全球超過40%的物種都依賴它繁衍生息,一文解鎖“地球之腎”——濕地

                          2021年06月18日
                          生物多樣性是天空翱翔的飛鳥、是海底悠游的魚群、是樹葉間昆蟲的密語、是雄奇的動物遷徙、也是隱秘的微生物繁殖。生物多樣性營造了景觀多樣的萬千世界:蒼郁的森林、浩瀚的海洋、潤澤的濕地、遼闊的草原、蒼涼的沙漠……多樣的生物使得這個世界多姿多彩,濕地在其中又發揮了怎樣的作用呢?
                          濕地:身兼數職的“網紅”生態系統
                          濕地因為介于水陸之間,其水文、地球化學以及營養循環過程都具有較大的區域差異性,能滿足各種動植物類群對環境的不同要求。作為與森林、海洋并列的全球三大生態系統之一,濕地默默守護和滋養著地球上的萬千生靈。全球超過40%的物種都依賴濕地繁衍生息,因此濕地被形象地稱為“生物的天堂”和“物種基因庫”,成為生物多樣性保護的熱點區域。
                          蒼鷺的生存繁衍同樣依賴濕地的力量(攝影:崔麗娟)
                          海南東寨港紅樹林(攝影:張曼胤)
                          濕地是巨大的“碳庫”,它儲存的碳約占全球陸地碳儲量的35%,在全球溫室氣體減排中發揮了重要作用。濕地是抵御災害的第一道天然屏障。濱海濕地,如鹽沼、紅樹林、海草床和珊瑚礁等,能有效降低海浪、風暴潮和海嘯的強度,保護沿海生物棲息地和居民的生命財產安全。
                          濕地也是天然的水庫,全球可利用的淡水資源大部分都儲存在濕地中;同時濕地也是自然界中自凈能力最強的生態系統,是名副其實的“地球之腎”。
                          “碳中和”的助推器:高原泥炭濕地
                          你聽過紅軍長征過草地的故事嗎?這里的草地指的就是四川若爾蓋濕地,它是青藏高原泥炭沼澤濕地發育最典型的地區。由于海拔高、氣溫低,植物凋落物的分解速度非常緩慢,在缺氧、不完全腐爛的情況下就逐漸形成了泥炭。一層一層的泥炭累積下來,默默地記錄著千百年來植物的代謝和生命循環。
                          泥炭濕地碳循環示意圖
                          泥炭濕地雖然僅占地球陸地表面積的3%,卻封存著全球大約25%的土壤碳含量,被認為是重要的天然“碳庫”及氣候變化的有效“緩沖器”,在穩定全球氣候和減緩溫室效應方面發揮著積極作用。
                          泥炭濕地中的植物不僅從大氣中吸收二氧化碳,還能存儲大量未被分解的有機物質,讓有機物質經光合作用成為植物體內的有機碳。這是陸地生物與大氣之間進行碳交換的重要途徑之一。植物死亡后,一部分有機碳以二氧化碳的形式重返大氣,而植物殘骸轉化為泥炭,其中的碳元素以泥炭形式封存起來,避免里面的碳以二氧化碳的形式回到大氣中去。但是泥炭缺水或焚燒后,泥炭轉化為二氧化碳、氨、水和其他礦質化產物。泥炭中的有機碳轉化為二氧化碳,重新排放回大氣。
                          一塊濕地每年大約形成2毫米厚的泥炭層,但是泥炭層破壞卻是輕而易舉的。受侵蝕、火災等自然災害以及排水、開墾、過度放牧和基礎建設等人為干擾,過去幾十年間,若爾蓋地區大量泥炭濕地退化和消失,使得原本固定住的碳重新回到大氣中。原本巨大的碳庫可能變成巨大的碳源,加劇氣候變化。因此,保護好高原泥炭濕地,對中國實現“碳達峰”和“碳中和”的目標至關重要。
                          濱海濕地“守衛者”:紅樹林
                          在中國東南沿海的潮間帶,生長著一片片郁郁蔥蔥的紅樹林,它們是抵抗缺氧和鹽漬的“勇士”,是海岸的“守衛者”,也是許多珍稀瀕危水禽的重要棲息地。
                          海南東寨港紅樹林是中國建立的第一個紅樹林類型的濕地自然保護區(攝影:崔麗娟)
                          紅樹林的植物根系及堆積的植物體能固化土壤,削弱海浪和水流的沖力,防止海岸受到侵蝕。茂密高大的樹木形成了一道堅固的綠色長城,保護沿海居民免受風暴威脅。相關研究表明,50米寬的白骨壤林帶,可使1米高的波浪減至0.3米以下。2004年的印度洋大海嘯席卷東南亞,但是印度南部的泰米爾納德邦沿海村民,卻因為村落周邊生長了茂密的紅樹林而幸免于難。
                          濱海濕地植被分布及碳循環示意圖
                          紅樹林也是濱海濕地藍碳(濱海濕地與海草床等生態系統所固存的碳被稱為海岸帶“藍碳”)的重要組成部分之一,能發揮強大的碳匯功能。中國廣東內伶仃福田國家級自然保護區的研究發現,深圳灣每100平方千米紅樹林每年從大氣中吸收近4000噸二氧化碳。2021年4月,廣東湛江紅樹林造林項目成功注冊為中國首個符合核證碳標準和氣候社區生物多樣性標準的紅樹林碳匯項目。這是中國開發的首個藍碳交易項目。紅樹林產生的二氧化碳減排量可以賣給有抵消碳排放需求的企業,將受益回饋到未來紅樹林的保護修復及社區發展中。
                          “生態好不好,鳥兒來投票”的
                          人工處理濕地
                          濕地低平的地勢和緩慢的水流,可以讓污染物中的懸浮物在重力的作用下沉降;濕地植物,如蘆葦、香蒲、水蔥、狐尾藻等可直接吸收水體中的氮、磷等營養物質,也可以對水體中的重金屬等污染物質進行富集作用;廣泛分布于水體、基質和植物根系等環境中的微生物能夠參與多種氧化還原反應,從而降解、去除各類污染物。
                          北京順義人工處理濕地中的綠頭鴨和它們的蛋(攝影:崔麗娟)
                          目前,通過模擬自然濕地的水文過程、植被組成和土壤結構而建設的人工處理濕地,已經被越來越廣泛地應用到了污染治理和水資源保護的實踐中。北京市順義的一處人工處理濕地通過多年穩定運行,平均氮去除率可達45%,磷去除率可達55%,水質經過凈化后從劣V類提升到III類。基于NBS(Nature-Based Solution,基于自然的解決方案)理念設計和建設的這處濕地,隨著時間的推移,人工痕跡越來越弱,逐漸與周圍的自然環境融為一體。濕地中的植物種類由10種增加至69種,黑水雞、斑頭雁、綠頭鴨等濕地水鳥在此棲息繁殖。“生態好不好,鳥兒來投票”,人工處理濕地成為城市生態化的水質凈化設施,兼顧了人類和野生動物的需求。
                          無論是中華民族祖先在幾千年前提出的“天人合一”思想,還是現代社會推崇的“生命共同體”,都是在強調維護自然生態平衡對人類社會可持續發展的重要性。除了濕地,還有高山、森林、草原、荒漠、海洋等不同生態系統等待人類去探索。在尊重和保護的基礎上,解鎖自然的各項生態系統服務功能,才能有力支撐生物多樣性和人類福祉的可持續發展。
                          撰文:雷茵茹(中國林業科學研究院濕地研究所)崔麗娟(中國林業科學研究院)
                          來源:知識就是力量公眾號
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