可知泥滩是金滩

2019-08-02阅:790

第一作者简介 刘东艳, 博士,研究员,长期从事海洋藻类生态学研究,承担国家和省部级海洋生态科研项目10 余项,曾获国家海洋科学技术奖特等奖。


潮汐去又还, 问谁所节度?

潮汐是水世界的时间,它应自己的安排,为陆地带来无限活力。随潮汐涨落而被淹没和露出的向海缓斜的宽广潮间滩地,就是生命的脚印。



簌簌泥与沙

——泥滩非荒滩

潮滩是滨海湿地生态系统的孕育地。潮汐与河流带来的泥沙和动植物碎屑往往在此沉积,历经漫长的岁月形成平坦、开阔的泥质滩涂,并孕育出世界上生物资源极为丰富的盐沼和红树林生态系统。例如,仅我国广西山口红树林区就有100 多种大型底栖动物、100 多种鸟类、130 多种昆虫。潮滩上同时存在着缺乏高等植被覆盖的光滩,即泥滩生态系统,其泥泞的环境和荒凉的景观并不像盐沼和红树林那样引人注目,故常常被误认作荒滩。而事实上,它们却是充满生机的海洋高生产力区域。我国黄海沿岸的大丰自然保护区即典型的泥滩生态系统,有着丰富的生物资源,包括600 种昆虫、315种鸟类和156 种鱼类。这些生物如何在看似荒凉的泥滩上生活? 是非常有趣的科学问题。


两菜绿蟹又红虾

——生命的启动者

泥滩表面生长着丰富的、肉眼不可见的底栖微型生物,以直径小于0.1 毫米的底栖硅藻为主。这些微型生物通过光合作用合成有机碳,成为泥滩最主要的初级生产者和生命的启动者。已有研究数据表明,单位面积泥滩底栖微藻的储碳能力每年每平方米约在29 ~ 476 克碳,这个数值范围明显高于单位面积森林的储碳能力(平均值为每年每平方米4 ~ 6 克碳);高生产力泥滩系统的储碳能力甚至可以与红树林、盐沼群落相媲美(平均值为每年每平方米200 ~ 250 克碳)。

栖息于此的底栖微型生物让泥滩富含有机碳,从而吸引大量的海洋底栖生物在此繁衍生息,并开启了庞大的底栖食物链。据估算,泥滩中底栖动物的总量是浅海区域的10 ~ 20 倍。泥滩中底栖动物种类繁多,有大小在0.1 ~ 1 毫米之间的小型底栖生物,如线虫类、桡足类、涡虫类等,它们是泥滩动物食物链的基础组成部分,往往成为仔鱼的盘中餐;有大小在3 毫米以上、肉眼可见的大型底栖动物,如多毛类、片脚类、双壳类、甲壳类等,它们中有肉食者、植食者以及碎屑食者。小型底栖动物由于个体微小,存在于沉积物中,因此常会被碎屑食者随泥土一起被吞咽消化。泥滩系统中还生活着一些超大型底栖生物,它们是泥滩最主要的捕食者,主要包括鱼类、鸟类、大型哺乳类动物,等等。

泥滩中大多数底栖生物遵循着潮汐的自然规律。例如许多底栖硅藻会通过涨潮退潮的垂直位移巧妙地利用光照;双壳类、腹足类和桡足类动物在退潮时会将自己埋藏到沉积物中来避免日晒、躲避天敌,涨潮时则迅速来到沉积物表面进行摄食;大多数螃蟹会选择夜间的高潮时段活动,其他时间则藏在洞穴里。因此,大量的甲壳类动物和鱼类会在涨潮时来泥滩觅食,而鸟类则选择退潮露出滩涂时到滩上觅食,它们此来彼往,和谐、有趣地生活在一起。

大型底栖动物通常具备很好的挖掘能力,它们在沉积物中修建自己的生活据点:被称为“泥滩工程师”的大型贝类象拔蚌可以挖掘到地下一米的位置建造巢穴。这种挖掘活动导致泥滩的上表层看起来“千疮百孔”,却能帮助泥层形成氧气交换机制。会“呼吸”的泥滩支撑着沉积物中各种物质的循环分解,并为动、植物的生长繁育提供优质的生活环境,许多幼鱼、幼虾因此选择泥滩作为寻找食物和躲避天敌的庇护所,直到成年后才返回浅海。


鱼鸟去又来

——大自然的加油站

庞大且井然有序的泥滩系统不仅自给自足,同时也慷慨地为过路者伸出援助之手。南北半球每年往返迁徙的水鸟多达上千万只,其中“东亚—澳大利西亚迁徙路线”是全球9 条鸟类主要迁徙路线中较为重要的路线之一。每年大约有5000万只水鸟沿该路线往返,途经我国渤海、黄海区域。而渤海、黄海沿岸众多的泥滩,就成为了水鸟迁徙旅途中的重要补给驿站。例如,我国盐城国家级自然保护区,其泥滩生态系统每年能吸引到上百万只迁徙水鸟前来栖息和觅食,其中,黑脸琵鹭的数量约占世界总量10%。上海市崇明东滩自然保护区的泥滩为111 种候鸟、94 种洄游鱼类提供重要栖息场所,其中还包括濒临灭绝的勺嘴鹬、黑脸琵鹭、白头鹤、中华鲟,等等。泥滩的社会潜力也因此得到开发,在欧洲北部,泥滩徒步与观鸟已经成为一项流行的体育运动,有些地区甚至组织了泥滩狂欢节。


月下隐浊去

——灾难的屏障

泥滩像是连接海洋与陆地的金色条带,与红树林、盐沼等植被系统一起构成海岸带重要的缓冲区域和天然屏障,肩负着减缓海岸侵蚀、协助抵御风暴袭击、减缓海平面上升等重要职责。它们能过滤和净化人类活动排放的多种有害污染物,如重金属、有机污染物、石油类残余物等;还可以固定和利用泥滩中的有机氮,从而减轻近岸海水富营养化的压力,降低赤潮发生的风险。

泥滩丰富的生物资源和重要的生态服务功能已经受到国际生态保护组织的广泛关注。目前全球已有456 个滨海泥滩湿地被列入《湿地公约》,总面积4280万公顷。我国已经将辽河湿地、黄河三角洲湿地、盐城国家级自然保护区、大丰国家自然保护区、崇明东滩自然保护区、广西北仑河口国家自然保护区、河北滦南南堡湿地保护区等多个以泥滩为主要类型的滨海湿地列入国际重要湿地名录。


莫让金滩成荒滩

泥滩受到来自陆地和海洋的多重环境因子影响,是地球上最敏感和脆弱的生态系统之一。近年来,在人类活动和气候变化的共同影响下,泥滩面积与质量急剧下降。一般来说,高潮带主要以围海造田、养殖为主,如晒盐、种植农产品、养殖对虾和鱼类等;中、低潮带则依靠潮差、排水进行大型藻类(如紫菜、石花菜)、贝类(如蛤蜊、蛏子)、螃蟹等养殖活动。这些开发活动没有考虑到对泥滩系统自然服务功能属性的影响,如围垦活动可以改变潮滩的水动力过程,包括潮流的速度、方向等,进而改变潮滩沉积物的淤积过程、地貌特征等;养殖活动带来的污水排放会影响到沉积物质量。这些环境变化会明显降低泥滩系统的渔业资源养护能力、水质净化能力,等等。

我国在泥滩生态系统方面的理论研究多限于泥滩资源和环境的本底调查,教缺乏机理性、功能性的综合研究,研究人员数量和规模远远小于对海洋其他方面的研究。因此,泥滩的保护和利用需要算一个生态总账,要基于科学理论基础,形成合理规划。

与广阔的海洋和陆地相比,泥滩似乎显得微不足道。但泥滩独特的环境却为极其丰富的底栖生物群落搭建了一个完美舞台,吸引了成千上万的鸟类,有着无可替代的生态功能。人类需要重新认识泥滩生态系统的价值与自然属性,提高保护意识,学会健康、可持续利用大自然留给我们的资源宝库。


文、来源 | 刘东艳 袁子能