施成熙:回顾湖泊学的创建与发展

  中国科学院南京地理与湖泊研究所建所以来,特别是新中国成立以来,这所中国地学研究的中心和摇篮,在党的领导与关怀下,走过了她黄金般灿烂的发展历程。长期的科学实践生动地表明,这个具有雄厚科技力量和丰富理论储备的单位,实不愧为地学研究领域中“出成果、出人才”的主要基地,而且更令人赞赏的是,她还是一所把开拓、培育一批新学科并促其加速成长为己任的科研机构。其中,湖泊学科的创建及其发展,就是她孕育、扶植的可喜成果。 

  记得那是195711月,在由中国科学院已故副院长竺可桢先生亲自主持召开的首次湖泊工作座谈会上,明确把填补我国湖泊学科空白的任务提到了日程,决定委托我以兼任研究员名义负责筹建组织,开展研究工作。19586月,中国科学院地理研究所在南京正式宣告成立湖泊组,同年10月迅即组织开展了苏南洮湖资源综合调查试点工作,从而揭开了湖泊科学研究工作的序幕。多年来,同一切自然科学研究领域一样,湖泊科学也取得长足的进展,尤其是随着我国“四化”建设的蓬勃发展,给整个科学事业(其中包括湖泊科学)注入了新的生机和活力。昔日的中国科学院南京地理研究所,如今已正式更名为南京地理与湖泊研究所。原来在湖泊组的基础上组建的综合性研究室,现在也已按学科、任务分工,分别建制成3个独立的研究室。 

  随着科技队伍的不断成长、壮大,以及与之相适应的各种观测实验设备、技术手段也日益完备,相继完成的一批具有较高学术水平和应用价值的科研成果,赢得了人们好评。目睹这一切,不能不令我感到由衷的高兴与欣慰。 

  鉴于湖泊学是以湖泊(含括水库)水体及其流域为研究对象,而水体又是由湖(库)盆、湖水及水中所含物质——矿物质、有机质、溶解质和水生生物等共同组成的矛盾统一体,并受流域范围内物质和能量的传输所制约。因此,按照研究对象及其特性来看,湖泊学乃是一门研究湖盆的形成与演化规律、湖水的理化性质、湖泊中各种现象的发生、发展及其相互联系的科学。 

  为了使我国湖泊科学既能沿着社会主义的轨道,又能按照学科自身的要求健康发展,从一开始,我们就遵循着以生产需要和国民经济各部门提出的要求,作为科研选题的依据,而且从湖泊多功能、多用途的实际特点出发,坚持多学科协同和多目标综合开发的科研方向。由于发生于湖泊自然综合体中的各种现象和过程之间,既相互作用,又彼此依存,不掌握诸多自然因素的变化,是难以作出科学的解释、判断和结论的。譬如,要研究风浪、湖流发生、发展机制以及其他水文特性,就不能不同时对滨湖的自然地理、湖区的气候、湖盆地形等有比较深入的了解;即使象研究湖水透明度(单因子物理现象)的分布与变化,在颇大程度上也离不开从湖盆沉积物性质与浮游生物区域差异等方面吸取它需要的资料;要掌握湖泊中水生生物的种群动态及其繁衍规律,除了研究生物本身的多种习性外,还必须有水文学和水化学等生物环境方面的研究密切配合。……总之,只有依赖于单学科深入研究与相邻学科的相互渗透,才能比较全面地认识和解释湖泊中发生的各种复杂现象和过程。因此,根据湖泊学的性质与科研工作的客观需要,在湖泊建组初期,就规划配备地貌、水文、水化学和水生生物等专业科技力量。到1962年前后,湖泊综合研究的专业配置陆续齐备,基本形成了湖泊内部四大分支学科的研究体系。 

  完善的科学方法与必要的技术条件,是认识自然和改造自然不可缺少的两个重要方面。同样,要掌握湖泊自然规律并应用于生产实际,不依赖长期、系统、全面的科学资料积累是难以实现的。所以,建组伊始,我们就把科研工作的一部分注意力集中在这一问题的研讨上,从而提出了采取“资源综合调查、研究站定位观测与室内试验”三者密切结合的研究方法,试图通过点与面、普查与专题和野外同室内等不同途径,以期达到相互补充、彼此验证,以广度和深度上来完善对湖泊规律性的认识。实践表明,坚持湖泊综合研究方向和采用三结合方法而逐步开展的各项科研,是正确而富有成效的。就资源综合调查来看,自1958年苏南洮湖试点调查开始,到1966年短短的78年时间内,通过各种不同的协作方式,先后对长江中下游的鄱阳湖、太湖、洪泽湖、巢湖等大型湖泊和江苏全境中小水体以及洪湖、花马湖等进行了资源综合调查研究,在积累大量资料和实际工作经验的基础上,除完成出版了“太湖资源综合调查初步报告”和“江苏湖泊志”等专著外,也为尔后基本摸清全国湖泊资源家底,对若干重要理论和实际问题的进一步深入研究以及着手编著“中国湖泊概论”专著等,打下了良好的基础。 

  野外定位站的酝酿与筹建,最早始于1959年初,它主要是依据湖泊学的若干基本理论(水量平衡、热量平衡、化学平衡、物量平衡以及紊动混合等)研究需要而进行的一项基础性设施建设。从查勘选址、基建到仪器安装调试等各项工作的全过程,自始至终得到了中国科学院、江苏和江西省科委和所领导的大力支持。尤其令我难以忘怀和深为感动的是,在协助江西筹建鄱阳湖湖泊实验站时,当时江西省邵式平省长还在百忙中亲自接见,给予了热情的关怀,有力推动了筹建工作的进展。到1959年年底,以湖泊水文气象基本理论为主要研究内容的宜兴湖泊综合实验站和星子鄱阳湖湖泊实验站,均相继基本完成,1960年元月1日正式投入观测、实验。随着工作的逐步发展,鄱阳湖湖泊实验站于1963年在滨湖都昌又分建了波浪观测站,开始收集波浪资料。与此同时,而宜兴湖泊综合实验站则着重抓了100平方米大型蒸发池的建设与配套。从而为开展水、热平衡的关键因素——蒸发研究创造了较为完善的条件,并使之成为国内水面蒸发研究的主要实验基地之一。多少年来,长期坚持在台站工作的同志们,通过他们的不倦努力和辛勤劳动,已经积累了相当丰富而宝贵的科学数据,为水面蒸发试验研究的进一步深入,起到了重要的作用。 

  同研究站定位观测几乎处于平行进行,而以服务于科研为目的一项基本设备,乃是设计与建造湖泊科学考察船。该船一方面要适应我国长江中下游湖泊水浅、浪大、保证安全的特点,又要满足多学科开展观测,采集和部分实验分析的要求,在设计、建造乃至维护过程中,有关同志为此倾注了不少心血。终于在各方面的共同努力与配合下,一艘抗浪力高、载重40吨的科研及生活设施均较理想的湖泊考察船于1963年建成,翌年即投入鄱阳湖考察使用。在以后的岁月中,这艘科考船随同科研人员一道,不倦地航行于江、湖之间,以其自身的使命,为湖泊科学的发展,作出了应有的奉献。 

  至于室内试验工作,物于种种原因,进展不甚理想。不过,在通过协作途径,藉助外部设备条件,也相应开展了诸如“水花生消浪模型试验”方面的工作。而且,所里对这方面的建设,也给予了足够重视,并列入建设规划。深信在不久的将来,一定会有明显进展。 

  通过湖泊科学发展历史的简单回顾,并以此作为缩影,可以毫不夸张地说,中国科学院南京地理与湖泊研究所几十年来取得的成就是非常显著的,许多方面具有开拓性和独创性。我们参与此项科研工作衷心祝愿她在今后为祖国科学事业的进一步繁荣作出更大的贡献。