三峡工程已打乱洞庭湖湿地生态格局
2014-02-12 08:51:02 来源:中国科学报 浏览次数:
东洞庭草洲持续扩张 湿地群落维持“正向演替”
“涨水为湖,退水为洲”,洞庭湖湿地就在这年复一年的涨退之间呼吸生存。与多数大湖不同,作为长江中游最重要的通江湖泊之一,洞庭湖上承湘资沅澧四水,下以四口接通长江,就像一个缓冲气囊,水量变化受外界影响波动极大。丰水时节,绝大多数草洲被湖水淹没,到了冬春季,又大面积露出。
2003年三峡工程运行后,不少学者曾预测,由于长江上游带来的泥沙淤积得到遏制,洞庭湖库容将停止萎缩,水面将扩大,而洲滩湿地面积将缩小,湿地生物群落很可能出现生态学上的“逆向演替”。
然而,中科院亚热带农业生态所的最新调查却显示,从1989年至2011年,东洞庭湖草洲面积持续增加,20余年间增加了305平方公里,从不到湖盆面积的一半扩至三分之二,且三峡运行后的增长趋势未发生大的变化。
“这意味着,洞庭湖湿地仍在发生着‘正向演替’。”谢永宏告诉记者。
为何在泥沙淤积大幅减少后,湿地面积仍在增加呢?这与洞庭湖水位降低有关。据了解,在三峡工程建成以前,草洲扩张主要缘自泥沙淤积,但之后的驱动因素发生了改变。特别是从2006年开始,洞庭湖进入水位低值期,连续三年低于多年平均值25.26米。因此,尽管湖床淤积速度放缓,水位的降低仍使得大量草洲在枯水期浮出水面。
“2000年前我们看到的是水位一直在抬升。实际原因并不是水量在增加,而是泥沙淤积使得湖盆抬起来了。但紧接着,2000年以后水位往下走,却是水量真的在往下走,而且现在这一趋势没法遏制。”谢永宏说。
“三峡工程运行后,低水位湿地的淹水时间明显缩短,驱动着植被格局发生变化。”研究发现,2000年以前,草洲高程只要不低于24米,就能保证一定时间的出露。2000年以后,这一高度逐渐降至23米以下。草洲分布的最低高程缓慢下移,从23.5米下降为22.44米。
平均水位持续降低 胁迫湿地植被向湖心迁移
中科院洞庭湖湿地生态系统观测站,就坐落在东洞庭湖核心区的大堤外侧。站在大堤上向湖心望去,只见近岸杨柳低垂,芦苇丛生;远处则是被湖水分割的一块块草洲和泥滩,波光潋滟间,依稀可见雁鸭成群,运气好还能捕捉到或蹑脚涉水或垂足伫立的白鹭倩影,植被空间格局呈现出明显的带状分布特点。
“从生态上讲,水位下移对某些生物是有利的,但时间不能太长。”谢永宏分析说,水位短暂下移,使露出的洲滩面积增加,有利于某些候鸟的觅食和栖息,比如喜食植物嫩茎叶的小白额雁。
然而,随着湿地地下水位的降低、总淹水时间缩短,植物在高度上的分布逐渐发生了变化。
芦苇,这种竞争力极强的湿地植物,过去多沿湖岸分布。现在,为了追逐水分,芦苇开始往更低处的草洲生长,挤占了苔草的空间。
“上世纪80年代的时候,东洞庭湖的苔草有300多平方公里,现在只剩下了100多平方公里,都去哪儿了?大部分都被芦苇挤走了。”谢永宏说。
淹水时间的变化控制了草洲的空间分布,而草洲空间分布的变化,使候鸟也跟着迁移。“2008年以前这里的候鸟更多,后来逐渐转移到了丁字堤,现在更多的鸟跑到团洲那边去了,因为那里冲出的洲滩比较大,苔草量丰富。”站在样地的控制试验台上,谢永宏对这一带烂熟于心。
丁字堤和团洲两地,在方位上更靠近内湖。
在洞庭湖里,研究人员还搭建起了一个模拟试验台,按0至1.5米四种高度分别围成12个方块,忠实地记录着水位高程变化对植被生长的影响。
记者看到,在不到10平方米的方格子里,两年前同时种下的苔草,现已呈现出不同的格局。种的时候大部分是短尖苔草,现在较高方块有单性苔草等开始发展,“这意味着随着水位下移,不同物种竞争力和资源获取能力发生了变化,将导致植被格局的改变”。
滩地面积增加 为外来物种入侵提供可乘之机
随着水位下移,大量滩地露出,极大刺激了人类开发利用的愿望,使湿地格局转变进一步加剧。近年来,杨树被人们大量引种至湿地边缘,使芦苇曾经的“霸主”地位也逐渐丧失。“杨树成活后,把原本挨着岸边生长的芦苇往湖心赶,但鸟是不喜欢芦苇的。”
就这样,杨树驱赶芦苇,芦苇驱赶苔草,把苔草渐渐赶到了水边,生存空间日益逼仄。等人们意识过来,杨树已在洞庭湖湿地上种下了数百万亩,以至于不久前,政府又开始大片砍伐杨树。
湿地植物间你追我赶的趋势已被谢永宏团队的调查数据印证。近20年来,在东洞庭湖草洲面积总体扩大的同时,植被结构也改变了,“杨树面积在扩大,芦苇面积没有变,苔草面积在萎缩”。
事实上,包括湿地在内,任何生态系统都有一个适应环境、达到新平衡的过程。已有研究表明,新发育的洲滩经10年左右,生物量和多样性指数将趋于稳定,再往后,便被生物间的竞争优势所取代。
然而,如果上述竞争优势是在人力作用下强制产生的,原本漫长的群落适应过程无疑将骤然加速。在这有时不可逆的过程中,适应不了的物种便有消亡的风险,人类必须慎之又慎。
编辑:ljing
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