李宗省 扎根西部，守望祁连
2024-10-19 00:00:00黄伶伶
中华儿女 2024年10期
金秋九月，硕果累累。
9月6日，甘肃省青年科技工作者协会正式成立，李宗省当选会长。7日，“青年科学家百城行”走进兰州暨甘肃青年科技攻关“双百计划”启幕仪式在兰州举行。在活动现场，李宗省发布了“双百计划”科技攻关揭榜领题项目清单和首批揭榜立项成果，揭榜领题项目清单106项，涵盖基础科学、农业科学、生物与医药科学等12类专业学科领域。
“双百计划”是甘肃省青年科技工作者协会组织甘肃百名青年科学家开展百项科技创新项目研发和科技攻关，旨在充分整合甘肃省内重点高校、科研院所丰富的科技资源和完备的转化服务功能，搭建科技成果转化的平台和载体，有效促进“产学研用”对接，为加快形成新质生产力贡献青年科技力量。
为了这一天，身为中国青年科技工作者协会（简称“中青科协”）理事、共青团甘肃省委副书记的李宗省锚定目标不懈奔走。“进入中青科协后，我发现很多省都有青科协，但甘肃省没有。在团省委大力支持下，我就努力推进这件事，用了前前后后两三年的时间。”
刚进入不惑之年的李宗省主要从事高寒山区生态水文与国家公园研究工作。在博士后导师冯起院士的指导下，在团队的大力支持下，他常年在海拔超过4000米的冰天雪地进行野外考察和研究，提出了西部生态屏障区生态水文学研究的“祁连山模式”，为国家生态屏障建设和生态保护提供了科学依据；他用研究成果支撑祁连山成为生态环境科学修复治理的“博物馆”与“教科书”，提出了国家西部生态文明建设的“祁连山方案”……
回首来时路，强烈的使命责任、对科学的热爱、坚韧的品性始终是他在科学探索之路上步履不停的原动力。
兴趣引领，踏上科研之路
有“秦陇锁钥”之称的甘肃会宁，曾是古丝绸之路重要通道。由于地处黄土高原腹地，全年干旱少雨，水资源极为匮乏，自然条件艰苦。这里，是李宗省的家乡。
学生时代，李宗省喜爱文科，尤其是对历史、地理很感兴趣，在他看来，“历史是从时间尺度看整个人类社会的发展，地理是在大的空间尺度上支撑人类社会的发展”。此外，由于极度缺水和生态环境脆弱影响了家乡的社会经济发展，他也希望从事生态保护方面的专业，将来能为家乡做点实事。因此，高考时，他报考西北师范大学地理科学专业，并被顺利录取。
大学四年，目标明确的李宗省勤奋好学，不曾虚度光阴。他系统地学习地理科学的学科架构、学科体系、学科思想等，为之后的科研打下了坚实的专业基础；他将大量课余时间用于阅读专业书籍，成长迅速，并决定将地理学研究作为日后的工作方向。
在确定未来目标后，李宗省的目光聚焦在中国科学院寒区旱区环境与工程研究所——研究寒区旱区特殊环境水文、冰川、冻土、高原大气在国际占有一席之地的国内顶级研究机构。于是，他学习更加刻苦，如愿考入中国科学院研究生院（现为中国科学院大学）继续深造。“我们当时在一起复习考研，我当时还不太坚定，他准备得很充分，就带领我们，起到了一个学习榜样的作用。”他的大学同学王旭峰研究员对此记忆犹新。
李宗省攻读硕士研究生、博士研究生均师从何元庆研究员。何老师1999年从英国学成归国入职中科院，他的言传身教对李宗省的影响很是深远，也令李宗省完成从学生到科研工作者的思维与身份转换。“收获主要有：做好科学研究要有国际化的视野、比较开放的心态；做好学术研究，要勤奋努力——我看过何老师的博士论文，特别厚，理论基础、方法、原理写得特别扎实。”
自2012年起，李宗省在中国科学院寒区旱区环境与工程研究所开始博士后阶段的工作，冯起院士是他在此期间的合作导师。“学术研究最终要聚焦国家需求、地方发展需要，要做有用的研究。抓住机遇，让研究成果能够被应用。以项目带任务，以任务支撑学科，形成这样的发展路径。”时至今日，冯老师的教诲依然历历在目。
2015年，李宗省前往澳大利亚联邦科学与工业研究组织水土资源研究所工作了两年。得益于这段经历，他对国际同行的研究范式有了比较全面的了解，对值得借鉴的部分谙熟于心，“要加强数理方法在地学研究中的交叉应用，对解决一些实际问题极有帮助”。
数年的求学之旅既饱含风餐露宿野外科考的“苦”，也有历经百折千回收获学术成果的“乐”。无论是哪一种人生滋味，李宗省都甘之如饴，因为他明白，成长的每一步都算数，正是这些才塑造出如今的他。
披荆斩棘 梦想起航
得益于博士后导师冯起院士，李宗省与祁连山的缘分始于12年前的夏天。
位于青藏高原东北部的祁连山，是我国“三区四带”生态安全屏障的核心单元。“如果没有祁连山冰川、冻土、不同植被的存在，我们河西走廊会更干旱。”
祁连山生态脆弱、生态恢复过程缓慢、恢复难度大，对该区生态水文过程的深入研究是提升我国西部生态屏障功能、优化我国生态安全屏障体系的重大需求。因此，这里成为李宗省开展科研工作的主阵地。“既然要做研究工作，肯定要选择最需要的地方去做工作，这样我们的研究成果才能更好地支撑国家需求。”
祁连山最显著的水文特征是水体以多相态形式赋存，气候变暖背景下水体的固、液和气相态之间加速转换，引发水循环的结构、速度、时空模态、要素组成及生态水文效应改变，是开展寒区水循环加速的生态水文效应研究的天然实验室。彼时，国内对高寒山区同位素水文研究侧重对整个降水过程的研究，对水循环尤其是高海拔山区整个生态水文过程的研究比较少。李宗省深知，这是一条“人迹罕至”但探索空间广阔、所需时间漫长的路，若想有所收获，首先要耐得住寂寞。“3-5年采样才能出一批成果。对于基本生态水文过程的研究，基于水文学原理和尊重自然科学规律至少需要三年：连续监测、采样三年以后，会有相对的贫水年、丰水年、平水年，这样对于整个水文过程的认知相对会有一定的代表性，才能去分析数据，开展研究工作。”
自2012年7月第一次涉足祁连山至今，李宗省已经数不清上山的次数了，但他依然会有强烈的高原反应，全凭意志咬牙坚持工作。高寒山区自然环境恶劣，各水体样品的采集需要在海拔4500米及以上开展，变幻莫测的天气也是一种考验——一天之中经历四季更迭是家常便饭，随时可能出现暴雨风雪等极端天气。此外，各种意想不到的风险也经常突然而至。“有一次考察，当天工作完成准备返程，山路颠簸，车速比较快。有一位当地牧民开着面包车追着我们并挥手，我们很奇怪就停车。原来是后胎爆了，轮胎的皮都快卷没了。”
李宗省介绍，科考工作包括采水样、挖剖面、搞观测……冬天，为了采集河水样品，还需要在缺氧状态下多次破冰。更为艰苦的是冰雪融水的采集工作，要在冰川上完成。通常凌晨四点起床，简单吃点干粮就出发，长此以往，身体机能明显下降。“连续五六天吃不上一口热的。我现在肠胃不是很好，就是多年出野外落下的病。”有时晚上扎帐篷住在冰川上，不仅要克服零下二三十度的严寒，还会险象环生。“黑熊在附近出没，早上起来才发现它的脚印就在帐篷旁边的雪地上。”
就是在这样常人难以想象的条件下，李宗省和团队从2015年开始筹划，经过重复考察、多处选址，选择在祁连山海拔4500米多年的冻土分布区建立野外观测站。这四五个人，“白手起家”，顶着刺骨的寒风，硬生生在厚厚的积雪中踏出路，仅靠一趟趟的手提肩扛设备与建筑材料，建立了我国第一个应用同位素技术开展寒区生态水文研究的定位观测站。
而后几年，围绕“变化环境下西部生态屏障功能稳定提升”这一关键科学问题，李宗省几乎走遍祁连山的每一处角落。
人不负青山，青山定不负人。通过反复尝试开辟了多条独具特色的采样路线，他与团队最终构建了完整的祁连山同位素生态水文观测与采样网络，采集了10000余组水体、土壤和植物等样品，建立了祁连山同位素生态水文数据集并创造多项“第一个”记录：建成了祁连山同位素生态水文与国家公园研究站，首次研发基于稳定同位素示踪的分布式生态水文模型——“祁连山模型”，系统开展了祁连山同位素生态水文过程研究，构建了西部生态屏障区同位素生态水文学的理论框架，提出了国家西部生态屏障区生态保护与可持续发展的新路径，为国家西部生态屏障建设和生态保护提供了科学依据。
把论文写在祖国大地上
多年来在寒区流域开展冰川、冻土等水文观测科研工作，在国内外高水平期刊发表研究论文140余篇，被《Nature》《Nature Climate Change》等SCI他引4600余次，李宗省已成为我国高寒区生态水文与生态保护研究领域的创新型青年骨干人才。
“在祁连山工作这么多年，有一些发现我认为很有意义。一是整个祁连山作为水源涵养区，80%的水量是来自3600米以上的冰川冻土带，这个区域对于祁连山来讲是它的核心水源区。另外，大家一直在强调保护好生态，其实包括生态修复等各种措施仅仅只是生态学方面的，通过我们这些年的研究成果发现，保护好生态以后对于一个区域的水资源更新能力的提升也是非常有意义的，即生态保护本身水资源的效益。正是基于这两个最重要的发现，包括我个人和我们课题组，得到了很大的成长和发展。”谈及收获，他依然谦逊。
作为我国西部重要的生态屏障，祁连山在维护河西走廊生态稳定、水资源可持续利用、绿洲稳定等方面发挥着重要作用。针对党和国家领导人及全社会高度关注的祁连山生态破坏问题、国家公园建设及生态保护等迫切需求，李宗省带领团队积极响应并付诸行动。
祁连山国家公园建设最核心的工作就是确定范围。“建在什么地方？祁连山本身地跨甘肃、青海两省的四个国家级自然保护区，管理体制机制彼此独立，并没有形成一个整体。”接到工作后，李宗省及团队根据核心水源地的保护原则、生态系统的完整性保障原则、整体性原则、连通性原则、辐射外围地带的原则、面积适度原则这六个原则，最终确定了祁连山国家公园范围框架。
李宗省带领团队科学确定了祁连山国家公园范围，提出了国家公园建设的关键原则，参与编制完成了《祁连山国家公园体制试点方案》。该方案于2017年6月26日在习近平总书记主持的中央深改组第36次会议上获得审批通过。“听到这个消息我就觉得，科学研究就是要用于支撑国家需求，只有这样，科学研究才有意义。另外，要长期不懈去坚持做好一件事。因为基础研究是长期、系统的工程，只有一点一滴积累，才有可能获得突破。”
此后，依托多年扎实的研究成果，他带领团队主编了《气候变化和人类活动对祁连山生态变化的影响评估报告》《祁连山生态治理成效评估报告》《祁连山可持续发展模式》等报告，提出了构建以“六个保护”（政策保护、科学保护、大众保护、法制保护、物力保护和管理保护）为核心的祁连山生态保护新格局方案。
坚持以国家需求作为使命驱动
在祁连山的科研工作接连取得成果之际，李宗省还先后主持和完成国家第二次青藏高原科学考察研究专题项目、国家自然科学基金项目、国家重点研发计划项目等10余项课题。“作为科技工作者，我们的视角要聚焦国家需求上，始终坚持国家使命驱动。持续往下做，十年、二十年，三十年这都很正常。只有这样，才能把变化规律、驱动机制、未来可能发生的风险挑战厘清，哪一天国家需要这方面的成果，立刻就能提供。”
李宗省介绍，青藏高原高海拔山区，虽然目前有不少的观测站，但对于大约250万平方公里的青藏高原来说，无异于杯水车薪，观测的基础依然比较薄弱。单纯依靠观测去认识高原的整体变化，会存在很大的问题，并且成本极其高昂。“比如我们现在的一个观测点，不到一百平方公里，我们已经观测了六七年，价值1000万的设备已经投入进去了。只能说把该流域一些代表性的过程观测进去了，全过程监测是很难实现的。”
针对这种情况，他带领团队，创新性引入同位素生态水文示踪技术——这种替代性的方法，在青藏高原系统地采集水体、土壤、植被等大批样品，经实验室测试分析，最终完成科考工作。“青藏高原作为中华水塔，冰川的消融、冻土的退化、降水形式的变化——原来是降雪，现在多为降雨，水循环在此背景下呈现出加速的态势，对生态安全、水安全产生深远的影响。对这种影响的研究，通过观测、模拟的手段，大多数停留在流域的尺度，如果把同位素技术应用于此，就可以把研究工作拓展到大的区域尺度上去。对于国家、地方而言，不是在流域的尺度上看问题，而是要从整个大的地貌单元或区域发生何种变化，造成何种影响。”
李宗省向记者展示了一张青藏高原科考线路图，从2018年开始至今，他主持的几十次科考路线清晰可见。在这片大约250万平方公里的土地上，每一条江河流域都留下了他坚实的足迹。“极端环境下的科学研究没有国家各级各类项目的支撑很难完成任务。现在国家科研投入的力度很大，正是基于这样连续性的支持，我们才能把科研工作持续做下去。”
李宗省今年刚申请到了国家自然科学基金委员会的国家杰出青年科学基金“高寒山区水循环加速的生态水文效应”项目，重点是对青藏高原的水—生态—生态服务功能之间的过程、机制、未来变化的研究。该项目的提出，源自他与团队近几年的最新发现。青藏高原作为高海拔地区，在气候变暖和水文条件改善之后，生态逐渐向好，植被茂盛，正在改变水量平衡，再加之冰冻圈退缩又会损失很多水分，那么其水资源的持续供给可能就会面临一定的挑战。“如果出现这样的风险，我们怎样去应对，这是下一步我们的重点工作。”
无私耕耘，助力青少年成长成才
在多年的科考过程中，李宗省逐渐组建了致力于我国西部生态屏障区生态水文与国家公园研究的青年团队，已培养博硕研究生20余名。“李老师经常对我们说，‘先做人，再做事，要把论文写在祖国的大地上。’”他的学生桂娟说。
在工作中，李宗省用心思考每一个团队成员的学术工作、发展路径，并做针对性培养。“我对课题组的管理相对比较严厉，有相应的规章制度和激励措施，尽可能地支持培养优秀的人，让他们变得更加优秀，在关键时刻挑起大梁。”
良师如灯塔，照亮学生前行之路。五年来，他的团队中已有6人获得中国科学院、中国科协和甘肃省各类人才项目支持，5人晋升高级职称，5名研究生获得国家奖学金，2名研究生获中国科学院院长奖。团队在寒区同位素生态水文学基础理论、方法和技术等方面取得明显进展，为国家西部生态屏障区退化生态系统恢复和生态文明建设作出了重要贡献。
在进行科研工作的同时，李宗省还十分热心公益及科普教育工作。他多次组织“扶贫济困、捐资助学”公益活动，并建立了3个中小学校爱心图书屋。围绕生态保护这一主题，先后为省市级各部门开展生态保护科普讲座10余次，面向中小学学生开展科普报告30余场，被聘为中国科学院“科普讲师”和甘肃省科学技术协会“金城首席科普专家”。
这40余次科普讲座中，最令他难忘的一次发生在张掖。李宗省向孩子们宣讲生态保护理念，欣喜地收获了积极反馈。有一些牧民家庭的孩子会尝试和专家探讨生态补偿机制。“他们有很多想法，也会给我们启发。通过交流，能架起孩子独立思考和科学之间的桥梁。”这一刻，“科学面前，人人平等”的精神得以具象化。
此外，李宗省还时常思考如何为青年科技人才搭建更多的交流平台。早在2014年，他就发起了青年地学论坛，至今已成功举办9届。“我想青年人学术思想最活跃，如果能建立一个平台促进彼此交流，进行学术思想的碰撞，对于整个学科的发展是非常有意义的。”
多年来，李宗省扎根西北，取得丰硕科研成果，以实际行动诠释着新时代青年科技工作者的责任担当。他现任中国科学院干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室副主任、甘肃省祁连山生态环境研究中心副主任、共青团甘肃省委副书记（兼职）、中国青年科技工作者协会理事等职。他入选国家杰出青年基金、中组部“万人计划”青年拔尖人才，获得甘肃青年五四奖章、中国科学院青年科学家奖、中国科学院院长特别奖、中国生态学会青年科技奖等各类荣誉30余次。
最近，李宗省一直在认真学习领悟党的二十届三中全会精神。他表示，作为一名党员、科技工作者，始终要与党的战略决策、国家的战略部署保持一致，并坚定不移贯彻落实。“我们要把全会精神转化为科技创新的原动力，特别是在国际竞争日趋激烈的背景下，要更加重视、强化原创性的理论与技术研究。国际竞争的核心之一是科技竞争，关键在人才，所以我们在自己成为科研骨干的同时，要更多地培养科技的后备力量。这对于我国未来的发展至关重要。”
关于未来，李宗省的下一步目标是计划正式创立寒区同位素生态水文学学科。“确定学科体系和基本的框架，我相信再用五年的时间，最长十年的时间，我们就能形成有我们国家特色的寒区同位素生态水文学学科。”
为此，他将不遗余力。
责任编辑 张惠清
