“把脉”江源 守护“中华水塔”——江源科考十年观察
2022-11-14
新华网

地处青藏高原腹地的长江源区,平均海拔超过4500米,高寒缺氧,水系纵横,人烟稀少,长期处于科研“空白区”。

  2012年以来每年开展的江源科考,深入长江源区,摸清生态“本底”,研究变化规律,成为对长江源开展次数最多、覆盖最广的科研活动之一。一批批科考队员克服高原反应,“把脉”江源生态,守护“中华水塔”,成为“把论文写在大地上”的生动写照。

  走进江源,定点长期观测摸清“本底”

  “细针形的尖针杆藻,圆形小环藻,像小船的舟形藻……”显微镜里,“90后”研究员李鲁丹正细心分辨和记录各种藻类。这些都是她今年参加江源科考采集的浮游植物样本。

  “我们已发现长江源浮游植物超过40种。”李鲁丹说,江源科考需翻山涉水,十分辛苦,“但探秘江源,每次收获满满”。

  探寻江河源头,人类亘古不息。作为中华民族母亲河,关于长江的源头记载,最早可追溯至先秦时期。1976年,水利部长江水利委员会组织科考队,首次将长江源追溯到唐古拉山主峰各拉丹冬雪山,此后陆续探明“长江三源”:正源沱沱河、南源当曲、北源楚玛尔河。

  在多次考察基础上,2012年7月长江委长江科学院等机构组织20多人团队走进江源,拉开江源科考常态化序幕。

  “水是万物之源,江源科考始终聚焦水循环主题。”多年江源科考组织者、长江科学院原副院长陈进说,江源研究基础薄弱,相较于单次单项科考,只有长期、定点的观测研究,形成“综合+专项”科考体系,才能全面摸清江源生态“本底”。

  一次江源综合科考,高原行程4000多公里,数十个固定采样观测点,采集江水、泥沙、植被、鱼虫等10多类样本。十年来,科考队员陆续查明长江三源各自水质与河势截然不同的原因,钻取冰川冰芯解读江源气候变化密码,建起长江源区首个水生态系统科学研究基地,积累形成涉及江源水资源、水环境、水生态的宝贵“数据库”。

  众多科考发现的背后,是队员们在高原克服困难、艰辛作业:河谷中遭遇泥石流,距离巨石仅一、两米;钻取冰芯耗时长,被迫深夜驱车翻越山脊;有队员高原反应出现脑水肿,紧急送医救治后才脱险。

  为研究江源水质,长江科学院流域水环境研究所副所长赵良元先后七次参加科考,“‘勇于挑战、志于科学’的江源科考精神,在一批批科考队员中传承发扬,激励大家走进江源、探秘江源”。

  探究江源,掌握生态环境变化规律

  相较于长江干流“一条大河波浪宽”,江源河流呈现各类辫状、分汊等形态。加上河床经常“摆动”,导致桥梁、道路极易受到冲刷,使用寿命短。为掌握江源河流泥沙运动冲刷特点,长江科学院河流研究所副所长周银军团队,2014年以来先后十上江源。

  他们在冰天雪地中,住帐篷、啃馒头,在不同河段打孔取样,首次还原出江源部分河床断面历史形态,发表江源水沙变化和河床演变对路桥水毁影响的论文,为完善涉水工程冲刷防护和优化设计奠定基础。周银军说,江源生态环境与平原截然不同,“科考研究大有可为”。

  翻开厚厚的《江源科考十年论文集》,60多篇涉及长江源水环境、水生态、水土保持等领域的科研论文收录其中。“过半论文是近三年发表的,说明江源科考成果正加速涌现。”长江科学院总工程师徐平说,江源科考坚持流域视角和问题导向,对江源生态演变规律研究逐步深入,“多项科研成果属于‘全球首次’”。

  多年科考数据显示,全球变暖大背景下,长江源区过去10多年的平均气温比前40多年的气温平均值增加了1.4摄氏度。植物作为维持江源生态健康的重要基础,遇到升温后会有哪些变化?

  长江科学院博士任斐鹏和孙宝洋在江源布设了15个六边形温箱,分组开展“模拟增温试验”,观察不同增温幅度下的植被生态变化。经过连续3年的原位观测发现,当增温达到或超过3摄氏度时,江源高寒草甸生态系统变化明显。任斐鹏说,随着升温越高,植被覆盖度降低、物种密度下降、生物多样性减少等现象越突出,“这提示我们要加强监测,提高生态退化风险预警能力”。

  新技术、新设备的使用,使江源科考深度和广度不断拓展。由长江科学院与中科院西北研究院共建的唐古拉山研究区,聚焦江源布曲流域的冰川、河流、湖泊变化,过去主要依靠人工巡测。2016年以来,11套自动观测站先后架设在研究区,配备三维激光扫描仪等设备,建成国际一流的冰川、冻土、气象、水文的全天候自动在线观测体系。

  多次参加科考的长江科学院水资源研究所副总工程师洪晓峰介绍,自动观测利用物联网,突破气候环境对野外人工作业的限制,每年获取各类数据近50G,使冰川进退、冻土冻融、降雨变化等情况一目了然。

  保护江源,守护“中华水塔”奔流不息

  一条条人工孵化的小头裸裂尻鱼苗放流后,在南源当曲畅游栖息。今年夏季,长江源特有的小头裸裂尻鱼首次实现增殖放流,标志着江源特有物种保护取得新突破。

  江源自然条件恶劣,已知生存鱼类仅6种。来自长江科学院的科考队员李伟,经过连续三年多的试验,基本掌握小头裸裂尻鱼的越冬、产卵和人工繁育机理,“一旦出现种群衰减,就能通过增殖放流快速恢复”。

  长江源所在的“中华水塔”,是国家的生命之源,是重要生态安全屏障。青海省水文监测数据显示,过去五年间长江源年均自产水资源总量达266.17亿立方米,相当于全国6300多万人一年的用水量。

  “源头之于长江,好比大脑之于人体一样,牵一发而动全身。”多次参加科考的青海省水文水资源测报中心水资源部部长李燕说,江源生态极其敏感和脆弱,保护江源对长江大保护举足轻重,江源科考正成为江源保护的重要科研支撑平台。

  十年来,对江源地区20多个建设项目开展水资源利用评估论证,确保不影响当地水生态;搭建河湖生态安全立体监测和预警技术平台,尽可能降低湖泊扩张和河床改道对基础设施和生态环境影响;牵头制定三江源国家公园水文水生态监测规划……一系列科研成果,为江源保护提供有力支撑。

  江源草甸草浅土薄,队员们钻孔取样时尽量减少取样量;鱼类分散栖息,捕捞的各种鱼经测量后多数放生;野外遇到塑料袋等垃圾,主动收集带回基地处理。长江科学院水资源所所长许继军说,江源科考落脚在江源保护,确保“一江清水向东流”。

  “十年江源科考,搭建了一个科考平台,取得了一批科研成果,更重要的是在一大批青年科研工作者中播下了研究江源、保护江源的种子。”长江委副主任胡甲均说,近两年科考中,一大半队员都是“90后”,不少都是首次上江源,“青春在江源闪耀,他们在科考中成长成才”。

  越来越多的高校和科研院所陆续加入,给江源科考带来更多的跨学科、跨机构合作。来自南京大学地理与海洋科学学院的“90后”博士后王成龙,去年首次参加江源科考,将“碳循环”课题研究地点从海上拓展到江源。“江源科考中,不同学科队友交流合作,能碰撞出更多思想火花。”他说,广袤江源还有更多未知空间,“值得长期探索研究,永葆‘中华水塔’奔流不息”。(记者 李劲峰 陈杰 李思远)

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