三峽工程已打亂洞庭湖濕地生態(tài)格局
2014-02-12 08:51:02 來源:中國科學(xué)報(bào) 瀏覽次數(shù):
東洞庭草洲持續(xù)擴(kuò)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(fù)一年的漲退之間呼吸生存。與多數(shù)大湖不同,作為長(zhǎng)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(zhǎng)江,就像一個(gè)緩沖氣囊,水量變化受外界影響波動(dòng)極大。豐水時(shí)節(jié),絕大多數(shù)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(yùn)行后,不少學(xué)者曾預(yù)測(cè),由于長(zhǎng)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(kuò)大,而洲灘濕地面積將縮小,濕地生物群落很可能出現(xiàn)生態(tài)學(xué)上的“逆向演替”。
然而,中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)所的最新調(diào)查卻顯示,從1989年至2011年,東洞庭湖草洲面積持續(xù)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(kuò)至三分之二,且三峽運(yùn)行后的增長(zhǎng)趨勢(shì)未發(fā)生大的變化。
“這意味著,洞庭湖濕地仍在發(fā)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(guān)。據(jù)了解,在三峽工程建成以前,草洲擴(kuò)張主要緣自泥沙淤積,但之后的驅(qū)動(dòng)因素發(fā)生了改變。特別是從2006年開始,洞庭湖進(jìn)入水位低值期,連續(xù)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(shí)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(xiàn)在這一趨勢(shì)沒法遏制。”謝永宏說。
“三峽工程運(yùn)行后,低水位濕地的淹水時(shí)間明顯縮短,驅(qū)動(dòng)著植被格局發(fā)生變化。”研究發(fā)現(xiàn),2000年以前,草洲高程只要不低于24米,就能保證一定時(shí)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(xù)降低 脅迫濕地植被向湖心遷移
中科院洞庭湖濕地生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)站,就坐落在東洞庭湖核心區(qū)的大堤外側(cè)。站在大堤上向湖心望去,只見近岸楊柳低垂,蘆葦叢生;遠(yuǎn)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(yùn)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(xiàn)出明顯的帶狀分布特點(diǎn)。
“從生態(tài)上講,水位下移對(duì)某些生物是有利的,但時(shí)間不能太長(zhǎng)。”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(shí)間縮短,植物在高度上的分布逐漸發(fā)生了變化。
蘆葦,這種競(jìng)爭(zhēng)力極強(qiáng)的濕地植物,過去多沿湖岸分布?,F(xiàn)在,為了追逐水分,蘆葦開始往更低處的草洲生長(zhǎng),擠占了苔草的空間。
“上世紀(jì)80年代的時(shí)候,東洞庭湖的苔草有300多平方公里,現(xiàn)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(shí)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(zhuǎn)移到了丁字堤,現(xiàn)在更多的鳥跑到團(tuán)洲那邊去了,因?yàn)槟抢餂_出的洲灘比較大,苔草量豐富。”站在樣地的控制試驗(yàn)臺(tái)上,謝永宏對(duì)這一帶爛熟于心。
丁字堤和團(tuán)洲兩地,在方位上更靠近內(nèi)湖。
在洞庭湖里,研究人員還搭建起了一個(gè)模擬試驗(yàn)臺(tái),按0至1.5米四種高度分別圍成12個(gè)方塊,忠實(shí)地記錄著水位高程變化對(duì)植被生長(zhǎng)的影響。
記者看到,在不到10平方米的方格子里,兩年前同時(shí)種下的苔草,現(xiàn)已呈現(xiàn)出不同的格局。種的時(shí)候大部分是短尖苔草,現(xiàn)在較高方塊有單性苔草等開始發(fā)展,“這意味著隨著水位下移,不同物種競(jìng)爭(zhēng)力和資源獲取能力發(fā)生了變化,將導(dǎo)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(jī)
隨著水位下移,大量灘地露出,極大刺激了人類開發(fā)利用的愿望,使?jié)竦馗窬洲D(zhuǎn)變進(jìn)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(jīng)的“霸主”地位也逐漸喪失。“楊樹成活后,把原本挨著岸邊生長(zhǎng)的蘆葦往湖心趕,但鳥是不喜歡蘆葦?shù)摹?rdquo;
就這樣,楊樹驅(qū)趕蘆葦,蘆葦驅(qū)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(shí)過來,楊樹已在洞庭湖濕地上種下了數(shù)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(shì)已被謝永宏團(tuán)隊(duì)的調(diào)查數(shù)據(jù)印證。近20年來,在東洞庭湖草洲面積總體擴(kuò)大的同時(shí),植被結(jié)構(gòu)也改變了,“楊樹面積在擴(kuò)大,蘆葦面積沒有變,苔草面積在萎縮”。
事實(shí)上,包括濕地在內(nèi),任何生態(tài)系統(tǒng)都有一個(gè)適應(yīng)環(huán)境、達(dá)到新平衡的過程。已有研究表明,新發(fā)育的洲灘經(jīng)10年左右,生物量和多樣性指數(shù)將趨于穩(wěn)定,再往后,便被生物間的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)所取代。
然而,如果上述競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)是在人力作用下強(qiáng)制產(chǎn)生的,原本漫長(zhǎng)的群落適應(yīng)過程無疑將驟然加速。在這有時(shí)不可逆的過程中,適應(yīng)不了的物種便有消亡的風(fēng)險(xiǎn),人類必須慎之又慎。
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