氣候變化，藏羚羊的產房正遭遇危機

2020-10-03 中國科普博覽

出品：科普中國

作者：陳甫 盧善龍 趙佳禕 （中國科學院空天信息創新研究院）

監製：中國科學院計算機網絡信息中心

在我國貧瘠而遼闊的青藏高原等地，生存著被譽為雪域精靈的藏羚羊，它們矯健的身姿為這片遼闊的土地增加了無限生機。對於藏羚羊來說，位於可可西裡保護區北部的卓乃湖非常重要，因為卓乃湖是藏羚羊們的大產房。

每年的5月到6月，生活在青海三江源保護區、西藏羌塘保護區和新疆阿爾金山保護區的上萬隻藏羚羊遷徙300多公裡，前往卓乃湖產仔，結束產仔後的藏羚羊又會攜幼仔陸續回到原棲息地，這場持續四個多月的新生之旅是藏羚羊能夠生生不息的根本。

△在可可西裡卓乃湖區域拍攝的一隻藏羚羊幼仔 圖片來源：新華視界 張龍、薛玉斌攝

然而，近年來氣候的變化對青藏高原的影響日益顯著，卓乃湖也經歷著變化，而這些又會對藏羚羊產生怎樣的影響呢？

卓乃湖的氣候劇變

2011年9月15日，由於連續2個月的降雨，卓乃湖的水面快速上升，以至於在湖東岸發生了潰決，潰決導致大量湖水外溢，溢出的洪水在高原面上衝出一道深寬的洪溝，流進了庫賽湖。

△圖1 上圖為青藏高原地圖

下圖是卓乃湖保護站的位置，紅色的線是藏羚羊的遷移路線

圖片來源：參考文獻

持續的降雨，決口處不斷擴大，卓乃湖失去了一部分儲水功能。為了及時了解卓乃湖狀況，保證藏羚羊的順利遷徙，科研人員利用Landsat TM5遙感影像對水邊界進行提取。結果發現，卓乃湖的湖水面積從2011年1月24日的267 km2縮小到2011年11月8日的164 km2，面積縮減了近一半。這樣一來，藏羚羊其中一個重要的產羔區與湖水邊緣的距離增加了3.6公裡（圖2）。

△圖2 FS0是潰決洪水衝刷形成的河堤；FS1和FS3是近岸區域；FS2和FS4是風蝕嚴重的後退區域；FS5是裸露且平坦的原始湖床

照片拍攝於2018年6月27日的實地調查中

一方面，卓乃湖面積縮減，給來此地產羔的藏羚羊抵達湖邊帶來了困難，另一方面，退水湖床在風蝕作用下，形成了區域內一處新的沙塵源區。

2011年12月21日，卓乃湖岸發生了第一次洪災後的沙塵暴，沙塵幾乎覆蓋了整個卓乃湖地區，還擴散到了鹽湖的東部地區。據MODIS（MODIS是美國宇航局研製大型空間遙感儀器）的每日遙感數據，從2011年到2020年，每年11月至3月的沙塵暴天數累積達到了285天（圖3），而在該事件發生之前，該地區是沒有沙塵暴記錄的。

△圖3 2011年至2020年沙塵暴發生天數（黃色標識的是發生沙塵暴的日期）

圖片來源：參考文獻

平均每年發生約32次沙塵暴，對於生態環境脆弱的可可西裡來說，更是雪上加霜（圖4）。多年衛星遙感影像監測結果表明，卓乃湖岸形成的沙塵暴最大影響邊界範圍約為10,000 km ²（圖4中的紅色虛線包圍區域），影響較大區域（圖4中紅色實線包圍和黃色點填充區域）和嚴重影響區（圖4中紅色實線包圍和紅色點填充區域）的面積分別為422 km²和134 km²。

沙塵暴席捲了卓乃湖，也對藏羚羊的生存造成了威脅。

△圖4 卓乃湖風沙影響區域 S0是沉積在原始湖岸附近的風沙，S1和S2是被風沙覆蓋的草地

照片拍攝於2018年6月27日的實地調查中

沙塵暴可能會威脅藏羚羊的生存

沙塵暴天氣下，無論是人還是動物，其正常生活都無法保證，更不用說產羔了。根據保護區巡山人員的估計，自2016年以來，受沙塵暴影響嚴重的南部區域（圖2中的 E區），來這裡產羔的藏羚羊的數量下降了30％左右。

這種情況下，藏羚羊只能改變自己的活動區域，空間統計數據顯示，藏羚羊的活動範圍由湖的南岸向東部遷移，被衛星跟蹤監測的藏羚羊活動範圍的最西端、平均活動中心和最東端分別向東偏移了6km、12km和11 km（圖5），活動範圍從429 km²減少至357 km²，這些都使得藏羚羊生存環境惡化，飲水也變得困難。

△圖5 藏羚羊活動範圍 圖片來源：參考文獻

從衛星遙感植被覆蓋情況來看，區域的沙塵暴對藏羚羊產羔和活動區的植被生長也造成了嚴重影響。為了讓觀測結果更直觀，研究人員一般會採用NDVI（植被覆蓋度指數）來描述植被覆蓋情況，NDVI越高，植被越茂盛。

結果顯示，2000年至2010年之間，在風沙嚴重影響區，影響較大區域和整個盆地（圖 3）的NDVI都顯著增加，而在2011年至2015年，這3個區域的NDVI均呈下降趨勢，其中風沙嚴重影響區的NDVI急劇減少。2015-2019年期間經過短暫增加後，三個地區的NDVI再次下降（圖 6）。2012年嚴重影響區域與影響較大區域NDVI曲線的交點以及2017年影響嚴重區域與整個盆地NDVI曲線的交點表明，受沙塵暴影響，嚴重影響區域的NDVI持續減少。風沙嚴重影響區域的NDVI已經由增長轉變為開始下降。這意味著，在沙塵暴影響下，區域的植被覆蓋率開始降低，這一點使得藏羚羊的處境雪上加霜。

△圖6 2000年至2019年之間，沙塵暴嚴重影響區域、影響較大區域和整個盆地的植被生長變化 圖片來源：參考文獻

除了會對藏羚羊以及植被產生影響外，上百次的沙塵暴也持續影響著卓乃湖的水量。冬季，沙塵暴將沙子從河岸吹積到湖泊冰面上，春季湖冰融化時，冰面上的沙子沉入湖底，這將加速湖水的排出（圖7）。隨著這一過程的持續發生，排出的湖水將進入下遊的湖泊，從而引發新的水安全問題。

△圖7 2018年1月11日和2018年2月12日沙塵覆蓋的湖冰（紅色輪廓）

圖片來源：Landsat 8衛星圖像

1985年，一場強烈的暴風雪曾經將藏羚羊放牧的大片土地掩埋在雪中，使得藏羚羊被迫在積雪中尋找食物，在這個過程中，大量藏羚羊因營養不良而死亡。

卓乃湖是藏羚羊的三大繁殖區之一，相比1985年的暴風雪，持續不斷的沙塵暴給這個脆弱的種群帶來的威脅可能更大。雖然目前從青藏公路上監測的前往卓乃湖流域產羔的藏羚羊數量未見明顯的變化，但未來是否會發生轉折性的變化，有待持續的觀測和研究。

這次事件只是氣候變化背景下自然環境退化的一個小小的縮影。隨著全球氣候的加劇變化，各種極端氣候發生的可能性也在增加，尋找減少此類事件影響的方法對於保護生物多樣性至關重要，尤其是在生態脆弱地區。

身為自然資源的受益者，人類需要注意到生態環境的變化，同時也有責任在必要的時候進行適度的幹預，以應對氣候變化導致的環境問題，這樣，我們才能更好地在這個藍色的星球上生存。

參考文獻：

本文主要內容來自新近發表於ECOPHERE的論文「Cascading implications of a single climate change event for fragile ecosystems on the Qinghai‐Tibetan Plateau」

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