生态环境教育进课堂丨走进汉石桥，邂逅湿地的生命之美

生物多样性是人类赖以生存和发展的重要基础。作为自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一,神秘的湿地中会发生哪些有趣故事?拥有美丽“大长腿”的池鹭缘何独爱栖居此岛?爱唱歌的布谷鸟竟是个“鸠占鹊巢”的“强盗”?灰头鹀如何收获属于自己的ID?关于湿地与生物多样性,你了解多少?

5月22日国际生物多样性日,北京市生态环境保护宣传中心组织开展生态环境教育进课堂活动,邀请北京市顺义区汉石桥湿地自然保护区管理中心生态环境科负责人张勇,以《邂逅湿地的生命之美》为题,带领大家从不同的层次认识生物多样性,从具体的案例中了解生物多样性,在新奇有趣的故事中探寻生物多样性的无穷魅力。

三个层次,初探生物多样性之义

为让公众更好地理解生物多样性,在课程伊始,张勇为大家解析了生物多样性的概念与含义,并通过举例的方式进行讲解。

众所周知,生物多样性是生物(动物、植物、微生物)与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。生物多样性通常包含三个层次,即生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性。

汉石桥湿地被称为北京市最大的芦苇沼泽湿地,也可以称为芦苇沼泽湿地生态系统。除此之外,北京的生态系统还有河流湿地生态系统、湖泊湿地生态系统等,这些均彰显了生态系统的多样性。

△芦苇沼泽湿地

相对而言,物种多样性最易于理解。湿地环境中,岸边的柳树、杨树、桑树等树木,芦苇中的香蒲,水中的菹草,还有各种鸟类和昆虫,均体现了物种多样性。

而我们熟悉的一生致力于水稻研究的袁隆平先生,他的研究目标正是提高水稻的抗病虫能力及产量,解决粮食问题。其本质正是利用了水稻的遗传多样性。

四个故事,探索生物多样性之趣

故事1:良好生态环境吸引池鹭定居

2019年4月,汉石桥湿地鹭类聚集繁殖区初步形成,区内岛屿因而得名鹭岛。2020—2021年间,汉石桥湿地开展了鹭类繁殖情况、繁殖区筑巢鸟及巢址的相关调查。结果显示,筑巢鸟为池鹭,筑巢树85%以上为刺槐。相信不少人会有疑问,为什么池鹭更喜欢选择在刺槐上筑巢呢?

面对这一疑问,张勇解释道:这一选择主要有两个原因。第一,池鹭筑巢用的小木棍很细,搭建时较为松散,不容易固定,而刺槐的枝条上正好密布着很多尖刺,能够起到很好的辅助作用。第二,刺槐的叶子是奇数羽状复叶,遮光性很好,能够为池鹭起到隐蔽作用。

△池鹭选择刺槐作为筑巢树的原因

事实上,除刺槐外,吸引池鹭在此定居的还有两个重要原因。其一,鹭岛“宛在水中央”,离周边堤岸距离都在80米以上,受到的人为干扰少。其二,鹭岛的东北侧有一排柳树,像窗帘一样能够遮光,从而为鸟巢提供更好地遮挡。

不难发现,水域、岛屿、道路、树木等,共同影响着池鹭的选择。若将池鹭繁殖区看作一个微型的生态系统,其中的地形、地貌、植被共同发挥了积极作用,为池鹭营造了理想的繁殖场所。由此可见,保护生态系统多样性至关重要。

故事2:“自私”大杜鹃的巢寄生行为

每年5月,勤劳的“芦苇守护者”大苇莺会进入一年一度的繁殖期,它们会在芦苇中做窝,并大量捕食芦苇丛中的害虫。然而,不速之客正悄然逼近。懒惰的大杜鹃(就是我们常说的布谷鸟)不想筑巢,便四处寻找大苇莺已建好的巢,并将蛋下在其中。

在这一过程中,它们甚至还会使用“调虎离山之计”,由大杜鹃的雄鸟引大苇莺打架,并将其引至远离巢穴之处,雌鸟趁机下蛋。由于大杜鹃会用“拟态”来模仿大苇莺的蛋,可通过改变自身产蛋颜色来“以假乱真”,无法分辨的大苇莺常常只能“被迫”成为大杜鹃孩子的养父母。大杜鹃的这种行为被称为“巢寄生”。

△大苇莺喂养大杜鹃幼鸟

惊人的是,东方大苇莺并不是唯一的“受害者”,大杜鹃会通过“拟态”来模仿多种鸟类的蛋,以实现让更多鸟类帮它们“育儿”的目的。但从生物多样性的整体角度来看,如果没有以东方大苇莺为代表的寄主们,大杜鹃的繁衍将是一个难题。

张勇表示,大杜鹃的这种巢寄生行为是与寄主长期协同进化的结果,也反映出生物多样性的一个内涵:物种之间既有相互竞争,又有相互依存。正是这种关系,体现出了保护物种多样性的必要性。

故事3:环志工作了解鸟类生活

鸟类环志是一种根据标记个体,研究鸟类生活史、种群动态,特别是鸟类运动的研究方法。“所谓环志,就是用带有唯一数字编号的环去标记它,作用类似人类的身份证。如果一只鸟在北方被环志后,在南方某地再次遇到它,通过将编号上报到全国鸟类环志中心,就能了解它的迁徙路线。”张勇解释道。

2017年,汉石桥湿地开始组织开展环志工作,截至2022年底,共环志鸟类97种、9942只次。多年的环志工作,让汉石桥湿地新记录鸟类不断增加,五年间,共增加了36种。

在课程拍摄期间,恰好遇上了一只灰头鹀指名亚种。张勇谈道:“除指名亚种外,灰头鹀还有西北亚种和日本亚种。指名亚种主要在中国东北部黑龙江一带,以及俄罗斯与黑龙江的边界处繁殖,西北亚种主要在内蒙古的西北部、甘肃,以及蒙古繁殖,而日本亚种则主要在日本岛繁殖。”可见,灰头鹀亚种的形成是由于地理隔离造成的,是其对不同生态环境适应的结果。

△灰头鹀指名亚种

在环志过程中,张勇介绍道:“灰头鹀的三个亚种我们在汉石桥湿地自然保护区都曾环志过,它们迁徙时都会从北京经过,证明北京是灰头鹀的迁徙通道。从灰头鹀的环志情况来看,北京在这一物种上具有较好的遗传多样性。”

故事4:生态位助力植被恢复

生态位是指每个个体或种群在种群或群落中的时空位置及功能关系。为帮助公众更好地理解生态位,张勇讲述了汉石桥湿地利用植物生态位进行植被恢复的故事。

作为一个人工湖,汉石桥湿地的东湖靠水泵从湿地抽水补充水源,且因其地势较高,不受湿地水位变化的影响,可长期保持水位恒定。因此,植物生长的位置逐渐固定,形成了相对清晰的生态位。

通过长期观察植物生态位,发现芦苇生长在水深10厘米以上的位置,可以延伸到高于水面10厘米的岸上;香蒲生长在水深10～50厘米的位置;荷花则生长在水深50～100厘米的位置。这些数据能够为湿地的恢复提供良好的技术指导。

“2018年,我们利用植物生态位和种子库的概念,成功将一个长期干涸的鱼池恢复成了荷花池。注水初期,池内生长了大量水绵,人工打捞清除的三个月后,鱼池长满了荷花。”张勇讲述道,“这一过程利用的正是此前在东湖观察植物生态位获得的数据。根据观察结果,将水池深度控制在50～70厘米,荷花就会自己生长出来。当然,这项工作的前提是此处以前就是湿地,有大量的荷花生长,储存了大量的荷花种子。 ”

东湖的芦苇、香蒲、荷花分别生长在不同水深的水中,实际上是一种错位竞争的策略。从另一个层面来看,东湖相对稳定的水位产生了稳定的植物生态位,也彰显了保护生境的稳定性对保护生物多样性的重要意义。

△芦苇与香蒲生长区示意图

五项措施,保护生物多样性之美

生物多样性保护主要包括就地保护、迁地保护和建立基因库。同时,制定法律法规进行约束和加强保护生物多样性理念的宣传也同样重要。

张勇表示,汉石桥湿地同样采取了五项主要措施,以求更好地保护生物多样性。

第一,划分三区,即核心区、缓冲区、试验区。核心区域严格限制人员进入,缓冲区只允许进行少量科研工作,而在试验区可以开展部分开发利用的工作,如生态旅游项目。

第二,进行物理隔离。用水道、围栏等,阻隔人们随意进入,降低人类打扰动植物的可能性。

第三,加强安全防护。通过安装200多个监控探头,24小时进行不间断监控。同时,加强保安队伍建设,保障昼夜值守与密集巡逻。

第四,加强监测。通过多种手段,了解湿地内动植物种类及生活情况,探究鸟类活动规律。

第五,提升水质。通过生态补水,保障水源、拓宽水面、改善水质,为鸟类提供更优质的活动场所。

△汉石桥湿地自然保护区

http://c5gzbdkx.cn.yongzhou.gov.cn/news-99-58821-1.html