?
 
作者:韩扬眉 来源: 中国科学报 发布时间:2020/1/2 0:00:00
选择字号:
为沼泽湿地做一次全面体检

科研人员在进行泥炭资源调查。

 沼泽莫莫格保护区

■本报见习记者 韩扬眉

上世纪中叶,东北地区三江平原分布着大面积沼泽等“荒芜之地”,那里栖息繁衍着众多的野生动物及珍稀水鸟,生物多样性丰富;还具有重要的水源涵养、调节气候等功能。

曾经,这里是“棒打狍子瓢舀鱼,野鸡飞进饭锅里”的自然生态美景。

然而,随着人类活动加剧,包括三江平原在内的我国沼泽湿地处于不断退化、功能丧失的境地。虽然近年来退化趋势有所放缓,但质量下降、功能不足,尤其是资源本底不清楚的问题依然突出。由此,摸清沼泽湿地资源“家底”,查明沼泽湿地变化趋势,对我国沼泽湿地保护与恢复具有重要的意义。

在威廉希尔体育在线:国家科技基础性工作专项“中国沼泽湿地资源及其主要生态环境效益综合调查”项目的支持下,以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)副所长、研究员,湿地生态学家姜明为首席科学家的科研团队,开展了我国沼泽湿地资源系统调查。调查涉及全国440片沼泽湿地的植物、水和泥炭资源及其生态效益状况,基本查清了我国沼泽湿地的“家底”,为我国湿地保护及其科学管理提供了重要的数据基础。

全面“摸底” 科学决策

数十年来,随着耕地占用、水利截流、泥炭开采等人类活动的影响,沼泽湿地不断发生着变化。

然而,沼泽湿地及其资源具体变化如何?目前生态效益怎么样?如何提高沼泽湿地功能?在姜明看来,是时候用先进的技术寻找更为科学定量化的答案了。

2013年7月,由东北地理所牵头的“中国沼泽湿地资源及其主要生态环境效益综合调查”项目正式启动,来自东北师范大学、北京林业大学、国家林业和草原局调查规划设计院等12家单位百余名科研人员参与其中。项目在2018年年底顺利结题,在2019年年底顺利通过验收。

项目利用中高分辨率遥感影像,调查得出我国沼泽湿地总面积为2455.6万公顷,主要分布在我国东北及西南地区,并集成汇总了15项科学数据集、3个专题图、3类标本资源数据集,制定了5份沼泽湿地调查技术规范。

与以往不同的是,这次调查打破了传统的行政界限,主要依据自然地理水热分异及地貌单元,在温带湿润半湿润区、热带亚热带湿润区、西南高原区、滨海沼泽区、温带干旱半干旱区等全国五大沼泽湿地区,系统调查了沼泽湿地植物、水和泥炭资源及生态环境效益。

姜明表示,“这是更符合自然规律、有利于保护管理的调查原则。”

基于此,调查获得不少新发现。例如,属于沼泽典型分布区的松嫩平原从南到北分布着保护区、湿地公园、地质公园等30多个保护单元,且分别归属3个省(区),人为地把完整的嫩江流域“割裂”,无法真正实现科学保护及管理。

姜明举例说,沼泽湿地是水禽赖以生存的重要繁殖地、栖息地、越冬地和迁徙途中的“中转站”,“水禽才不管湿地属于哪一个保护单元、哪个省份。湿地保护地被人为分隔、过度利用,造成生境破碎化,迁飞水禽实际可利用范围被严重压缩,保护地区域限制和水禽迁飞自由性之间的矛盾凸显”。

根据调查,姜明团队撰写了“建立松嫩平原珍稀水禽国家公园”的咨询报告。他们建议,尽快打破原有保护地属地格局,建立以跨流域、具有区域性与综合性的湿地类型为主的国家公园。相关咨询报告获批后,松嫩平原珍稀水禽国家公园的规划建设正在积极推进中。

除此之外,在对泥炭资源的调查中,研究人员发现泥炭地人为干扰严重、面积锐减。泥炭是湿地中蕴藏的一种历经数千年形成的天然资源,也是我国重要战略资源。一旦破坏,其恢复年限非常漫长,甚至不可恢复。

“若尔盖高原泥炭沼泽35年间(1977年至2013年)减少了32%,多退化为沙地和草甸,同时64%以上泥炭地存在放牧现象。多处泥炭地非法盗采仍然严重。”姜明说。为此,他撰写了《开展泥炭地资源抢救性保护及恢复的建议》咨询报告,提出诸多有效解决方案,已被相关部门采纳。

要素周详 “立体”诊断

本次沼泽湿地遥感调查最小斑块面积为4公顷,能够更全面地反映我国沼泽湿地状况。在沼泽湿地遥感调查基础上,科研人员记录了植物物种组成、初级生产力等植物调查数据,泥炭厚度、有机碳含量、容重等泥炭信息数据,以及水深、沼泽面积、总氮、总磷等水资源水环境数据,并由此建立了沼泽湿地资源数据库与共享平台。

长期以来,自然资源调查监测工作单向进行,导致调查监测在对象、范围、内容等方面存在重复交叉且调查结果相互矛盾等问题,而现有湿地调查也仅是对湿地进行制图。

“地球表面覆盖的所有生态系统是一个整体,山水林田湖草各个生态系统应作为一个生命共同体进行系统治理和调查。”项目“遥感调查与数据平台”课题负责人、东北地理所研究员张树文告诉《中国科学报》。

该项目在2013年立项之初,便确立了国土资源全要素“一体化成图”理念,并采用卫星遥感、无人机观测和地面勘察相结合的手段,以东北地区为例开展“一体化成图”工作,提高了沼泽湿地解译精度,科学分析了沼泽湿地动态变化。

“一体化成图”让人们了解了过去数十年里湿地“从哪里来,到哪里去”,为湿地恢复、保护提供了空间参考数据。

更重要的是,这也为国土资源调查提供了先期性工作。2017年,自然资源部在最新修订版的《土地利用现状分类》中新增了湿地大类。

为了能快速、大面积地勘测泥炭资源,节省人力、物力和财力,研究人员利用混合物半经验介电模型,最终获取了专用于勘测泥炭资源的无线电无损探测技术(GPR)指标,并配合矢量网络分析仪和天线搭建的探测泥炭电磁特性设备,研制了一台专用于泥炭资源探测的设备,在泥炭深度测定、绘制泥炭地的详细分布图等方面具有速度快、耗时少、精度高等优点,这对于我国乃至世界泥炭资源的勘探工作具有重要意义。

有了全要素数据,才能对湿地进行“健康诊断”。

研究人员选取湿地水环境、土壤、生物、景观及社会等五类共13个指标,构建了湿地生态系统评价指标体系。

基于该体系,研究人员分析了我国部分具有沼泽湿地类型的国际重要湿地的总体健康状况。“气候变化、外来物种入侵、资源过度利用和湿地周边干扰等因素,成为威胁湿地生态系统健康的主要因素。沼泽湿地生态健康总体状况仍有很大提升空间。”姜明说。

物种告急 建库保存

为沼泽湿地做“体检”时,在物种资源调查方面也有诸多新成果。研究人员调查了湿地高等植物1025种,根据我国红色植物名录,其中20余种面临极危、濒危、近危状态。

“这是不完全统计,还有一些尚未确定其保护等级,形势不容乐观。”项目组成员、东北地理所高级工程师刘波告诉《中国科学报》。

此外,研究人员还在全国范围内采集植物标本1000余号,收集植物彩色图片1000余幅,作为植物实体标本的补充,极大丰富了我国湿地植物标本馆藏。

收获颇丰,但探秘沼泽湿地之旅并非坦途。

5年来,共计2万余人参与项目野外工作,团队成员的足迹遍布人迹罕至的高原、草地、森林……一待就是两三个月。高原高寒缺氧、遭遇泥石流、背负厚重仪器在沼泽地采样、隔着厚厚迷彩服被蚊虫咬伤等几乎是家常便饭。

有一次,调查队伍在吉林长白山无人区内进行泥炭沼泽碳库调查时险些越过边境,最终有惊无险。

“大家克服了困难,超额完成了任务,获得了沼泽湿地第一手数据。”这些数据在姜明和团队成员眼里都成为了宝贵财富。

最近一段时间,来找姜明的人络绎不绝。这些人大多来自国家、地方资源与环境保护部门,希望能从姜明这里得到湿地保护和管理的“理想方案”。

“湿地大部分已经纳入了保护区进行有效管护,但保护区外的湿地仍然面临威胁。我们的生态环境到了必须要保护的时候。”掌握的数据越丰富,姜明越感到后续工作任重道远。

下一步,姜明希望建设中国沼泽湿地的植物种质资源库,将宝贵的植物种质资源永久保存。

《中国科学报》 (2020-01-02 第1版 要闻)
 
 打印  发E-mail给:      
 
相关新闻 相关论文
?
图片新闻
微塑料污染正在全球循环 劫了“墨子号”就能窃取密码?
超临界氦外冷却90度超导二极磁体测试成功 科学家发现最古老中国雕塑艺术品
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文