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三峽工程已打亂洞庭湖濕地生態格局

2014-02-12 08:51:02         來源:中國科學報     瀏覽次數:


  東洞庭草洲持續擴張 濕地群落維持“正向演替”

  “漲水為湖,退水為洲”,洞庭湖濕地就在這年復一年的漲退之間呼吸生存。與多數大湖不同,作為長江中游最重要的通江湖泊之一,洞庭湖上承湘資沅澧四水,下以四口接通長江,就像一個緩沖氣囊,水量變化受外界影響波動極大。豐水時節,絕大多數草洲被湖水淹沒,到了冬春季,又大面積露出。

  2003年三峽工程運行后,不少學者曾預測,由于長江上游帶來的泥沙淤積得到遏制,洞庭湖庫容將停止萎縮,水面將擴大,而洲灘濕地面積將縮小,濕地生物群落很可能出現生態學上的“逆向演替”。

  然而,中科院亞熱帶農業生態所的最新調查卻顯示,從1989年至2011年,東洞庭湖草洲面積持續增加,20余年間增加了305平方公里,從不到湖盆面積的一半擴至三分之二,且三峽運行后的增長趨勢未發生大的變化。

  “這意味著,洞庭湖濕地仍在發生著‘正向演替’。”謝永宏告訴記者。

  為何在泥沙淤積大幅減少后,濕地面積仍在增加呢?這與洞庭湖水位降低有關。據了解,在三峽工程建成以前,草洲擴張主要緣自泥沙淤積,但之后的驅動因素發生了改變。特別是從2006年開始,洞庭湖進入水位低值期,連續三年低于多年平均值25.26米。因此,盡管湖床淤積速度放緩,水位的降低仍使得大量草洲在枯水期浮出水面。

  “2000年前我們看到的是水位一直在抬升。實際原因并不是水量在增加,而是泥沙淤積使得湖盆抬起來了。但緊接著,2000年以后水位往下走,卻是水量真的在往下走,而且現在這一趨勢沒法遏制。”謝永宏說。

  “三峽工程運行后,低水位濕地的淹水時間明顯縮短,驅動著植被格局發生變化。”研究發現,2000年以前,草洲高程只要不低于24米,就能保證一定時間的出露。2000年以后,這一高度逐漸降至23米以下。草洲分布的最低高程緩慢下移,從23.5米下降為22.44米。

  平均水位持續降低 脅迫濕地植被向湖心遷移

  中科院洞庭湖濕地生態系統觀測站,就坐落在東洞庭湖核心區的大堤外側。站在大堤上向湖心望去,只見近岸楊柳低垂,蘆葦叢生;遠處則是被湖水分割的一塊塊草洲和泥灘,波光瀲滟間,依稀可見雁鴨成群,運氣好還能捕捉到或躡腳涉水或垂足佇立的白鷺倩影,植被空間格局呈現出明顯的帶狀分布特點。

  “從生態上講,水位下移對某些生物是有利的,但時間不能太長。”謝永宏分析說,水位短暫下移,使露出的洲灘面積增加,有利于某些候鳥的覓食和棲息,比如喜食植物嫩莖葉的小白額雁。

  然而,隨著濕地地下水位的降低、總淹水時間縮短,植物在高度上的分布逐漸發生了變化。

  蘆葦,這種競爭力極強的濕地植物,過去多沿湖岸分布。現在,為了追逐水分,蘆葦開始往更低處的草洲生長,擠占了苔草的空間。

  “上世紀80年代的時候,東洞庭湖的苔草有300多平方公里,現在只剩下了100多平方公里,都去哪兒了?大部分都被蘆葦擠走了。”謝永宏說。

  淹水時間的變化控制了草洲的空間分布,而草洲空間分布的變化,使候鳥也跟著遷移。“2008年以前這里的候鳥更多,后來逐漸轉移到了丁字堤,現在更多的鳥跑到團洲那邊去了,因為那里沖出的洲灘比較大,苔草量豐富。”站在樣地的控制試驗臺上,謝永宏對這一帶爛熟于心。

  丁字堤和團洲兩地,在方位上更靠近內湖。

  在洞庭湖里,研究人員還搭建起了一個模擬試驗臺,按0至1.5米四種高度分別圍成12個方塊,忠實地記錄著水位高程變化對植被生長的影響。

  記者看到,在不到10平方米的方格子里,兩年前同時種下的苔草,現已呈現出不同的格局。種的時候大部分是短尖苔草,現在較高方塊有單性苔草等開始發展,“這意味著隨著水位下移,不同物種競爭力和資源獲取能力發生了變化,將導致植被格局的改變”。

  灘地面積增加 為外來物種入侵提供可乘之機

  隨著水位下移,大量灘地露出,極大刺激了人類開發利用的愿望,使濕地格局轉變進一步加劇。近年來,楊樹被人們大量引種至濕地邊緣,使蘆葦曾經的“霸主”地位也逐漸喪失。“楊樹成活后,把原本挨著岸邊生長的蘆葦往湖心趕,但鳥是不喜歡蘆葦的。”

  就這樣,楊樹驅趕蘆葦,蘆葦驅趕苔草,把苔草漸漸趕到了水邊,生存空間日益逼仄。等人們意識過來,楊樹已在洞庭湖濕地上種下了數百萬畝,以至于不久前,政府又開始大片砍伐楊樹。

  濕地植物間你追我趕的趨勢已被謝永宏團隊的調查數據印證。近20年來,在東洞庭湖草洲面積總體擴大的同時,植被結構也改變了,“楊樹面積在擴大,蘆葦面積沒有變,苔草面積在萎縮”。

  事實上,包括濕地在內,任何生態系統都有一個適應環境、達到新平衡的過程。已有研究表明,新發育的洲灘經10年左右,生物量和多樣性指數將趨于穩定,再往后,便被生物間的競爭優勢所取代。

  然而,如果上述競爭優勢是在人力作用下強制產生的,原本漫長的群落適應過程無疑將驟然加速。在這有時不可逆的過程中,適應不了的物種便有消亡的風險,人類必須慎之又慎。
 

編輯:ljing

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