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标题:泥炭地生态保护的必要性
专家:王升忠
专家介绍:东北师范大学地理科学学院教授、党委书记,国家环境保护湿地生态与植被恢复重点实验室副主任,吉林省湿地保护协会副会长

泥炭地生态保护的必要性

    

  一、泥炭地的重要性

  泥炭地泛指有泥炭赋存的湿地生态系统,其中,泥炭沼泽是指当前具有泥炭积累过程的泥炭地。据估算,全球泥炭地面积为4×106km2,约占陆地面积的3%,其中,90%以上分布在北半球的寒带和温带并集中于下列八个国家:俄罗斯占38%,加拿大占28%,美国占15%,印尼占6%,芬兰有3%,瑞典占2%,中国占1%,挪威占1%。据20世纪80年代原地质矿产部调查,我国泥炭总面积为104.4万hm2,其中,裸露泥炭(现代泥炭地)为74.12万hm2。虽然我国泥炭地面积仅占全球泥炭地的1%,但因我国地貌类型多样,南北跨越多个自然带,分布形式以中高纬度和高原地区最为集中,其中中温带和寒温带是欧亚大陆北方泥炭地集中分布区的向南延伸部分,从南向北按温度梯度从草本泥炭沼泽逐渐过渡为森林泥炭沼泽并与泰加林带的森林泥炭地衔接,呈现出较为显著的地带性格局特点。而以青藏高原为主体的西南泥炭地分布区,泥炭沼泽以草本类型为主,分布集中连片,泥炭积累连续。因此,我国泥炭地生态类型多样,土壤类型独特,水文条件多变,生态系统结构复杂,在世界泥炭地中具有突出的代表性和典型性。

  泥炭地具有湿地所具备的所有生态功能,甚至某些功能强度大大超过其他湿地类型。泥炭沼泽的地表植物通过光合作用将大气层中的二氧化碳以有机物质的形式固定,并不断以植物残体堆积下来,形成泥炭储存在地层之中,因而泥炭地是全球单位面积蓄存碳量最高的生态系统。仅北半球的北方泥炭地就蓄存450×1015t的碳,占全球土壤碳库总量的1/3,相当于工业化之前大气碳含量的75%。北方泥炭地苔草泥炭的碳积累速率为30-60gC/m2.yr,而泥炭藓泥炭的积累碳积累速率则为20-30gC/m2.yr。

  泥炭地的有机土壤疏松多孔,具有超强的持水性能,饱和状态下,草本泥炭持水能力为200-400%,泥炭藓泥炭的持水能力可达800%,在一定水头下中低分解的泥炭其透水性极强,潜流顺畅。因此,泥炭地接纳洪水使其滞留蓄积并缓慢释放,从而发挥调节径流,减缓洪峰的作用。长江、黄河、黑龙江的源头和上游地带泥炭地分布广泛,承载冰雪融水和大气降水形成的径流输入,蓄积在泥炭沼泽之中,滞缓径流的迅速汇集,减小洪峰,同时在枯水季节可以进行径流补偿,对保障江河的基流稳定和径流时间分配具有重要作用。

  泥炭地是重要的生态环境信息库和生物物种基因库。我国多数泥炭地的泥炭积累过程经历了数千年,甚至数万年的环境变化,驱动泥炭地发生序列性演替和演化,泥炭积累的同时也记录了环境变化和泥炭地演化的历程,因此,泥炭是记录区域环境变化的高分辨率信息载体。受气候等环境条件的制约,泥炭地演替各阶段呈现不同的水文和植被类型,表现出泥炭地生态系统的多样性。泥炭地半水半陆的特殊生境聚集了具有特定的生态适应机制的生物物种,形成独特的生物类群,如食虫植物小狸藻、圆叶茅膏菜等。不同区域的泥炭地也是珍稀濒危物种的繁殖地,如若尔盖高原的黑颈鹤、长白山和小兴安岭的中华秋沙鸭等。

  二、泥炭地退化原因

  全球85%左右泥炭地处于未干扰态,但有50万km2面积因各种原因停止泥炭积累,原始泥炭地集中于北极圈和北方带,温带和热带泥炭地损失严重。大约每年有5000 km2受到各种干扰而退化,相当于0.1%全球泥炭地面积和0.2%的全球泥炭体积,其损失速率相当于全新世成炭速率的10倍。

  我国泥炭地退化程度远高于世界平均水平,由于泥炭地具有浅层积水或土壤被水所饱和的水文特征,易于排水改造,受到开垦农田、排水造林、排水放牧、采收苔藓、采挖泥炭等多种形式的干扰和损伤,特别是在改革开放之后,随着技术水平的提高和粮食需求的扩增,泥炭地农业开垦、泥炭采挖和苔藓采收进入快速膨胀阶段。中温带和暖温带(包括吉林长白山区、黑龙江三江平原和小兴安岭、辽宁东部等)的草本泥炭地垦殖率达到60%以上。泥炭采挖率也达到10%,泥炭藓采收在长白山和小兴安岭地区也较普遍。若尔盖高原的泥炭地在上世纪70年代经大规模排水开辟牧场后,因泥炭分解和压实,造成斜坡沟谷泥炭地溯源侵蚀加剧,形成泥炭地退化和水蚀相互促进的恶性循环。此外,流域水资源的不合理利用和周围土地利用的变化也造成泥炭地的自然排水,引发泥炭地退化。总体来看,我国泥炭地普遍受到不同程度的干扰和破坏,目前生态完整性较好的泥炭地基本保存在林业部门所管理的土地范围内。

  三、泥炭地保护的生态必要性

  通过制定国家保护战略和实施系列性保护与恢复措施,有效遏制泥炭地退化和土地利用转变,确定关键生态功能区生态安全的泥炭地规模与格局底线,保持或增强全球变化背景下泥炭地持续性碳汇功能,充分发挥泥炭地的水资源保障效应,维护泥炭地独特的生物多样性。合理布局和开展泥炭地生态系统监测,在管理策略和保护技术上与国际接轨,保障泥炭地生态过程的持续运行和生态效应的有效实现。

  (一)多维支撑国家生态安全战略目标

  全国主体功能区规划中的 “两屏三带”国家生态安全战略,将青藏高原和东北森林带分别作为最重要的生态屏障和生态安全格架。青藏高原是我国主要大江大河的重要源区,泥炭地分布广泛,承接大量冰雪融水并蓄积缓释,在流域水资源保障和径流调节中具有重要作用。大小兴安岭和长白山是东北森林带的主体,是我国温带泥炭地分布的主要区域,为东北区主要河流的源头区,东北森林区也是我国贫营养泥炭地的集中分布区,有效保护和和恢复泥炭地,发挥其流域生态的关键作用,不仅能够有效调节水资源时空平衡,而且是现代碳积累最为活跃的生态系统,对我国东北平原重要商品粮基地的粮食安全具有重要保障作用。

  (二)保持区域生态平衡、维护生物多样性。

  泥炭沼泽无论面积大小,常在小流域尺度上构成局地基准面,对于坡面侵蚀和沟谷侵蚀具有控制作用。退化泥炭沼泽水位下降、地面沉降,引起侵蚀基准面下降,流域侵蚀强度加大,斜坡侵蚀沟加深的同时不断向上游延伸,导致流域地下水位下降,进而驱动整个流域生态的退化。因此,泥炭地保护和恢复对维系区域生态平衡和生物多样性具有不可替代的作用。泥炭地在景观中常成为一些物种的关键斑块,许多珍稀濒危物种如丹顶鹤、黑颈鹤、白鹳、中华秋沙鸭等以泥炭地作为取食、繁殖或游憩的栖息地。泥炭地一旦退化,则会使这些物种的食物链断裂,栖息地丧失。贫营养泥炭地是泥炭沼泽发育过程的高级阶段,我国仅分布在东北山地和新疆阿勒泰地区,占泥炭地总面积不足10%,在发育过程中,其自我塑造的微环境差异为具有不同适应机制的物种提供适宜的生境,植物物种丰度较高,生活型多样。很多植物是贫营养泥炭地所特有的,如泥炭藓、茅膏菜、狭叶杜香、宽叶杜香等,这类泥炭地一经改造或退化,物种就会从中消失。因此,保护和恢复泥炭地生态结构是维持区域生物多样性的重要途径。

  (三)促进沼泽资源的可持续利用

  泥炭不仅是泥炭沼泽的生态结构的重要组分,也是泥炭沼泽的生态产品,是宝贵的不可再生资源,泥炭沼泽开垦农田、排水造林、开采泥炭都将造成泥炭损失,使生态系统结构受到破坏,不仅阻断沼泽的碳汇过程,而且促进泥炭的氧化分解,从而使泥炭地成为碳源。正在发育且积累泥炭的沼泽可以实施严格保护,包括保持水源和水文条件、保护原生植物群落等。对于因自然排水而退化的泥炭沼泽,可进行适当补水和抬高水位等措施进行恢复。我国泥炭资源储量为12.5×109t(按含水40%计),主要类型是草本泥炭,泥炭藓泥炭相对稀缺。其中,裸露泥炭储量最大的是四川省和黑龙江省,但目前开采点位最多、开采量最大的是吉林和辽宁。主要开采方式是在排水基础上,冬季人工挖掘,对泥炭沼泽的破坏程度较大,其生态性质发生根本性变化。这种开采迹地可在保持一定原有泥炭层的基础上恢复水文情势,赋予沼生植被的发育条件,恢复泥炭积累过程,使其重新变成碳汇。

  (四)支持国家生态外交和国际履约

  我国自1992年签署《湿地公约》以来,湿地保护事业取得了举世瞩目的成就。目前,东北地区和青藏高原的部分泥炭地作为国家级自然保护区和国际重要湿地在多方资金支持下,实施了卓有成效的保护措施。鉴于泥炭地在人为干扰下碳收支的变化及其显著的气候变化效应,国际社会对泥炭地保护的重要性给予高度重视。2014年IPCC发布了《对2006年IPCC国家温室气体清单指南的2013年湿地增补》(The 2013 Supplement to the 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories:Wetlands (Wetlands Supplement),简称湿地增补),对泥炭地的排水和再湿作出明确说明。要求各缔约国将泥炭地纳入温室气体变化的计量之中。为适应国际履约新要求和加快我国泥炭地碳汇管理,泥炭地保护与恢复工程的实施是十分必要的。

  

王升忠(右一)在专家服务走基层工作中

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