理论教育 河流生态需水:河口三角洲沼泽湿地实践分析

河流生态需水:河口三角洲沼泽湿地实践分析

时间:2023-10-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:辽河三角洲自然湿地以芦苇沼泽为主,占自然湿地面积的一半左右,是亚洲最大的芦苇湿地。辽河三角洲沼泽湿地主要由芦苇沼泽、碱蓬滩涂以及水面组成。因此,辽河三角洲生态保护目标是保护芦苇沼泽、碱蓬滩涂和水面面积及其水鸟。表10.12辽河三角洲沼泽湿地类型的生态指数注 生态指数越大,表明其生态意义和地位就越高。表10.13辽河三角洲湿地降水与芦苇蒸发量2)地下水出流量。辽河三角洲地下水的出流情况比较复杂。

河流生态需水:河口三角洲沼泽湿地实践分析

(1)概况。辽河三角洲是我国四大河流(长江、珠江、黄河、辽河)三角洲之一,位于辽宁省西南部辽河平原南部,是由辽河、大辽河、大凌河等冲积而成,包括盘锦市和营口市区及其老边区的全部,盘锦市是其主体和核心,总面积约40万hm2,其中湿地31.5 万hm2,约占总面积的78%(见表10.11)。

表10.11 辽河三角洲沼泽湿地基本情况

(2)生态系统特征。辽河三角洲自然湿地以芦苇沼泽为主,占自然湿地面积的一半左右,是亚洲最大的芦苇湿地。分布在潮间上带至潮上带的翅碱蓬群落形成独特的红海滩自然景观,区内还建有双台河口国家级自然保护区。这里是东亚水禽迁徙路线上重要的栖息地和繁殖地,又是野生丹顶鹤繁殖的最南线和目前世界上面积最大的黑嘴鸥繁殖地。在这里生存繁殖的有236 种鸟类、114种水禽,23 种国家一、二级保护水鸟以及30余种鱼类等。

(3)价值及受到的威胁。辽河三角洲湿地芦苇沼泽和潮间滩涂(双台河口国家级自然保护区)是东亚水禽迁徙路线上重要的栖息地和繁殖地,丹顶鹤、黑嘴鸥等珍禽鸟类与西太平洋斑海豹在此得以生存。1986年6年,经国务院批准成立了辽宁双台子河口国家级自然保护区,它是一个以保护丹顶鹤等珍稀水禽及其赖以生存的湿地生态环境为主的野生动物类型保护区。三角洲在防洪、调蓄以及增加碳吸收、有效保护生物多样性、维持生态平衡等方面发挥着巨大作用,具有很高的生态价值,据估算该湿地各项功能总价值达62.13 亿元,为盘锦市1997年GDP的1.2倍[125],同时还具有重要的经济价值,养殖、旅游、芦苇等均有较高的经济价值及发展前景。辽河三角洲还是我国重要的石油基地和粮食生产基地,对东北乃至全国的经济发展和社会稳定起重要作用。

近些年来,辽河三角洲的沼泽面积在急剧减少,从1986年的9.2 万hm2减少到2000年8.1 万hm2,15年来减少了12.4%。双台子河自然保护区核心区内适宜丹顶鹤营巢的芦苇沼泽减少面积将近0.8万hm2,被誉为天下奇观的辽东湾“红海滩”的大片翅碱篷枯萎、退化。

栖息地的破坏也严重影响了在这里生存繁殖的鸟类、水禽以及鱼类等。双台河口自然保护区核心区内适宜丹顶鹤营巢的芦苇沼泽由建区初期的0.95 万hm2 减少到目前的0.15 万hm2。按照每对丹顶鹤需要湿地300hm2 计算,核心区的丹顶鹤承载力从32对锐减到5 对。据野外观测,整个辽河三角洲湿地丹顶鹤繁殖对数由1998年前的30 多对减少到近两年的10 对左右。而栖息在辽河口的国家保护动物斑海豹从1982年的100 余头下降到1990年的不足30头。

造成这种状况的最主要原因是淡水流入量在逐渐减少,打破了河口原有的水量平衡和水盐平衡,使原有生境发生了变化,影响了原有生物的生存。在未来上游用水仍继续增加的情况下,流入到河口三角洲的淡水量还会进一步减少,因此,对生态系统的潜在威胁依然存在。

(4)生态目标的确定。辽河三角洲沼泽湿地主要由芦苇沼泽、碱蓬滩涂以及水面组成。不同类型构成了不同鸟类群落栖息、觅食、繁殖以及迁徙停歇的场所,它们在辽河三角洲所处的位置不同,所受的干扰强度也有差异,所以这几种不同类型的地表形态构成的生境在维护生物多样性、保护物种、完善生态系统的结构和功能、促进景观结构自然演替等方面的作用也有差别。可以根据不同生境类型的生态意义和地位的高低,确定高低不同的生态目标。管理者可根据实际情况,选择合适的生态目标,保证该目标下的生态需水量。

生态指数可以反映不同生境类型的生态意义和功能的大小,为此,首先给出三角洲不同生境类型的生态指数,以此为依据,确定不同的保护目标。表10.12是几种重要类型的生态指数,由此确定生态保护目标。

从表10.12所示的生态指数可以看出,辽河三角洲各类型湿地的生态意义和作用由大到小依次是芦苇沼泽、碱蓬滩涂和水面,所以,应该保护芦苇沼泽的面积,防止其生态特性的减退,这是首先要达到的目标。在此目标下的生态需水量只需满足芦苇沼泽这部分消耗的水量即可。翅碱蓬群落具有重要的生态价值和社会经济价值,是珍稀鸟类黑嘴鸥的主要繁殖地和丹顶鹤的迁徙地。因此,还必须保护作为水鸟栖息地的碱蓬滩涂,关注该栖息地内水鸟繁殖的数量,在此目标下的生态需水量是同时满足芦苇沼泽和碱蓬滩涂两个生境生态需求的水量。另外,水面的生态指数虽然不高,但作为辽河三角洲沼泽湿地的一种生境类型,如果受到破坏,也会给整个地区的生态系统结构和功能带来损伤,所以,该区域较高的生态目标可定为保证芦苇沼泽的面积和质量、保护本地区重要珍稀物种的栖息地以及防止水面的减退或消失。因此,辽河三角洲生态保护目标是保护芦苇沼泽、碱蓬滩涂和水面面积及其水鸟。

表10.12 辽河三角洲沼泽湿地类型的生态指数

注 生态指数越大,表明其生态意义和地位就越高。

低目标:仅保护芦苇沼泽面积。辽河河口三角洲芦苇群落是该湿地的主要植物群落类型,占近42%,该区域的芦苇沼泽也是全球性分布的最为典型的水生植被类型,因此,首先必须满足芦苇沼泽蒸散发所需要补充的水量。中目标:保护芦苇沼泽和碱蓬滩涂面积。高目标:保护芦苇沼泽、碱蓬滩涂面积及水面积。(www.daowen.com)

(5)水文要素与生态需水要素。

1)降水与蒸散发。辽河三角洲降水量多年平均约630mm,6~10年汛期降水量约占全年降水量的85%。全年水面蒸发量为933~941mm,生长季节6~9年芦苇蒸散发(包括水面蒸发和芦苇蒸腾)平均为722.9mm,比大型水体(E601)蒸散发高37.5%(见表10.13)。

表10.13 辽河三角洲湿地降水与芦苇蒸发量

2)地下水出流量。辽河三角洲地下水的出流情况比较复杂。以双台子河为例,其属于半地下式河流的补水条件,即年内有2/3 时间是河水补给地下水,1/3 时间是地下水补给河水,并受潮汐影响,使得地表水、地下水与海水之间的连接比较复杂。目前缺乏相关的地下水出流的研究以及监测,所以本书暂不考虑地下水。

3)生态需水要素。本书仅考虑沼泽湿地的消耗性生态需水,包括芦苇、水面、碱蓬滩涂的年生态需水量。

(6)生态需水估算。根据获得的水文数据以及生态保护目标,选择水量平衡法[见式(9.1)],对辽河三角洲地区的沼泽湿地生态需水量进行计算。

按照芦苇生长期需水量70%,非生长期30%计算,计算时降水量与水面蒸发取平均值,辽河三角洲芦苇沼泽面积8 万hm2,水面面积0.86 万hm2,碱蓬滩涂面积7.14万hm2,由此计算芦苇湿地需水3.22 亿m3,水面蒸发补充水量0.26 亿m3,碱蓬滩涂需水1.71 亿m3(见表10.14)。

表10.14 辽河河口不同类型湿地的水文要素以及生态需水量

对应着不同的河口湿地生态系统保护目标,其生态需水分别为:低目标3.22亿m3、中目标4.93 亿m3 和高目标5.19 亿m3(见表10.15)。

表10.15 辽河三角洲沼泽湿地生态需水量计算结果

辽河三角洲是由辽河、大辽河、大凌河等冲积而成,根据芦苇分布位置,将计算所得的河口湿地生态需水按照40%、20%、40%的比例分配到辽河干流、浑太河和沿黄渤海诸河水资源区(见表10.16),便于水资源的配置。

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