環境與生態

為濕地注入活水

全球濕地面積已經消失了一半,而且消失速度不斷增加。世界各國想以人工復育濕地的方式挽回生態系,卻常花了大錢但收不到預期之效,問題究竟在哪裡?

撰文/卡瑞(John Carey)
翻譯/王心瑩

環境與生態

為濕地注入活水

全球濕地面積已經消失了一半,而且消失速度不斷增加。世界各國想以人工復育濕地的方式挽回生態系,卻常花了大錢但收不到預期之效,問題究竟在哪裡?

撰文/卡瑞(John Carey)
翻譯/王心瑩

重點提要
■美國各地和全世界的濕地都以非常快的速度持續消失。
■濕地的復原計畫多半失敗,而且浪費了數百萬美元的經費,主要因為它們企圖完全操控生態系的各個層面,想要使之回到原本的狀態。
■其實科學家應該做的是一次只達成一或兩個目標,例如提升魚類族群數量或改善水質,其他都不要管。
■有越來越多的成功案例就是以這個原則來運作,包括美國德拉瓦灣、路易斯安那海岸地帶。

在美國威斯康辛大學麥迪遜分校的植物園內,齊德勒(Joy Zedler)很小心地規劃三塊完全相同的實驗濕地:三塊彼此平行的沼澤地都是88.5公尺長、4.5公尺寬,由工程專家打造出綠地。齊德勒的承包商在這三塊土地上種植類似的植物,想要看看在暴風雨期間,這些植被如何吸收地面的逕流,並淨化這些水。

這片實驗濕地前面有一個池塘,齊德勒的團隊把等量的水倒入池塘、流過三塊濕地。他們準備測量流入每塊地以及流出到土地尾端小池的水,各含有多少營養物,同時監測土壤穩定度、吸水率,以及草本植物和其他植物的生產力與多樣性。科學家預期這三塊濕地的表現會很相似。

這項研究的影響比一般的大學研究計畫大得多,麥迪遜市對此抱持極大興趣,它想學習如何運用濕地來減緩暴雨時從市區湧入文戈拉湖的水勢,同時淨化水源,因為文戈拉湖飽受逕流內含的大量營養物所苦,包括氮和磷。此外,現在全球的濕地都以驚人速度消失,如何讓濕地提供的許多「生態系服務」價值達到最大,包括減少逕流和洪水造成的損害、提高生物多樣性等,已成為越來越迫切的問題。齊德勒是植物學和復育生態學教授,她希望這項實驗可以提供一些深入的了解。

三年後,這項實驗引發了研究者過去沒有料到的新問題。齊德勒說:「生態系統表現的每一件事都不符合我們的預期。」第一個意外:三塊濕地都只兩兩相隔90公分,也種了相似的植物,齊德勒預期它們會有類似的表現,但是其中兩塊地長出了多達29種植物,第三塊地卻只長滿了香蒲(cattail)。第二個意外:雖然香蒲地的總體植物生產量最多,表現卻不如齊德勒的預期,它不僅無法減緩洪水流速或抑制土壤侵蝕,也沒有大量吸收水中的營養物。另外兩塊地除了沒有很高的生產力,提供的益處反而比預期還多。

為何有這種令人意外的差異?齊德勒的團隊發現,香蒲沼澤底下有一層黏土,比鄰近兩塊地的底層黏土稍厚,通透性較差,水無法滲透到地下而造成積水,營養物也會隨著暴雨快速流走。同時香蒲也會讓可穩定土壤的苔蘚植物無法生長(鄰近兩塊沼澤的苔蘚則長得很好),因此土壤受到侵蝕的情況比較嚴重。

這些齊德勒沒有預料到的結果,有助於她和其他專家解釋,過去在復育上的努力為何成效不彰,也能指出如何才可以增加成功率。從這種多管齊下的研究得到的最大教訓,就是別想再試圖重建一個有完整功能的濕地,並且期盼它會與已經消失的濕地完全一樣。美國紐約州立大學布魯克波特分校的濕地科學教授威爾科克斯(Doug Wilcox)說:「我們並不曉得那要如何才能辦到。」因為裡面包含太多變數了。