向开馥简介
东北林业大学造林专业教授、干旱半干旱地区造林技术带头人。发表论文20余篇,出版《防护林学》等三部专著。主持过“七五”“八五”国家科研攻关四个课题,其中“半干旱风沙草原区防护林体系综合效益研究”获国家“七五”科技攻关重大成果奖和林业部科技成果一等奖,“三北防护林林系区域性生态效益评价研究”获得林业部科技进步二等奖,“农田防护林优化及更新改造研究”获林业部科技进步二等奖和国家科委科技进步三等奖,“半干旱风沙草原区防护林体系综合效益研究及立地类型划分评价的研究”获国家科委科技进步二等奖。荣获国家教委、农林部“科技支农扶贫先进个人”,国家外国专家局、中华人民共和国国家科学技术委员会、中华人民共和国国家计划委员会“国外农业引智先进个人”,中共中央、国务院、中央军委颁发的“庆祝中华人民共和国成立70周年”纪念章。
逐梦——防护林的畅想
1979年,国家决定实施“三北”防护林体系工程。 该工程地跨东北西部、华北北部和西北大部分地区,涵盖我国北方13个省(自治区、直辖市)的551个县。建设范围东起黑龙江省的宾县,西至新疆维吾尔自治区乌孜别里山口,总面积达406.9万平方公里,占国土面积的42.4%,被誉为带、片、网相结合的“绿色万里长城”。
为了配合“三北”防护林体系工程,国家下达了“七五”攻关课题“半干旱风沙草原区防护林体系综合效益研究”等科研项目。课题的宗旨是深入研究我国东北及西北地区防护林的作用和效果,为“三北”防护林体系工程提供理论依据。这是一个综合性多学科的重大课题。
面对沉甸甸的责任和使命,谁能不负众望?中年女将向开馥主动担当。
项目组的科研团队快速组成。来自东北林学院、中国科学院沈阳应用生态所、辽宁省固沙造林研究所和黑龙江省防护林研究所四个单位的各路强兵勇将在向开馥身旁联合起来,成员当中不乏造林、土壤、气象、森林经理等学科的专家学者。在她的带领下,国内首次“半干旱风沙草原区防护林体系综合效益研究”有条不紊地展开。
向开馥说:“当时的难点是防护林体系的综合效益怎样评价?怎样建立科学的评价体系?国内外没有先例,我们是在走前人没有走过的路。”
项目组在东北西部和内蒙古东部分别设立了防护林观测站。他们以防护林为研究物,以农作物为对照物,分别在距离防护林树高的5倍、15倍和20倍处的林网迎风面设定观测点,并在观测点设立自动观测仪。用观测仪记录的数据来分析防护林对农田不同高度的风速、湿度及水分等因素的影响;通过对林网内风力、温度、湿度的综合效益分布场来评价防护林网的防护效益,揭示其对温度、湿度等气候因子的改善作用,以及对农作物生理与生态特征的影响和增产的实质。
他们创新了测定方法,通过氢气球的漂浮试验来测定林网中风力的动态变化,因为风力的变化影响着湿度和温度的变化,决定着防护的范围。在不同风速下,他们让氢气球垂直于防护林带飞行,通过氢气球走过的轨迹和速度来确定防护林的防护范围和防护效果。试验结果显示,氢气球走出一条平缓的抛物线。通过试验验证,有效的防护范围在树高20倍之内,最好的防护范围是在树高10倍之内;在有效防护范围之内对农作物有正效应,增产效果较为明显。
在漫长的风沙线上,项目组以东北西部和内蒙古东部为研究区域,范围横跨四个省,定位观测站之间基本上都相距上百里。为了全方位了解和掌握观测情况,他们经常需要驶过茫茫荒原。“有一次,我们驱车行驶在哲里木盟沙地上,荒原上的道路远望弯弯曲曲,近看时有时无。天渐渐黑了,路变得越来越模糊。突然一阵剧烈地摇晃,车停住了。下车一看我们都惊呆了,旁边10多米处就是水深10来米的沼泽地,如果车再走偏一点,后果不堪设想。”回忆起这段往事,向开馥至今还有点后怕。
他们的工作环境相当艰苦。观测期间住在现搭的窝棚中,工作现场在风沙较多的农田里,风沙刮起时眼睛都睁不开;夏天的玉米地里又热又闷,蚊子围着人成团转,玉米叶子直刮脸。没有人顾得上这些,他们只是奔波忙碌其间,追求着科学研究的突破与进展。
好多事情令人回味和感动。有一次狂风大起,负责气象的胡嘉良老师几乎要被刮倒,但他还是坚守岗位不忘测速,当时他测到风速为每秒28米。“啊!10级风!”这个风力能把树木连根拔起,能让大海翻滚咆哮。“胡嘉良,好样的!”同事们发出由衷的赞叹。
“我望着胡嘉良的背影,一种敬佩之情油然而生。我们项目组有许多胡嘉良这样的人,他们的身躯可以被风刮倾斜,但信念不曾改变。我们正是依靠这种‘狂风吹不倒、暴雨挡不住’的精神,才能推进课题研究逐步走向深入。”向开馥说。她在科研中处处以身作则,在困难面前表现出临危不乱的定力,毫无疑问地成为项目组的主心骨,是项目组成员无畏艰难、百折不挠的稳定器。
向开馥回忆,“工作再苦,苦不倒我们;项目再难,难不住我们。最让我放心不下的是孩子和家庭,这是我心中最大的痛。为了自己从事的事业,我欠孩子们太多了。我的三个孩子都是在缺少父母陪伴的情况下长大的,由此也养成了他们自立自强的性格。”
在家庭和事业的天平上,向开馥始终将天平倾向于事业。“从事防护林研究的人经常出差。女儿还很小的时候就上幼儿园的全托,周日休息时就住在同事家里,对此我深感愧疚。”
经过5年攻关,项目组在理论和实践上取得重大突破,提出了一系列有关防护林的新观点和新理论。
他们提出了“防护林宽度适宜理论”。传统的认识是防护林越宽防护效果越好,但是越宽占用的农田地越多,对农业生产反而不利。他们根据我国北方的地形地貌,提出农田防护林的宽度为15~20米比较合适,对过去模仿苏联农田防护林宽50米的做法予以纠正。这一重大发现,为打造我国现代防护林体系奠定了基础。
他们提出了“防护林防护成熟与生理成熟理论”。防护林防护成熟是指防护效果进入了最佳防护期;生理成熟是指防护林树木进入了生长成熟期。杨树防护林防护成熟需要17年时间,杨树防护林生理成熟期一般为20年。这一发现,为后续防护林更新的最佳时期提供了理论依据。
他们提出了“防护林树种多样化理论”。过去我国侧重于防护林的生长速度,东北通常都采用杨树,南方多采用杉树,其他树种则很少使用。他们建议培育其他树种的防护实验林,以保持林带各树种生长的稳定性,为实施防护林树种多样化提供了理论指导。
他们提出了“防护林体系生态效益场理论”。农田防护林防护效果在树高20倍范围之内呈正效应,最佳的防护区间是在树高5~10倍区域之内,此区间增产效果较为明显,在林网内的农作物可提高产量10%~18%。而对距离防护林1倍范围的农作物,因林带遮阴和根系与农作物争水分、营养而呈现负效应,因此应选择适宜耐阴和耐旱的农作物。通过对林网内总体综合效益以及农作物产量数据分析,得出防护林正相关度凸显的结论。
他们在“半干旱风沙草原区防护林体系综合效益研究”中,提出防护机理的理论。用“林网综合效益场及效益参数”来预测和评估林网保护下农牧业增产的研究成果被鉴定为国际领先。该项目先后荣获林业部科技进步一等奖和国家科委科技进步二等奖,为国家实施“三北”防护林体系工程提供了科学可靠的理论依据。
向开馥说:“这一成果是集体智慧的结晶,功劳属于为此付出的每一个成员。”为了让研究成果得以延续,实现永续利用,她将这些成果精心总结归纳,编入了她主编的《防护林学》教材中,为丰富教材和增添教材的科技含量做出了卓越贡献。
此后,向开馥还成功地完成了“‘三北’防护林林系区域性生态效益评价研究”“农田防护林优化及更新改造技术研究”两个重大项目。这些项目在建立防护林体系生态效益信息管理系统上,在建立防护林成熟林结构、树种结构以及抚育管理、改造更新、提高防护效益的优化模型上,在评价尺度、研究方法、研究手段上都有创新和突破,均获得国家或林业部的科技成果奖。
圆梦:让中国防护林走向世界
向开馥一心希望能走出国门考察林业发达国家防护林的情况,为改进中国防护林事业扩大视野、拓展思路。
机会总是留给有准备的人。凭借中学的英语功底,加上平时的勤奋学习,她成功赢得了出国学习交流的机会。
第一次出国是到美国,参加第一届国际防护林学术会议,这是国际上研究防护林建设与发展的最高规格会议,来自十多个国家的林业专家介绍了本国防护林研究与建设的经验。作为中国林业的代表,她在大会上做了“中国东北林业及防护林体系效益”的发言。一些外国专家学者听了她的报告惊叹不已,“没想到中国防护林研究做得这么好!这么深入!中国防护林专家了不起!”
美国之行让她大开眼界。她看到国外林业科学研究的先进仪器和设备,感受到我们国家在硬件上的差距;她看到国外防护林具有不同树种、不同树龄、不同树高的优势特色,看到了我国防护林的短板;她看到国外连续多年持续观测的做法,认识到我们在经营与管理上的不足。通过参加国际防护林学术会议,她真切地感受到搭建国际学术交流平台的重要性和学习借鉴国外防护林先进经验的必要性。
“如果全世界都能共享防护林研究的经验和成果,那么,人类世界的生态文明程度将会大大提升,生活将会更加美好!”这是她由衷的心愿。
一个宏伟的构想在她心中升腾。“由于我们与国外交流甚少,很多国家的林业专家对中国林业不太了解,有的甚至还存在‘中国林业普遍落后’的错误认识。为了澄清错误认识,让世界了解中国,我们有必要在中国组织召开的国际会议。”她精心策划着第二届国际防护林学术会议在中国举行的可行方案。
在向开馥的努力下,第二届国际防护林学术会议于1990年在中国哈尔滨东北林业大学隆重召开,这是中国首次组织的国际防护林会议,标志着中国林业走向世界迈出了实质性的步伐。来自加拿大、新西兰、美国、英国、日本、俄罗斯等10多个国家的林业专家和学者应邀出席会议,她在大会上做了题为“农田防护林林网综合效益”主题发言,让世界对中国防护林事业刮目相看。
百闻不如一见。会议安排各国与会代表参观了中国著名的河北塞罕坝国家森林公园,百万亩森林景观令国外学者震惊不已。向开馥,为中国防护林的成果与经验走向世界、让世界了解中国林业做出了贡献。
在加拿大举行的第三届国际防护林学术会议上,作为中国林业的代表,向开馥宣读了《中国东北林业及防护林体系效益》论文,这是一篇融入了最新研究成果的论文,是一篇科研含量和理论深度均到达了国际先进水平的论文。她的论文引发了国际重新认识中国防护林事业的热潮,开启了中国防护林经验走向世界的先河。
作为特邀学者,向开馥在国际交流和技术合作的道路上迈出了坚实的步伐。她先后参加了在美国、加拿大、日本、丹麦举行的国际防护林学术会议并宣读论文,她的论文被编入论文集中;她还分别与加拿大、芬兰开展了“沼泽地改良与森林栽培技术研究”等项目的合作并取得了成功。
在国际合作的基础上,她还承担了“沼泽与水湿地改良及立地与林木特性初探”和“嫩江平原农防林网体系生态效益场研究”两个国家自然科学基金资助项目,均取得了预期效果。
在多年的国际合作交流中,她与多国的防护林专家建立起深厚的友谊,至今还保持着密切的往来。这友谊的桥梁就是防护林,他们围绕着防护林有探讨不尽的课题,有诉不完的衷肠,她的防护林情感从国内延伸到国外。
岁月流逝,时光荏苒。从毕业到退休41个春秋,41载的初心坚守,41年的情有独钟。她说:“防护林是防风固沙、涵养水源、调节气候、减少污染的屏障林,是维持生态平衡、造福人类的奉献林,是我心中最靓丽的风景线。”