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邵明安:求索万里为守望一方水土

84农业网   时间:2018-09-10    作者:佚名    来源:中国农业新闻网-农民日报

求索万里为守望一方水土

——记中国科学院院士邵明安

本报记者姚媛

他生于洞庭鱼米之乡,却扎根黄土高原,一待就是36年;他的理论突破,引领我国土壤物理学走向世界前沿;从青丝到白发,他的足迹遍布祖国大西北,为黄土高原的农业生产和生态环境建设奉献终身。

他就是中国科学院院士邵明安。

邵明安说:“我是农民的儿子,从小就爱玩泥巴,长大后还真玩出点儿名堂来。”他在国内外学术刊物上发表主要论著300余篇,出版专(编)著10部,获得国家自然科学二等奖一项,国家科技进步二等奖两项。

  “回到黄土高原去,那里大有可为”

1956年,邵明安出生于湖南常德一个偏僻的小山村,1978年考上湖南师大物理系。1981年底,他将物理与农业的结合点作为未来的研究方向,选择了土壤物理学,报考位于陕西省杨凌小镇的中国科学院西北水土保持研究所。

攻读硕士研究生期间,邵明安发现土壤导水参数常用的试验测定和数据计算方法过于繁冗,研究出根据土壤水分再分布过程推求土壤导水参数的新方法,引起了同行专家的高度关注。1993年8月,邵明安前往美国爱荷华州立科技大学攻读博士学位。1996年11月,他的“广义相似论确定土壤水分扩散系数”一文在《SoilScience》上以首篇位置发表,世界著名土壤物理学家、美国康奈尔大学Parlange教授和澳大利亚格里菲斯大学Hogarth教授共同作了专门评述。

毕业时,导师罗伯特·霍顿(RobertHorton)教授问邵明安打算去哪里工作,他坚定地回答:“回国。”1996年5月12日,他以优异成绩完成博士论文答辩,次日便返回祖国。

1994年,时任中科院院长的周光召院士赴美参加会议,曾同邵明安亲切谈话:“回到黄土高原去,回到大西北,那里大有可为。”当时,北京和南京的一些高校和科研单位为邵明安提供了工作岗位,他深感导师李玉山研究员和师母唐克丽研究员的恳切期待和水保所的需要,放弃了优厚的待遇,义无反顾地回到了黄土高原。

  理论探索走在世界前沿

在攻读硕士研究生期间,邵明安在国内率先全面开展了以植物根系吸水的机理模型和土壤水分有效性的动力学模式,提出了描述土壤-植物系统中水流运动的瞬态流通用模型,为旱区农业节水提供了理论基础。

此前,人们普遍认为,应在土壤含水量达到田间持水量的70%开始灌水。邵明安通过研究发现,田间持水量在40%-80%的范围内,对于植物而言几乎同等有效,大大节省了灌溉用水。

随着系统研究不断深入,邵明安在理论上的突破,已经走在了国际前沿:建立土壤水运动的广义相似理论和溶质迁移的边界层理论;求解土壤水分运动的Richards方程的解析解和溶质迁移方程的边界层解;提出土壤水力参数积分法和相似法。2001年,美、英、澳3国7所大学8位土壤物理学教授,联名对广义相似理论求得的显式解专门评述。

土壤水分导水参数的积分法,被编入由17国124位学者编著的国际权威方法专著《土壤分析方法》,已成为土壤学界的标准分析方法之一。

黄土高原沟壑纵横,土质疏松,生态环境脆弱。降水太少,引发干旱;降水偏多,又会造成水土流失。为了改善生态环境、遏制荒漠化趋势,必须增加林草的覆盖面积。然而,若植被种植不当,就会产生水分失衡、土壤干燥化为特点的新的环境问题,形成土壤干层,造成人工林退化。

邵明安的理论探索,在黄土高原农业生产和生态建设中找到了新的着力点。他阐明了黄土高原土壤干层的空间分布规律以及相关土壤水动力学参数和相关土壤性质的空间变异特征,提出了土壤水分植被承载力的科学概念,建立了小流域土壤水分植被承载力模型,提供了3种典型植被土壤水分的承载力,为黄土高原合理有效的植被建造提供科学支撑。

  为祖国的绿水青山,走遍黄土高原

在陕西省神木市西沟办事处蛇圪垯村,坐落着神木侵蚀与环境试验站。这里是黄土高原水蚀风蚀复合强烈侵蚀中心,具有科学研究的典型性和区域代表性。但是,由于位置偏远、人烟稀少,生活异常艰苦,人才缺乏一直是开展科研工作的瓶颈。

2009年,在时任中科院水保所所长邵明安的领导下,神木试验站正式挂牌。2015年11月6日,邵明安团队开展“黄土高原关键带水循环过程与空间异质性”研究。在当时,鲜有20米以下深层土壤水分分布情况的报道。为了次年4月能尽早开展采样工作以及野外试验布置,时值寒冬,邵明安亲自带队,当月即从南至北跨越1000多公里对不同气候区的典型土壤及土地利用类型进行了详细考察。最终,样品采集十分顺利,首次获取了黄土高原典型区域从地表至基岩全剖面的土芯样品,其中最深达到了206米,具有宝贵的科研价值。

神木市锦界镇沟掌村,位于毛乌素沙漠东南。2008年起,邵明安每年都要多次来到治沙基地,解答科学问题。现在,曾经荒芜的沙漠已成为一片绿洲,长柄扁桃等油料作物,还有了一定的经济价值。

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