【中國科學網】讓衰退濕地重獲生命力


揭牌儀式
現場考察
牛心套保國家濕地公園的蘆葦水面面積達到33平方公里,濕地集中連片,濕地率達79%,水深一般在1~2米。中科院東北地理所的濕地基地,就位于這片美麗的蘆葦蕩之中。
在吉林省大安市西南部,有一片面積達42平方公里的廣闊土地。昔日,它曾經是一片蘆葦蕩,后來又變成干涸的荒地,用來放牧牛羊。最終,在中科院東北地理所科研人員的努力下,昔日的衰退濕地重新獲得生命力。
如今,它也已經成為中科院東北地理所、吉林省林業廳共建的“濕地恢復與合理利用研究示范基地”(以下簡稱濕地基地),成為中國工程院院士劉興土團隊進行科研的野外工作臺站。
5月中旬,《中國科學報》記者來到吉林的牛心套保國家濕地公園,對這個基地進行了深入采訪。
衰退的濕地
套保,蒙古語是連綿的土包子土崗子的意思,牛心,牛的心臟。兩個詞語合起來就是狀如牛心樣的土山,是用來形容泡子中間那座最大的土山的。
目前,牛心套保國家濕地公園的蘆葦濕地面積達到33平方公里,濕地集中連片,濕地率達79%,水深一般在1~2米。中科院東北地理所的濕地基地,就位于這片美麗的蘆葦蕩之中。
5月,東北大地進入初夏。氣溫開始上升到25度以上,在濕地基地內,蘆葦開始慢慢滋長,到處一片蔥綠。盡管還沒有達到蘆葦遮天蔽日的地步,但已經有一種關外江南的感覺。
這塊難得的濕地,幾經波折,命運多舛。
從地理位置來說,牛心套保南面是東溝林場的濤濤林海,東面、北面包圍在舉世聞名的姜家甸大草原中。建國之后,它曾經成為一片國營葦場,上百人在此對蘆葦進行科學種植、養護、改良。
濕地公園工作人員韓忠海向《中國科學報》記者介紹,上世紀末,隨著生態環境的變化,這片濕地曾經逐漸干涸。很多員工開始在這片荒地放牧牛羊,甚至種植農作物,由于干旱缺水,很多蘆葦塘都退化成了白花花的堿斑地。
“最后,還是要感謝中科院東北地理所的劉興土院士,是他們的團隊拯救了這片土地。”韓忠海介紹,在一次偶然的機會中,他前往附近某水稻種植區域進行取經,巧遇中科院東北地理所的科研人員, 便邀請他們來此指導。
“科研人員來了之后,說這么好的土地,這么大面積的濕地,不能浪費了。”韓忠海對此記憶猶新,此后,劉興土團隊專程來此進行考察。
劉興土帶領的科研團隊從2003年開始,對嚴重退化的牛心套保蘆葦濕地進行了生態恢復與合理利用研究,提出了科學系統的解決方案。此后,隨著當地政府引洮兒河水灌溉濕地,牛心套保迎來了全新的發展機遇。
一晃十年。 2013年9月17日,在葦海蕩漾的美景中,中國科學院東北地理與農業生態研究所與吉林省林業廳在牛心套保共同建立了濕地研究示范基地。
復合生態工程
在過去很長的一段時間內,濕地的保護和合理的開發利用始終存在著一些矛盾。濕地面積的減少和功能的退化,降低了對農業的支持和保障作用。同時,不科學的農業生產又增加了對濕地保護的壓力。為此,深入開展濕地與農業的研究,至關重要。
“簡單來說,我們在這里做的工作,就是應用生態學的生物共生與物質循環原理,建立了葦—魚(蟹)—稻復合生態工程模式。”劉興土團隊成員、東北地理所科研人員張繼濤向《中國科學報》記者這樣表示。
這種復合生態工程模式的優勢,在于恢復后的蘆葦濕地和重度鹽堿地改造后的水稻田可以為魚、蟹提供餌料資源,魚、蟹可攝食與蘆葦爭肥爭空間的雜草和危害蘆葦的害蟲,魚、蟹的糞便可增加肥源,其攝食活動又可疏松土壤,促進蘆葦地下莖發育,從而提高蘆葦的產量與質量。而且蘆葦田中大量的沉水植物還為魚、蟹提供良好的繁殖、避敵場所。
“特別值得一提的是,我們使用的水稻是經過改造的耐鹽堿高產水稻,能夠適應當地的環境。此外, 在水源充足的鹽堿地種水稻也是一項有效的改良措施,種植水稻后,通過長時間淹灌和排水,土壤中的鹽分就可以被淋洗和排出。”張繼濤說。
經過多年的實驗,牛心套保的蘆葦塘現在已經水草肥美,魚蟹滿塘,年產河蟹20多萬公斤,年產值達1000多萬元。這也帶動了周邊農民致富,蘆葦塘由30多戶農民承包,每年收入在10萬元至50萬元不等。
“每年九月,成熟期的河蟹就爬上塘堤,用網兜圍住就打撈好了,對蘆葦塘不會造成破壞。”韓忠海指出,“和稻田養蟹不同,濕地里的螃蟹沒有化肥農藥的污染,屬于綠色食品。”
科技的力量,一旦經過合理規劃,便讓濕地重新恢復了舊日的容顏。
探索濕地與農業共同發展
濕地基地發揮的作用,遠比當初人們想象中的要更大。
劉興土團隊在大安市牛心套保葦場建立了退化蘇打鹽堿濕地恢復示范區5萬畝,蘆葦收割產量由不足80kg/畝提高到200kg/畝(最高1200kg/畝),蟹產量4.06萬kg,魚產量13.3萬kg,水稻產量4.6萬kg。
此外,濕地生態功能增強,生長期內濕地蒸散量597.1mm高于水面1倍以上,年碳儲量1689.95gC/m2,對農田退水中全氮與全磷凈化率64%以上、除草劑凈化率65%~81%,野生動物種類增加90%、達144種,丹頂鶴、東方白鸛等16種國家Ⅰ級和Ⅱ級重點保護鳥類重新回歸,體現了良好的生態與社會效益。
吉林省濕地辦的負責人指出,牛心套保濕地基地的建立,為吉林省西部退化濕地恢復與合理利用提供了示范,“開啟了我省濕地保護與合理利用,大力發展濕地經濟的新篇章”。
科研人員在濕地基地的工作,不但要搞科研,還要對當地職工進行技術培訓。據介紹,2006年,東北地理所的科研人員就對職工進行養蟹的技術培訓,當年有3戶職工養蟹。中科院派技術人員現場指導,到秋天3戶職工養蟹成功,收入超萬元。
“職工看到了養蟹的經濟效益,從2007年開始,養蟹隊伍逐漸擴大,至2013年養蟹面積達到 5萬畝。”韓忠海介紹,牛心套保近年以來的發展,濕地基地的科研人員發揮了巨大的作用。
張繼濤指出,濕地基地的建立,對于吉林省其他地區的濕地保護和發展有著非常典型的指導意義。
近年來,由于氣候和人為等多種因素作用、吉林省西部濕地面積銳減,大面積的天然濕地退化、鹽堿化,造成生態環境的惡化,數據顯示松嫩平原吉林省西部鹽堿化濕地面積59.9萬公頃,近50年許多天然濕地已退化為堿斑地,而且這一惡化趨勢仍然嚴峻。
“因此,加強濕地保護,維護濕地生態系統的生態特性,最大限度地發揮濕地生態系統各種功能和效益的意義重大。濕地的可持續利用必須以濕地保護為前提,而濕地保護也離不開可持續利用。”張繼濤指出,展望未來,劉興土團隊、東北地理所的濕地恢復與濕地農業學科組科研人員將不斷探索濕地與農業共同發展新模式,同時力爭取得更大的突破。(彭科峰 孫曉東)
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