洞庭湖，“長江之腎”；濕地，“地球之腎”。三峽工程運(yùn)行十年來，長江和洞庭湖的關(guān)系發(fā)生了根本性的變化，這給國際重要濕地洞庭湖帶來了哪些改變？ 

　　洞庭湖水量減少 地下水位有明顯變化 

　　“過去對影響洞庭湖濕地植被格局的研究多集中于泥沙淤積，對水位變化的研究較少，因為洞庭湖的歷史就是大量泥沙淤積所誘發(fā)的?！敝锌圃簛啛釒мr(nóng)業(yè)生態(tài)所研究員謝永宏告訴記者，雖然他們已經(jīng)知道水是決定濕地格局的重要因素，但究竟是水的什么因素決定，如何調(diào)控，尚不清楚。 

　　據(jù)介紹，老一輩科學(xué)家曾提出假設(shè)，濕地植物分布可能與淹水時間有關(guān)，但缺少證據(jù)。2010年，謝永宏團(tuán)隊在大量實地調(diào)查分析后初步確認(rèn)，地下水埋深很可能是影響濕地群落分布的關(guān)鍵因子。 

　　觀測數(shù)據(jù)顯示，近年來洞庭湖水量減少，地下水位有明顯變化。而這正是三峽工程和氣候變化等因素綜合所帶來的影響之一。 

　　為進(jìn)一步收集證據(jù)，自2011年起，研究人員歷時兩年，沿洞庭湖設(shè)置了19條樣帶，針對荻、苔草、虉草、辣蓼4種群落的植被組成和群落特征展開跟蹤調(diào)查。 

　　分析結(jié)果表明，洞庭湖濕地植被格局是多因子綜合影響的結(jié)果，以地下水位最為重要，物理因子次之，化學(xué)影響相對較小。 

　　2012年開始，在新啟動的“973”課題支持下，研究人員通過遙感數(shù)據(jù)結(jié)合DEM（數(shù)字高程模型）地形圖進(jìn)行分析后再次確認(rèn)，影響洞庭湖濕地植物群落分布的關(guān)鍵環(huán)境因子正是水位和植物高程的變化。 

　　“我們通過DEM高程地形圖，將水位轉(zhuǎn)化成了淹水時間，發(fā)現(xiàn)淹水時間的變化和植被分界點(diǎn)的變化是高度一致的?！敝x永宏說，“這個結(jié)果與大量野外調(diào)查統(tǒng)計分析的結(jié)論沒有矛盾，而是相互驗證了。” 

　　東洞庭草洲持續(xù)擴(kuò)張 濕地群落維持“正向演替” 

　　“漲水為湖，退水為洲”，洞庭湖濕地就在這年復(fù)一年的漲退之間呼吸生存。與多數(shù)大湖不同，作為長江中游最重要的通江湖泊之一，洞庭湖上承湘資沅澧四水，下以四口接通長江，就像一個緩沖氣囊，水量變化受外界影響波動極大。豐水時節(jié)，絕大多數(shù)草洲被湖水淹沒，到了冬春季，又大面積露出。 

　　2003年三峽工程運(yùn)行后，不少學(xué)者曾預(yù)測，由于長江上游帶來的泥沙淤積得到遏制，洞庭湖庫容將停止萎縮，水面將擴(kuò)大，而洲灘濕地面積將縮小，濕地生物群落很可能出現(xiàn)生態(tài)學(xué)上的“逆向演替”。 

　　然而，中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)所的最新調(diào)查卻顯示，從1989年至2011年，東洞庭湖草洲面積持續(xù)增加，20余年間增加了305平方公里，從不到湖盆面積的一半擴(kuò)至三分之二，且三峽運(yùn)行后的增長趨勢未發(fā)生大的變化。 

　　“這意味著，洞庭湖濕地仍在發(fā)生著‘正向演替’。”謝永宏告訴記者。 

　　為何在泥沙淤積大幅減少后，濕地面積仍在增加呢？這與洞庭湖水位降低有關(guān)。據(jù)了解，在三峽工程建成以前，草洲擴(kuò)張主要緣自泥沙淤積，但之后的驅(qū)動因素發(fā)生了改變。特別是從2006年開始，洞庭湖進(jìn)入水位低值期，連續(xù)三年低于多年平均值25.26米。因此，盡管湖床淤積速度放緩，水位的降低仍使得大量草洲在枯水期浮出水面。 

　　“2000年前我們看到的是水位一直在抬升。實際原因并不是水量在增加，而是泥沙淤積使得湖盆抬起來了。但緊接著，2000年以后水位往下走，卻是水量真的在往下走，而且現(xiàn)在這一趨勢沒法遏制。”謝永宏說。 

　　“三峽工程運(yùn)行后，低水位濕地的淹水時間明顯縮短，驅(qū)動著植被格局發(fā)生變化?！毖芯堪l(fā)現(xiàn)，2000年以前，草洲高程只要不低于24米，就能保證一定時間的出露。2000年以后，這一高度逐漸降至23米以下。草洲分布的最低高程緩慢下移，從23.5米下降為22.44米。 

　　平均水位持續(xù)降低 脅迫濕地植被向湖心遷移 

　　中科院洞庭湖濕地生態(tài)系統(tǒng)觀測站，就坐落在東洞庭湖核心區(qū)的大堤外側(cè)。站在大堤上向湖心望去，只見近岸楊柳低垂，蘆葦叢生；遠(yuǎn)處則是被湖水分割的一塊塊草洲和泥灘，波光瀲滟間，依稀可見雁鴨成群，運(yùn)氣好還能捕捉到或躡腳涉水或垂足佇立的白鷺倩影，植被空間格局呈現(xiàn)出明顯的帶狀分布特點(diǎn)。 

　　“從生態(tài)上講，水位下移對某些生物是有利的，但時間不能太長。”謝永宏分析說，水位短暫下移，使露出的洲灘面積增加，有利于某些候鳥的覓食和棲息，比如喜食植物嫩莖葉的小白額雁。 

　　然而，隨著濕地地下水位的降低、總淹水時間縮短，植物在高度上的分布逐漸發(fā)生了變化。 

　　蘆葦，這種競爭力極強(qiáng)的濕地植物，過去多沿湖岸分布?，F(xiàn)在，為了追逐水分，蘆葦開始往更低處的草洲生長，擠占了苔草的空間。 

　　“上世紀(jì)80年代的時候，東洞庭湖的苔草有300多平方公里，現(xiàn)在只剩下了100多平方公里，都去哪兒了？大部分都被蘆葦擠走了?！敝x永宏說。 

　　淹水時間的變化控制了草洲的空間分布，而草洲空間分布的變化，使候鳥也跟著遷移。“2008年以前這里的候鳥更多，后來逐漸轉(zhuǎn)移到了丁字堤，現(xiàn)在更多的鳥跑到團(tuán)洲那邊去了，因為那里沖出的洲灘比較大，苔草量豐富。”站在樣地的控制試驗臺上，謝永宏對這一帶爛熟于心。 

　　丁字堤和團(tuán)洲兩地，在方位上更靠近內(nèi)湖。 

　　在洞庭湖里，研究人員還搭建起了一個模擬試驗臺，按0至1.5米四種高度分別圍成12個方塊，忠實地記錄著水位高程變化對植被生長的影響。 

　　記者看到，在不到10平方米的方格子里，兩年前同時種下的苔草，現(xiàn)已呈現(xiàn)出不同的格局。種的時候大部分是短尖苔草，現(xiàn)在較高方塊有單性苔草等開始發(fā)展，“這意味著隨著水位下移，不同物種競爭力和資源獲取能力發(fā)生了變化，將導(dǎo)致植被格局的改變”。 

　　灘地面積增加 為外來物種入侵提供可乘之機(jī) 

　　隨著水位下移，大量灘地露出，極大刺激了人類開發(fā)利用的愿望，使?jié)竦馗窬洲D(zhuǎn)變進(jìn)一步加劇。近年來，楊樹被人們大量引種至濕地邊緣，使蘆葦曾經(jīng)的“霸主”地位也逐漸喪失?！皸顦涑苫詈?，把原本挨著岸邊生長的蘆葦往湖心趕，但鳥是不喜歡蘆葦?shù)摹！?nbsp;

　　就這樣，楊樹驅(qū)趕蘆葦，蘆葦驅(qū)趕苔草，把苔草漸漸趕到了水邊，生存空間日益逼仄。等人們意識過來，楊樹已在洞庭湖濕地上種下了數(shù)百萬畝，以至于不久前，政府又開始大片砍伐楊樹。 

　　濕地植物間你追我趕的趨勢已被謝永宏團(tuán)隊的調(diào)查數(shù)據(jù)印證。近20年來，在東洞庭湖草洲面積總體擴(kuò)大的同時，植被結(jié)構(gòu)也改變了，“楊樹面積在擴(kuò)大，蘆葦面積沒有變，苔草面積在萎縮”。 

　　事實上，包括濕地在內(nèi)，任何生態(tài)系統(tǒng)都有一個適應(yīng)環(huán)境、達(dá)到新平衡的過程。已有研究表明，新發(fā)育的洲灘經(jīng)10年左右，生物量和多樣性指數(shù)將趨于穩(wěn)定，再往后，便被生物間的競爭優(yōu)勢所取代。 

　　然而，如果上述競爭優(yōu)勢是在人力作用下強(qiáng)制產(chǎn)生的，原本漫長的群落適應(yīng)過程無疑將驟然加速。在這有時不可逆的過程中，適應(yīng)不了的物種便有消亡的風(fēng)險，人類必須慎之又慎。 

　　(轉(zhuǎn)載中國科學(xué)報)