作為“地球之腎”和“生物基因庫(kù)”,濕地的生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境變化引起了國(guó)內(nèi)外的高度重視。通過多年調(diào)查,青島海洋所濱海濕地團(tuán)隊(duì)掌握了第一手野外觀測(cè)數(shù)據(jù),肯定了我國(guó)濱海濕地巨大的儲(chǔ)碳空間和固碳能力,并開發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的10多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。濕地的調(diào)查與研究不僅能有效改善濱海濕地的生態(tài)環(huán)境,而且還能產(chǎn)生很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
因濕地破壞而導(dǎo)致的全球生態(tài)環(huán)境問題,不僅是一個(gè)科學(xué)問題,更是政治、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的焦點(diǎn)問題。
特別是在我國(guó),過去幾十年,我國(guó)海岸帶地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化,對(duì)鹽沼濕地生態(tài)系統(tǒng)的健康產(chǎn)生了深刻影響。
2018年7月,國(guó)務(wù)院印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)濱海濕地保護(hù) 嚴(yán)格管控圍填海的通知》(國(guó)發(fā)〔2018〕24號(hào))》,要求統(tǒng)一濕地技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)包括濱海濕地在內(nèi)的全國(guó)濕地進(jìn)行逐地塊調(diào)查,對(duì)濕地保護(hù)、利用、權(quán)屬、生態(tài)狀況及功能等進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)和分析,并建立動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),進(jìn)一步加強(qiáng)圍填海情況監(jiān)測(cè),及時(shí)掌握濱海濕地及自然岸線的動(dòng)態(tài)變化。
2018年12月20日,自然資源部、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)發(fā)布關(guān)于貫徹落實(shí)《國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)濱海濕地保護(hù) 嚴(yán)格管控圍填海的通知》的實(shí)施意見(自然資規(guī)〔2018〕5號(hào)),要求沿海各地深入貫徹習(xí)近平生態(tài)文明思想,堅(jiān)決落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院重要決策部署,切實(shí)加強(qiáng)圍填海管控。
近年來,自然資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局青島海洋地質(zhì)研究所(以下簡(jiǎn)稱“青島海洋所”)長(zhǎng)期致力于濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)綜合地質(zhì)調(diào)查與研究工作。通過國(guó)際合作,青島海洋所濱海濕地團(tuán)隊(duì)先后開展了《黃河三角洲濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)綜合地質(zhì)調(diào)查與評(píng)價(jià)》《遼河三角洲海岸帶綜合地質(zhì)調(diào)查與監(jiān)測(cè)》《濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)固碳能力的探測(cè)與評(píng)價(jià)》《江蘇濱海濕地多圈層交互帶綜合地質(zhì)調(diào)查》等
項(xiàng)目,卓有成效地執(zhí)行了黃河三角洲、遼河三角洲、江蘇鹽城濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)的地質(zhì)調(diào)查研究工作,取得了大量第一手資料,同時(shí)獲得多項(xiàng)具有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平的成果,部分成果具有世界先進(jìn)水平。
保護(hù)濱海濕地刻不容緩
濕地與森林 、海洋一起并稱為全球三大生態(tài)系統(tǒng)類型,被譽(yù)為“地球之腎”。濕地廣泛分布于世界各地,是地球上最富生物多樣性的生態(tài)景觀和人類最重要的生存環(huán)境之一。
濱海濕地是海岸帶地區(qū)最重要的生存環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)。它是分布于陸地生態(tài)系統(tǒng)與水生生態(tài)系統(tǒng)之間的具有獨(dú)特水文、土壤、植被與生態(tài)特征的生態(tài)系統(tǒng),具有穩(wěn)定環(huán)境、保護(hù)物種基因及生產(chǎn)可再生資源的功能,被譽(yù)為“生物基因庫(kù)”,是影響地球生態(tài)平衡的重要條件。
青島海洋所濱海濕地重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任葉思源向記者介紹稱,濱海濕地分布于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)的特殊地理位置,對(duì)緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)溫室氣體的排放、近海水生系統(tǒng)的環(huán)境清潔、保護(hù)海岸的穩(wěn)定以及抵抗沿海風(fēng)暴潮的襲擊等方面具有更為重要的意義。另外,濱海濕地在地貌單元上通常處于對(duì)氣候變化響應(yīng)最為敏感、對(duì)全球變化最脆弱、經(jīng)濟(jì)發(fā)展最快和人類活動(dòng)最強(qiáng)烈的地帶。
記者了解到,濱海濕地(含沿海灘涂、河口、淺海、紅樹林、珊瑚礁等)是近海生物重要棲息繁殖地和鳥類遷徙中轉(zhuǎn)站,是珍貴的濕地資源,具有重要的生態(tài)功能。由于長(zhǎng)期以來的大規(guī)模圍填海活動(dòng),近年來濱海濕地大面積減少,自然岸線銳減,對(duì)海洋和陸地生態(tài)系統(tǒng)造成損害。
“濱海濕地調(diào)查是海岸帶生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查的關(guān)鍵,也是推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)、保護(hù)海岸帶生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵。”葉思源介紹稱,濕地已成為地理、生態(tài)、環(huán)境保護(hù)、氣候、水資源和生物多樣性等諸多領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和前沿科學(xué),對(duì)濱海濕地的調(diào)查和研究具有重要科學(xué)價(jià)值。
她進(jìn)一步解釋稱,目前服務(wù)沿海生態(tài)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)和優(yōu)化國(guó)土空間開發(fā)建設(shè)布局,也要求提高濱海濕地調(diào)查力度,需要地質(zhì)資源環(huán)境信息支撐。低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及濱海濕地藍(lán)碳固碳,急需加強(qiáng)濱海濕地固碳的調(diào)查研究。沿海重大工程規(guī)劃布局和建設(shè),需要全面提升濕地區(qū)域地質(zhì)安全保障水平。
國(guó)家高度重視濕地保護(hù)
濕地生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境的變化已經(jīng)引起了國(guó)內(nèi)外的高度重視。
需要正視的是,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)在濱海濕地領(lǐng)域的調(diào)查和研究還有一定差距。我國(guó)濕地研究是從上世紀(jì)60年代對(duì)沼澤研究開始的,急需在借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,形成適合于我國(guó)實(shí)際的濕地研究的科學(xué)體系和開發(fā)治理有效模式。
黃河三角洲在我國(guó)濱海濕地研究中具有特殊的地位,已成為近年來濱海濕地研究的熱點(diǎn)地區(qū)。2005年,中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局啟動(dòng)了“黃河三角洲濱海濕地系統(tǒng)綜合地質(zhì)調(diào)查與評(píng)價(jià)”項(xiàng)目。
2010年,青島海洋所組織了“美國(guó)濱海濕地可持續(xù)發(fā)展與全球變化學(xué)術(shù)前沿青島夏季講習(xí)班”,10多名歐美頂尖濕地科學(xué)家齊聚青島,交流濕地調(diào)查研究的經(jīng)驗(yàn)、方法,拓寬研究思路,幫助濕地團(tuán)隊(duì)建立了立足于國(guó)際前沿的學(xué)科發(fā)展平臺(tái)。
2012年,中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局濱海濕地生物地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室掛牌成立。實(shí)驗(yàn)室以“濱海濕地地質(zhì)、環(huán)境、生態(tài)、資源”為特色,圍繞國(guó)際濱海濕地生物地質(zhì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展前沿和熱點(diǎn),突出國(guó)家中長(zhǎng)期國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和開發(fā)管理需求,集中力量開展濱海濕地基礎(chǔ)地質(zhì)與沉積環(huán)境演化、地表過程與生態(tài)地質(zhì)遙感、水動(dòng)力環(huán)境、生物地球化學(xué)過程、生態(tài)系統(tǒng)固碳功能評(píng)價(jià)、生態(tài)環(huán)境地質(zhì)監(jiān)測(cè)以及生態(tài)修復(fù)技術(shù)等調(diào)查和研究,為地質(zhì)調(diào)查事業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供知識(shí)儲(chǔ)備、技術(shù)儲(chǔ)備和專業(yè)技術(shù)人才儲(chǔ)備,引領(lǐng)中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局濱海濕地研究走向國(guó)際先進(jìn)水平。
2016年,中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局濱海濕地生物地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在江蘇常熟成功承辦了第十屆國(guó)際濕地大會(huì)的“全球變化和環(huán)境因子對(duì)濱海濕地服務(wù)功能的影響”分會(huì)。來自歐美國(guó)家的23位學(xué)者齊聚江蘇常熟,圍繞濱海濕地地質(zhì)學(xué)、生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、生物地球化學(xué)等多個(gè)學(xué)科展開研討。
多項(xiàng)斐然成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用
“通過多年調(diào)查,我們掌握了第一手野外觀測(cè)數(shù)據(jù),肯定了我國(guó)濱海濕地巨大的儲(chǔ)碳空間和固碳能力。”葉思源介紹說。
據(jù)介紹,近年來青島海洋所濱海濕地團(tuán)隊(duì)圍繞科技創(chuàng)新和成果應(yīng)用轉(zhuǎn)化,開發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的10多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),開創(chuàng)性地將自主研發(fā)的濱海濕地生態(tài)功能探測(cè)技術(shù)應(yīng)用于濕地資源調(diào)查評(píng)價(jià),獲得國(guó)內(nèi)外專家高度評(píng)價(jià)。項(xiàng)目組連續(xù)獲得了“土壤未擾動(dòng)沉積物柱樣采集”“濕地地表高程監(jiān)測(cè)儀”“浮游植物反應(yīng)釜及采用該反應(yīng)釜的連續(xù)培養(yǎng)恒化裝置”“利用碳-14示蹤技術(shù)測(cè)定海洋初級(jí)生產(chǎn)力現(xiàn)場(chǎng)模擬培養(yǎng)裝置”和“黑白瓶溶解氧法現(xiàn)場(chǎng)模擬測(cè)海洋初級(jí)生產(chǎn)力裝置”等多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利,為相關(guān)研究提供科學(xué)支撐。
尤為一提的是,項(xiàng)目組首次評(píng)估了我國(guó)濱海濕地土壤碳埋藏通量,填補(bǔ)了我國(guó)在全球碳收支平衡研究中濱海濕地土壤固碳方面的空白;首次提出了我國(guó)濱海濕地在沒有外來物質(zhì)供應(yīng)時(shí),其有機(jī)質(zhì)自身的加積速率可與全球海平面上升保持同步,為我國(guó)濕地保護(hù)與管理提供了依據(jù)。他們利用分批培養(yǎng)與連續(xù)培養(yǎng)技術(shù),解決了困擾科學(xué)界半個(gè)多世紀(jì)的碳-14示蹤技術(shù)測(cè)定海洋初級(jí)生產(chǎn)力的爭(zhēng)議問題。
記者了解到,這一團(tuán)隊(duì)提出并主導(dǎo)實(shí)施濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)全球監(jiān)測(cè)網(wǎng)大科學(xué)計(jì)劃,該監(jiān)測(cè)體系橫跨亞、歐、美三大洲,可同時(shí)開展不同緯度帶、不同生境、不同歷史演化階段地質(zhì)體對(duì)比研究,每天可以獲得46個(gè)環(huán)境參數(shù)66240個(gè)數(shù)據(jù),并基于大數(shù)據(jù)分析和挖掘,創(chuàng)新了濱海濕地水生系統(tǒng)演化和碳循環(huán)理論。他們還編制完成全國(guó)8個(gè)國(guó)際重要濱海濕地生境演變圖,探索創(chuàng)新了“從地質(zhì)自然演化角度”確定濕地類型分類標(biāo)準(zhǔn),發(fā)現(xiàn)北方鹽沼自然濕地面積在1995~2015年期間平均減少49%,南方紅樹林濕地減少40%。沿海地區(qū)的養(yǎng)殖業(yè)極速擴(kuò)張侵占了大面積的濕地,引起濕地水文過程、土壤質(zhì)量等生境發(fā)生變化,是導(dǎo)致濕地退化的根本原因,對(duì)濕地不同的地質(zhì)單元提出了保護(hù)與修復(fù)治理的針對(duì)性對(duì)策建議,為濱海濕地自然資源保護(hù)和空間規(guī)劃用途管制提供了科學(xué)支撐。
同時(shí),他們推動(dòng)濱海濕地生態(tài)地質(zhì)三位一體調(diào)查評(píng)價(jià),成功研發(fā)了地表高程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和水域初級(jí)生產(chǎn)力探測(cè)裝置,創(chuàng)新提出了溫室氣體測(cè)量、土壤固碳評(píng)估、海域靜力觸探原位觀測(cè)技術(shù),形成了水、土、氣、生各圈層生態(tài)要素探測(cè)體系。
“在江蘇鹽城、美國(guó)密西西比河三角洲、西班牙埃布羅三角洲濕地等地得到了成功實(shí)踐。”葉思源介紹說,團(tuán)隊(duì)研制的設(shè)備為濱海濕地生態(tài)功能監(jiān)測(cè)提供了新的技術(shù)方法和調(diào)查手段,并且獲得多項(xiàng)具有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平的成果,部分成果處于世界先進(jìn)水平。
開啟濕地綠色利用新征程
濕地的調(diào)查與研究不僅能有效改善濱海濕地的生態(tài)環(huán)境,而且還能產(chǎn)生很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
據(jù)了解,青島海洋所濱海濕地團(tuán)隊(duì)在遼寧盤錦和山東萊蕪建成兩個(gè)全球蘆葦同質(zhì)園,從全球范圍內(nèi)選取91個(gè)蘆葦基因種,經(jīng)過種植對(duì)比實(shí)驗(yàn),優(yōu)選出耐鹽性高、生物量大、抗病能力強(qiáng)的品種。與此同時(shí),在兩個(gè)面積為100畝的蘆葦和翅堿蓬示范區(qū)開展修復(fù)實(shí)踐,通過水文調(diào)節(jié)、改變土壤基質(zhì)、優(yōu)選種子源等多手段結(jié)合,初步形成人為干預(yù)條件下的濱海濕地修復(fù)關(guān)鍵技術(shù),并在遼寧省盤錦地區(qū)推廣使用,修復(fù)蘆葦和翅堿蓬濕地3萬畝,給當(dāng)?shù)氐穆糜萎a(chǎn)業(yè)、蘆葦造紙產(chǎn)業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。以遼河三角洲蘆葦造紙的濕地生態(tài)系統(tǒng)智慧管理為案例,他們提出了“開發(fā)性保護(hù)”的新理念和濕地植被蘆葦纖維生長(zhǎng)新技術(shù),通過濕地植物資源開發(fā),帶動(dòng)當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)與工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,支撐服務(wù)全國(guó)正在開展的“退耕還濕”活動(dòng),開辟了濕地資源綠色利用新途徑,為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科技扶貧帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益,并為國(guó)家開發(fā)利用和保護(hù)濕地資源提供了新思路。
此外,項(xiàng)目組在黃河三角洲重新規(guī)劃了景點(diǎn)設(shè)置,黃河三角洲濱海濕地自然保護(hù)區(qū)的游客人數(shù)逐年上升,門票收入增幅約16%,除了迎來濕地的“第二春”,還帶動(dòng)了生態(tài)旅游,推動(dòng)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。
“目前,我們建設(shè)了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先,國(guó)際先進(jìn)的有關(guān)碳循環(huán)研究的野外觀測(cè)基地。”葉思源介紹說,通過國(guó)際合作,團(tuán)隊(duì)在遼河三角洲建設(shè)了較為完善的碳循環(huán)研究的野外觀察基地,包括溫室氣體監(jiān)測(cè)、土壤環(huán)境因子監(jiān)測(cè)、孔隙水化學(xué)監(jiān)測(cè)、濕地地下水水位水質(zhì)監(jiān)測(cè)等,特別是利用RSET技術(shù)對(duì)濕地有機(jī)質(zhì)加積速率的監(jiān)測(cè)在我國(guó)還屬首次。這些監(jiān)測(cè)為豐富全球碳循環(huán)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)提供了重要保障,也為我國(guó)政府在國(guó)際環(huán)境中的談判提供了科學(xué)數(shù)據(jù)。
據(jù)她介紹,將利用5~10年時(shí)間匯聚國(guó)際一流濱海濕地多學(xué)科創(chuàng)新人才和團(tuán)隊(duì),培養(yǎng)具有國(guó)際視野和杰出創(chuàng)新能力的領(lǐng)軍人才和國(guó)際一流專業(yè)團(tuán)隊(duì),打造一支人員精干、高素質(zhì)、高水平、裝備精良的具有較高水平和國(guó)際影響的科研隊(duì)伍,創(chuàng)新一套國(guó)際化運(yùn)行機(jī)制與管理體制,將圍繞國(guó)際濱海濕地科技前沿?zé)狳c(diǎn)和我國(guó)濱海濕地資源、環(huán)境、災(zāi)害等地質(zhì)問題,致力于濱海濕地前沿領(lǐng)域國(guó)際合作調(diào)查和研究,主導(dǎo)實(shí)施全球典型濱海濕地地質(zhì)演化及生態(tài)環(huán)境效應(yīng)對(duì)比研究大科學(xué)計(jì)劃。
“依靠科技進(jìn)步和創(chuàng)新,我們將在解決全球變化和生態(tài)環(huán)境效應(yīng)等一些關(guān)鍵問題上獲得充足發(fā)展,引領(lǐng)國(guó)際濱海濕地領(lǐng)域研究。”她最后表示。