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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

科普小知识2021-08-14 07:16:09
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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

我们的记者胡

这也是湿地水鸟从南方回来在北方越冬繁殖的季节。专家们正忙着在三江平原东北部的自然保护区为珍稀的东方白鹳筑巢,以吸引它们“定居”。

半个多世纪以来,这种湿地水鸟的数量急剧减少。一方面,它受到土地使用变化的影响。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加。如果全球气候持续变暖,东方白鹳栖息地的时空分布将会如何变化?能否找到适应性对策来有效保护它们?

湿地水鸟是湿地生态系统健康的标志

湿地是地球上最重要的生态系统之一。它为20%的已知物种提供了生存环境,并享有“地球之肾”的美誉。在中国,东北地区是中国最丰富的湿地资源。主要包括三江平原和松嫩平原的沼泽、湖泊和湿地,以及大兴安岭、小兴安岭和长白山的森林湿地。

那里生活着大量的湿地水鸟,包括珍稀物种如丹顶鹤、白头鹤、东方白鹳、黑鹳和中国秋沙鸭。它们中的一些筑巢并繁殖,而另一些在迁徙路线上把它作为一个极好的中继站。

越来越多的普通人和鸟类爱好者来到湿地观鸟,这使得湿地旅游项目更加热闹。事实上,除了观赏价值外,湿地水鸟,尤其是大型珍稀水鸟,对湿地本身具有重要的生态价值。

据中科院东北地理与农业生态研究所副研究员郑海峰和湿地生态与环境重点实验室主任郑海峰介绍,湿地水鸟是湿地生态系统健康的标志,在维持湿地生态系统平衡方面发挥着重要作用。

在湿地生态系统中,大型珍稀水鸟是*群落类型,主要在整个食物链中充当捕食者。他们会优先考虑鱼,有时是老鼠、青蛙和昆虫,或者植物种子、叶子和根。他们良好的生活条件也意味着整个湿地生态系统的完整性。

同时,对于湿地植物来说,水鸟在湿地植物的繁殖和演替过程中起着中介作用。它们可以携带植物种子来帮助植物传播、繁殖和演替。

中国有264种湿地水鸟。东方白鹳是国家一级保护动物,长喙高脚,黑白相间的翅膀,优美的姿态,是大型湿地水鸟的典型代表。郑海峰说,每年三月,它们从南方回来越冬,春天是它们的繁殖季节。繁殖地主要集中在红河、兴凯湖、珍宝岛、挠力河、三江等三江平原自然保护区和松嫩平原扎龙自然保护区。

然而,东方白鹳天生敏感,有些是孤僻的。他们不喜欢群居,对自己的生活需求非常“挑剔”。他们需要高质量的自然湿地来提供充足的食物,同时需要周围的岛屿森林来提供筑巢的树木。它们不仅需要远离人类的干扰,还需要在巢穴之间有适当的空间距离,以确保“隐私”。

在过去的半个世纪里,东方白鹳经历了一场严重的生存危机。在上世纪六七十年代,它们的繁殖数量接近每年1,000只,但在上世纪八九十年代,数量急剧下降,在一些被国际自然保护联盟列为濒危物种的保护区,每年只有2至3对繁殖。郑海峰告诉《中国科学》记者,在国家相关生态环境保护政策的背景下,东方白鹳种群已经恢复。

人类干预和气候变化的双重压力

东方白鹳生活条件的巨大变化是由于人类活动和气候变化的双重影响导致栖息地质量严重下降。

郑海峰说,与1990年相比,21世纪初,中国东北地区丧失了57000多平方公里的天然湿地,其中大部分被改造成了农牧用地。以三江平原为例,与20世纪90年代相比,自然湿地的分布减少了50%以上,其中人类活动的贡献率接近40%。

这不难理解,因为农业活动是三江平原自然湿地减少的主要原因。沼泽湿地大面积减少,破碎化程度增加。尽管人工湿地的面积已大幅增加——稻田是人工湿地的重要组成部分,但大型湿地水鸟(如东方白鹳)对人类干扰非常敏感,难以适应日益趋向机械化作业的稻田。对于大型水鸟来说,适合生活的栖息地已经严重萎缩。

不仅如此,郑海峰还提到,由于气候变化的影响,不少自然湿地已经消失。此外,在实施湿地保护项目的国家政策下,土地利用变化对湿地水鸟的影响将会减少,而气候变化的影响可能会逐渐增加。

事实上,排除人类干预,气候是控制湿地生长和衰退的最根本的驱动因素。中国科学院长春地理研究所在研究三江湿地的消长与气候和环境变化的关系时指出,三江平原湿地的变化与温度的变化呈负相关,与降水和湿度的变化呈正相关。如果气温继续上升,降水量减少,湿度降低,湿地发展将受到限制,湿地面积将减少。现在,一度“寒冷潮湿”的三江平原已经趋向于“温暖干燥”。

郑海峰说,值得注意的是,全球变暖在北半球高纬度地区最为突出,变暖速度最快。因此,生活在北半球中高纬度地区的生物也被认为受气候变暖的影响最大。

退耕还林是最有效的适应性对策。

因此,湿地生态与环境重点实验室的研究团队希望了解在未来的气候变化情景下,三江平原东方白鹳的空间分布将会发生怎样的变化。

他们利用无线卫星跟踪定位技术结合遥感/地理信息系统、最大熵物种分布模型和专家决策分析东方白鹳的适宜栖息地。根据IPCC和实验室自身设定的不同气候变化情景,他们的计算结果是,到2050年,在A1B气候变化情景下,东方白鹳的适宜栖息地面积将减少9362平方公里,在线性变化情景下,适宜栖息地面积将减少6889平方公里。

东方白鹳适宜栖息地面积的减少将对该湿地水鸟的筑巢和觅食地产生重大影响,从而导致东方白鹳种群数量的减少。

然而,与绘制湿地水鸟的空间适宜性及其在未来气候变化情景下的适宜性空间相比,郑海峰认为最重要的研究是如何提出正确的适宜性管理策略来应对未来的气候变化,并计算应对气候变化的有效性。

现在,每当东方白鹳繁殖的季节,自然保护区的保护专家就有一项重要任务,那就是人工筑巢,吸引东方白鹳“定居”。20世纪80年代末,国内科学家在吉林省莫莫格自然保护区首次实践了这种做法。到目前为止,三江平原自然保护区已建有300多个人工鸟巢。

郑海峰告诉《中国科学》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,这种方法可以使东方白鹳的适宜栖息地面积增加两倍以上。但这不是最好的选择。

栖息地是东方白鹳回归自然和确保种群繁殖的基础。因此,只有直接改善现有栖息地,使其满足东方白鹳的生存要求,才能从根本上保护这一物种。

因此,建立自然保护区和退耕还林是研究小组认为最有效的适应性对策。前者可使适宜生境面积增加6倍以上,而后者甚至可达10倍以上。

“这表明三江平原东北部仍有潜力为东方白鹳创造合适的栖息地。但作为一个重要的商品粮产区,它与生物多样性保护之间始终存在着博弈郑海峰最后说道。

东方白鹳遭遇气候危机:退耕还湿才是最有效对策

东方白鹳遭遇气候危机:退耕还湿才是最有效对策

《中国科学日报》(第四版《自然》,2017年5月12日)