部分河段水质下降、冰川融化水土流失加剧、内湖咸水汇入长江北源楚玛尔河……不久前，记者跟随科考队员，在平均海拔4000米以上的高原，行程2500多公里，目击长江之源水文、水资源、河流泥沙、生态环境等方面正在悄然发生的深刻变迁。这已是长江水利委员会及其下属长江科学院对长江源区连续10年的科学考察。
赵乃育 绘
科学家们发现，由于人类活动加剧和高原暖湿化影响，长江源区生态系统正在发生深刻变化，“长江大保护从江源开始”,已是迫在眉睫的高质量发展课题。
10年科考初步摸清江源“家底”
长江水利委员会长江科学院水生态研究所博士李伟被称为“高原渔夫”。2019年，他三上高原，在海拔4800多米的长江南源当曲上游设置5个样点，开展鱼类生态学监测，不仅发现一种名为小头裸裂尻的鱼类种群数量丰富，是长江源区的优势鱼种，而且找到高原鱼类的越冬场、产卵场，揭开了这些高原鱼类度过漫长寒冬的奥秘。
为此，李伟每次都要穿上防水服，带上采集设备，下到冰冷的河水中观察、采样，甚至在零下30℃的河边过夜。2019年4月，恰逢青海玉树遭遇雪灾，冰雪融化时间相对推迟一个月。“流着鼻涕，吹着呼啸的冷风，忍着强烈的高原反应，还被藏在鞋子里的木蜂蜇伤，夜晚在零下30℃的野外过夜，大自然的残酷让我产生了强烈的恐惧。”回忆那一次科考经历，李伟至今心有余悸，但他仍坚持一次次踏上高原，终于发现高原鱼类的越冬场所。
在冬季零下30℃到零下40℃的气温下，长江源区许多河段“连底冻”，那么这些鱼群如何过冬生息？李伟发现，有一些河段，在温泉水的加热作用下，冬季仍处于解冻状态，还保持了一定的水温，“聪明”的鱼儿在河流冰封前，游到这些温泉区过冬，第二年夏季来临前，“洄游”产卵场，“生儿育女”，繁衍不息。原来，温泉成了高温鱼类越冬场的“供暖器”。
李伟说：“掌握高原鱼类关键栖息地的水文水动力特征，对认识江源水生生物多样性、保护高原水生态系统有着重要意义。”
2020年，李伟又三上高原，对长江源区的鱼类进一步开展研究，并成功实现了小头裸裂尻的人工繁育实验。“这意味着一旦江源发生环境突发状况，我们可以迅速采取人工干预措施，修复水生生物生态。”长江科学院党委书记吴志广说。
长江源区位于青藏高原腹地，是长江流域最为重要和敏感的区域之一，科学界有着“江源打个喷嚏长江都要感冒”之说。江源地区人为干扰较少，是长江生态保护、全球气候变化的“本底”。
然而，由于江源地区地形险峻复杂，气候环境恶劣，高寒缺氧，不少地方属人迹罕至的“无人区”。虽然自古以来，人们就在不断追寻探索江源的奥秘，但一直连“长江有多长”“长江源自哪里”等问题都没有明确答案。直至20世纪70年代，科学家通过艰苦的实地科考，才将长江源头追溯到唐古拉山主峰各拉丹冬雪山西南侧的沱沱河，使长江之“长”终于有了结论。
1976年夏和1978年夏，长江流域规划办公室先后两次组织江源调查队，深入江源地区，进行了详尽的考察和研究，得出结论：长江源伸入青藏高原的唐古拉山和昆仑山之间，这里有大大小小十几条河流，其中较大的有三条，即楚玛尔河、沱沱河和当曲。三条河中，楚玛尔河水量不大，冬季常常干涸，不能成为长江正源；当曲水量最大，而沱沱河最长，居于中间，由西向东入通天河，与长江干流流向一致，根据“河源唯远”的原则，确定沱沱河为长江正源。
1978年1月13日，新华社公布考察结果：“长江的源头不在巴颜喀拉山南麓，而是在唐古拉山主峰各拉丹冬雪山西南侧的沱沱河；长江全长不止5800公里，而是6300公里，比美国的密西西比河还要长，仅次于南美洲的亚马孙河和非洲的尼罗河。”自此，“长江成了世界第三长河流”方成为世人共识。
2010年，长江水利委员会组织近百人的队伍，对长江源进行第三次综合科学考察。考察队员中，既有全国勘察设计大师、首席科学家、学术带头人，也有大批青年才俊。他们从水文、水资源、水生态、水环境、地理、冰川、气象、地质及地球空间信息变迁等九个方面，为长江源区的保护规划提供了重要依据。
从2012年开始，由长江委长江科学院主导，江源综合科考进入常态化。长江科学院每年都要联合多个部门，开展长江源区综合科学考察，综合科考内容涉及长江源区水文、水资源、水生态、水环境、水土保持、地质与地理空间信息等方方面面。迄今已经连续开展九年。
除了每年一度的综合性科考，长江科学院专家们还常年开展分门别类的专项科考，有时一年要开展十多批次，有的队员一年上高原七八次。在“无人无路无图”的长江源区，科考队员克服高寒缺氧、高原反应等重重困难，对长江源区自然生态环境各个方面情况进行深入调查、研究，并开展丰富的原位实验，揭示了高原河流生态变化机制。
这是国内持续时间最长、涉及专业领域最广泛的江源科学考察。通过持续的研究，一步步揭开了“亚洲水塔”“世界第三级”的神秘面纱，破译了这块“孕育”多条世界级河流的神奇高地的更多奥秘。
“主要是立足水利行业优势，围绕‘长江大保护’开展相关研究。”吴志广说，10年基础性研究和原位观测，不仅形成了对江源的宏观感性认知，还在江源地区的水资源、水生态、河道河势、冰川雪线、水土保持、人类活动影响等领域积累了大量第一手基础数据及资料，较全面地掌握了江源地区以水生态系统为主的生态环境变化规律及趋势。
江源生态环境面临深刻变化
2020年8月中旬，当科考队来到位于各拉丹冬雪山东坡的岗加曲巴冰川时，无不感叹：“变化太大了！”。这里是长江上游尕尔曲的源头，海拔5300米。三年前，来到冰川之下，脚下站的地方还是一块冰渍湖，水很清澈，冰川雄伟、壮观。而今年，这里全是砾石，浑黄的冰下河水从雪山里奔腾而出，在冰川脚下汇聚成汹涌的河流。
“今年的科考，关键词是变化。”长江科学院水环境研究所副总工程师赵良元告诉记者，“我们针对长江源区突出的冰川退缩、冻融侵蚀、湖泊扩张等生态环境问题开展重点调查，进一步掌握长江和澜沧江源区的生态环境现状、河流径流泥沙输移规律，测定关键水文要素的变化。”
通过连续近10年的观测和实验，长江科学院发现，长江源区生态系统正在发生全面深刻而持续性的变化。尤其是2016年以来，他们坚持问题导向，注重全面梳理长江源区需要解决的生态环境问题，深入了解气候变化和人类活动影响下，长江源区生态环境现状及变化趋势。
通过考察发现，在全球气候变化和人类活动的双重影响下，雪线上升、冰川退缩、水土流失、荒漠化和草地退化等问题凸显，已直接威胁长江源区乃至整个流域生态安全：
——暖湿化趋势明显。长江源区近百年来干湿交替速率明显增强，近20年来整体呈现出暖湿化的趋势，从2001年到2018年，相对于1956年至2000年，多年平均气温上升1.4℃，降水量增加11.5%。未来气候变化预估表明，暖湿化趋势还将进一步加剧。预计2021年至2050年，长江源区年降水量增加约9.8%，气温升高约2.2℃。
暖湿化带来河流水量、含沙量的增大。在长江源区，所见全是汹涌浑浊的河水奔流而出，连源头处也是浊浪涛涛的景象，许多山顶基本被草覆盖，冰川退缩露出大片裸地，引起水土流失。
位于青海玉树结古镇巴塘河口的直门达水文站，扼守长江源头干流通天河出口，是长江水利委员会最早设立的综合性水文站点之一，至今已积累有64年连续长系列水文资料。数据显示，2000年之后，直门达水文站径流和输沙呈持续增加趋势。近10年来，径流量、输沙量较多年平均值分别偏大26.27%、29.40%。
——局部水质有恶化倾向。赵良元连续多年参加江源科考，每次都会采集大量河流水样、底质、土壤，分析水质现状与水化学特征。他说，广泛的采样分析表明，江源水质总体良好，普遍居于一类至二类之间，但个别区域也出现水质恶化的倾向，由于过度放牧等原因，超出环境承载量，氮磷含量甚至超出三类水的标准。比如在当曲现场调查发现，部分河段藻类繁殖，甚至水中漂浮的都是牛粪。
由于人类活动增强，修桥筑路等工程对鱼类栖息地造成影响，鱼类面临资源缩减、栖息地被破坏的压力。
——植被生态退化严重。气温升高导致局部沼泽湿地蒸散发量增加和冻土融化，导致土壤水分丧失和湿地退化，植物赖以生存的环境受到严重威胁。在长江南源当曲、正源沱沱河和北源楚玛尔河，普遍可以看到多年冻土层遭到破坏、水土流失加速草场退化的情况。
队员们发现，长江源区大面积沼泽失水而枯竭，草甸被揭开，露出下部的沙石，局部湿地严重退化，泥炭地干燥并裸露。调查发现，长江源头区退化、沙化草地每年还以2.2%的速率发展，草场退化后，生产力急剧下降，毒杂草比例上升，鼠害猖獗，给当地畜牧业生产造成严重影响。
——水土保持压力仍大。长江源区生态系统结构复杂、功能脆弱，独特的自然条件，加上不合理的人类活动，特别是草原过度放牧、乱采滥挖等行为，导致经济社会发展与生态环境之间的矛盾突出，造成水土流失、水源涵养能力下降、生物多样性下降等问题。
总体来说，实施三江源生态保护工程以来，通过推进退耕退牧还草、鼠害防治、草地围栏、人工草地建设和天然草地改良、沙漠化防治、黑土滩治理、封山育林等项目，有效遏制了保护区生态环境恶化势头，水体与湿地生态系统整体有所恢复，但现在还没有获得根本性扭转，局部水土流失风险仍然较大。
考察发现，新出现的生态环境问题主要包括冻土环境退化、植被退化、冻融侵蚀和土地荒漠化等。在解冻消融期，冻融侵蚀强烈，易形成暂时性洪流，威胁下游的泥沙输移和生态环境。因此，长江源区水土流失防治形势依然很严峻。
——湖泊面积扩张。与冰川萎缩相反，通过遥感影像监测发现，长江源区湖泊面积普遍增加。1990年至2019年，长江源区15个面积大于10平方公里的湖泊面积总体表现为扩张的变化趋势。各拉丹冬雪山冰川面积呈收缩趋势，与周边湖泊面积呈负相关关系。
位于玉树藏族自治州治多县的错达日玛湖，2000年左右湖泊面积仅50平方公里，到2019年已接近100平方公里，年平均增长率超过2%。位于可可西里的四个内陆湖泊卓乃湖、库赛湖、海丁诺尔湖和盐湖水位上升，经由古河道连成一片，其中盐湖面积自2011年以来已扩大四倍。
目前，盐湖水已经人工引流注入长江北源楚玛尔河，盐湖湖面稳定在一个可控的范围内。但是，盐湖咸水注入长江源流后，会不会造成新的变化、带来哪些新的影响尚不可知。
全面推进江源科学研究与生态保护
吴志广说，“长江大保护”需要从长江源开始，保护长江源是让母亲河永葆生机活力的具体实践，是建设幸福长江的现实需要。“源头之于长江，好比大脑之于人体一样，牵一发而动全身，保护好源头生态系统对长江整体保护具有举足轻重的作用。”
长江源区生态系统结构相对简单，生态环境脆弱，抗逆性差。基于历年考察成果，针对长江源区生态环境保护，围绕长江源区经济社会高质量发展，着眼于提高长江源区以及三江源区生态保护的科技支撑能力和监管水平，专家们提出加强体制机制建设、加强综合能力建设、加强重大问题研究和成果应用、严控人为活动等“三加强一严控”建议。
——加强横向生态补偿等体制机制建设，构建上中下游“责任共担，利益共享，合作共治”的江源生态保护长效机制，为江源保护提供制度保障。
良好的江源生态是长江流域生态安全的保障。专家认为，要着眼生态系统整体性和长江流域系统性，把长江流域生态环境保护作为一项系统工程，树立生态环境协同保护的理念，从保护修复江源生态环境的共同使命出发，协调好流域与区域、当前利益与长远利益的关系，强化区域规划与长江流域综合规划、通天河及长江源区综合规划等的有序衔接，统筹推进长江源区山水森田湖草系统治理，实现生态环境保护成效的最大化。
——加强监测能力、信息化和人才队伍等综合能力建设，构建江源水文、水环境、水生态和空间信息等天地一体化监测体系，为强化雪山冰川、湖泊湿地和河流保护提供数据支撑。
为全面掌握长江源区水资源、水环境、水生态、水土流失状况，针对目前水文站点明显不足、水生态监测站点基本空白、冰川雪山监测体系尚未建立等问题，他们建议要全面提升长江源区整体监测能力与水平，建立源头冰川雪山空地立体监测体系。
2016年，长江科学院在三江源核心区的青海省杂多县建起固定的野外科学考察基地。这也是长江源区仅有的原位科学研究基地。目前长江科学院已经在此开展高原水土流失、草地生态系统等多项模拟实验。
吴志广建议，在此基础上组建长江治理与保护国家重点实验室和长江水生态系统国家野外科学观测研究站，系统开展长江源区水资源、水环境、水生态及水土流失防治研究，着力研究解决长江源区资源环境承载力、绿色发展途径等方面问题，为“长江大保护”和三江源国家公园建设提供科技支撑和优化示范模式。
——加强江源保护基础问题考察研究，持续开展江源科学考察，为制定切实可行的江源生态环境保护和恢复措施提供科学依据。
“三江源是全球气候及生态环境变化响应的敏感区，同时也是亚洲主要河流水系的发源地，其变化的一举一动着实关联着全球的变化。”长江科学院副总工程师谭德宝认为，科考的意义在于掌握该地区自然生态的变化状况，分析其内在的机理机制，才能进一步深入探究如何深刻影响整个流域乃至全球生态变化大趋势，为精准应对全球气候变化找准科学依据。
针对目前对长江源区生态环境现状与演变趋势研究仍然严重不足的现状，建议在国家层面设立三江源区保护研究基金，以现有科考平台为基础，联合国家、部委及省市各方科研力量，通过资金、平台、人才的整合与聚集，共同推进三江源保护基础研究。
在加强重大问题研究的同时，要加大水资源保护、水环境治理、水生态修复、水土流失防治以及生态产品价值实现等方面的科研成果推广转化与示范应用，为江源保护提供强有力的科技支撑。
——严控人为活动强度，对外流入源人口、阻隔河流工程建设、改变河流形态平面形态活动、修建高等级公路、超载畜牧等实施严控，为江源生态环境自然恢复创造条件。
近年来，外来人员入源情况频繁，屡有人身安全事故发生，也给源区生态环境造成威胁。一些团队借科考之名，进入保护区行探险、穿越之实的行为也屡有发生。吴志广认为，江源科考是江源保护的基础，但必须坚持敬畏大自然、不搞大旅游的理念，严控进入源区的个人和团队数量，禁止自然访客进入核心保育区和生态保育修复区，强化科学考察预约制度，对进入核心保育区和生态保育修复区的要从严审查考察计划，杜绝“科考旅游”等行为的发生。
同时建议遵循差异化保护原则，实施核心保育区禁牧、生态保护修复区休牧与划区轮牧、传统利用区合理控制载畜量等制度，实现牧业绿色高质量发展与生态环境保护有机统一。
