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冰川融化水土流失,長江源區生態遭遇陣痛
來源:經濟參考報 時間:2020/12/11 7:59:04 用手機瀏覽

部分河段水質下降、冰川融化水土流失加劇、內湖咸水匯入長江北源楚瑪爾河……不久前,記者跟隨科考隊員,在平均海拔4000米以上的高原,行程2500多公里,目擊長江之源水文、水資源、河流泥沙、生態環境等方面正在悄然發生的深刻變遷。這已是長江水利委員會及其下屬長江科學院對長江源區連續10年的科學考察。

科學家們發現,由于人類活動加劇和高原暖濕化影響,長江源區生態系統正在發生深刻變化,“長江大保護從江源開始”,已是迫在眉睫的高質量發展課題。

10年科考初步摸清江源“家底”

長江水利委員會長江科學院水生態研究所博士李偉被稱為“高原漁夫”。2019年,他三上高原,在海拔4800多米的長江南源當曲上游設置5個樣點,開展魚類生態學監測,不僅發現一種名為小頭裸裂尻的魚類種群數量豐富,是長江源區的優勢魚種,而且找到高原魚類的越冬場、產卵場,揭開了這些高原魚類度過漫長寒冬的奧秘。

為此,李偉每次都要穿上防水服,帶上采集設備,下到冰冷的河水中觀察、采樣,甚至在零下30℃的河邊過夜。2019年4月,恰逢青海玉樹遭遇雪災,冰雪融化時間相對推遲一個月。“流著鼻涕,吹著呼嘯的冷風,忍著強烈的高原反應,還被藏在鞋子里的木蜂蜇傷,夜晚在零下30℃的野外過夜,大自然的殘酷讓我產生了強烈的恐懼。”回憶那一次科考經歷,李偉至今心有余悸,但他仍堅持一次次踏上高原,終于發現高原魚類的越冬場所。

在冬季零下30℃到零下40℃的氣溫下,長江源區許多河段“連底凍”,那么這些魚群如何過冬生息?李偉發現,有一些河段,在溫泉水的加熱作用下,冬季仍處于解凍狀態,還保持了一定的水溫,“聰明”的魚兒在河流冰封前,游到這些溫泉區過冬,第二年夏季來臨前,“洄游”產卵場,“生兒育女”,繁衍不息。原來,溫泉成了高溫魚類越冬場的“供暖器”。

李偉說:“掌握高原魚類關鍵棲息地的水文水動力特征,對認識江源水生生物多樣性、保護高原水生態系統有著重要意義。”

2020年,李偉又三上高原,對長江源區的魚類進一步開展研究,并成功實現了小頭裸裂尻的人工繁育實驗。“這意味著一旦江源發生環境突發狀況,我們可以迅速采取人工干預措施,修復水生生物生態。”長江科學院黨委書記吳志廣說。

長江源區位于青藏高原腹地,是長江流域最為重要和敏感的區域之一,科學界有著“江源打個噴嚏長江都要感冒”之說。江源地區人為干擾較少,是長江生態保護、全球氣候變化的“本底”。

然而,由于江源地區地形險峻復雜,氣候環境惡劣,高寒缺氧,不少地方屬人跡罕至的“無人區”。雖然自古以來,人們就在不斷追尋探索江源的奧秘,但一直連“長江有多長”“長江源自哪里”等問題都沒有明確答案。直至20世紀70年代,科學家通過艱苦的實地科考,才將長江源頭追溯到唐古拉山主峰各拉丹冬雪山西南側的沱沱河,使長江之“長”終于有了結論。

1976年夏和1978年夏,長江流域規劃辦公室先后兩次組織江源調查隊,深入江源地區,進行了詳盡的考察和研究,得出結論:長江源伸入青藏高原的唐古拉山和昆侖山之間,這里有大大小小十幾條河流,其中較大的有三條,即楚瑪爾河、沱沱河和當曲。三條河中,楚瑪爾河水量不大,冬季常常干涸,不能成為長江正源;當曲水量最大,而沱沱河最長,居于中間,由西向東入通天河,與長江干流流向一致,根據“河源唯遠”的原則,確定沱沱河為長江正源。

1978年1月13日,新華社公布考察結果:“長江的源頭不在巴顏喀拉山南麓,而是在唐古拉山主峰各拉丹冬雪山西南側的沱沱河;長江全長不止5800公里,而是6300公里,比美國的密西西比河還要長,僅次于南美洲的亞馬孫河和非洲的尼羅河。”自此,“長江成了世界第三長河流”方成為世人共識。

2010年,長江水利委員會組織近百人的隊伍,對長江源進行第三次綜合科學考察。考察隊員中,既有全國勘察設計大師、首席科學家、學術帶頭人,也有大批青年才俊。他們從水文、水資源、水生態、水環境、地理、冰川、氣象、地質及地球空間信息變遷等九個方面,為長江源區的保護規劃提供了重要依據。

從2012年開始,由長江委長江科學院主導,江源綜合科考進入常態化。長江科學院每年都要聯合多個部門,開展長江源區綜合科學考察,綜合科考內容涉及長江源區水文、水資源、水生態、水環境、水土保持、地質與地理空間信息等方方面面。迄今已經連續開展九年。

除了每年一度的綜合性科考,長江科學院專家們還常年開展分門別類的專項科考,有時一年要開展十多批次,有的隊員一年上高原七八次。在“無人無路無圖”的長江源區,科考隊員克服高寒缺氧、高原反應等重重困難,對長江源區自然生態環境各個方面情況進行深入調查、研究,并開展豐富的原位實驗,揭示了高原河流生態變化機制。

這是國內持續時間最長、涉及專業領域最廣泛的江源科學考察。通過持續的研究,一步步揭開了“亞洲水塔”“世界第三級”的神秘面紗,破譯了這塊“孕育”多條世界級河流的神奇高地的更多奧秘。

“主要是立足水利行業優勢,圍繞‘長江大保護’開展相關研究。”吳志廣說,10年基礎性研究和原位觀測,不僅形成了對江源的宏觀感性認知,還在江源地區的水資源、水生態、河道河勢、冰川雪線、水土保持、人類活動影響等領域積累了大量第一手基礎數據及資料,較全面地掌握了江源地區以水生態系統為主的生態環境變化規律及趨勢。

江源生態環境面臨深刻變化

2020年8月中旬,當科考隊來到位于各拉丹冬雪山東坡的崗加曲巴冰川時,無不感嘆:“變化太大了!”。這里是長江上游尕爾曲的源頭,海拔5300米。三年前,來到冰川之下,腳下站的地方還是一塊冰漬湖,水很清澈,冰川雄偉、壯觀。而今年,這里全是礫石,渾黃的冰下河水從雪山里奔騰而出,在冰川腳下匯聚成洶涌的河流。

“今年的科考,關鍵詞是變化。”長江科學院水環境研究所副總工程師趙良元告訴記者,“我們針對長江源區突出的冰川退縮、凍融侵蝕、湖泊擴張等生態環境問題開展重點調查,進一步掌握長江和瀾滄江源區的生態環境現狀、河流徑流泥沙輸移規律,測定關鍵水文要素的變化。”

通過連續近10年的觀測和實驗,長江科學院發現,長江源區生態系統正在發生全面深刻而持續性的變化。尤其是2016年以來,他們堅持問題導向,注重全面梳理長江源區需要解決的生態環境問題,深入了解氣候變化和人類活動影響下,長江源區生態環境現狀及變化趨勢。

通過考察發現,在全球氣候變化和人類活動的雙重影響下,雪線上升、冰川退縮、水土流失、荒漠化和草地退化等問題凸顯,已直接威脅長江源區乃至整個流域生態安全:

——暖濕化趨勢明顯。長江源區近百年來干濕交替速率明顯增強,近20年來整體呈現出暖濕化的趨勢,從2001年到2018年,相對于1956年至2000年,多年平均氣溫上升1.4℃,降水量增加11.5%。未來氣候變化預估表明,暖濕化趨勢還將進一步加劇。預計2021年至2050年,長江源區年降水量增加約9.8%,氣溫升高約2.2℃。

暖濕化帶來河流水量、含沙量的增大。在長江源區,所見全是洶涌渾濁的河水奔流而出,連源頭處也是濁浪濤濤的景象,許多山頂基本被草覆蓋,冰川退縮露出大片裸地,引起水土流失。

位于青海玉樹結古鎮巴塘河口的直門達水文站,扼守長江源頭干流通天河出口,是長江水利委員會最早設立的綜合性水文站點之一,至今已積累有64年連續長系列水文資料。數據顯示,2000年之后,直門達水文站徑流和輸沙呈持續增加趨勢。近10年來,徑流量、輸沙量較多年平均值分別偏大26.27%、29.40%。

——局部水質有惡化傾向。趙良元連續多年參加江源科考,每次都會采集大量河流水樣、底質、土壤,分析水質現狀與水化學特征。他說,廣泛的采樣分析表明,江源水質總體良好,普遍居于一類至二類之間,但個別區域也出現水質惡化的傾向,由于過度放牧等原因,超出環境承載量,氮磷含量甚至超出三類水的標準。比如在當曲現場調查發現,部分河段藻類繁殖,甚至水中漂浮的都是牛糞。

由于人類活動增強,修橋筑路等工程對魚類棲息地造成影響,魚類面臨資源縮減、棲息地被破壞的壓力。

——植被生態退化嚴重。氣溫升高導致局部沼澤濕地蒸散發量增加和凍土融化,導致土壤水分喪失和濕地退化,植物賴以生存的環境受到嚴重威脅。在長江南源當曲、正源沱沱河和北源楚瑪爾河,普遍可以看到多年凍土層遭到破壞、水土流失加速草場退化的情況。

隊員們發現,長江源區大面積沼澤失水而枯竭,草甸被揭開,露出下部的沙石,局部濕地嚴重退化,泥炭地干燥并裸露。調查發現,長江源頭區退化、沙化草地每年還以2.2%的速率發展,草場退化后,生產力急劇下降,毒雜草比例上升,鼠害猖獗,給當地畜牧業生產造成嚴重影響。

——水土保持壓力仍大。長江源區生態系統結構復雜、功能脆弱,獨特的自然條件,加上不合理的人類活動,特別是草原過度放牧、亂采濫挖等行為,導致經濟社會發展與生態環境之間的矛盾突出,造成水土流失、水源涵養能力下降、生物多樣性下降等問題。

總體來說,實施三江源生態保護工程以來,通過推進退耕退牧還草、鼠害防治、草地圍欄、人工草地建設和天然草地改良、沙漠化防治、黑土灘治理、封山育林等項目,有效遏制了保護區生態環境惡化勢頭,水體與濕地生態系統整體有所恢復,但現在還沒有獲得根本性扭轉,局部水土流失風險仍然較大。

考察發現,新出現的生態環境問題主要包括凍土環境退化、植被退化、凍融侵蝕和土地荒漠化等。在解凍消融期,凍融侵蝕強烈,易形成暫時性洪流,威脅下游的泥沙輸移和生態環境。因此,長江源區水土流失防治形勢依然很嚴峻。

——湖泊面積擴張。與冰川萎縮相反,通過遙感影像監測發現,長江源區湖泊面積普遍增加。1990年至2019年,長江源區15個面積大于10平方公里的湖泊面積總體表現為擴張的變化趨勢。各拉丹冬雪山冰川面積呈收縮趨勢,與周邊湖泊面積呈負相關關系。

位于玉樹藏族自治州治多縣的錯達日瑪湖,2000年左右湖泊面積僅50平方公里,到2019年已接近100平方公里,年平均增長率超過2%。位于可可西里的四個內陸湖泊卓乃湖、庫賽湖、海丁諾爾湖和鹽湖水位上升,經由古河道連成一片,其中鹽湖面積自2011年以來已擴大四倍。

目前,鹽湖水已經人工引流注入長江北源楚瑪爾河,鹽湖湖面穩定在一個可控的范圍內。但是,鹽湖咸水注入長江源流后,會不會造成新的變化、帶來哪些新的影響尚不可知。

全面推進江源科學研究與生態保護

吳志廣說,“長江大保護”需要從長江源開始,保護長江源是讓母親河永葆生機活力的具體實踐,是建設幸福長江的現實需要。“源頭之于長江,好比大腦之于人體一樣,牽一發而動全身,保護好源頭生態系統對長江整體保護具有舉足輕重的作用。”

長江源區生態系統結構相對簡單,生態環境脆弱,抗逆性差。基于歷年考察成果,針對長江源區生態環境保護,圍繞長江源區經濟社會高質量發展,著眼于提高長江源區以及三江源區生態保護的科技支撐能力和監管水平,專家們提出加強體制機制建設、加強綜合能力建設、加強重大問題研究和成果應用、嚴控人為活動等“三加強一嚴控”建議。

——加強橫向生態補償等體制機制建設,構建上中下游“責任共擔,利益共享,合作共治”的江源生態保護長效機制,為江源保護提供制度保障。

良好的江源生態是長江流域生態安全的保障。專家認為,要著眼生態系統整體性和長江流域系統性,把長江流域生態環境保護作為一項系統工程,樹立生態環境協同保護的理念,從保護修復江源生態環境的共同使命出發,協調好流域與區域、當前利益與長遠利益的關系,強化區域規劃與長江流域綜合規劃、通天河及長江源區綜合規劃等的有序銜接,統籌推進長江源區山水森田湖草系統治理,實現生態環境保護成效的最大化。

——加強監測能力、信息化和人才隊伍等綜合能力建設,構建江源水文、水環境、水生態和空間信息等天地一體化監測體系,為強化雪山冰川、湖泊濕地和河流保護提供數據支撐。

為全面掌握長江源區水資源、水環境、水生態、水土流失狀況,針對目前水文站點明顯不足、水生態監測站點基本空白、冰川雪山監測體系尚未建立等問題,他們建議要全面提升長江源區整體監測能力與水平,建立源頭冰川雪山空地立體監測體系。

2016年,長江科學院在三江源核心區的青海省雜多縣建起固定的野外科學考察基地。這也是長江源區僅有的原位科學研究基地。目前長江科學院已經在此開展高原水土流失、草地生態系統等多項模擬實驗。

吳志廣建議,在此基礎上組建長江治理與保護國家重點實驗室和長江水生態系統國家野外科學觀測研究站,系統開展長江源區水資源、水環境、水生態及水土流失防治研究,著力研究解決長江源區資源環境承載力、綠色發展途徑等方面問題,為“長江大保護”和三江源國家公園建設提供科技支撐和優化示范模式。

——加強江源保護基礎問題考察研究,持續開展江源科學考察,為制定切實可行的江源生態環境保護和恢復措施提供科學依據。

“三江源是全球氣候及生態環境變化響應的敏感區,同時也是亞洲主要河流水系的發源地,其變化的一舉一動著實關聯著全球的變化。”長江科學院副總工程師譚德寶認為,科考的意義在于掌握該地區自然生態的變化狀況,分析其內在的機理機制,才能進一步深入探究如何深刻影響整個流域乃至全球生態變化大趨勢,為精準應對全球氣候變化找準科學依據。

針對目前對長江源區生態環境現狀與演變趨勢研究仍然嚴重不足的現狀,建議在國家層面設立三江源區保護研究基金,以現有科考平臺為基礎,聯合國家、部委及省市各方科研力量,通過資金、平臺、人才的整合與聚集,共同推進三江源保護基礎研究。

在加強重大問題研究的同時,要加大水資源保護、水環境治理、水生態修復、水土流失防治以及生態產品價值實現等方面的科研成果推廣轉化與示范應用,為江源保護提供強有力的科技支撐。

——嚴控人為活動強度,對外流入源人口、阻隔河流工程建設、改變河流形態平面形態活動、修建高等級公路、超載畜牧等實施嚴控,為江源生態環境自然恢復創造條件。

近年來,外來人員入源情況頻繁,屢有人身安全事故發生,也給源區生態環境造成威脅。一些團隊借科考之名,進入保護區行探險、穿越之實的行為也屢有發生。吳志廣認為,江源科考是江源保護的基礎,但必須堅持敬畏大自然、不搞大旅游的理念,嚴控進入源區的個人和團隊數量,禁止自然訪客進入核心保育區和生態保育修復區,強化科學考察預約制度,對進入核心保育區和生態保育修復區的要從嚴審查考察計劃,杜絕“科考旅游”等行為的發生。

同時建議遵循差異化保護原則,實施核心保育區禁牧、生態保護修復區休牧與劃區輪牧、傳統利用區合理控制載畜量等制度,實現牧業綠色高質量發展與生態環境保護有機統一。

 



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