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從水源地出發,保護大秦嶺

——中科院研究課題為秦嶺生態保護提供科學支撐

發表日期:2019-04-04來源:陜西日報放大 縮小
秦嶺風光
科研人員在秦嶺調查真菌生長狀況
科研人員在水里取樣
  
  本報記者 張梅 文/圖

  秦嶺是我國多條重要河流的發源地,是國家南水北調的主要水源地。秦嶺的生態環境對南水北調受水區及周邊省份的水源安全意義重大。   中國科學院西安分院、陜西省科學院原院長周杰研究員帶領陜西省動物研究所、陜西省西安植物園、陜西省微生物研究所、中國科學院水利部水土保持研究所、西北農林科技大學水土保持研究所等單位近30名科研人員組成研究團隊,在財政部和陜西省科技廳專項支持下,歷時6年,跋涉3萬多公里,完成了“秦嶺重要水源涵養區的生物多樣性變化及其環境示蹤”項目研究,并對秦嶺水源地生態環境保護提出了科學建議。

  該項目取得了哪些重要成果?這些成果對保護秦嶺生態環境有何價值?3月25日,記者采訪了該項目團隊專家學者。

  1 保護首先從水源地開始

  “秦嶺是中國南北地理分界線,更是涵養八百里秦川的一道生態屏障,具有調節氣候、保持水土、涵養水源、維護生物多樣性等諸多功能。秦嶺是我國黃河水系和長江水系兩大水系的分水嶺,秦嶺的水資源在我國占有舉足輕重的地位。”周杰介紹。

  秦嶺水資源量達222億立方米,約占黃河水量的1/3、陜西水資源總量的50%,是陜西最重要的水源涵養區。其中,秦嶺南坡水資源量182億立方米,是嘉陵江、漢江、丹江的源頭區,每年可向北京、天津等地供水120億—140億立方米,是南水北調中線工程的重要水源涵養區。秦嶺北坡水資源量約40億立方米,是渭河的主要補給水源地,也是西安市主要水源區。

  “水是環境系統的重要組成要素,也是生態系統結構與功能的重要限制性因素,其在生態與環境系統中的地位和作用是任何其他要素無法替代的。但是,秦嶺水源涵養地生物多樣性和生態安全問題日益突出。”周杰介紹,由于氣候變化、外來物種影響、人類活動加劇等因素,秦嶺天然植被面積減少。同時,與秦嶺地區豐富的生物多樣性相對應的是較為落后的經濟發展水平和資源依賴型的產業結構,生態保護和農村經濟發展矛盾突出。

  “秦嶺水源地保護是一項綜合性、系統性很強的復雜工程,涉及多個學科領域,需要系統深入的科學研究來支撐。”為此,該項目研究團隊從秦嶺水源地出發,開始系統探索秦嶺的生態環境變化。

  “我們希望探討自然環境變化與社會經濟活動影響下秦嶺水源涵養區的生態可持續性,正確評估秦嶺地區生態系統的健康狀況和發展趨勢,提出科學對策,對科學保護秦嶺生物多樣性和生態環境作點貢獻。”周杰表示。

  2 盤點生態系統的“家底”

  秦嶺中的丹江流域和黑河流域是秦嶺在長期地質演化過程中,在南北坡形成的極其重要的兩大水源地。“它們既是秦嶺南北水系的代表,也是秦嶺構造變遷的縮影,分別記錄著秦嶺南北坡地質、氣候、生物演化的歷史過程。對它們進行系統的研究有助于我們更好地認識和了解秦嶺的生態環境,從而更好地保護秦嶺。”周杰介紹。

  團隊圍繞保障秦嶺水環境安全這一戰略目標,以秦嶺最重要的兩大水源地黑河流域、丹江流域為研究區域,開展了水生生物、植物、鳥類、蝴蝶、大型真菌5類生物類群生物多樣性的調查、監測和綜合性研究。

  團隊成員、陜西省動物研究所王開鋒研究員介紹,經過研究,團隊查明了丹江流域和黑河流域魚類、浮游植物、浮游動物、底棲動物的種類及其群落結構、數量及其時空動態,揭示出兩個流域內魚類、浮游植物、浮游動物、底棲動物與水域環境生態要素之間的關系,并探討了它們對環境的指示作用。

  “蝶類對環境變化敏感,經常作為指示生物,監測和評價區域環境的變化趨勢。同時,蝴蝶壽命短,極易受到季節變化、植被變化和水體污染的影響。”陜西省植物研究所房麗君研究員介紹,團隊對丹江流域和黑河流域的蝶類組成進行了全面系統的調查,分析研究了不同時期蝶類多樣性和區系的變化特征與發展趨勢。“丹江流域蝶類為114種67屬,黑河為140種81屬,黑河流域蝶類多樣性大于丹江流域。這與丹江流域產業布局多、人類活動強度大等因素都有關系。”她說。

  “植物調查查明了丹江流域和黑河流域植物物種多樣性與群落多樣性,研究清楚了植物多樣性與水源涵養能力之間的關系,分析了該區域生態系統中驅動水源涵養功能變化的主要生態要素。”陜西植物研究所黎斌副研究員說,“人類活動導致森林植被退化,近30年46%的闊葉林退化成灌叢和非林地。丹江、黑河流域林地主要集中在河谷上游地區,人類活動對水文的影響直接作用到森林植被。”

  “鳥類分布與其生態環境關系緊密。秦嶺丹江、黑河流域鳥類資源豐富,在不同季節表現出不同的分布特征。”陜西省動物研究所高學斌研究員介紹,經過系統研究,丹江流域不同站點鳥類種數平均值為90種,黑河流域為100種;丹江流域科數為32科,黑河流域為30科;丹江流域目數為11目,黑河流域為10目。兩個流域,不同季節鳥類種數不同,優勢種類也不同。

  同時,團隊通過調查黑河流域和丹江流域大型真菌資源,結合其生態與區系分析結果,形成了水源涵養區大型真菌多樣性調查結論。“這些成果進一步揭示了生態群落、生態系統的結構功能在不同發展階段與水環境的關系及對水環境的指示意義。”陜西省微生物研究所李俊志研究員介紹。

  3 生態保護任重道遠

  不同于以往秦嶺動植物、地學等學科研究項目,“秦嶺重要水源涵養區的生物多樣性變化及其環境示蹤”項目是更基礎、系統性的研究。

  “根據這些基礎性調查、監測和研究的成果,我們結合不同環境因子、遙感信息及社會經濟統計等多源數據,開展了自然環境變化影響評價和社會經濟活動影響評價,模擬在自然狀況與社會經濟活動等環境變化條件下,秦嶺水源涵養區生物多樣性及水環境的相互作用、響應機制,并預測其變化趨勢。”周杰說,“我們希望通過多學科交叉研究,以定性和定量兩個方面的研究成果,為秦嶺水資源安全與可持續利用、生物多樣性協同發展提供科技支撐與決策服務。”

  團隊在系統研究的基礎上,提出了秦嶺重要水源地環境保護的建議。

  “以黑河水源地為例,從流域生態角度來講,生態保護取得了不錯的效果。水流經區域沒有工業污染及人口密集的生活區,外源污染很小,流域的整體水質狀況良好。”周杰說,團隊從生態保護角度出發,提出了促進區域可持續發展的產業發展戰略規劃。“要促進當地的經濟發展,應提高當地人們的生態保護意識,讓他們由被動行為轉變為主動意識。”中國科學院水利部水土保持研究所、西北農林科技大學水土保持研究所何洪鳴研究員說。

  “秦嶺水源地的生態保護任重而道遠。希望我們共同努力,為保護秦嶺的生態環境干一點分內的事情。”王開鋒表示。

 

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