作者: 胡珉琦 来源:中国科学报 发布时间:2017/5/12 9:10:34
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东方白鹳遭遇气候危机:退耕还湿才是最有效对策


 

■本报记者 胡珉琦

又到了每年湿地水鸟从南方越冬归来,在北方繁殖的季节。东北三江平原的自然保护区内,专家们忙着给珍稀的东方白鹳筑巢,好吸引它们“落户”。

半个多世纪以来,这种湿地水鸟的种群数量锐减,一方面是受土地利用变化的影响,而最近科学家发现,气候变化对这一物种生存的影响正在逐渐增强。如果全球气候持续变暖,东方白鹳栖息地的时空分布会如何变化?是否能够找到适应性对策从而有效地保护它们?

湿地水鸟是湿地生态系统健康的指示标

湿地是地球上重要的生态系统之一,它为20%的已知物种提供了生存环境,有“地球之肾”的美誉。在中国,东北地区是国内湿地资源最为丰富的地方,它主要包括了三江平原、松嫩平原的沼泽、湖泊、湿草甸,以及遍布于大、小兴安岭、长白山的森林湿地等。

大量的湿地水鸟生活在那里,其中有丹顶鹤、白头鹤、东方白鹳、黑鹳、中华秋沙鸭这样的珍稀物种。它们有的筑巢繁殖,有的将此当作迁徙路上的绝佳驿站。

有越来越多的普通民众、爱鸟人士来到湿地观鸟,湿地旅游项目也因此变得热闹起来。事实上,除了观赏价值,湿地水鸟尤其大型珍稀水鸟对湿地本身有着重要的生态价值。

根据中国科学院东北地理与农业生态研究所副研究员郑海峰介绍、湿地生态与环境重点实验室负责人郑海峰介绍,湿地水鸟是湿地生态系统健康的指示物种,它们在维持湿地生态系统平衡中发挥了重要作用。

在一个湿地生态系统中,大型珍稀水鸟是其中的顶级群落类型,在整个食物链中主要充当着掠食者的角色。它们会优先选择鱼类为食,有时也以鼠、蛙及昆虫为食,抑或以植物种子、叶和草根为食。它们的生存状态良好,也意味整个湿地生态系统的完整性。

同时,对于湿地植物来说,水鸟在湿地植物繁殖和演替过程中发挥中介作用,它们可以携带植物种子,帮助植物扩散、繁殖以及演替。

中国分布有湿地水鸟264种,长嘴高脚、黑白羽翼、体态优雅的国家一级保护动物东方白鹳,就是大型湿地水鸟的典型代表。郑海峰说,每年的3月,它们从南方越冬归来,春天正是它们的繁殖季。繁殖地主要集中在三江平原的洪河、兴凯湖、珍宝岛、挠力河和三江等自然保护区及松嫩平原的扎龙自然保护区。

不过,东方白鹳生性敏感,还有些孤僻,不喜欢集群,对生活要求颇为“挑剔”。它们需要优质的天然湿地来提供充足的食物,还需要周边有环岛林提供筑巢的树木。它们不但要远离人为干扰,就连巢与巢之间都要有适当的空间距离,以保证“私密性”。

在过去的半个世纪,东方白鹳曾经经历过严重的生存危机。上世纪六七十年代,它们每年繁殖数量近1000只,但到了上世纪八九十年代,种群数量锐减,个别保护区每年仅有2~3 对繁殖,被国际自然保护联盟定为濒危种。郑海峰告诉《中国科学报》记者,在国家相关生态环境保护政策的背景下,东方白鹳种群数量有所恢复。

人为干预和气候变化的双重压力

东方白鹳的生存状况之所以经历巨大转变,是因为受到人类活动和气候变化的双重影响,栖息地质量严重下降。

郑海峰说,与1990年相比,21世纪初,东北地区天然湿地丧失逾57000余平方公里,其中大部分丧失的天然湿地被转化为农牧用地。以三江平原为例,与上世纪90年代相比,目前天然湿地的分布下降了50%以上,其中人类活动的贡献率接近40%。

这并不难理解,因为农业活动是三江平原天然湿地减少的主要原因。沼泽湿地大面积减少,破碎化程度加剧,尽管人工湿地面积大量增加——水稻田是人工湿地的重要组成部分,但由于东方白鹳这样的大型湿地水鸟对人为干扰非常敏感,很难适应越来越趋向于机械化作业的水稻田。对大型水鸟而言,适合生存的栖息地严重缩水。

不仅如此,郑海峰提到,还有相当部分自然湿地是受到气候变化的影响而消失的。而且,在国家施行湿地保护项目的政策下,土地利用变化对湿地水鸟的影响会有所下降,而气候变化的影响就可能逐渐增强。

实际上,排除人为干预,气候是控制湿地消长最根本的动力因素。中国科学院长春地理研究所对三江湿地消长与气候环境变化关系的研究指出,三江平原湿地的变化与气温变化呈负相关,与降水、湿度变化呈正相关。气温持续上升,降水减少,湿度下降,就会制约湿地发育,使湿地面积减少。现在,曾经气候“冷湿”的三江平原已经趋向于“暖干”。

郑海峰表示,值得注意的是,全球变暖在北半球高纬度地区最为凸显,升温速度最快,所以,生活在北半球中到高纬度地区的生物也被认为是受气候变暖影响最明显。

退耕还湿才是最有效的适应性对策

于是,湿地生态与环境重点实验室的研究团队,想要了解在未来气候变化的情景下,东方白鹳在三江平原的空间分布究竟会如何变化。

他们利用无线卫星跟踪定位技术与RS/GIS结合,最大熵的物种分布模型,以及专家决策,分析得到东方白鹳的适宜性生境。根据IPCC和实验室自己设定的不同的气候变化情景,他们计算得到的结果是,到2050年,A1B气候变化情境下,东方白鹳的适宜性生境面积将减少9362平方千米,线性变化情景下,适宜性生境面积减少6889 平方千米。

东方白鹳适宜性生境面积的减少,主要对这种湿地水鸟的筑巢地和觅食地会产生显著影响,进而导致东方白鹳种群数量降低。

不过,相较于绘制湿地水鸟空间适宜性及其在未来气候变化情景下的适宜性空间,郑海峰认为,最为重要的研究是如何提出正确的适宜性管理策略去应对未来气候变化,并核算应对气候变化的有效性。

现在,每到东方白鹳繁殖的季节,自然保护区内的保护专家有一项重要任务就是人工筑巢,招引东方白鹳前来“落户”。这种做法国内科学家最早是在上世纪80年代末吉林莫莫格自然保护区开始实践的,至今在三江平原的自然保护区内已经累计建有人工巢300多个。

郑海峰告诉《中国科学报》记者,“人工筑巢”是应对未来气候变化的策略之一,根据他们的研究,这种方法可以提高东方白鹳适宜性生境面积两倍以上。但这并非是最佳选择。

栖息地是东方白鹳回到自然,保证种群繁衍的基础,因此只有直接改善现有生境,让它们符合东方白鹳的生存要求,才能从根本上保护这一物种。

因此,建立自然保护区,退耕还湿,才是研究团队认为的最有效的适应性对策。前者可以提高适宜性生境面积6倍以上,后者甚至可以达到10倍以上。

“这表明,东北三江平原仍存在创造东方白鹳适宜性生境的潜力。但作为重要的商品粮产地,它与生物多样保护之间始终存在博弈。”郑海峰最后说。

 

《中国科学报》 (2017-05-12 第4版 自然)
 
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