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媒体：CEAAF 作者：贾亦飞
专业号：红树林基金会
2020/8/8 21:57:08
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图 鄱阳湖水文水位监测图 正文： 鄱阳湖位于长江南岸、江西省北部，是我国最大的淡水湖泊，古称彭蠡泽，是目前长江中下游仅存的两个大型通江湖泊之一。鄱阳湖区域属于典型的亚热带季风气候，夏日多雨、冬季干燥，一年之中降水多集中在春末至初秋。在丰水期，湖水面积可达4,000km2，目前已经超过4,200km2，相当于两个深圳市大小。鄱阳湖承纳赣江、抚河、信江、饶河、修河五大水系（简称“五河”）及博阳河等支流来水，经调蓄后由湖口注入长江。由湖入江的多年平均水量为1,427亿m³，入江水量超过黄、淮、海河三河水量的总和，占长江年径流量（9,334亿m³）的15.5%，在长江流域中发挥着诸如调蓄洪水、保护水资源、支持生物多样性等巨大的生态功能，维系着鄱阳湖区及长江中下游地区的生态安全。 
图1 丰水期的长江、鄱阳湖（右）和洞庭湖（左） 鄱阳湖仅有一个湖口与长江连通，成为一个典型的吞吐型湖泊，即当五河来水大于长江水量时，鄱阳湖水流入长江，当长江涨水时，长江干流的水则会倒灌进鄱阳湖中。鄱阳湖水位存在年内和年际间的变化，且水位变化有单峰型和双峰型。每年4-6月五河来水较为集中，长江洪水则出现在7-9月，因而鄱阳湖水位一般从4月开始抬升，6-7月达最高水位，7月后虽然五水水系来水减少，但由于长江水位升高顶托出湖水流，有时还出现倒灌现象，使湖水维持在高水位，直到10月水位才稳定下降。一般情况下，鄱阳湖每年4月至9月为汛期，10月至次年3月为枯水期。这种情况下，五河来水和长江洪水时间错开，即一般说的双峰型，典型年为1981年和1958年。单峰型水位过程在赣江、修河、抚河、饶河、信江等五河洪水推迟，长江洪水提前的情况下出现，两次洪水合二为一，这样洪水叠加就可能造成大洪水情况出现，如1954年、1998年和2020年。鄱阳湖多年平均水位为14.01 m，但是季节性水位差大，以7月最高，1月最低，即形成“枯水一线，洪水一片”的情景，水位消长反复、水陆交替频繁，很多地方夏天是湖泊，冬天是草洲。 
图2 鄱阳湖冬夏水位变化 众所周知，湿地最为重要的一个功能就是蓄纳洪水，尤其是通江湖泊和河漫滩湿地。在洪水期，湿地可以向海绵一样最大限度的吸收洪水，在洪水过后再慢慢的放出多余的水，从而减少灾害。但是也由于洪水携带上游丰富的泥沙和养分沉积在湿地中，使得这部分湿地成为最佳的植物生长区。因此自古以来开垦湿地获得的耕地，都是粮食产量最高的区域。我国许多著名的鱼米之乡如鄱阳湖区、洞庭湖区和三江平原均是开垦湿地的产物。 鄱阳湖的围垦始于东汉时期，至今已有1800多年历史。鄱阳湖区现有大小圩堤564座，主要分布在鄱阳湖东、南岸的平原区域。1949年后的近50年内，以60年代围垦最盛，其次是50年代和70年代；80年代起，鄱阳湖盲目围垦之害逐渐被人们所认识，且已得到控制，但部分地区以血防灭螺等为由的围垦尚未杜绝。上世纪50-70年代的过度围垦，造成暴雨洪水下鄱阳湖水位明显抬高，洪涝事件增多，灾害加重。由于围垦，鄱阳湖面积从上世纪中叶以来不断减小。 
图3 鄱阳湖周边的圩垸 1998年夏季长江中游地区发生严重的洪水灾害。人们意识到围垦致使两湖面积缩小，调蓄洪水能力下降，是造成此次洪灾的主要原因。因此，国务院提出实施“封山育林、退耕还林、退田还湖、平垸行洪、以工代赈、移民建镇、加固干堤、疏浚河道”32字综合治水方针和整体规划，鄱阳湖湿地面积得到部分恢复。从图4可以看出，截止到2005年退田还湖以后，当水位为18.5米时，鄱阳湖面积为3,500km2，而天然湖盆的面积应有约7,000km2，退湖面积明显不足。 
图4 鄱阳湖退田还湖实施后湖盆面积变化图 引自国合会报告 众所周知，鄱阳湖是我国著名的迁徙水鸟越冬地，每年有数十万只水鸟在两湖越冬，是世界自然基金会（WWF）确定的200个优先保护的全球生态区之一。鄱阳湖是我国乃至东亚-澳大利西亚迁飞区最重要的水鸟栖息地，每年有超过60万只水鸟在此越冬，包括众多珍稀濒危物种，如著名的白鹤、东方白鹳、白头鹤、白枕鹤、小天鹅、小白额雁、鸿雁、白琵鹭、青头潜鸭、卷羽鹈鹕等，拥有鄱阳湖国家级自然保护区和南矶湿地国家级自然保护区两个国际重要湿地，还有都昌省级自然保护区、鄱阳湖国家湿地公园等多个保护地。 
图5 鄱阳湖的越冬候鸟群，数以万计的反嘴鹬形成壮观的鸟浪（大湖池） 鄱阳湖之所以能够成为重要的水鸟越冬地，与鄱阳湖随水文节律呈现出来的地貌特征密切相关。在湖盆形态上，鄱阳湖是一个典型的碟形湖泊，湖岸多为缓坡，洲滩面积大，其呈现“夏季丰水一片，冬季枯水一线”的独特景观，形成了复杂的湿地生态系统，十分有利于不同类群的生物栖息，尤其合适依赖湿地生存的水鸟。在正常年份，枯水期时，鄱阳湖水位逐渐下降，洲滩逐渐出露，典型湿地植被如苔草迎来生长期，从而形成“草滩-泥滩-浅水沼泽-开阔水面”的“同心圆”似的多样地貌景观，为不同类型的水鸟提供了适宜的栖息场所。即，草滩上的苔草为雁类提供了丰富的食物资源，泥滩为鸻鹬类提供了栖息地，浅水沼泽为珍稀鹤鹳类、天鹅、白琵鹭提供了觅食场所，开阔水面则为爱浮水的鸭类提供了栖息之所。 
图6 鄱阳湖的子湖系统 1998年，国际鹤类基金会（ICF）担忧大洪水会对白鹤等水鸟产生不利影响，因此从当年冬季开始，ICF和鄱阳湖国家级自然保护区开始对鄱阳湖的越冬水鸟进行同步监测。此后由江西省林业厅组织，形成了目前一年一度的鄱阳湖环湖水鸟越冬同步调查。这为了解鄱阳湖湿地和水鸟的状况提供了丰富的数据，为鄱阳湖湿地和水鸟的保护奠定了坚实的科学基础。 
图7 鄱阳湖湿地与水鸟，左为冬季景观，右为夏季景观 绘图：张瑜 多年监测表明，鄱阳湖重要水鸟包括：白鹤（leucogeranus leucogeranus，CR，国I），多年平均数量为3,100余只，超过全球种群数量的99%，2012年最高记录超过4,000只；东方白鹳（Ciconia boyciana，EN，国I）的平均数量为2,500余只，约为全球种群数量的75%，最高记录为2015年超过3,800只；白头鹤（Grus monacha，VU，国I）平均为300余只，占全球种群数量的2%左右，2011年最高记录超过600只；白枕鹤（Grus vipio，VU，国II）平均数量为1,500余只，为全球种群数量的25%， 2004年记录超过3,300只；鸿雁（Anser cygnoides，VU）平均数量为66,000余只，超过全球种群数量的85%，最高记录在2014年超过14,0000只；小天鹅（Cygnus columbianus，国II）多年平均为61,000余只，占东亚迁飞区内数量的55%，接近全球种群数量的20%，最高记录为2014年超过11万只；此外，鄱阳湖还记录到其他至少14种IUCN红色名录中的濒危鸟类。 
图8 鄱阳湖水鸟群落 鄱阳湖湖区水鸟群落会出现年际间的数量波动，但长期仍维持相对稳定的状态。从鄱阳湖水鸟的群落结构来看，雁鸭类为优势种群。每年雁类平均数量维持在12万只左右，鸭类平均数量维持在8万只左右。从调查结果看，鄱阳湖水鸟集中分布在鄱阳湖保护区、南矶湿地保护区及其周边湖泊。同一湖泊，不同年份间的水鸟数量波动较大，这与水位波动对植被的生长直接相关。但在环湖水鸟调查中，整体的种群数量并没有显著差异，说明水鸟会在鄱阳湖的不同子湖间进行栖息地选择。笔者按照食性，进一步将鄱阳湖越冬水鸟进行分类，主要分为食块茎集团、食无脊椎集团、食鱼集团、食苔草集团和食水中种子等。分析表明，鄱阳湖各个食性集团的水鸟之间竞争关系并不明显，且不同食性集团的水鸟，受到环境因素的影响方式并不一致，这使得不同食性集团的水鸟种群变化也不一致，水鸟的群落结构变化方向并不明显，同时也说明我们对鄱阳湖越冬水鸟群落的了解还十分有限。 表1 鄱阳湖保护区各组水鸟夏季的最优高水位和冬季的最优低水位 
注：数学模型结果在一定程度上反映了将湖水水位年间的波动维持在最优水位阈值范围内十分重要，随着多年数据积累，模型结果会得到不断的优化。 由此可见，不同食性集团的越冬水鸟对水位要求并不相同。对全部水鸟群落而言，夏季水位低于17.4米，冬季水位保持在8.2-8.8米之间是鄱阳湖水位波动对于维持水鸟种群稳定的一个理想范围。当前星子水文站水位已经超过22.5米，远高于夏季最优水位的17.4米。 
图9 鄱阳湖水鸟群落 高水位（水深）对各个取食集团的越冬水鸟均会产生不利影响。可能的原因是：高水位会直接影响水体透明度和溶解氧含量，会抑制深水区沉水植物的生长，导致营养体、种子和块茎生产不足，最终影响食块茎集团水鸟和水鸭集团水鸟；沉水植物长势欠佳进而会影响鱼类产卵场和育肥场，最终影响鱼类产量和食鱼集团水鸟；洪水可能会更多的冲刷湖盆，导致淤泥质底质大量流失，从而影响以此为家的底栖动物和洲滩植物，最终影响食无脊椎集团和食苔草集团水鸟。当然，要想理清夏季高水位对越冬水鸟的影响还需要更多的研究加以证实。 
图10 苦草生活史 绘图：张瑜 白鹤，是江西省的省鸟，鄱阳湖湿地越冬水鸟中的旗舰物种，被IUCN红色名录列为极危物种，其全球种群通常少于3,800只。在全球白鹤有三个种群，其全部在俄罗斯的西伯利亚苔原上繁殖。由于栖息地丧失和狩猎的原因，在伊朗和印度越冬的白鹤种群数量已下降到不足十个个体。因而几乎全球的白鹤种群都在鄱阳湖越冬。因此，鄱阳湖是维系这个物种的关键所在。笔者曾专门对白鹤进行了研究，以揭示白鹤种群数量变化与鄱阳湖水位波动之间的关系。 
图11 鄱阳湖白鹤历年种群数量 研究结果表明，白鹤自1980年在鄱阳湖被发现以来，种群数量较为稳定且略有上升，多年种群增长率为4.08%左右。但是如上图所示，大洪水年份如1998年和2000年夏季大洪水之后，同年冬季白鹤越冬同步调查的结果仅为741只和382只，前后两年均在2000只左右。 
图12 白鹤与鄱阳湖水位波动之间的关系 研究表明，当夏季最高水位低于19.5米，冬季最低水位在8.2-8.8米之间时，对维持白鹤种群数量是有利的（图12）。 
图 13 在浅水湖泊中取食的白鹤群 冬季，白鹤主要在蝶形湖泊中的浅水区取食沉水植物苦草的越冬块茎（冬芽）。但是研究发现，当超过2米水深时，冬芽生产力严重下降。当前星子水文站水位已经超过22.5米，远高于夏季最优水位的19.5米，高水位会极大的抑制苦草夏季的营养生长，从而导致冬芽产量低，这使得白鹤的冬季食物将严重不足。 
图14 高水位对冬芽生产力的影响 以往研究表明，为了获取更多的食物资源，白鹤可能会更多的出现在草洲上，选择取食下江委陵菜、老鸦瓣等洲滩植物的根茎，也会出现在鄱阳湖周边的农田中取食农作物，尤其是藕塘生境中。但是行为研究发现，在人为干扰频繁的生境中，白鹤将面临更多的竞争和压力，长时间处于高度紧张状态（警戒行为增加），这不利于保持白鹤种群的稳定。 鄱阳湖在我国乃至全球的生物多样性保护中具有重要地位。鄱阳湖迄今仍然保持着通江湖泊的自然特征和生态功能，具有浅水沼泽、草洲、泥滩等丰富的生境类型。年复一年的水位波动是鄱阳湖湿地生态过程变化的最主要的驱动力。这种独特的周期性水文变化过程，是鄱阳湖湿地生态系统的生命之源。然而，夏季过高的水位会破坏鄱阳湖湿地植被的生长，进而对越冬的白鹤和其他水鸟造成不利影响。 鉴于上述情况，在多年开展长江中游湿地研究的前提下，笔者提出如下建议，以应对此次洪灾对水鸟及人类社会造成的不利影响：首先，对长江流域的河流、湖泊闸库（包括三峡大坝）的水位进行流域性的综合调度，在确保人民群众生命财产安全的同时也要满足长江流域的生态安全需求，同时进一步推进“退田还湖”工作，恢复自然湿地，降低此次洪灾的影响以及后续的灾害影响，努力实现长江大保护的目标，真正满足国家生态文明建设的需求。其次，长期开展鄱阳湖乃至长江流域湿地的基础研究工作，如果缺少科学研究的支撑，就可能忽略环境指示物种的种群变化趋势，甚至导致物种灭绝的生态灾难，尤其是像白鹤、东方白鹳等许多绝对依赖鄱阳湖的物种，是经不起鄱阳湖栖息地的破坏的。最后，如果长江生态系统持续出现极端天气，则在越冬期可以谨慎尝试采用人工干预的方法（如投食）帮助水鸟暂度难关。 
图 鄱阳湖湿地航拍图 《庄子·大宗师》中曰：“泉涸，鱼相与处于陆，相呴以湿，相濡以沫，不如相忘于江湖。”江湖的本意便是河流湖泊。而在我国最为著名的江和湖就是长江和其干流上仅存的两个通江湖泊——鄱阳湖与洞庭湖，这也是我国最大的两个淡水湖。洞庭湖和鄱阳湖在人们世世代代的改造中成为了现在的模样，人与江湖的关系从来都紧密地联系在一起，保护江湖也就是保护我们自己。 在此祝愿洪水能够早日退去，众生安好！ 除注明外，所有图片均为贾亦飞拍摄或制作。
鄱阳湖破历史最高水位，今年的越冬水鸟还会好么？
2020年7月12日零点，这是值得被记录的一刻，据江西水利厅网站发布，鄱阳湖星子水文站水位达到22.53米（http://slt.jiangxi.gov.cn/col/col28224/index.html），超过了1998年7月的历史最高水位22.52米，也突破了鄱阳湖有水文记录以来的历史极值！
2020年从开年不顺至今，当我们在6月看到北极圈的气温达到创纪录的37.8℃时，当小镇居民看到家门口的巨大冰山时，我们不妨大胆的猜想，北极圈融化的水去了哪里？毕竟地球也是个大的生态系统，物质循环、能量流动永远在发生，全球气候变暖已是不争的事实。当然洪水发生的原因并不是本文探究的范畴，我们回到鄱阳湖和水鸟。
根据评估，在东亚-澳大利西亚迁飞区（EAAF）的1000多块重要湿地中，鄱阳湖的综合权重排名第一。它是我国乃至EAAF最重要的水鸟栖息地，每年有超过60万只水鸟在此越冬，包括著名的白鹤、东方白鹳、白枕鹤和鸿雁等珍稀濒危物种，也经常有迷鸟在此出现，例如去年冬天的白颊黑雁。鄱阳湖湿地内有两个国家级自然保护区且都为国际重要湿地（鄱阳湖国家级自然保护区和南矶湿地国家级自然保护区），还包括都昌省级自然保护区，鄱阳湖国家湿地公园等多块保护地，这些湿地都是候鸟重要的越冬区域。因此鄱阳湖今年的历史最高水位，势必会对鄱阳湖湿地生态系统产生深刻影响。
笔者在鄱阳湖长期从事湿地与水鸟的研究工作，在鄱阳湖突破历史最高水位之际，基于前期的科学研究成果，笔者简单预测了鄱阳湖夏季最高水位对越冬水鸟可能产生的一些影响。（注：文中所述水位均为吴淞高程的星子水文站水位）
太长不看版，本文主要结论如下：
1. 鄱阳湖作为长江唯二的通江湖泊之一，年际和年间的水位波动非常剧烈且水文生态系统十分复杂，持续的围垦极大的减少了鄱阳湖的湿地面积，虽然1998年后实施的退田还湖政策能够在一定程度上缓解湿地丧失带来的问题，但其面积仍显不足。鄱阳湖对于长江流域的生态安全至关重要，是长江大保护的关键区域之一。
2. 鄱阳湖在我国乃至全球的生物多样性保护中具有重要地位。鄱阳湖多年平均水鸟数量有38万余只，近十年来平均水鸟数量更是超过60万只，种类约50种，是东亚-澳大利西亚迁飞区中最为重要的水鸟越冬地，拥有多种全球濒危的水鸟，包括98%的白鹤、85%的鸿雁、75%的东方白鹳、25%的白枕鹤和近20%的小天鹅等。
3. 不同食性集团的越冬水鸟对水位要求并不相同。对全部水鸟群落而言，夏季水位低于17.4米，冬季水位保持在8.2-8.8米之间，是鄱阳湖水位波动对于保持水鸟种群稳定的一个理想范围。当前星子水文站水位已经超过22.5米，远高于夏季最优水位的17.4米，势必会对各个取食集团的越冬水鸟产生不利影响。
4. 白鹤自1980年在鄱阳湖被发现以来，种群数量较为稳定且略有上升，多年种群增长率为4.08%左右。当夏季最高水位低于19.5米，冬季最低水位在8.2-8.8米之间时，对维持白鹤种群数量是有利的。当前星子水文站水位也已经远高于夏季最优水位的19.5米，高水位会极大的抑制沉水植物的生长，对以沉水植物冬芽为主要食物的白鹤将产生不利影响。白鹤有可能会再次上草洲挖掘委陵菜根，以及大量栖息在藕塘等鄱阳湖周边的农田中。
1. 鄱阳湖湿地
2. 湿地围垦与退田还湖
3. 鄱阳湖是水鸟天堂
4. 夏季高水位对水鸟群落的影响
我们知道鄱阳湖湿地变化最主要的驱动力是水位波动，那么在了解了水鸟群落状况之后，当前夏季的历史高水位会对不同食性集团的水鸟产生什么影响呢？
笔者以鄱阳湖区66种常见越冬水鸟为研究对象，将其分为五个取食功能组，与环境因素进行拟合；选择夏季最高平均月水位和冬季最低平均月水位代表鄱阳湖年内的水位波动。综合分析结果如下：
5. 夏季高水位对白鹤的影响
6.小结
北京林业大学东亚-澳大利西亚候鸟迁徙研究中心会持续对长江流域湿地和水鸟尤其是鄱阳湖和洞庭湖区域，进行监测和研究工作。
主要参考文献
Jia Y, Jiao S, Zhang Y, Zhou Y, Lei G, et al. (2013) Diet Shift and Its Impact on Foraging Behavior of Siberian Crane (Grus Leucogeranus) in Poyang Lake. PLoS ONE 8(6): e65843. doi:10.1371/journal.pone.0065843；
Wang Y, Jia Y, et al. (2013) Optimising hydrological conditions to sustain wintering waterbird populations in PLNNR: implications for dam operations. Freshwater Biology doi:10.1111/fwb.12216；
Jia Y, et al. Combining Population Growth Model And Generalized Additive Model To Determine Optimal Water Level For Waterbird Conservation: A Case Study Of Siberian Crane (Leucogeranus Leucogeranus) In Lake Poyang, China, River Research And Applications, 2016, 32(1) :100-109, doi: 10.1002/rra.2840；
拓展阅读
北京林业大学东亚-澳大利西亚候鸟迁徙研究中心（CEAAF）是以东亚-澳大利西亚迁飞区（EAAF）迁徙候鸟及其栖息地的相关科学研究与科技服务为主要任务，旨在有效推动学术交流与创新，成为全球生物多样性保护网络体系的重要智库与研究平台。主要研究方向包括：迁徙水鸟生态学研究、栖息地保护与修复理论及技术研究、候鸟迁飞监测技术与装备研发、迁飞区国际多边合作机制研究等。研究中心对东亚-澳大利西亚迁飞区逾250种群迁徙水鸟进行监测与研究，重点物种包括鹤类、勺嘴鹬、中华秋沙鸭、青头潜鸭和小白额雁等。
东亚-澳大利西亚候鸟迁飞区伙伴协定（East Asian-Australasian Flyway Partnership, EAAFP）是列入世界可持续发展首脑会议（WSSD）的第II类自愿性伙伴协议，于2006年11月6日正式签署，旨在保护迁飞区内迁徙水鸟及其栖息地，最终惠及当地民生。截至目前，签约伙伴达到37个，包括18个政府伙伴。我国于2007年加入EAAFP。
EAAFP科学部（EAAFP Secretariat/ Science Unit）是EAAFP秘书处的有机组成部分，于2018年在EAAFP第十次伙伴大会（MoP10）通过，由北京林业大学东亚-澳大利西亚候鸟迁徙研究中心履行相关职能，主要工作包括：建立和运营东亚-澳大利西亚迁飞区信息平台，扩展东亚-澳大利西亚迁飞区网络保护地，推进迁飞区水鸟同步调查与监测、湿地管理教育培训和专家技术服务等。
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