他要给全国的湿地“做体检”

 

毛德华（受访者供图）

■本报记者沈春蕾

“看得清、算得准、用得上。”这是中国科学院东北地理与农业生态研究所（以下简称东北地理所）研究员毛德华团队在湿地监测评估方面追求的目标。

近日，毛德华在接受《中国科学报》采访时透露，在遥感大数据和云计算平台的支持下，团队首次实现了10米空间分辨率、年度连续更新（2016—2024年）的国家尺度湿地动态监测，平均总体精度达到81%以上。相关研究成果发表于《国际摄影测量与遥感期刊》。

从“大致在哪”到“精准定位”

“我们的工作就是要给东北乃至全国的湿地‘做体检、建档案、开药方’。”毛德华介绍，团队利用卫星遥感、大数据和模型模拟，精准看清湿地在哪里、怎么变、为什么变、会带来什么生态后果。

东北黑土地是我国湿地的主要分布区，也是保障国家粮食安全的“压舱石”。这里湿地与耕地空间交错、相互转化频繁，且时空异质性强。如何在保障国家粮食安全的同时，守住生态红线？为此，毛德华团队应用科技手段，以多视角评估湿地农田化与退耕还湿等的效应问题。

毛德华告诉记者，随着科技的发展，湿地监测评估手段发生了很大的变化：20世纪80年代，湿地监测评估主要依赖野外调查绘制地图；20世纪90年代，随着中巴资源卫星的发射，湿地监测评估从人眼判断变为电脑勾绘。

自2008年来到东北地理所读硕士研究生以来，毛德华一直从事湿地遥感相关的研究和工作，在全国湿地精准分类制图和碳储量估算方面取得了具有代表性的研究成果。

2025年，毛德华等人构建了30米空间分辨率的中国国家尺度湿地空间分布数据集。该数据集由3个湿地一级类、14个湿地二级类组成，包括1980年、1990年、2000年、2010年、2015年和2020年共6期数据。

随着遥感大数据、人工智能和地面观测深度融合，毛德华发现，湿地监测正从过去“大致在哪、大概多少”的判断提升到“逐年变化、精准定位”的认知，这为国家湿地资源调查、生态保护红线认定、自然保护地优化整合等提供了第一手本底数据。

敢坐“冷板凳”，敢闯“无人区”

今年4月，毛德华获共青团中央、全国青联颁发的2026年度新时代青年先锋奖。从事科研工作这些年来，毛德华越来越深刻地体会到，要在科研领域真正做出经得起检验的成果，既要有坐得住“冷板凳”的定力，也要有敢闯“无人区”的锐气。

面对研究中遇到的瓶颈、失败和无数挫折，科研人员也会产生困惑和焦虑。毛德华的做法是，把视野放宽、把失败和瓶颈当作科研的常态，并坚信自己一定能做出真正有影响力的工作。

“做科研不仅要有坚定的意志力，还要付诸行动。”为了能把全国的湿地分布制图和碳库储量估算做得更准确，毛德华进行了大量的野外调查。“在开展湿地遥感的地面观测时，我们需要穿着下水裤，背着不能接触水的设备，在太阳最好的时间段进入沼泽地里开展测光谱、飞无人机等工作，被蚊子叮咬甚至中暑都是常态；为减少水对观测数据的影响，我们还需要在秋冬季节刚刚结冰的时候，先挖一米深的土壤剖面，然后趴在冰凉的地上取土壤下层的样品。”

团队的付出换来了长时序且具有一致性的国家尺度湿地分布及景观演变数据集。基于这些大尺度数据集，团队采用机器学习等方法系统评估了1980至2020年间中国湿地景观变化对土壤有机碳库的影响。

毛德华介绍，在这40年间，我国湿地农田化导致累计损失约574.66万亿克碳，约占全国湿地土壤碳库的10.6%；湿地恢复（退耕还湿）促进了土壤有机碳的增加；保护和恢复措施能够共同抵消湿地农田化所导致的一多半碳损失，其中恢复措施贡献了186.36万亿克碳的增加，约占全国湿地土壤碳库的3.43%，抵消了约32.4%的湿地农田化导致的碳损失。

研究结果显示，湿地保护与恢复在减缓碳损失的同时，还提升了陆地生态系统碳汇能力，为实现“碳中和”目标发挥了重要作用，也为制定基于科学证据的湿地管理与土地利用政策提供了关键依据。

青年科研人的责任与担当

作为一名年轻的科研工作者，毛德华一直在思考：新时代的青年科研人，究竟该以怎样的姿态立身处世、担当作为。

在他看来，青年科研人员应不局限于个人得失、论文数量，把研究方向对准国家急需、人民福祉，把论文写在祖国大地上；要敢闯敢干、勇于创新，寻找和突破领域内的难点问题，在科学研究中勇挑重担；要脚踏实地、甘于奉献，在生态、地理、农业这些“慢科研”领域，更要坐得住“冷板凳”，把一件事做深、做透、做出实效。

毛德华从事的湿地遥感、景观变化及其生态效应研究就属于“慢科研”。多年来，他搭建了湿地景观“格局-过程－效应”的研究框架，推动了湿地科学、遥感科学、景观地理学的学科交叉研究，开发出湿地生态系统监测评估方法，明确了湿地对全球变化的响应。相关研究成果对指导国家和区域湿地可持续管理等具有重要的科学意义和应用价值。

“如今的地理生态问题早已不是单一学科能解决的，需要遥感技术、生态学、人工智能等多学科交叉合作。”毛德华认为，青年科研人员尤其要保持开放心态，主动学习新技术、新方法，敢于把大数据、人工智能等前沿技术用到传统生态学问题中，在交叉点上寻求突破。

当前，无论是湿地保护与恢复，还是黑土地保育都离不开遥感技术的支撑。毛德华说：“遥感等新技术的使用，不仅给研究工作带来了广阔的应用空间和发展舞台，还提出了一些挑战，比如卫星数据怎样获取、国外数据获取受限怎么办、数据如何应用等。”

未来，毛德华团队将继续聚焦湿地-农田协同演变的智能遥感监测及其生态效应评估方向，构建立体监测技术体系，深入研究景观演变过程与效应。他告诉记者：“我们将更多地把科研成果与地方治理需求相对接，为湿地保护与恢复、黑土地保育、生态安全屏障建设提供科技支撑，努力在服务东北全面振兴和国家生态文明建设中作出新贡献。”