开拓创新　勤思敏行——中国地质科学院岩溶地质研究所研究员、中国地质科学院首届新华联科技奖“突出贡献奖”获得者曹建华

2013-01-22

曹建华，研究员，博士导师。1963 年 2 月生 ，1987年6月毕业于南京大学地科系古生物专业，获理学学士学位。1992年3月～1992年7月，在南京大学生物学系进修藻类学、植物生态学。2001年9月毕业于南京农业大学资环学院，获土壤学博士学位。现任中国地质科学院岩溶地质研究所岩溶动力学研究室主任，联合国教科文组织国际岩溶研究中心常务副主任，负责岩溶动力学重点实验室和国际岩溶研究中心的日常工作。

多年来曹建华培养硕士20名、博士2名。2003年8月18日～9月26日参加由联合国教科文组织支持，奥地利共和国资助，奥地利格拉兹水资源管理研究所举办的“地下水示踪技术培训班”。从事生物岩溶、岩溶生态系统的研究工作，发表论文103篇，第一作者论文40篇，总引用率520次，其中他引437次。

科研经历

曹建华在1990～2000年期间主要从事岩溶动力系统中生物作用研究，先后参加科研项目7项，发表学术论文近30多篇；1997年获得国家地质矿产科技进步奖三等奖 。

2000～2009年，主要开展中国西南岩溶生态系统研究工作，先后主持和参加科研项目9项，获国土资源科学技术奖一等奖1次、二等奖1次。发表学术论文、论著60多篇，出版第一部岩溶生态系统专著《受地质条件制约的中国西南岩溶生态系统》。2006年参加《岩溶区石漠化综合治理规划大纲（2006-2015）》考察、编写专家组。作为第二撰稿人参加了行业标准《岩溶地区水土流失综合治理技术标准》（SL461-2009）的制定。

2009年以来，负责国际岩溶研究中心日常工作的开展。经过遴选，与卢耀如院士共同承担澳大利亚34届地质大会中主题29.2的协调人和召集人。同时开展岩溶碳汇过程与效应研究，先后主持各类科研项目6项，发表学术论文10篇，SCI论文1篇，EI论文2篇；获地科院十大科技进展1次。成功地推动了岩溶碳汇的全球意义在美国SCIENCE杂志上报道和宣传。

生物岩溶研究

通过大量生物岩溶样品的野外、室内观察（包括野外肉眼、室内实体镜、岩石薄片的高倍生物显微镜和扫描电镜），揭示低等植物（藻类、真菌、地衣、苔藓）对碳酸盐岩侵蚀破坏的证据，生物钻孔溶蚀过程中生物物理、生物化学作用的证据，建立了生物岩溶侵蚀微形态类型、特征与生物种群、岩性化学成分及岩石结构特征和微生境之间的关系。

定量计算了桂林地区藻类钻孔溶蚀速率18μm/a，达到区域综合溶蚀速率的20%。对比研究了壳状石生地衣对碳酸盐岩侵蚀的促进，其对石灰岩的侵蚀速率可提高26%～64%。首次发现岩溶洞穴叠层石，同时系统研究阐明了洞口石钟乳、石刺的成因；取得了低等植物对碳酸盐岩浅表层的改造，并使岩石持水性增加、营养元素富集的数据，为高等植物在碳酸盐岩上萌发、殖居提供了科学依据。1993年出版了我国第一部《生物岩溶》专著，作为IGCP299“地质、气候、水文与岩溶形成”的重要研究成果之一。

岩溶生态系统研究

岩溶生态系统是受岩溶环境制约的生态系统，国土资源“十五”重点科技项目“中国西南岩溶生态系统研究”及相关研究项目取得如下主要成果：

1．碳酸盐岩出露面积大于30%为标准，厘定西南岩溶石山区有岩溶县292个；根据“八七扶贫攻坚计划”中确定的国定贫困县，全国592个，其中分布于西南岩溶区贫困县有224个，占2/5强，而西南地区的国土面积仅占全国的20.3%；

2．通过多指标的统计分析，将中国西南岩溶区划分为5个岩溶生态区、7个亚区、9个小区，并对各区的生态环境特征及生态建设措施进行论述；

3．总结了西南岩溶生态系统若干特征：

①广西区，森林覆盖率与碳酸盐岩的分布呈负相关，而灌丛覆盖率、草地覆盖率则与碳酸盐岩分布呈正相关，表明岩溶环境中，灌草植被具有生长优势。②通过11种不同植物根际土壤对比研究，揭示其富钙、偏碱性，石灰土钙含量是地带性土壤的3倍，而pH值提高了2.16个单位；同时石灰土富C、N而贫K、P。③通过野外栽培试验，菊苣、类玉米、木豆与非岩溶区相比，在水热充沛条件下，岩溶区牧草的水分利用效率低、而光合作用效率高。④温郁金在石灰土上比红壤上具更长的生长期，生物量更高，根茎挥发油的含量提高22%，且莪术油中的强烈抗癌活性组分β-榄香烯等含量提高100%。

岩溶生态系统研究的成果为国家发改委编写《岩溶区石漠化综合治理规划大纲(2006-2015)》，提供了科技支撑作用。

岩溶碳汇过程与效应研究

由于全球岩溶分布面积的巨大和岩溶作用过程对气候环境变化响应的敏感性，岩溶碳汇效应研究具有全球意义，在中国地质调查局、国家自然科学基金委支持下，曹建华在岩溶碳汇过程与效应研究方面取得如下进展：

1．将活跃的土壤生物化学指标如溶解有机碳、土壤微生物量碳引入岩溶碳汇过程研究中，监测了它们的季节变化动态，揭示了桂林岩溶试验场土壤微生物量碳的周转周期为212天，用实测数据阐明土壤微生物在土壤碳循环中的地位；桂林毛村石灰土和红壤中溶解有机碳的动态监测结果显示，石灰土中的溶解有机碳含量仅为红壤的1/6～1/5。

2．通过对比溶蚀试验，取得了不同植被类型覆盖对土壤碳循环、岩溶碳汇效应的结果：乔木树以其丰富的根系增加了土壤中CO₂的浓度、碳循环速率的增强，与草被覆盖、仅有土壤覆盖相比，乔木覆盖下的岩溶碳汇发生的速率提高2～3倍，从而进一步揭示植被的恢复有助于岩溶碳汇的增加。

3．深化了碳酸酐酶对岩溶作用的影响研究。发现岩溶区植物的CA酶活性高于非岩溶区，根系的CA酶高于叶；有较高根系CA活性的植物是荚迷、银杏，有较高叶片CA活性的植物种是辛夷、檵木，根系生物量的增加和新陈代谢能力与其CA酶活性的大小具有对应的关系。

4．通过对森林、灌丛覆盖下峰丛洼地岩溶生态系统中近地面大气CO₂浓度监测，取得了其季节动态和日动态变化规律，揭示了岩溶洼地对近地面的大气CO₂具有一定的聚集作用，并影响到地表的岩溶发育。

5．估算了珠江流域每年产生的岩溶碳汇通量200万吨／年，与陆地生态系统植被或土壤的碳汇具有可比性。

后记

付出总有回报。曹建华研究员多年辛勤的付出换来了芬芳的硕果，也谱写了一支不断超越的奋进之歌。他曾多次获得岩溶地质研究所先进个人、优秀党员称号，并获得中国地质调查局、中国地质科学院优秀党员称号各1次。这一次荣获中国地质科学院新华联科技奖“突出贡献奖”，对他来说，不仅仅是一个荣誉，更是对他多年科研工作的真实记录和肯定。作为一名科研工作者，他认真执着，勤思敏行，在科学研究的道路上无悔跋涉；作为一名共产党员，他意志坚定，勇于开拓，用汗水浇筑坚实的脚印，一步步走出精彩的人生。