鄱阳湖枯期水位与湿地生态响应关系

2018-06-14李红清

中国水利 2018年11期

李红清，王岚

（1.长江水资源保护科学研究所，430051，武汉；2.水利部科技推广中心，100038，北京）

鄱阳湖是中国第一大淡水湖泊，资源丰富。鄱阳湖湿地生态系统由许多子系统组成，既有不同水深的湖泊湿地和河流湿地，又有分布在高低水位消落区的大面积沼泽和草甸湿地，还有泥滩、沙滩，在大小圩区内也有许多类型的人工湿地。各类湿地受能量流动与物质循环变化影响而相互转化、相互依存和相互作用，从而使鄱阳湖湿地呈现生境多样性和生物多样性，鄱阳湖湿地类型随着湖泊水位的变化而变化，枯水期水位变化与鄱阳湖湿地生态系统的关系极为敏感。

一、鄱阳湖湿地现状

1.鄱阳湖水位

鄱阳湖水位受鄱阳湖水系来水及长江干流水情双重影响，水位高低对鄱阳湖湿地出露、湿地类型、湿地面积等有直接影响。据1953—2006年水文资料，鄱阳湖多年水位变化趋势是自10月开始，湖区水位逐渐开始下降，至12月和1月降至最低，3月逐渐上升，至7月、8月间升至最高。鄱阳湖主要水位站吴城站、都昌站及星子站多年平均水位见图1（吴淞高程，下同）。

2.湿地生态特点

鄱阳湖区湿地生态系统具有开放、动态变化和类型多样等特点。

开放：鄱阳湖承接五河及其支流来水，调蓄后经湖口汇入长江；湖泊水位受长江水位顶托影响。影响鄱阳湖湿地最重要因素为降雨。当鄱阳湖水系降雨量大、五河来水量大时，鄱阳湖湿地水位升高；当长江水量亦大时，则湿地水位出现极高值，出现湿地洪泛现象。

动态变化：出、入鄱阳湖水量的变化，引起湖水位和水域面积的变化，从而带来鄱阳湖湿地类型与湿地面积的动态变化。一般情况下，2月至3月水位开始升高，7月达到最高值，8月至9月开始回落，1月达最低值，7月与1月水位相差约10 m，且年际间水位差异更大，如1998年与1963年水位差达16.69 m。

类型多样：主要体现在湿地生物多样性和湿地生境多样性上。湿地生物包括湿地植物、湿地鸟类和水生动物等。湿地生境包括湖泊湿地、沼泽湿地等。

3.湿地植被

鄱阳湖是中国湿地生态系统中植物资源最丰富的地区之一，属长江中下游平原浅水植物湿地区，分布有高等植物67科181属327种，其中被子植物是鄱阳湖湿地植物的主要组成成分。

根据鄱阳湖区生态环境和群落特征，湿地植被可分为挺水植被、莎草植被、浮水（叶）植被、沉水植被四大类型。挺水植被带、莎草植被带和沉水植被带都比较明显，分布面积较广，浮叶植被带较少见，带状现象不明显。

挺水植被带、莎草植被带和沉水植被带分别处于鄱阳湖区的高位滩地、中位滩地和低位滩地，但各群落分布存在一定差异，以莎草植被带和沉水植物带为例进行说明。莎草植被带处于鄱阳湖中位滩地，南部康山、锣鼓山一带高程15～16.5 m，中部吴城地区高程14.5～16.0 m，北部都昌地区高程为13.5～15 m、星子 13.0～14.5 m；沉水植物带在南部康山一带，高程在15.5 m以下，中部吴城地区高程在14.5 m以下，北部都昌地区高程为11.5～13.5 m。各带植物表现出分布高程由南向北或自上游向下游逐渐递降趋势。

图1 鄱阳湖多年平均水位年内变化（1953—2006年）

4.湿地鸟类

护鸟类有153种，属于中澳候鸟保护协定保护的鸟类有46种。

在鄱阳湖越冬的冬候鸟主要是水禽。越冬鸟在鄱阳湖全湖区湿地中都有分布，但主要分布于鄱阳湖湖西吴城附近的赣江、修水入湖三角洲前缘的洲滩、洼地中，即鄱阳湖国家级自然保护区。珍禽的活动、觅食区主要分布于水位线附近水深不足0.5 m的沼泽地带中，随水位的下降，活动区向洼地中心推移。珍禽于每年10月下旬来到水边湿地，次年3月中旬飞离。冬侯鸟主要栖息地和觅食地有深水水域、浅水洼地、泥滩和草滩，其中浅水洼地和泥滩尤其重要。因此，维护鄱阳湖区湿地类型多样性，有利于维护冬候鸟的生境类型多样性。

鄱阳湖已知鸟类有17目55科310种，占全国鸟类25%。鄱阳湖区的鸟类不仅种类多，而且数量也多，特别是水鸟，总数达40万～70万只，其中越冬水鸟约30万只。

鄱阳湖区有国家Ⅰ级重点保护鸟类10种，国家Ⅱ级重点保护鸟类44种。根据2007年IUCN世界濒危物种红色名录，鄱阳湖国家级自然保护区内有全球极危鸟类1种，濒危鸟类5种，易危鸟类17种；尤其是列入世界严重濒危物种的白鹤，曾观察到2 800余只，多年稳定在2 000以上，占世界白鹤总数的90%以上；列入《中国濒危动物红皮书》水鸟名录的有15种，属中日候鸟保护协定的保

5.重要湿地

根据原环境保护部2016年全国自然保护区名录，鄱阳湖区以越冬候鸟和湿地生态系统为主要保护对象的重要湿地14处，其中国家级2处，即江西鄱阳湖国家级自然保护区和江西南矶湿地国家级自然保护区；省级2处，即江西青岚湖省级自然保护区和江西都昌候鸟省级自然保护区；另外还分布有10处县级自然保护区。这些重要湿地基本覆盖了鄱阳湖湖泊水域。

二、枯期不同水位与鄱阳湖湿地生态的响应关系

1.与鄱阳湖区湿地的响应关系

天然状态下鄱阳湖水位随季节不同而不断变化，鄱阳湖湿地类型和面积也随着年内水位变化在时间和空间上呈现动态的变化过程。10月～次年2月间，湿地类型丰富而富于变化，并随着水位逐渐下降，湿地洲滩逐渐显露，湿地拼块类型、频度均呈增加趋势，湿地生物在湿地区域逐渐呈现，使鄱阳湖湿地类型呈现出多样性和变化性。

枯水期保持一定水位以下时鄱阳湖湿地类型趋于简单化、同质化，趋向于仅存水域湿地一种湿地类型的状况，而泥滩、沼泽湿地将随着水位升高减少甚至消失。枯水期水位保持在12 m、13 m、14 m以下，湿地出露减少比例分别低于15%、30%和50%。湿地出露大小取决于枯水期鄱阳湖水位的高低，水位愈高，对湿地生态系统功能的影响愈大（见图2）。

鄱阳湖枯水期水位控制在12～13 m时，将改变天然状态下11月1日～次年3月31日星子站水位的自然节律波动状态，枯水期各月水位逐渐降低过程消失，从而使鄱阳湖区湿地生态系统类型从草滩→泥滩→浅水洼地等逐渐出露的过程削弱。其变化范围在都昌至星子之间的鄱阳湖区，范围约占全湖湿地总面积的25%；主要影响时段在枯水期的11月～次年3月。自都昌以下至星子间的鄱阳湖区湿地类型以湖泊水域为主，在天然状态下，随水位下降而逐渐出露的草甸、泥滩和浅水洼地（沼泽）类型的湿地消失；而自吴城以上基本保持了在天然状态下，随水位下降而逐渐出露草甸、泥滩和浅水洼地（沼泽）类型的湿地动态变化的特点，仅局部区域湿地类型的分布范围发生变化。枯水期控制水位以上区域仍保持了原有湿地动态变化及自然消落过程。

2.与鄱阳湖区重要湿地的响应关系

当枯水期水位为13 m、14 m时,鄱阳湖湿地出露影响相对较大，以鄱阳湖枯期水位12 m进行分析。南矶湿地自然保护区和青岚湖自然保护区位于鄱阳湖南部，地势较高，枯水期洲滩一般高于12 m。枯水期维持水位12 m时，与这两个自然保护区的响应关系不敏感；鄱阳湖国家级自然保护区和江西都昌候鸟省级自然保护区位于鄱阳湖北部，地势较低，枯水期水位变化与这两个自然保护区湿地出露的响应关系敏感。

图2 枯水期不同调控水位对鄱阳湖区湿地出露影响

（1）鄱阳湖国家级自然保护区

在鄱阳湖国家级自然保护区，湿生植物带、挺水植物带和沉水植物带分别处于湖区的高、中和低位滩地，其中挺水植物带分布高程16～18.0 m，湿生植物带在主要高程14.5～16.0 m，沉水植物带在14.5 m以下区域。挺水植物主要为荻＋芦苇＋菊叶陵菜群落，湿生植物以苔草群落为优势，沉水植物在13.8～14.5 m以马来眼子菜＋苦草群落为主，而保护区的常年积水区则以马来眼子菜－苦草＋黑藻群落带为主。根据鄱阳湖区1998年地形资料，鄱阳湖自然保护区不同高程对应的湿地面积分析，鄱阳湖挺水植物带（16.0～18.0 m）分布面积约20.00 km2，湿生植物带（14.5～16.0 m）分布面积 68.40 km2，13.5～14.0 m 沉水植物带分布面积83.31 km2，13.5 m以下沉水植物带分布面积50.77 km2。14 m以下沉水植物约占鄱阳湖自然保护区总面积近60%，是保护区珍禽鹤类、鹳类、鸭类等的主要栖息地和觅食地。

鄱阳湖自然保护区水位根据吴城水位站1953—2006年实测资料统计，一年中从10月的14.66 m消落至次年1月的11.42 m，保护区顺次出现水位消落区、低水位波动区和常年积水区等不同湿地生态位。当鄱阳湖枯水期水位保持在12～13 m时，吴城地区的水位自9月的16 m降到1月最低水位11.42 m，保护区各个子湖及其外湖水位相应逐渐下降。鄱阳湖自然保护区的9个子湖中除大汊湖外，其他子湖湖底高程都高于13 m。分析鄱阳湖自然保护区典型湿地生态断面的结构与功能，当鄱阳湖枯水期水位为12～13 m时，除大汊湖外的8个子湖湿地基本维持自然出露过程，与这些子湖自然湿地的响应关系不明显。根据对保护区不同分布高程的面积的统计分析，12 m以下面积为2.53 km2，占保护区总面积的1.1%；12～13 m的面积约18.32 km2，占保护区总面积的8.2%。由此分析，鄱阳湖枯水期水位保持12 m时，对保护区的湿地出露影响较小；枯水期水位保持13 m时，对大汊湖自然出露将产生一定影响，该保护区湖泊湿地类型增加，沼泽湿地和浅水洼地有所减少。

（2）江西都昌候鸟省级自然保护区

该保护区位于鄱阳湖东北部。以都昌水位站1953—2006年实测资料统计，一年中枯水期从10月的14.55 m消落至次年1月的10.63 m，保护区顺次出现水位消落区、低水位波动区和常年积水区等不同湿地生态位。以1998年地形资料分析，该保护区地势较吴城低，长年积水区水位约11 m以下，分布有沉水植物马来眼子菜、苦草，分布面积占保护区面积的10.7%；低水位洲滩为11～13.5 m，主要沉水植物分布面积占保护区面积的69.1%，此高程范围是保护区湿地的主要分布区；13.5～15.0 m主要分布湿生植物带，为苔草群落带，分布面积占保护区面积的7.8%；15～17.5 m范围分布挺水植物，主要分布荻、芦苇，其分布面积占保护区面积的4.2%。该保护区11～15 m范围是湿生植物和沉水植物，占保护区总面积的77.9%。

当鄱阳湖枯水期水位为12 m时，该保护区11～12 m之间渐次显露过程消失，影响出露面积98.32 km2，占保护区面积的23.9%，主要影响低位地沼泽湿地和浅水洼地等湿地类型自然出露；当枯期水位为13 m时，保护区11～13 m之间渐次显露过程缩小甚至消失，影响出露面积239.14 km2，占保护区面积的58.2%，影响中低位地泥滩地、沼泽湿地和浅水洼地的渐次出露。据此分析，当枯水期鄱阳湖水位维持12 m时，将影响该保护区23%以上的洲滩湿地自然出露；水位维持13 m时，将影响该保护区58%以上的洲滩湿地自然出露，影响范围大，淹没影响的植物主要是马来眼子菜、苦草等沉水植物，随水位自然下降浅水区转变为深水区，使植食性和杂食性的候鸟觅食地和栖息地范围大大缩小，扩大了喜深水生活鸟类生境，但由于保护区多为喜浅水洼地的冬候鸟，因此枯水期水位维持在12～13 m时将对都昌候鸟省级自然保护区的结构与功能产生一定不利影响。

3.综合分析

鄱阳湖枯水期保持一定水位对湿地生态系统的影响较为复杂，一方面枯水期维持适宜的低水位在一定程度上可缓解鄱阳湖枯水期水位降低过快、湖水位消落过低，导致沉水植物存量减少甚至大量死亡对湿地生态系统的不利影响，对维护鄱阳湖生态系统具有一定的积极作用；但枯水期保持在某特定水位下将一定程度改变鄱阳湖湿地原有开放、动态变化的自然特性，导致枯水期特定水位以下范围湿地生态类型趋于单一，对越冬鸟类的觅食、栖息产生不利影响，枯水期水位越高对湿地生态影响越大。

三、湿地生态保护的对策与建议

1.维护鄱阳湖湿地动态变化、类型多样的生境特点

建议在鄱阳湖水系水资源开发利用中考虑湿地生态系统动态变化过程：①需考虑10月～次年3月鄱阳湖水位天然变化与重要湿地生态的响应关系，维护在鄱阳湖形成时间和空间上动态变化和生境类型多样的湿地生态系统；②考虑鄱阳湖枯水期水位变化，水资源综合调度应尽量采用低水位自然变化需求，有利于维护湿地生态系统动态变化过程。

2.根据湿地动态监测与试验研究成果拟定湿地生态保护的适宜水位

通过湿地生态动态观测与研究以及湿地试验性的研究成果，拟订适宜的鄱阳湖枯水期湿地生态保护的水位调控原则，重点考虑：①响应鄱阳湖湿地生物特别是作为候鸟食物源（湿地植物、底栖动物、鱼虾类）所需的生长环境（水位、水深、光照、透明度、底质、温度、湿度）、湿地生物生长与发育规律；②响应鸟类特别是候鸟觅食与栖息环境要求，觅食水深、水位、水质、温度等要求。