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保护湿地 让水鸟不再“无家可归”

来源:《中国科学报》2021-06-09 09:20

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  ■曹垒 孟凡娟 赵青山

  《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》,简称《湿地公约》,将水鸟定义为“在生态学上依赖湿地的物种”,用水鸟数量来确定国际重要湿地,将地球上受威胁最严重的湿地生态系统和水鸟这两者的保护紧密联系在一起。

  当下,亚洲湿地丧失和退化导致水鸟数量锐减,相关监测和保护已迫在眉睫。本文根据20年来亚洲迁徙水鸟监测和运动生态学研究成果,探讨“大开发”对水鸟数量和行为的影响规律,进而提出我国牵头组织全球鸟类监测和保护工作的建议。

  水鸟和湿地监测与保护迫在眉睫

  鸟类是宝贵的自然资源,保护鸟类资源可以造福生活在其活动范围内的人类和生态系统。迁徙鸟类是地球上最具流动性的生物类群之一,借助物质流、能量流和信息流,鸟类极大地影响了迁徙途中相关联的当地生物群落和生态系统。基于一年当中利用不同区域栖息地的需求,鸟类在距离遥远的不同生态系统间进行迁徙,同时也为人类提供了生态系统服务功能。

  鸟类拥有强大的飞行能力,可以快速、主动选择高质量且低风险的生活环境,因此鸟类被视为对栖息地质量和变化非常敏感的指示生物。依据《湿地公约》,当湿地承载的水鸟数量高于某一阈值时,就被列为国际重要湿地。这一规定将水鸟和湿地这两者的保护紧密联系在一起,并倡导了保护鸟类栖息地就是保护鸟类的思想。

  人类活动引起的土地利用变化和全球气候变化等因素,导致了全球迁徙鸟类的数量呈下降趋势,其中水鸟数量下降更为严重。

  湿地是世界上最重要的生态系统之一,在气候变化、生物多样性、水文和人类健康方面发挥着重要作用。例如,虽然淡水湿地只覆盖了地球表面的1.2%,但是储存了几乎所有人类可利用的淡水资源(冰川和地下水除外),同时还支持了世界上超过40%物种的生存,而生物多样性的功能和服务是人类可持续发展的基础。湿地也是受威胁最严重的生态系统,全球已经丧失了50%以上的湿地。亚洲的湿地丧失和退化导致了水鸟数量锐减,开展水鸟和湿地的监测与保护工作迫在眉睫。

  笔者团队绘制了水鸟全年利用湿地的热点图,从中可以看出,迁徙水鸟在年周期中长时间利用的湿地高度集中,并且大都分布在我国东部的泛洪平原。迁徙水鸟集中越冬和停歇的湿地面积之和不到我国国土总面积的1.5%,却在非繁殖季节承载着亚洲20多个国家的水鸟。其中,长江中下游湿地已成为我国乃至亚洲最重要的水鸟越冬区域,鄱阳湖承载了长江湿地约30%~50%的鸟类,因此被列为亚洲最重要的湿地。

  “大开发”大影响

  本文中的“大开发”特指湿地围垦和水坝建设等大型工程,这些工程会改变湿地的面积、地形地貌和涨落区面积等,对湿地功能和迁徙水鸟生存威胁很大。

  1978~2008年,中国湿地总面积下降了33%。围垦和修建大坝等人类活动是过去60年长江流域迁徙水鸟数量和多样性下降的主要原因。1950年以来,长江中下游大规模围湖造田,导致1000多个湖泊消失。

  长江中下游流域有大坝45700座,大坝越高,对下游湿地水文过程的改变可能越大。例如,三峡大坝在秋季蓄水,导致洞庭湖秋季水位提前回落,苔草过早开始生长。当白额雁在每年10月底完成秋季迁徙到达时,过长的苔草形成它们无法取食的“绿色沙漠”,继而导致白额雁数量锐减。

  目前,对长江中下游湿地最大的威胁,还有正在规划的鄱阳湖水利枢纽工程和赣抚尾闾水系综合整治工程。这两项工程完成之后,会彻底改变鄱阳湖夏荣冬枯的水文变化过程,导致湿地功能下降,尤其是湿地生产力和对生物多样性的支持功能下降。由于水文过程被破坏、涨落区面积缩小等因素,将导致水鸟的觅食地缩小,鄱阳湖可支持的越冬水鸟数量将锐减,越冬时间将大幅缩短。集中在鄱阳湖越冬的全球受威胁物种,如白鹤、白枕鹤、鸿雁和东方白鹳等,可能会在很短的时间灭绝。

  另外,迁徙水鸟集中停歇的湿地分布在我国东北地区(黑龙江流域、辽河中下游流域)、海河中下游流域和黄河湿地,“大开发”已经导致这些重要区域鸟类数量锐减。

  例如,黄河干支流已建大型水库20余座,总库容远远超过了黄河的河川径流量。同时,近10年水库及库容量的增加,使整个流域地表水体迅速扩大,水体蒸发更为严重,加速了自然湿地的丧失,导致迁徙水鸟的集中分布区域出现在黄河的上游段,而在通常认为湿地质量更高的黄河中下游段却没有集中分布区域。这种异常现象使迁徙水鸟在东北和长江湿地之间的停歇区域大为减少,导致单次飞行的距离更长,不利于鸟类生存。

  为“百鸟来朝”献策

  基于这一现状,笔者对我国牵头组织全球迁徙鸟类及其栖息地监测和保护提出了建议。

  首先,基于全球鸟类物联网建设,将鸟类学和生态环境研究相结合,提供全球鸟类及其栖息地监测的新技术、新方法和新理论。

  我国有丰富的生态系统类型,支持了举世瞩目的生物多样性,尤其是具有吸引“百鸟来朝”的地理优势,有引领亚洲迁徙鸟类监测和研究的经验,有研制和生产鸟类遥测设备的完整产业链。在此基础上,可进一步加强现有亚洲鸟类监测网络的国际合作,并牵头建设全球鸟类物联网。

  目前,具备三轴加速度传感器中的追踪器重量在10克左右,导致鸟类监测局限在大中型物种。建设基于低轨卫星的全球鸟类物联网,不仅可以降低追踪器的重量,还可满足在全球实时和智能化监测鸟类及其栖息地的需求,为鸟类运动模式和全球生态过程的耦合机制研究、迁徙鸟类保护关键区识别和国家航空安全提供技术支撑。

  其次,利用水鸟生存状况作为湿地质量的重要指标,确保流域综合管理的成效。

  目前,我国的湿地丧失和退化严重,需要制定战略性的流域综合管理规划。在我国的大河流域,应保护已有的湿地、修复退化的湿地并重建消失的湿地。在恢复湿地面积的同时,注重修复湿地的功能,包括防洪、净水、补充地下水和支持生物多样性等。可参考《湿地公约》的标准,将水鸟数量达到某一阈值作为湿地修复的重要标志。在保护水鸟多样性的同时,确保生态系统的服务功能得以修复。

  我国是亚洲鸟类迁徙的必经之地,需要建设南—北和东—西交互的湿地网络以支持水鸟生存。相关部门需要科学理解长江及其湿地的生态过程,以及支持生物多样性和高生产力的机制。进一步开展长江流域综合管理,并加强自然保护区网络建设,以提高长江中下游湿地对越冬水鸟的承载力。如果我们在受威胁最严重的湿地生态系统取得成功,将给亚洲乃至全球生物多样性保护提供宝贵的实践经验和信心,并有可能逆转世界迁徙鸟类下降的趋势。

  第三,以迁徙水鸟为纽带连接亚洲的湿地,共同制定亚洲淡水生态系统监测和保护规划。

  水鸟是国际公认的湿地质量的指示生物。水鸟多,则湿地质量高;湿地质量高,则会吸引更多的水鸟。由于自然环境、国土资源、生产和生活方式等原因,我国领域内停留的水鸟主要依赖自然生态系统生存,水鸟数量可直接反映我国的湿地现状。

  (原文刊登于《中国科学院院刊》2021 年·第 36 卷·第 4 期,记者唐凤删节整理)

[ 责编:武玥彤 ]
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