9月16日清晨，在河北省承德市塞罕坝机械林场上的北京大学塞罕坝人工林生态系统国家野外科学观测研究站旁的一片樟子松林地里，北大城市与环境学院副教授郑成洋正在指导学生们开展取土工作。这里是郑成洋课题组开展生态观测野外科研实验平台的“樟子松人工林降水控制实验样地”，目前全站已建有这样的生态观测野外科研实验平台四个，野外长期生态监测固定样地11个。

樟子松人工林降水控制实验平台

昨夜刚下了一场雨，树林里潮湿而清冷。学生们用力将取土钻打入湿漉漉的土壤后拔出，却惊讶地发现：“老师，我们忘带取土刀了！”郑成洋听闻，先是耐心教诲学生，做实验一定要认真，野外采样物品一定要准备齐全。随后，从地上拿起一根树枝折断，做成一个木质取土刀递给学生。在塞罕坝从事生态研究近20年，郑成洋早已习惯于因陋就简、因地制宜、就地取材。从1992年至今，北大生态科研工作者在塞罕坝这片由几代人艰苦奋斗植下的广袤绿荫中开展系统地生态学研究，探索生态环境保护的特点和规律，聚焦我国北方干旱、半干旱区人工林建设的重大科学问题，在林水关系、森林耗水、土壤养分、植被恢复与森林健康等方面取得了一系列原创性科研成果。“生态学研究真正是要把论文写在大地上。”郑成洋说。

披霜踏雪，拓荒建站

20世纪90年代，北大城市与环境学系崔海亭教授、刘鸿雁教授等在塞罕坝开始进行植被调查。那时的塞罕坝科研条件艰苦，缺乏长期生态定位观测所需的必要保障和补给。为立足科学前沿，深入开展长期生态系统观测和实验研究，支撑我国北方生态脆弱区的生态建设，服务国家生态文明建设重大战略需求，北大于2000年开始进行生态站项目立项建设。2003年，“方精云院士和北大生态系的几位老先生共同选定了塞罕坝作为北大生态站的最佳建地点。”郑成洋介绍。当时国内高校还少有独立建设生态站的先例。几经筚路蓝缕，在克服了经费不足、手续复杂、环境艰苦等重重困难后，2005年动工兴建，2006年项目竣工，2009年“北京大学生态与环境观测系统——塞罕坝实验站”揭牌，正式投入使用。

“我刚来这里建站的时候，这儿是一片荒草地，无电无水。”郑成洋回忆起建站之初的情景颇为感慨，而北大人的韧劲在生态站建设过程中也得到充分体现：“土地的相关手续我整整跑了一年半”。经过20年的建设发展，如今的北大塞罕坝生态站初具规模，配备了样品处理室、烘干室、化学分析室、生态模拟与控制室，2014年以来，共获得国家各类基金和项目支持达60多项，其中国家级项目57项，包括全球气候变化重大专项项目3项，科技基础性工作专项项目与课题各2项，基金委重点及重大项目课题各2项，“杰青”项目4项。2020年12月29日，“塞罕坝人工林生态系统野外科学观测研究站”入选国家野外科学观测研究站择优建设名单，也是北京大学首个国家野外科学观测研究站。

郑成洋（左一）讲解“樟子松人工林降水控制实验样地”及实验操作

近30年来，塞罕坝一直吸引着北大城环科研工作者们关注的目光。他们走进这里的林地、草地开展生态研究，披霜踏雪，乐此不疲。塞罕坝吸引北大城环人的原因很多。除了这里生态系统类型多样、物种丰富，是我国典型农牧交错带和生态脆弱区， “还有一个很重要的原因是从1962年开始在这片海拔1500米以上渺无人烟的荒原上建起大型国有林场，经过新中国三代塞罕坝人艰苦奋斗，在这里植树造林，形成了中国乃至亚洲面积最大的连片人工林，在这里研究生态非常具有理论和实践的意义。”郑成洋说。如今，塞罕坝经营面积9.47万公顷，营造人工林100多万亩。在北大城环科研工作者眼中，“牢记使命、艰苦创业、绿色发展”的塞罕坝精神与北大城环人在科学研究和社会服务等诸多方面的“拓荒精神”有着内在的契合。

立足前沿，建设平台

北大塞罕坝生态站建站以来始终立足科学前沿，服务于国家重大战略需求，致力于为三北防护林等旱区造林及植被恢复与管理提供技术支撑。如今的北大塞罕坝生态站，建成了森林养分添加平台、降水控制实验平台、草地退化研究平台、碳水通量观测平台等系统化的野外科研实验平台，具备了较为完备的设施，为开展长期生态系统观测和高水平生态学前沿研究提供必要条件和数据支持。北大塞罕坝生态站秉承开放和合作管理模式，吸纳国内外优秀研究团队开展研究工作，已吸引了国内外生态学、地理学、环境科学、遥感学等相关学科领域的专家学者50余人来站开展科学研究，与生态站有长期固定合作关系的国内外专家已有十余位，也为各高校多个教学实习团队提供了优越的教学条件。

生态学是实践性很强的学科门类，野外实习基地对生态学专业的实践教学至关重要。北大塞罕坝生态站不仅成为北大生态学、自然地理学、环境科学重要的实习基地，还成为北大环境与生态国家级实验教学示范中心的关键组成部分，并吸引了来自中国科学院、中国农业大学、北京师范大学、河北科技大学等全国多所科研机构、高等院校的师生在这里进行生态环境研究，开展植物学、生态学、自然地理学、林学等学科的教学实习。

由于气候因素，暑期最适宜在塞罕坝开展生态教学实习实践活动。每年暑期，北大城市与环境学院生态学专业、自然地理与资源环境等专业以及元培学院生态方向的学生们在北大塞罕坝生态站开展野外生态学、植物土壤等生态实习实践，增强对塞罕坝区域野外生态现象的认识，在实践中提高对生态学问题的调查能力，掌握野外生态学、植物土壤调查研究的基本方法。北大环境科学与工程学院每年到生态站开展“环境综合实习二”教学实习。不仅如此，暑期的北大塞罕坝生态站还成为全国各类研究生暑期学校、中小学夏令营开展生态实践活动的基地和平台。中瑞研究生暑期学校、北京大学研究生暑期学校等暑期教学实习活动纷纷走进北大塞罕坝生态站，生态站因此成为国内高校生态教学实习、社会实践的野外基地和对中小学生开展人工林及其生态功能的科普教育的重点场所。

默默守候，不懈求索

塞罕坝平均海拔1500米，秋冬季节天气寒冷。此刻北京人们还是身穿短袖衣服的秋天，在塞罕坝却要穿薄羽绒服，已有初冬之感。这里年均气温-1.2℃，极端最低气温-43.3℃，坝上的风过，体感寒冷。

每年在北大授课的课程结束后，郑成洋都会来到塞罕坝生态站，那时这里总是漫天大雪。“不仅是冬季有下雪，这里每年5月份会下春季最后一场雪，要等这场雪后，气温逐渐上升，水管才能通；这里的白桦林要到6月初才开始长叶子。每当秋天来临，10月上旬生态站水管结冰，放不出水来了，只能关站了。”寒冷艰苦的自然条件挡不住北大科研工作者求索的脚步，方精云院士率领课题组在这里开展人工林的生态效益评估；唐艳鸿教授带领课题组进行人工林生态系统林水关系研究；朴世龙教授从事全球气候变化对人工林生态系统的影响与反馈研究；刘鸿雁教授带领团队长期在塞罕坝及其周边地区开展植被地理与植被生态研究。王娓副教授团队、郑成洋副教授团队、朱彪研究员、华方圆研究员等多位教师及团队常年驻扎在塞罕坝开展生态科学研究。

海拔1900米的月亮山上，有着集防火瞭望和资源管护为一体的“望海楼”。今年8月23日，习近平总书记来到月亮山，察看林场自然风貌，看望护林员。在“望海楼”西侧，伫立着面积为1000平方米的北大塞罕坝生态站月亮山气象观测场。郑成洋介绍：“北大科研工作者在这里的气象观测从2007年就开始了，当时主要是观测大气痕量气体，后来与承德市气象局和北京师范大学合作，增加专业标准气象观测设备和地面遥测设备，为野外生态研究提供有价值的数据。”

北大城环学院韩佳音是北京大学生态学研究中心主任唐艳鸿的博士后。2019年5月开始在塞罕坝开展通量观测研究，迄今已有两年多。他对这里最深的印象就是“冷”。为了深入开展“中国北方植树造林对生态水文的影响”研究，在塞罕坝地区的森林、草地生态系统均要进行碳水通量观测，与有关部门协调建设通量塔是一项复杂繁琐的工作。野外科研和协调工作磨炼了韩佳音沉稳的性格。9月16日，迎着草地呼啸的风，韩佳音走向御道口牧场草地通量观测场，“今年4月15日晚上，强劲的沙尘暴把西侧围栏都吹倒了”。观测场四周的围栏有几根特殊的栏杆，拔下这几根特殊可拆卸栏杆就成了可供通行进入观测场的小门。韩佳音迈入小门，观察测量草地生态系统碳水通量观测仪器的运行情况，这已经是他今年在塞罕坝持续驻扎的第72天。

数十年久久为功的科学研究和实地观测，北大生态科研工作者揭示了在全球气候变化和人为活动影响下的人工林生态系统过程、功能及其响应机理；综合评估大规模人工造林的生态效益；构建我国干旱、半干旱地区植树造林恢复植被过程的理论体系，为建立高效稳定和可持续发展的人工林提供了理论基础，对围绕国家生态建设需求，提升生态文明建设的科学内涵具有重要的战略意义。

（本文原刊载于2021年9月25日第1586期《北京大学校报》第2版）