卢坎加沼泽水深测量与沉积物定量评估：揭示湿地退化机制及生态恢复策略

针对全球重要湿地卢坎加沼泽（Lukanga Swamps）面临的沉积威胁，研究人员首次采用Hydrographic Survey Boat Sonar Model RC-S2与沉积物钻芯技术，结合ArcMap 10.4空间分析，量化了沼泽2918 MCM现存水量及1200 MCM沉积损失，为湿地保护提供首个基线数据。

　　

在全球湿地以每年0.78%速度消失的背景下，非洲第四大湿地卢坎加沼泽（面积14,000 km²）正面临严峻挑战。这片被列入《拉姆萨尔公约》的国际重要湿地，不仅是200种鸟类的栖息地，更是赞比亚中央省的水源命脉。然而，农业扩张与人口增长导致沉积物以每年310,000 m³的速度涌入沼泽，此前研究却因缺乏实测数据，对沉积总量和蓄水能力损失存在巨大认知空白——Hunink等学者曾误判"100年损失不足1%容量"，凸显数据匮乏的致命缺陷。

为破解这一困局，世界自然基金会（WWF）资助的研究团队开展了史上首次全沼泽水深测绘。通过搭载差分GPS的RC-S2测深仪，配合沉积物标尺钻芯采样，研究人员在2022年旱季获取了2,918个测点数据。空间分析揭示：当前沼泽平均水深仅2.21 m（最大4.77 m），较历史峰值下降1.5 m；沉积物已侵占1,200 MCM容量，相当于损失了16.2%的总库容。更触目惊心的是，开放水域区出现3 m厚沉积层，证实人类活动正加速沼泽陆化进程。

关键技术

1. 差分GPS测深系统：Trimble Hemisphere OmniSTAR虚拟基站实现厘米级定位

2. 沉积物钻芯法：Graduated Sediment Depth Rod直接测量0.1-3 m全新世沉积

3. 空间插值分析：ArcMap 10.4逆向距离加权法（IDW）构建首张沼泽沉积分布图

研究结果

1. 水深特征：发现6.27 m历史最高水位标记，当前最大水深4.77 m出现在沼泽中部河道区

2. 容量测算：验证McCartney提出的7,398 MCM理论容量，现存水量仅2,918 MCM

3. 沉积热点：临近农业区的北部沉积速率达12 cm/年，远超南部自然流域3 cm/年

结论与意义

该研究推翻了过去认为"沉积影响可忽略"的论断，首次量化证明卢坎加沼泽已丧失相当于1.5个三峡水库防洪库容的蓄水能力（1,200 MCM）。沉积物携带的磷、硝酸盐等污染物，正通过"沉积-富营养化-水生植物窒息"的级联效应威胁整个Kafue河流域生态。作者呼吁采用自然解决方案（NbS），如构建河岸过滤带，这为联合国"2021-2030生态系统恢复十年"计划提供了非洲湿地的科学范本。论文发表在《Journal of Great Lakes Research》，其首创的水深-沉积双图体系，将成为全球湿地退化研究的里程碑式参照。