部分河段水質(zhì)下降,、冰川融化水土流失加劇,、內(nèi)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(tài)環(huán)境等方面正在悄然發(fā)生的深刻變遷。這已是長江水利委員會及其下屬長江科學(xué)院對長江源區(qū)連續(xù)10年的科學(xué)考察,。
趙乃育 繪
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),,由于人類活動加劇和高原暖濕化影響,長江源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)正在發(fā)生深刻變化,,“長江大保護從江源開始”,已是迫在眉睫的高質(zhì)量發(fā)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(xué)院水生態(tài)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(dāng)曲上游設(shè)置5個樣點,開展魚類生態(tài)學(xué)監(jiān)測,不僅發(fā)現(xiàn)一種名為小頭裸裂尻的魚類種群數(shù)量豐富,,是長江源區(qū)的優(yōu)勢魚種,,而且找到高原魚類的越冬場、產(chǎn)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(shè)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(zāi),,冰雪融化時間相對推遲一個月,。“流著鼻涕,,吹著呼嘯的冷風(fēng),,忍著強烈的高原反應(yīng),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(chǎn)生了強烈的恐懼?!被貞浤且淮慰瓶冀?jīng)歷,,李偉至今心有余悸,但他仍堅持一次次踏上高原,,終于發(fā)現(xiàn)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(qū)許多河段“連底凍”,,那么這些魚群如何過冬生息,?李偉發(fā)現(xiàn),有一些河段,,在溫泉水的加熱作用下,,冬季仍處于解凍狀態(tài),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(qū)過冬,第二年夏季來臨前,,“洄游”產(chǎn)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(guān)鍵棲息地的水文水動力特征,對認(rèn)識江源水生生物多樣性,、保護高原水生態(tài)系統(tǒng)有著重要意義,。”
2020年,,李偉又三上高原,,對長江源區(qū)的魚類進一步開展研究,并成功實現(xiàn)了小頭裸裂尻的人工繁育實驗,?!斑@意味著一旦江源發(fā)生環(huán)境突發(fā)狀況,我們可以迅速采取人工干預(yù)措施,,修復(fù)水生生物生態(tài),。”長江科學(xué)院黨委書記吳志廣說,。
長江源區(qū)位于青藏高原腹地,,是長江流域最為重要和敏感的區(qū)域之一,科學(xué)界有著“江源打個噴嚏長江都要感冒”之說,。江源地區(qū)人為干擾較少,,是長江生態(tài)保護、全球氣候變化的“本底”,。
然而,,由于江源地區(qū)地形險峻復(fù)雜,氣候環(huán)境惡劣,,高寒缺氧,,不少地方屬人跡罕至的“無人區(qū)”。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(jì)70年代,,科學(xué)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(cè)的沱沱河,使長江之“長”終于有了結(jié)論,。
1976年夏和1978年夏,長江流域規(guī)劃辦公室先后兩次組織江源調(diào)查隊,,深入江源地區(qū),,進行了詳盡的考察和研究,,得出結(jié)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(dāng)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(dāng)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(jù)“河源唯遠(yuǎn)”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(jié)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(cè)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,?!弊源耍伴L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(xué)考察,??疾礻爢T中,既有全國勘察設(shè)計大師,、首席科學(xué)家,、學(xué)術(shù)帶頭人,也有大批青年才俊,。他們從水文,、水資源、水生態(tài),、水環(huán)境,、地理,、冰川、氣象,、地質(zhì)及地球空間信息變遷等九個方面,,為長江源區(qū)的保護規(guī)劃提供了重要依據(jù)。
從2012年開始,,由長江委長江科學(xué)院主導(dǎo),,江源綜合科考進入常態(tài)化。長江科學(xué)院每年都要聯(lián)合多個部門,,開展長江源區(qū)綜合科學(xué)考察,,綜合科考內(nèi)容涉及長江源區(qū)水文、水資源,、水生態(tài),、水環(huán)境、水土保持,、地質(zhì)與地理空間信息等方方面面,。迄今已經(jīng)連續(xù)開展九年。
除了每年一度的綜合性科考,,長江科學(xué)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(qū),,科考隊員克服高寒缺氧、高原反應(yīng)等重重困難,,對長江源區(qū)自然生態(tài)環(huán)境各個方面情況進行深入調(diào)查,、研究,并開展豐富的原位實驗,,揭示了高原河流生態(tài)變化機制,。
這是國內(nèi)持續(xù)時間最長、涉及專業(yè)領(lǐng)域最廣泛的江源科學(xué)考察,。通過持續(xù)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(yè)優(yōu)勢,,圍繞‘長江大保護’開展相關(guān)研究?!眳侵緩V說,,10年基礎(chǔ)性研究和原位觀測,不僅形成了對江源的宏觀感性認(rèn)知,,還在江源地區(qū)的水資源,、水生態(tài),、河道河勢、冰川雪線,、水土保持、人類活動影響等領(lǐng)域積累了大量第一手基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及資料,,較全面地掌握了江源地區(qū)以水生態(tài)系統(tǒng)為主的生態(tài)環(huán)境變化規(guī)律及趨勢,。
江源生態(tài)環(huán)境面臨深刻變化
2020年8月中旬,當(dāng)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(guān)鍵詞是變化,。”長江科學(xué)院水環(huán)境研究所副總工程師趙良元告訴記者,,“我們針對長江源區(qū)突出的冰川退縮,、凍融侵蝕、湖泊擴張等生態(tài)環(huán)境問題開展重點調(diào)查,,進一步掌握長江和瀾滄江源區(qū)的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀,、河流徑流泥沙輸移規(guī)律,測定關(guān)鍵水文要素的變化,?!?/p>
通過連續(xù)近10年的觀測和實驗,長江科學(xué)院發(fā)現(xiàn),,長江源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)正在發(fā)生全面深刻而持續(xù)性的變化,。尤其是2016年以來,他們堅持問題導(dǎo)向,,注重全面梳理長江源區(qū)需要解決的生態(tài)環(huán)境問題,,深入了解氣候變化和人類活動影響下,,長江源區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及變化趨勢。
通過考察發(fā)現(xiàn),,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(qū)乃至整個流域生態(tài)安全:
——暖濕化趨勢明顯,。長江源區(qū)近百年來干濕交替速率明顯增強,,近20年來整體呈現(xiàn)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(yù)估表明,,暖濕化趨勢還將進一步加劇。預(yù)計2021年至2050年,,長江源區(qū)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(qū),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(jié)古鎮(zhèn)巴塘河口的直門達(dá)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(shè)立的綜合性水文站點之一,,至今已積累有64年連續(xù)長系列水文資料。數(shù)據(jù)顯示,,2000年之后,,直門達(dá)水文站徑流和輸沙呈持續(xù)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(zhì)有惡化傾向,。趙良元連續(xù)多年參加江源科考,,每次都會采集大量河流水樣、底質(zhì),、土壤,,分析水質(zhì)現(xiàn)狀與水化學(xué)特征。他說,,廣泛的采樣分析表明,,江源水質(zhì)總體良好,普遍居于一類至二類之間,,但個別區(qū)域也出現(xiàn)水質(zhì)惡化的傾向,由于過度放牧等原因,,超出環(huán)境承載量,,氮磷含量甚至超出三類水的標(biāo)準(zhǔn)。比如在當(dāng)曲現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn),,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(tài)退化嚴(yán)重,。氣溫升高導(dǎo)致局部沼澤濕地蒸散發(fā)量增加和凍土融化,導(dǎo)致土壤水分喪失和濕地退化,,植物賴以生存的環(huán)境受到嚴(yán)重威脅,。在長江南源當(dāng)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(fā)現(xiàn),,長江源區(qū)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(yán)重退化,,泥炭地干燥并裸露。調(diào)查發(fā)現(xiàn),,長江源頭區(qū)退化,、沙化草地每年還以2.2%的速率發(fā)展,草場退化后,生產(chǎn)力急劇下降,,毒雜草比例上升,,鼠害猖獗,給當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響,。
——水土保持壓力仍大,。長江源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)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(dǎo)致經(jīng)濟社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的矛盾突出,造成水土流失,、水源涵養(yǎng)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(tài)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(shè)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(qū)生態(tài)環(huán)境惡化勢頭,,水體與濕地生態(tài)系統(tǒng)整體有所恢復(fù),,但現(xiàn)在還沒有獲得根本性扭轉(zhuǎn),局部水土流失風(fēng)險仍然較大,。
考察發(fā)現(xiàn),,新出現(xiàn)的生態(tài)環(huán)境問題主要包括凍土環(huán)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(tài)環(huán)境。因此,,長江源區(qū)水土流失防治形勢依然很嚴(yán)峻,。
——湖泊面積擴張。與冰川萎縮相反,通過遙感影像監(jiān)測發(fā)現(xiàn),,長江源區(qū)湖泊面積普遍增加,。1990年至2019年,長江源區(qū)15個面積大于10平方公里的湖泊面積總體表現(xiàn)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(fù)相關(guān)關(guān)系。
位于玉樹藏族自治州治多縣的錯達(dá)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(nèi)陸湖泊卓乃湖,、庫賽湖、海丁諾爾湖和鹽湖水位上升,,經(jīng)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(jīng)人工引流注入長江北源楚瑪爾河,鹽湖湖面穩(wěn)定在一個可控的范圍內(nèi),。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(xué)研究與生態(tài)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(shè)幸福長江的現(xiàn)實需要?!霸搭^之于長江,,好比大腦之于人體一樣,牽一發(fā)而動全身,,保護好源頭生態(tài)系統(tǒng)對長江整體保護具有舉足輕重的作用,。”
長江源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對簡單,,生態(tài)環(huán)境脆弱,,抗逆性差?;跉v年考察成果,,針對長江源區(qū)生態(tài)環(huán)境保護,圍繞長江源區(qū)經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展,著眼于提高長江源區(qū)以及三江源區(qū)生態(tài)保護的科技支撐能力和監(jiān)管水平,,專家們提出加強體制機制建設(shè),、加強綜合能力建設(shè)、加強重大問題研究和成果應(yīng)用,、嚴(yán)控人為活動等“三加強一嚴(yán)控”建議,。
——加強橫向生態(tài)補償?shù)润w制機制建設(shè),構(gòu)建上中下游“責(zé)任共擔(dān),,利益共享,,合作共治”的江源生態(tài)保護長效機制,為江源保護提供制度保障,。
良好的江源生態(tài)是長江流域生態(tài)安全的保障,。專家認(rèn)為,要著眼生態(tài)系統(tǒng)整體性和長江流域系統(tǒng)性,,把長江流域生態(tài)環(huán)境保護作為一項系統(tǒng)工程,,樹立生態(tài)環(huán)境協(xié)同保護的理念,從保護修復(fù)江源生態(tài)環(huán)境的共同使命出發(fā),,協(xié)調(diào)好流域與區(qū)域,、當(dāng)前利益與長遠(yuǎn)利益的關(guān)系,強化區(qū)域規(guī)劃與長江流域綜合規(guī)劃,、通天河及長江源區(qū)綜合規(guī)劃等的有序銜接,,統(tǒng)籌推進長江源區(qū)山水森田湖草系統(tǒng)治理,實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護成效的最大化,。
——加強監(jiān)測能力,、信息化和人才隊伍等綜合能力建設(shè),構(gòu)建江源水文,、水環(huán)境,、水生態(tài)和空間信息等天地一體化監(jiān)測體系,為強化雪山冰川,、湖泊濕地和河流保護提供數(shù)據(jù)支撐,。
為全面掌握長江源區(qū)水資源、水環(huán)境,、水生態(tài),、水土流失狀況,針對目前水文站點明顯不足,、水生態(tài)監(jiān)測站點基本空白,、冰川雪山監(jiān)測體系尚未建立等問題,他們建議要全面提升長江源區(qū)整體監(jiān)測能力與水平,,建立源頭冰川雪山空地立體監(jiān)測體系,。
2016年,,長江科學(xué)院在三江源核心區(qū)的青海省雜多縣建起固定的野外科學(xué)考察基地。這也是長江源區(qū)僅有的原位科學(xué)研究基地,。目前長江科學(xué)院已經(jīng)在此開展高原水土流失,、草地生態(tài)系統(tǒng)等多項模擬實驗。
吳志廣建議,,在此基礎(chǔ)上組建長江治理與保護國家重點實驗室和長江水生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站,,系統(tǒng)開展長江源區(qū)水資源、水環(huán)境,、水生態(tài)及水土流失防治研究,,著力研究解決長江源區(qū)資源環(huán)境承載力、綠色發(fā)展途徑等方面問題,,為“長江大保護”和三江源國家公園建設(shè)提供科技支撐和優(yōu)化示范模式,。
——加強江源保護基礎(chǔ)問題考察研究,持續(xù)開展江源科學(xué)考察,,為制定切實可行的江源生態(tài)環(huán)境保護和恢復(fù)措施提供科學(xué)依據(jù),。
“三江源是全球氣候及生態(tài)環(huán)境變化響應(yīng)的敏感區(qū),同時也是亞洲主要河流水系的發(fā)源地,,其變化的一舉一動著實關(guān)聯(lián)著全球的變化,。”長江科學(xué)院副總工程師譚德寶認(rèn)為,,科考的意義在于掌握該地區(qū)自然生態(tài)的變化狀況,,分析其內(nèi)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(tài)變化大趨勢,,為精準(zhǔn)應(yīng)對全球氣候變化找準(zhǔn)科學(xué)依據(jù)。
針對目前對長江源區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀與演變趨勢研究仍然嚴(yán)重不足的現(xiàn)狀,,建議在國家層面設(shè)立三江源區(qū)保護研究基金,,以現(xiàn)有科考平臺為基礎(chǔ),聯(lián)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(chǔ)研究。
在加強重大問題研究的同時,,要加大水資源保護,、水環(huán)境治理、水生態(tài)修復(fù),、水土流失防治以及生態(tài)產(chǎn)品價值實現(xiàn)等方面的科研成果推廣轉(zhuǎn)化與示范應(yīng)用,,為江源保護提供強有力的科技支撐,。
——嚴(yán)控人為活動強度,對外流入源人口,、阻隔河流工程建設(shè),、改變河流形態(tài)平面形態(tài)活動、修建高等級公路,、超載畜牧等實施嚴(yán)控,,為江源生態(tài)環(huán)境自然恢復(fù)創(chuàng)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(fā)生,也給源區(qū)生態(tài)環(huán)境造成威脅,。一些團隊借科考之名,,進入保護區(qū)行探險、穿越之實的行為也屢有發(fā)生,。吳志廣認(rèn)為,,江源科考是江源保護的基礎(chǔ),但必須堅持敬畏大自然,、不搞大旅游的理念,,嚴(yán)控進入源區(qū)的個人和團隊數(shù)量,禁止自然訪客進入核心保育區(qū)和生態(tài)保育修復(fù)區(qū),,強化科學(xué)考察預(yù)約制度,,對進入核心保育區(qū)和生態(tài)保育修復(fù)區(qū)的要從嚴(yán)審查考察計劃,杜絕“科考旅游”等行為的發(fā)生,。
同時建議遵循差異化保護原則,,實施核心保育區(qū)禁牧、生態(tài)保護修復(fù)區(qū)休牧與劃區(qū)輪牧,、傳統(tǒng)利用區(qū)合理控制載畜量等制度,,實現(xiàn)牧業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護有機統(tǒng)一。
專家建議,,開辟煙劑用引火線購買渠道,,滿足農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)引火線使用需求,保證菜籃子產(chǎn)品正常供應(yīng),。
近年來,,浙江省國有企業(yè)在市場經(jīng)濟大潮中,與本省民營企業(yè)一樣,,勇于變革創(chuàng)新,,敢于爭先進取,擁有了與國際頂尖企業(yè)一較高下的能力,。
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