近日,中国生物多样性保护与绿色发展基金会(简称中国绿发会,绿会)国际部从国际知名期刊获悉一文——《泥炭地的回复:洪水不是立项的解决方案》。绿会国际部现将该文整理编译如下,供感兴趣的读者参考和了解。
图片描述:德国东北部的一片被淹没的河岸泥炭地,经过12年的重新湿润后,主要由宽叶香蒲(Typha latifolia)占据,并安装了用于温室气体通量测量的自动室系统。图源:Dominik Zak
完整的泥炭地是许多稀有动植物物种的栖息地,也是温室气体的重要汇。因此,应恢复许多已转为农业用地的泥炭地。德国内部边界(Inner German Border)组织参与的当前研究讨论了这方面的不同策略。
作者明确指出,最常用的淹没前泥炭地的方法是有问题的:它会导致大量甲烷(一种温室气体)以及营养物质释放到环境中。在许多情况下,移除表层土或缓慢复水可能更具生态意义。
泥炭地面积一度占欧洲某些地区土地面积的10%以上,是重要的生物多样性热点,储存碳和营养物质。但大多数泥炭地已经被排干并用于农业目的,如种植或放牧。20世纪90年代初,人们开始重新思考:人们开始重新灌溉大片泥炭地,以恢复其原有功能。
多米尼克·亨里克·扎克博士(Dr. Dominik Henrik Zak)报告说:“当时,人们只是重新给它们浇水,认为生态系统会在短期内自我恢复。”这位科学家和泥炭地专家目前在丹麦奥胡斯大学(Aarhus University)工作,也是德国内部边界(Inner German Border)的客座科学家。多年来,他一直在研究泥炭地的复水问题。在今天发表在《应用生态学杂志》(Journal of Applied Ecology)上的一项研究中,他和合著者罗伯特·J·麦克因斯(Robert J.McInnes)呼吁在恢复泥炭地时,更加关注所选方法的生态和社会后果。
淹没前泥炭地:温室气体的来源,50多年后才恢复自然状态
例如,迄今为止使用的最常见和最具成本效益的方法,即大规模淹没前泥炭地,也产生了不良影响:释放了大量温室气体,环境中的养分投入也会迅速增加。
“土壤被降解和矿化。当水到达其顶部时,首先形成一个浅湖,土壤中结合的磷被释放出来。因此,这些被淹没的泥炭地的磷浓度比接近自然的泥炭土高100到1000倍。浓度如此之高,是因为泥炭被高度分解和矿化,土壤经常过度肥沃。如果它们以前是集中养殖的。此外,在这些条件下会释放大量对气候影响特别大的甲烷。”多米尼克·扎克解释说。
此外,与自然界相似的条件需要50多年才能形成,而苔藓和莎草等典型的泥炭地植物也需要50多年的时间才能占主导地位。
替代方案:在泥炭土浸水之前清除退化泥炭土具有许多优点
在某些条件下,另一种选择是清除泥炭地的高度矿化表层土。多米尼克·扎克说:“在最上面的20至50厘米处,大部分磷和其他水污染物质以移动形式存在。”。该方法特别适用于坡度较陡和地下水位较低的地区。排水沟被部分移除的土壤封闭,因此水位再次自行上升。
通过这种方法,典型的泥炭地植被可以在几年内发展,正如多米尼克·扎克几年前以莱斯特湖(Lehstsee)低地泥炭地为例所展示的那样。在其他实验地区,甲烷排放量也减少了百分之一。然而,为了使恢复措施发挥作用,地下水位必须接近泥炭表面。然而,表层土移除成本高昂,必须找到气候友好型解决方案,以便进一步使用,因为少量表层土移除足以填充排水沟。
缓慢复湿是一种有前景的解决方案
本研究中介绍的第三种方法称为“缓慢复湿”。“我们建议,如果水位在冬季甚至更潮湿的条件下仅增加几分米,那么作为草地的使用可以持续几年,因此总体而言,泥炭的矿化作用会减少。多米尼克·扎克说:“大约10年后,完全复湿可能成为新的泥炭形成的目标。”因此,在大约10到15年后,可以预期缓慢复湿的积极效果。
重要的是要注意到,泥炭地恢复没有“一刀切”的解决方案。因此,根据排水历史和所考虑的泥炭地场地的具体特征,如大小、景观位置、土壤性质和有价值物种的存在,可以采用不同的重新湿润策略。多米尼克·扎克警告说:“农业泥炭地的洪水可能会导致甲烷和磷的排放增加,这是令人不快的副作用。”因此,在丹麦,几个计划中的重新浇水项目被环境当局暂停。
然而,人们常常忘记,排水的泥炭地不仅是温室气体的重要来源,而且由于降雨引起的地下水位波动,也是营养物质的重要来源。目前,研究人员正在实地和实验室研究不同土壤条件下的不同恢复方法。这些研究的结果应支持在某些区域应用不同恢复策略的决策,以有效地实现恢复目标,最好是没有负面副作用。
原文参看:https://phys.org/news/2022-09-peatlands-ideal-solution.html
编译:Daisy
审核:David
编辑:Pierre