术负责人,地质部南江大队、第六水文地质大队副总工程师。20多年一线水文地质调查的工作经历,让他较多地接触到岩溶问题,并在实践中提出了“岩溶地下水最基本的特征是含水介质不均匀性”的概念。

1978年,袁道先调到地质矿产部岩溶地质研究所任所长,开始了他沉淀经验、深化认识的理论探索之路。

20世纪80年代中后期,中国科学家有了与国外广泛交流的机会。袁道先先后与法国、美国、英国等岩溶研究专家取得联系,并建立合作关系。到20世纪90年代,袁道先已在联合国教科文组织开展的多期国际地质对比计划(IGCP)中担任重要领导职务。在此期间,他几乎踏遍了全球的岩溶区,系统总结了中国区域岩溶的基本特征,并进行全球岩溶对比,主编出版了《中国岩溶学》(1991年英文版、1993年中文版)和《全球岩溶对比》(1998年英文版,荷兰VSP出版),从全球角度阐明了中国岩溶的特色及其发育的地球化学机理。

袁道先并不满足于仅从地质、地貌角度研究岩溶,而希望从自然界物质、能量转换运动的规律中探索岩溶的形成机理。他继承了岩溶学研究的地质地貌方法,并逐步融入地球系统科学的研究思路,提出了岩溶动力学理论。如今,这一理论已经广泛应用于石漠化治理、地下水污染防治、应对全球气候变化等多个方面。

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2002年,袁道先在西班牙野外取样

致力于破解岩溶区资源环境问题

在理论探索的同时,袁道先始终没有忘记地质工作者的职责——服务社会,造福百姓。

基于多年在岩溶区做水文地质基础调查工作,袁道先对岩溶区老百姓有着特殊的感情。他说:“岩溶区‘土在楼上,水在楼下’,石多土少,老百姓‘一碗泥巴一碗饭’啊!石山地区贫困问题一天不解决,就是岩溶工作者一天没有尽到责任。”于是,他一方面将自己的学术理论运用于扶贫实践,另一方面积极向政府进言。

针对石漠化“病情”,袁道先开出良方:石漠化治理应因地制宜,坚持以水土流失综合治理为核心。他与植物学家合作,让岩溶区农民在石缝中种植金银花、连翘、火龙果等经济作物,不仅避免了水土流失加剧,也保证了农民的经济效益。如今,重庆南川的金银花种植基地、广西平果的火龙果种植基地,都已成为我国石漠化治理的成功典范。

同时,他还与中国科学院6位院士行程6000千米,赴西南贫困山区考察,并联名向国务院提交了《关于西南岩溶山区科技脱贫的建议》。在院士们的不懈努力下,“西南岩溶地区石漠化综合治理”被纳入我国“十五”计划纲要,并在“十三五”规划中继续进行,对全国的石漠化综合治理起到了重要推动作用。

岩溶洼地是岩溶地区一种常见的封闭状凹陷地形。由于省去了挖掘工程,洼地一度被当作天然的垃圾填埋场。然而,洼地底部往往有地下河流通过,再加之岩溶地区成土作用弱,溶沟、溶槽和溶洞发育,垃圾中的有害物质很容易向洼地底部的地下河渗透,导致地下河成了“下水道”。2007年,以袁道先为首的科学家们,在中国科学院院士联名建议中提交了《防止我国西南岩溶地区地下河变成“下水道”的对策与建议》。2009年初,由他牵头承担的“西南岩溶石山地区重大环境地质问题及对策研究”整理出阶段性成果,引起了政府与社会的广泛关注。在他的不懈努力下,西南岩溶区地下水污染调查覆盖范围不断扩大,逐步掌握了区域的总体情况和发展趋势,为进一步的科学研究、地下水监测、地下河全面保护整治等提供了科学依据。

此外,袁道先还为开发岩溶区景观、帮助“中国南方喀斯特”申请世界自然遗产提供了理论支撑。通过联合国教科文组织资助的4个国际岩溶对比项目和中国政府的支持,袁道先揭示出中国岩溶有4个特色。而后,由云南石林、贵州荔波、重庆武隆共同组成的“中国南方喀斯特”,2007年被收入联合国教科文组织《世界遗产名录》,2014年又增补了广西桂林、贵州施秉、重庆金佛山和广西环江。申遗成功后,这些地方名声大噪,旅游产业快速发展,当地人民的生活水平大大提高。

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袁道先(左二)在云南省蒙自市鸣鹫镇进行中美合作项目野外调查

推动国际岩溶研究中心落户中国

乘着改革开放的春风,中国地质界与国际逐步接轨。在中国政府的支持和袁道先的努力下,第21届国际水文地质大会于 1988年在中国桂林召开,展示了中国岩溶水文地质工作的研究成果,大大提升了中国在国际水文地质界的影响和地位。

从1990年起,袁道先和他的团队开始与联合国教科文组织在地球科学领域合作,并成为这一研究领域的主要成员。他领导实施的5个国际岩溶对比计划项目,促进了国际合作群体以全球视野角度来研究岩溶,成果得到了国际同行的广泛认可。

凭借袁道先团队在国际岩溶研究领域的成果和中国得天独厚的岩溶资源,2003年11月,时任“全球岩溶生态系统对比”项目(IGCP448)主席的袁道先,向联合国教科文组织执行局提交了在桂林建立国际岩溶研究中心的申请书。2008年2月11日,经过多年努力,联合国教科文组织正式将国际岩溶研究中心落户中国桂林,落户中国地质科学院岩溶地质研究所。

中心成立后,积极组织国际同行开展前沿科学问题的合作研究,推动“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划的实施,建立世界岩溶基础数据库。同时,通过选派岩溶专家为全球岩溶生态环境严重的地区,特别是欠发达地区提供科学技术咨询,为当前岩溶地区最紧迫的资源和环境问题提供了解决方案。

关注岩溶地质科学亟待解决的问题

如今,耄耋之年的袁道先已经退休,但他没有停下科学探索的脚步。尤其是治理石漠化、保护地下河、推动申遗等岩溶区的资源环境问题始终记挂在他的心头。

袁道先认为,岩溶地质科学对于自然资源调查评价非常重要。“岩溶区有丰富的地下水、油气、矿产和旅游资源,如果没有专业岩溶水文地质技术作为支撑,会使岩溶区脆弱的生态环境进一步恶化。”近年来,岩溶地区的石漠化问题、地下水污染问题和岩溶景观申遗保护三大问题已经得到国家和社会的高度重视,也取得了许多令人欣喜的成果,但是也出现了新的问题,比如:岩溶区石漠化治理中出现的连作障碍、物种入侵、生态系统不能形成、种植作物经济效益不高、水柜水质比较差等。

在他的抽屉里,有一张起了毛边的A4纸,上面记录着他归纳总结的19个还没有解决的岩溶科学问题。他把这些问题按照岩溶地质学科的方向归纳为岩溶形态成因问题、结构性问题、岩溶水文地质问题、岩溶地区生态环境问题、全球变化与岩溶作用碳循环问题、探测技术方法问题等六个方面。“这些问题我一直在思考,每天都要拿出来看看。”

“国家非常重视岩溶区的生态和可持续发展问题。做好岩溶地质科学与生产生活实际的融合,还要靠大家踏踏实实地在实践中去摸索和思考。”这是袁道先对岩溶学研究的总结,更是对后来者的殷切期望。

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