科研人员进行典型湿地植被人工恢复

　　 来到东北松嫩平原西部沼泽湿地，碧波浩渺，水肥草美，风光旖旎。然而，曾经的她并不是这样的。

　　松嫩平原西部湿地，曾因气候变化、人为干扰等原因退化严重。近年来，在科研人员的不懈探索和实践下，这里的生态环境不仅得以修复，而且以苇—蟹为核心的湿地宽幅全链生态产业模式生态产业模式成型，让松嫩平原上的这颗“瀚海明珠”重新焕发出光彩。

　　缺水带来的退化

　　2016年7月，由中国科学院东北地理与农业生态研究所（以下简称东北地理所）牵头，联合北京师范大学、东北师范大学、中国林业科学研究院等17家单位申报的国家重点研发计划项目“东北典型退化湿地恢复与重建技术及示范”正式立项。项目组针对东北典型湿地退化确定了几个湿地恢复技术示范区。

　　据项目组调查，近25年来，三江平原湿地面积丧失71%，松嫩平原湿地面积丧失23%，现存湿地近72%受到不同因子威胁。过度捕捞、污染、基建占用……被称为“地球之肾”的湿地，空间正被不断挤压。

　　看着“面目全非”的湿地，项目首席科学家、东北地理所研究员吕宪国很痛心。他下定决心，一定要恢复退化的湿地，重建“地球之肾”。

　　“恢复前，我们需要明确湿地退化和丧失的原因，了解湿地演变的规律。”吕宪国告诉《中国科学报》。为此，项目组针对不同湿地类型的水文功能、鸟类生境、土壤微生物等开展野外调查，分析湿地退化、丧失的原因，并探索恢复、重建湿地的方法措施。

　　他们发现，大面积农业开垦是湿地丧失的主要原因，而湿地退化的主要因素是人为干扰。“很多湿地退化的原因就是缺水。”吕宪国说。

　　因此，恢复湿地环境中的水，成为解决湿地问题的关键所在。

　　“水深是平原地区湿地植被分布格局的重要影响因素，可以影响不同种群的分布。因此，快速恢复湿地，首先要明确环境所需水量。”东北地理所副研究员安雨向《中国科学报》解释道。

　　然而，保证水深并不是往地里灌水就可以解决的。科研人员发现，修路、挖沟等人为干扰改变了原有的地貌特征，从而导致湿地水文联通隔断。因此，在恢复水深之前，还需要通过微地貌改造使斑块自然连通，保证水深梯度多样，才能确保不同水深情况下植被正常生长。

　　恢复种群不容易

　　此前开展的沼泽湿地水深恢复措施，多以大水漫灌为主，既浪费水资源，恢复效果又差。项目组通过长期研究分析，逐渐明晰了不同植被类型生命周期各阶段的生态需水规律，建立了湿地植被群落水分响应模型，研发了种群快速繁殖—水文调控—微地貌改造退化湿地恢复技术体系。

　　在进行湿地恢复时，利用此模型可以提供合理的水量，平衡积水量与植被关系，从而促进自然湿地植被和水文关系的形成。

　　安雨介绍，按照模型中水深与植被之间的对应关系，研究人员还可以精准恢复不同水深环境下的各种目标植被。“大面积恢复湿地植被，仅靠植物种群的自然扩张，速度比较慢。”他解释说，这就需要人工干预加速“自然进程”。

　　虽然说湿地恢复应尽量减少人工干预，但人工干预是必需的。“前提是人工干预的目的是促进自然规律的形成。”吕宪国强调。

　　种子休眠是湿地植物物种更新和种群建立的主要限制因子。如何快速恢复湿地植被，加快湿地恢复过程，成为项目组面临的一大难题。

　　针对湿地植物种子休眠期长、发芽率低且无性繁殖扩散能力慢等问题，科研人员通过低温浸种、变温淹水、低温湿藏和生长剂处理，打破种子休眠，缩短种子休眠期的同时，提高了萌发率，有效克服了有性繁殖过程中的障碍因素。

　　运用快速繁殖技术，项目组成功突破了苏打盐碱湿地植物无性繁殖瓶颈，提高了人工恢复过程中营养繁殖体存活率，加快了种群扩张速度，有效提升了植被恢复效率。植被快速恢复技术不仅让种子提前“苏醒”，还可以调控植被后期生长，增加湿地生物多样性、水鸟栖息地、水文调节、水质净化、碳汇等生态功能。该技术由此获得2017年吉林省科技进步奖一等奖。

　　生计是更大挑战

　　湿地的生态功能逐渐恢复了，吕宪国又陷入思考：能否发挥湿地生态服务价值，提高湿地经济效益，解决当地老百姓的生计问题？

　　吉林省大安市牛心套保湿地是项目组设立的重点示范基地之一。2005年，项目组专家、中国工程院院士、东北地理所研究员刘兴土带领团队，在牛心套保湿地开展了“苇—鱼（蟹）—稻复合生态工程合理利用模式”的研究与示范。

　　项目组成员、东北地理所副研究员李晓宇告诉《中国科学报》，通过改良土壤、建立湿地与河流水力联系、重新栽植芦苇植被、自然增殖与人工放流鱼蟹等生物措施，牛心套保湿地的生态系统得到了明显改善。

　　在此生态模式的基础上，项目组进一步与刘兴土课题组合作，在牛心套保湿地开展了芡实、籽莲等水生经济植物的引种示范，拓宽生态产品多样性。如今，牛心套保湿地的生态河蟹年平均产量超40万斤，产值达1000万元以上。

　　一次现场调研使刘兴土了解到芦苇可以作为主要原料培养食用菌。于是，他带领团队又跟芦苇“较上了劲”，希望改变过去芦苇作为造纸和发电原料的低效模式。

　　2017年，刘兴土团队在实验室里成功将收割后的芦苇秸秆制成了栽培食用菌的菌棒。次年，苇基食用菌栽培进入中试生产车间，经多次试验，解决了芦苇秸秆向栽培基质转化的难题，提升了工厂化制棒的生产效率，1吨芦苇可日产菌棒2000棒。苇基食用菌栽培是苇—蟹产业链的延伸。

　　“由于食用菌生长的营养需求，在芦苇基质加工菌棒过程中需要加入其他蛋白质补充材料，通过物理压缩形成菌棒。”李晓宇介绍，食用菌采摘后的菌棒叫作菌糠。菌糠作为肥料可直接粉碎还田，有利于改良松嫩平原西部盐碱湿地。

　　至今，每次外出参加会议，总有人问吕宪国，湿地中的芦苇到底能不能收割？吕宪国总会不遗余力地向对方推荐“牛心套保模式”。正是这一模式，为昔日的牛心套保湿地带来了春天——年均创造产值4000万元以上，职工年均收入增加2.8万元。牛心套保湿地也成为全国重点建设的国家湿地公园之一。

　　“东北湿地是个大宝库，我们不仅要用生态工程技术手段恢复退化的湿地，还要在应用示范中探索经济发展新道路。”在吕宪国看来，湿地保护和发展必须双管齐下。