九曲黄河，奔腾不息。哺育中华民族，孕育中华文明。
这条形似巨龙的中国第二长河被赋予太多象征含义，但她完整的面貌及形成，反而被厚重的赞歌掩藏。黄河如何形成“几”字形河道？黄河水系形成于什么时期？黄河形成演化的驱动机理是什么？蕴含其中的泥沙又从何而来？
兰州大学地貌演化与新生代环境研究团队很早前就开始从事黄河的形成发育研究。近日团队在《科学通报》又发表相关研究结果，提出现代黄河水系在~万年开始形成，基本摸清了现代黄河水系的形成时代。
共同抓好大保护，协同推进大治理。除了黄河的形成发育，一批兰大学者还开展着黄河领域的多学科研究，他们围绕黄河上游水源涵养区生态保护和发展、黄土高原水土保持、沿黄地区历史与考古等书写“黄河答卷”，为黄河流域生态保护和高质量发展提供着科技和智力支撑。
九曲黄河的身世
事实上，关于黄河的形成演化过程学术界一直存在较大争议。在以往研究中学者多以局部河段地貌分析与定性沉积描述为主，对全流域黄河形成时间缺乏系统研究。
“确定黄河拐弯处形成的时间是研究黄河形成历史的一个重要任务。”地貌演化与新生代环境研究团队聂军胜教授说，“几”字湾的形成和三门峡贯通东流入海是现代黄河水系形成的重要标志。
黄河流经兰州后受山地、高原地形的阻挡向东北方改道，因此兰州盆地作为黄河自青藏高原流入黄土高原的转折点，其对黄河水系的演化研究也有承上启下的意义。
“要知道黄河出现的时间，首先要找到‘河流阶地’。”团队负责人潘保田教授介绍，河流阶地是过去的古河漫滩，是河流形成演化最直接的证据。通过对兰州盆地内7级阶地的研究，团队发现黄河最高级阶地年代逐渐年轻化，揭示现代黄河上游水系格局的形成是黄河自兰州盆地不断溯源侵蚀，逐渐贯通上游内流盆地的结果。
在年，团队历时10余年通过对黄河中上游沿程多达9个盆地以及17个关键河段的河流阶地、夷平面等地貌记录的系统研究，利用古地磁、宇生核素、释光、14C等测年方法，提出了较精准的河谷发育年代学框架。
研究发现，黄河的形成经历了四个阶段：在大约-万年，伴随青藏高原东北缘平坦地形（主夷平面）抬升和解体，地势出现强烈反差，为河湖水系袭夺重组注入强大能量，兰州至河套段黄河最先出现。而在万年前，黄土高原南部和崤山东麓的局地河流也开始分别向北和向西溯源，这些河湖水系最终形成串联，连接河套盆地、汾渭盆地和华北平原的现代黄河东流水系格局形成。万年以后，黄河进一步向青藏高原内部延伸，袭夺了高原东北部系列河湖系统，黄河中上游水系格局逐渐形成。1万多年前，若尔盖以上河段被纳入黄河水系，这才基本形成了现今看到的黄河全貌。
“黄河是‘相互串联，河湖共存’，从原来河湖共存的状态到互相串联，黄河就形成了。”潘保田说。
年8月，团队王鑫教授等与合作者利用系统的沉积学、古地磁定年、物源分析等多种技术方法，获取了黄河贯通三门峡历史完整的岩芯档案，明确了岩芯m处河道沉积物的首次出现是黄河在三门峡地区留下的最老印迹。
“黄河的历史写在岩芯里面，钻取岩芯正是用于研究黄河的历史。”王鑫说，研究表明自万年前开始，三门峡盆地河流沉积物开始大规模发育、上游鄂尔多斯地体的碎屑物质开始大量涌入。团队进一步印证了现代黄河水系在万年前开始形成的观点，为研究世界大江大河的形成演化历史和水系发育模式提供了新的关键证据。
“总的来说，我们目前的认识是万年前黄河可能不存在，-万年前兰州至河套段贯通形成‘几’字湾的‘一边’；万年前黄河贯通整个中游并东流入海。”聂军胜介绍，黄河的形成演化驱动力除了构造运动，还有当时变湿的气候环境。“我们有很多假设，一种是第四纪冰期开始后干湿交替频繁，湿润的时候降水比较多，冲刷能力很强，干季土壤没有植被保护，侵蚀速度很快，黄河就一点一点侵蚀，逐渐串连起来。”在构造-气候耦合作用下，当大大小小的峡谷湖盆被串连贯通时，一条万溪汇聚、奔腾浩荡的泱泱巨川便演变而成。
近年来，在气候变化、沙漠扩张、水库调蓄和用水过度等影响下，除下游河道外，黄河上游的内蒙段也迅速发展成“新悬河”，探讨黄河流域的泥沙来源以及输移过程不仅有重要理论价值，在流域生态治理上更具实践指导意义。
聂军胜曾详细比较了一百五十万年以来黄河不同部位泥沙的地球化学特征，发现黄河上、中、下游泥沙分别具有不同的来源。“之前很多人认为黄河从青藏高原下来以后把泥沙直接堆到下游、运到海里，但是我们的研究结果出来后，发现跟大家想的不一样。”聂军胜说。
要想治理黄河的泥沙，就得知道它的泥沙从哪来的，才能从源头上去治理。“大风吹动+水流搬运”是构成黄河宁-蒙段河道泥沙淤积的主要原因。“我们之后要和现代黄河的治理团队进行沟通和合作，为黄河治理提供相应的建议。”聂军胜表示。
在高寒草地上“种草”
在地处青藏高原东部甘南藏族自治州玛曲县和合作市境内的甘肃甘南草原生态系统野外科学观测研究站里，兰州大学高寒草地生态学研究团队的师生们即将完成实验周期内的工作，并准备返程。
从3月起，他们便陆续地赶往实验站进行课题实验的初期布置，4月中旬开始长期留在实验站工作，半年的时间里完成了高寒草甸、沼泽湿地的种子雨收集、种子鉴定；种子采样、种子库幼苗萌发、物种鉴定；观测高寒植物从返青、显蕾、开花，到枯黄一整个过程中群落组分植物物种的关键物候事件的变化规律。
甘南草原是黄河上游重要的水源补给区和生态功能区。“甘南境内的高寒草地对黄河的水源补给能力占区域内黄河总径流量的48%-50%，这里拥有亚洲最优质的天然草地，使得甘南草原成为整个青藏高原上拥有初级生产力、物种多样性最高的高寒草甸生态系统。”兰州大学高寒草地生态学研究团队杜国祯教授介绍道。
对于该区域的高寒草甸和湿地退化后将会带来的严重后果，团队成员、甘南草原国家站站长马妙君教授也了如指掌：甘南草原地处青藏高原生态安全屏障建设的关键区域，遭到破坏将严重影响黄河上游的水源补给功能和中下游的生态安全；不仅降低碳的固定，而且会使封存在土壤中的碳（泥炭、冻土中的碳）大量排放进一步影响气温，影响国家“双碳”战略目标；该区域的生物多样性和生态系统功能丧失；会关系到这一多民族交汇地区的经济社会稳定……
“黄河等大江大河都发源于青藏高原，它的生态优势对我们国家来说极其重要。”为了守护和修复这里的生态，杜国祯教授和团队长期坚持在海拔近米的自然条件极为恶劣的高寒草地，从事理论生态学和恢复生态学的研究。
杜国祯团队一直致力于构建适用于青藏高原生态系统植被修复的创新性技术体系和保护利用模式。“甘南草地放牧后退化严重，烈性毒杂草肆虐，但我不赞成用除草剂。我们研究发现毒杂草对光非常敏感，植物盖度在40%-60%时极其容易生长，但通过把植物盖度提升至80%—90%，就可以自然抑制，通过改变植物群落的方式来改变毒杂草的生存条件，进而控制其生长，让优良牧草得以繁殖。”
他们界定了高寒草地适宜载畜量，构建了以植被盖度为基础的草畜平衡模型，确定了玛曲草地过牧的黄色和红色预警系统。
他们根据高寒沼泽湿地植物群落结构及主要组分种的特性，以退化湿地植物群落关键指示种的繁殖物候为标志，首次提出了以植物物候特征为关键指标的、适用于高寒湿地的中长期预警技术。
他们提出高寒沙化型次生裸地治理技术，研发了不同尺度的山生柳网格状高寒沙地固沙技术。
他们还得出垂穗披碱草在不同密度条件下的繁殖能力与个体大小的关系、垂穗披碱草在不同供施磷肥条件下的繁殖对策、多年生植物群个体大小与密度的关系等多项研究结论，并依据模型建立了甘南高寒草地资源相应的保护指标,提出了草地资源优化利用的放牧管理对策。
系列成果示范推广后，草地综合生产力可增加30%以上，示范区内平均每公顷可增加鲜草产量公斤，每年可增收多万元。通过建植人工草地，亩实验区每年可增收近50万元。次生裸地采用植被重建、补播、施肥等多种措施治理后，可使牧草鲜草产量提高52.6%,并培育山生柳苗木30万株,次生裸地示范区每年直接经济效益近万元。
“完成土壤采样，分析其成分及养分；观察记录各种植物的生长过程；研究分析植物群落包含的种类及数量，研究随着季节变化，植物对环境的不同反应……在草原开展生态学研究没有观测台站是不可思议的。”杜国祯常常这样说。
年10月，兰州大学组织推荐的“甘肃甘南草原生态系统野外科学观测研究站”获批国家野外站建设。这一集科学研究、教学实习、科技成果转化、技术推广服务为一体的实践基地，也为兰州大学继续服务黄河上游水源涵养区生态保护和发展提供了更坚强的支撑。
评估黄土高原的“逐绿”效应
地处黄河流域中游的黄土高原在我国经济社会发展和生态安全方面具有十分重要的地位，也是黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略重点