我国高寒山区面积占国土总面积的43.5%，主要分布在青藏高原及周边地区，是重要的生态屏障、“丝绸之路”经济带的水源涵养区，也是开展多尺度水循环、水平衡及水资源研究的“天然实验室”。高寒山区水体多相态加速转换的生态水文效应研究是我国水资源可持续利用、生态保护和修复以及生态屏障建设的关键问题。

　　中科院西北生态资源环境研究所副研究员李宗省就是这样一位常年行走在高寒山区的科研人员。每年他都要在高海拔、极寒的环境下采样观测长达五个月以上，条件极为艰苦。可对于自己的研究方向，他始终不悔，“我的科研方向相对而言确实比较艰苦，从事这一领域研究工作的人也比较少。但是国家很需要这方面的工作，这坚定了我一直从事这项研究的决心！”

　　持之以恒克服艰难险阻

　　很多人一到高原上就会发生严重的高原反应，轻则卧床，重则可能丧命。而李宗省每年有五个月都要待在高原上，反复采样观测。他也不是铁打的身体，在那样的环境下，身体机能严重下降，总会感觉不舒服，但他每次都咬牙克服了身体上的种种不适，坚持采水样、挖剖面、搞观测……高原条件恶劣，相关的数据获取起来比较困难，也没有经验可以借鉴，只能靠自己一步步慢慢去探索。

　　青藏雪域高原是离天最近的地方，海拔高、空气稀薄、气压低，给科研工作和科研人员身体带来了双重考验。各水体样品的采集都在海拔4500米及以上开展，特别是冰雪融水的采集要到冰川末端去，高原的天气变化多端，随时可能会受到暴雨风雪的侵袭，严酷的环境和身体不同程度的高原反应使得科研工作的开展困难重重。

　　由于生存环境恶劣，高寒草原上除了零星的牧民就只有坚守在监测岗位上的科研人员，每一次的样品收集都是对身体的一次考验。高原上行动不便，呼吸困难，但河水必须定期去河边采集，特别是冬天为了采集河水样品还需要破冰，采集工作的艰难可想而知。

　　而冰雪融水和冻土活动层上水的采集主要集中在消融期即6月到10月，李宗省每月要进行一次野外调查采样，地点集中在无人区。这里很少有直接通往采样区域的交通路线，每一次同样的野外调查采样都会走出一条不同的路。更艰难的是如果没有直通的道路，便只能在摸索中前行，随行车辆经常会深陷在沼泽湿地中，想脱困往往需要数个小时，甚至一天，每次科考都可谓“历尽艰辛”。

　　“我们能坚持下去，是因为高寒山区研究的数据资料极为珍贵。我国目前有关高寒山区水循环的系统研究工作尚处于空白，我的研究工作也是为了填补这个空白，为高寒山区水循环的变化规律提供第一手资料。我坚信只要持之以恒，坚持做好一件事，就一定能够克服各种艰难险阻。”李宗省对《高科技与产业化》记者说。

　　截至目前，李宗省的研究小组已经构建了我国西部高寒生态屏障区同位素生态水文观测采样网络，在祁连山区和三江源区共采集各类水体、土壤、植被等样品一万两千余组，积累了宝贵的第一手研究数据和资料。

　　用心守护高寒山区生态环境

　　每每提及自己的研究方向，都会有人不太理解：这究竟是干什么的？研究这些又有什么用？

　　李宗省向记者解释道，我国西部高寒山区降水量较大，冰雪资源丰富，是我国大江、大河的发源地及水源涵养区，更是对气候变化响应极为敏感的关键区，在我国乃至全球尺度水循环、水平衡及水资源研究中具有重要的科学价值。

　　降水、冰川、积雪、冻土和水汽再循环是高寒山区水循环的重要组成部分，是支撑区域发展的重要水资源。高寒山区水体多相态加速转换的水文效应主要体现在：水汽再循环成为降水的重要水汽来源，冰雪融水和冻土层上水对流域径流的贡献量逐年增加，由此导致流域产汇流过程发生明显变化，进而引发流域水循环和径流季节结构发生显著变化，集中表现为最小流量明显提前而最大流量逐渐滞后，最终引起流域枯水期、融水洪峰期和降水洪峰期的水量、持续时长及强度等发生变化，并导致极端水文事件发生频率与过程改变。

　　因此，水体多相态加速转换使得高寒山区水文过程更加复杂多变，进一步增大了高寒山区生态保护的难度和水资源适应性利用的不确定性。因此，研究变化环境下高寒山区水体多相态加速转换对生态水文过程的影响机制，是评估我国水安全的重要基础，对合理开发和可持续利用水资源以及工程建设和生态保护具有重要的科学意义。

　　为祁连山生态保护做出贡献

　　围绕高寒山区水体多相态加速转换的生态水文效应这一主题，李宗省通过大量科学考察、系统观测与采样，取得了不少成果：确定了高寒山区消融期逐步延长、冰冻期持续缩短是驱动水体多相态加速转换的气候因子，获甘肃省自然科学二等奖；确定了高寒山区水体多相态加速转换的主要过程，即降雨增加而降雪减少、冰雪冻土剧烈消融、实际蒸散发量增加、水汽再循环过程增强，获甘肃省科技进步一等奖；量化了高寒山区水体多相态加速转换的生态水文效应，即冰雪融水和冻土层上水成为主要径流成分、水汽再循环成为降水的重要水汽来源、径流季节结构发生了显著变化，获甘肃省自然科学一等奖；上述成果拓展了高寒山区生态水文学。

　　李宗省的研究成果为高寒山区生态保护提供了科学依据，但最让他自豪的是有关祁连山生态保护方面的成果。他依据“祁连山北坡内陆河流域80%的出山径流主要来自海拔3600米以上的冰雪冻土带”的研究结论确定了国家公园核心保护区的边界，依据“海拔2000米以上的山区局地蒸散发水汽贡献了大气降水的24%”的研究结论确定了一般控制区的边界。

　　在此基础上制定了以核心水源地保护、山地生态系统稳定性保障、保护地连通性、生态系统完整性、辐射外围保护地、面积适度和分级保护等原则为主要依据的《祁连山国家公园范围区划方案》，科学确定了祁连山国家公园的范围，该方案2017年6月在第三十六次中央深改组会议上获得批准，甘肃省发改委对此给予积极肯定和高度评价，向甘肃省人民政府提交了关于启动《祁连山国家公园科技支撑方案》的建议，得到了甘肃省委书记批示“此建议值得高度重视且对于国家公园建设可以起到科技支撑作用”。他完成的首份《祁连山生态变化评估报告》，较为全面地反映了祁连山生态变化的现状、过程与影响因素，甘肃省委书记再次做出批示，为祁连山生态保护修复工作提供了科学依据；完成了《祁连山生态治理前后生态环境变化评估报告》，总结了可为生态治理提供借鉴的“祁连山经验”。

　　除了专注于科研，生活中的李宗省喜欢阅读，并积极热心公益及科普工作。在中国科学院青年创新促进会支持下，他先后组织了3次大型“扶贫济困、捐资助学”公益活动，累计捐赠奖助学金和学习用品价值近10万元，先后在中科院科学开放日及中小学校做科普报告20余场，并被聘为中科院兰州分院科普讲师团讲师。

　　“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”。未来，李宗省将继续围绕自己的研究领域，量化高寒山区水体多相态加速转换的过程与效应；评估水体多相态加速转换对生态水文过程和水源涵养过程的贡献和影响；研发高寒山区生态保护与生态屏障建设的可持续路径。

　　人物简介

　　李宗省，甘肃省白银市会宁县人，博士毕业于中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，目前为中国科学院西北生态环境资源研究院副研究员，硕士生导师。他先后入选甘肃省杰出青年基金、中国科学院青年创新促进会优秀会员、甘肃省领军人才和国家万人计划青年拔尖人才。以第一兼通讯作者在Earth-Science Reviews、Agricultural and Forest Meteorology、Journal of Hydrology等专业杂志上发表SCI论文36篇（其中JCR一区20篇）和中文核心论文22篇，在Springer独立出版英文专著1部，发表的论文已被Nature等SCI杂志引用941次，其中SCI他引812次，单篇最高他引103次，单篇他引超过40次的一作论文6篇，2篇一作论文入围ESI TOP1%论文，1篇一作论文入围Most Cited论文，1篇一作论文入围中国精品科技期刊顶尖学术论文。先后获甘肃省青年岗位能手、Springer优秀博士研究奖、首届刘东生地球科学奖学金等各类奖励23次；先后获甘肃省自然科学一等奖、甘肃省科技进步一等奖、Springer优秀研究奖、中国科学院青年创新促进会学科交叉创新奖等科技奖励6次；共主持和完成各类科研项目5项。