保護“地球之腎” 他們開出“中國藥方”

2023-08-31 12:26:53

置身莫莫格濕地中,舉目可見天空碧藍如洗,四顧則是白鶴起舞、百鳥翔集,葦海搖曳間生機盎然。天畔的晚霞,漸漸由絢麗歸于平淡,恬靜悠閑。

游客們很難想象,這片濕地所在的吉林省白城市,多年來曾有“八百里瀚?!敝Q。從歷史上蠻荒富饒的沼澤,到后來遭受人類活動干擾退化,再到通過人工保護重現濕地的綠意盎然,莫莫格濕地的變化恰是我國許多沼澤濕地的縮影。

我國濕地面積位居世界第四、亞洲第一,《濕地公約》劃分的42類濕地在我國均有分布。剛剛過去的8月15日,我國迎來首個全國生態(tài)日。如今,保護自然生態(tài)系統(tǒng)的理念已經深入人心。


【資料圖】

濕地被喻為“地球之腎”,與森林、海洋并稱為全球三大生態(tài)系統(tǒng)。同時,濕地也是全球范圍內退化、喪失速度最快的生態(tài)系統(tǒng)。要保護濕地這一“地球之腎”,我們該做些什么?

今年7月,由中國科學院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所(以下簡稱東北地理所)牽頭,匯聚全國12家單位、數百名科研人員多年研究的《中國沼澤志》(第二版)正式出版。它總結凝練了近年來國內外沼澤學研究領域的最新成果,摸清了我國主要沼澤的“家底”,為后續(xù)濕地的保護恢復、綜合利用等工作提供了強有力的科學支撐。

濕地與我們的故事,或許才剛剛開始。

發(fā)布最新研究成果,揭開沼澤神秘面紗

人類對濕地的科學研究較晚——直至18世紀,歐洲才有國家開始進行泥炭沼澤的考察與研究;1885年,俄國教授開始在大學里講授沼澤學課程。而我國沼澤研究起步則更晚。1958年,中國科學院長春地理研究所(東北地理所前身)成立,這是國內最早研究沼澤的機構之一。建所至今,東北地理所致力于沼澤研究,并于1999年出版了《中國沼澤志》。

如今,距離上一次的調查已經過去30多年。時移世易,由于氣候變化和人類活動的干擾,我國沼澤分布和結構功能已發(fā)生了顯著變化。

“在我國,沼澤是濕地的主要類型和核心形態(tài),是最富有生物多樣性的生態(tài)系統(tǒng)和生物最重要的生存環(huán)境之一?!睎|北地理所所長、中國生態(tài)學學會濕地生態(tài)專業(yè)委員會主任姜明說。

歷經數年艱苦的考察,科研人員對面積4公頃以上的沼澤進行了詳細調查,這幾乎囊括了我國所有的沼澤。翻開這部厚厚的著作,每一片沼澤的范圍與面積、地質地貌、氣候、水資源與水環(huán)境、沼澤土壤、沼澤植被、沼澤動物、受威脅和保護管理狀況等均一目了然。

“新版的《中國沼澤志》揭開了沼澤的神秘面紗。從結果中,我們既看到了令人欣喜的一面,也發(fā)現不少令人擔心的問題?!苯鞲嬖V科技日報記者。

黨的十八大以來,我國開展了大量濕地保護與修復計劃,“長江大保護”“黃河流域高質量發(fā)展”上升為國家戰(zhàn)略,恢復和提升濕地生態(tài)系統(tǒng)功能在我國受到前所未有的關注和重視。目前,我國濕地退化和消失的勢頭得到有效遏制,生物多樣性有所提升。在三江國家級自然保護區(qū),東方白鸛種群數量進入快速恢復期,繁殖數量由2000年的8只,增加到2021年的192只,恢復到20世紀70年代最繁盛期的水平;植物方面,紅樹林面積恢復成效明顯,總面積基本恢復到1980年的水平。

另一方面,科研人員也觀測到了令人憂心的變化:我國三江平原的沼澤濕地累積喪失率高達80%;若爾蓋高原泥炭沼澤由于放牧排水,同20世紀80年代數據比較,81%的泥炭沼澤有機碳含量在減少;與1999年第一次調查結果相比,華北一片沼澤濕地面積大幅減少99%……

沼澤濕地的大面積喪失,帶來的是水文調蓄功能、碳匯功能的下降和生物多樣性降低等后果。

僅以植物為例,部分沼澤植物如鹽樺、東方水韭等已處于滅絕、極危的狀態(tài)。“其中有些沼澤植物尚未被人類認識,還沒來得及為人類作出貢獻,就已經在地球上消失了?!痹凇吨袊訚芍尽罚ǖ诙妫┑男蜓灾校袊茖W院院士陳宜瑜這樣寫道。

空天地“聯(lián)合作戰(zhàn)”,支撐濕地保護決策

沼澤濕地如此重要,但摸清其“家底”卻并不容易。

我國科研人員采用遙感衛(wèi)星、無人機、地面調查隊這一“空、天、地”相結合的辦法,為全國655片沼澤繪制了一份詳細的電子檔案。

作為“地面部隊”的一員,東北地理所高級工程師劉波負責對沼澤進行詳細的科學考察,調查沼澤植被物種多樣性和生物量。

提起沼澤,人們會聯(lián)想到紅軍爬雪山過草地時的艱辛,也有可能聯(lián)想到一望無際的草甸子、令人感嘆亙古原野的蒼茫?!坝行┱訚缮厦媸遣?,中間是水,下面是泥,有些地塊明明可以安全站人,一兩步外卻能沒過人的頭頂?!眲⒉ǜ嬖V記者。

有著同樣體會的,還有西南林業(yè)大學濕地學院的張昆博士。負責四川片區(qū)的張昆,踏上了紅軍曾經踏足的沼澤——若爾蓋。“我們的任務是取得水、植物、泥炭的樣本。在這一過程中,我自己就曾陷進去過?!睆埨セ貞浀?,當沼澤緩緩吞噬著雙腳、小腿時,無力感與恐懼迅速塞滿心中。這時需要在他人的幫助下才能得以脫身。

深入沼澤后,取樣工作才剛剛開始。科研人員需要向下打鉆,完整地采集沼澤土壤樣本帶回實驗室?!坝捎趲Р涣舜笮驮O備,我們在四川阿壩紅原的日干喬沼澤就曾用人力獲得9.9米長的泥炭柱芯,相當于三層樓高。等到返回安全點時,大家累得連抬腿上車這個動作都無法完成?!睆埨フf。

為節(jié)省人力、物力,東北地理所研究員劉寶江研究利用探地雷達設備探測泥炭資源。“探地雷達向地下發(fā)射電磁波,當遇到泥炭和背景土壤的分界面時,由于泥炭和背景土壤的電磁特性不同,就會反射回來一部分電磁波,然后再利用我們研發(fā)的專用軟件對反射回來的雷達波進行數據分析,進而提取到泥炭厚度和埋藏深度等信息?!彼嬖V記者,這種辦法在保證探測精度的同時,可以大面積、快速地獲得泥炭的分布和泥炭儲量。

有了實地調查取回的樣品數據,太空中的“眼睛”——遙感衛(wèi)星開始展現威力。東北地理所研究員毛德華利用這些土壤樣品,結合濕地分布數據,利用人工智能學習的算法,實現了濕地土壤有機碳密度的空間預測,并對濕地土壤碳儲量進行了準確核算。這一結果極具價值——它能夠為履行《濕地公約》和全球氣候變化談判提供科學依據,助力我國實現“雙碳”目標。

“擁有空天地一體化監(jiān)測系統(tǒng)后,我們還能夠監(jiān)測濕地的植物長勢、水文條件,相當于為保護區(qū)提供了一個預警系統(tǒng)?!泵氯A說。

與30多年前的調查相比,此次科研工作者們的裝備更加精良,結果也更為精確。“此外,我們還拓展了沼澤定義的內涵和外延,對沼澤濕地水文情勢、泥炭特性、植物資源等都有了更深入的認知?!苯髡f。

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