我国沼泽湿地面临威胁及保护措施探讨
2019-02-16黄火键邢子强赵钟楠
袁 勇,黄火键,邢子强,王 鼎,赵钟楠,田 英
(水利部水利水电规划设计总院,北京 100120)
1 概述
沼泽湿地是湿地的重要组成部分,由于其土壤发育泥炭层或潜育层等特征,表现出与河流、湖泊等湿地不同的生态价值和经济利用价值,具有涵养水源、维护生物多样性、调蓄洪水等生态功能,同时也是全球重要的碳汇(碳源)、泥炭资源开发利用场所。
人们对沼泽湿地的认识是从开发利用其泥炭资源开始的,早在公元46年,德国威悉河下游日尔曼人将沼泽中的泥炭作为民用燃料,而后荷兰、俄罗斯等欧洲国家也相继开发利用泥炭资源。进入19世纪,欧洲国家对沼泽湿地的形成、类型、演变过程、分布规律等进行了较全面的研究。从20世纪中后期开始,沼泽湿地研究重点围绕沼泽湿地生态系统的结构与功能开展相关研究,特别是1971年有关国家签署《湿地公约》,沼泽湿地保护修复研究成为热点[1- 2]。随着全球气候变暖逐渐形成共识,沼泽湿地地球化学物质循环、温室气体排放与全球变化关系等成为近20年研究前沿[3- 6]。
新中国成立以后,以东北地区为重点,围绕泥炭资源开发利用、排水造林与围垦等方面,我国开展了大规模沼泽湿地研究,随着对沼泽湿地生态服务功能认识不断深入,沼泽湿地从过去开发利用为主转变为保护修复为主[7- 9]。本文通过整理分析我国沼泽湿地总体状况,增强整体认识,以期为沼泽湿地保护修复、生态文明建设提供重要支撑。
2 我国沼泽湿地主要分布区域及特征
根据我国沼泽湿地发育特点及主要类型,考虑我国地形地貌、气候等区域分布特征,结合已有沼泽湿地、湖泊、河流等分区结果[10- 12],将我国沼泽湿地分为东北、东部、华南、蒙新高原、云贵高原、青藏高原等6大沼泽区。
2.1 东北沼泽区
主要包括黑龙江、吉林、辽宁以及内蒙古东北部,区域由于整体气温较低、降水量较大(约400~1000mm),土壤排水不畅,且部分地区由于冻土层隔水作用影响,导致土壤有机质分解缓慢,使该地区成为我国重要沼泽分布区,比较典型的有大兴安岭、小兴安岭、长白山木本沼泽,以及东北三江平原、松辽平原草本沼泽。该区域泥炭资源丰富,加上河网水系发达,历来是农业重点开发利用区。
2.2 东部沼泽区
主要包括长江中下游、黄淮海以及沿海地区。长江中下游地区河网发达,湖泊星罗棋布,适宜的温度及丰沛的降水为该区域沼泽发育提供了优越的条件。该区域沼泽主要为河湖滨岸带沼泽,泥炭层不发育,此外在崇明岛东部也发育了部分沿海滩涂沼泽。黄淮海平原由于河流改道频繁,部门地形低洼地区常储水形成湖或者过湿,有利于沼泽发育,主要发育了河湖滨岸带沼泽。此外,该区域秦巴山地、燕山等山区发育了以木本沼泽为主的沼泽湿地。
2.3 华南沼泽区
主要包括福建、广东、广西等省份,气候炎热,降水丰沛,加上发达的水系结构,使河谷草本沼泽普遍发育,但沼泽层比较薄。在热带沿海地区,发育了独特的红树林沼泽,土壤为厚层淤泥,有时可延入海江河上溯。在武夷山、罗霄山等丘陵山地,潮湿多雾的气候,使得山地沟谷及林下沼泽广泛发育。
2.4 蒙新高原沼泽区
主要包括内蒙古、黄土高原、新疆等地区。由于地处内陆,气候干旱,降水较少,地表径流向汇水洼地中心积聚,一些大中型湖泊或河流尾闾往往成为内陆盆地水系的最后归宿,并且由于蒸发量一般超过水体的补给量,水体大部分形成咸水湖或盐湖。因此,该区域沼泽湿地面积较小且分散,多为盐碱沼泽,主要分布在塔里木河、额尔齐斯河等较大河流沿岸,以及青海湖、博斯腾湖、艾比湖等湖泊周边。
2.5 云贵高原沼泽区
主要包括云南、贵州等省份。区域内降水量约800mm左右,气候凉爽,石漠化地貌分布广泛,河谷陡峭,河流沿岸由于淤积较少而沼泽不发育,多以湖泊沼泽、山地沼泽为主。例如,洱源县西湖、威宁县草海等湖泊沼泽面积较大;部分江河源头区也发育了较大面积山地沼泽。
2.6 青藏高原沼泽区
包括西藏、青海等省份。由于区域海拔高、气候寒冷,素有“第三极”之称,大多数地区年平均温度在零度以下,发育有世界上面积较大的低纬度多年冻土,年均降水量一般在400mm以下。分布面积较大的沼泽湿地主要有三江源沼泽湿地、诺尔盖沼泽湿地等。三江源长江、黄河和澜沧江的源头区,区域冰川冻土发育,为沼泽湿地发育提供了良好条件,成为我国天然沼泽湿地集中分布区之一。此外,雅鲁藏布江、怒江、狮泉河等流域,以及藏北高原湖泊都分布有沼泽湿地。
3 我国沼泽湿地保护面临的主要威胁
受高强度人类活动和气候变化影响,我国沼泽湿地面积总体上呈减少趋势,其中,西部地区由于人类活动影响较小,变化不大,而东北地区沼泽湿地面积减少十分显著[13]。
3.1 农业经济发展侵占大量沼泽湿地
由于沼泽湿地水资源条件便利、土地肥沃等得天独厚条件,自古以来就是农业经济发展的首选目标,这也是导致大量沼泽湿地被侵占消失的主要原因。例如,三江平原是中国最大的淡水沼泽湿地分布区之一,新中国成立初期,其湿地面积约为540万hm2[14];随着国家对粮食生产需求的增加和人口数量的迅速增长,三江平原地区先后经历了1949—1954年、1956—1958年、1969—1973年和1975—1983年的四次大规模农业开发,由此导致了大面积湿地转变为耕地,到2010年,三江平原地区的湿地面积为93.94万公顷,60多年来,湿地面积减少了82.4%[15]。青藏高原地区沼泽湿地是优良的天然牧场,但是由于过度放牧,超过了草场承载能力,导致地表植被退化,变成寸草不生的“黑土滩”。
3.2 过度开发利用水资源生物资源导致生态服务功能降低
沼泽湿地通常位于相对低洼处,水资源较丰富,因此成为开发利用水资源的重点场所,但是不合理抽取地表水地下水资源,在沼泽湿地上游地区建闸坝开发利用水资源等行为,导致沼泽湿地地区径流量和蓄水量减少[16],面积萎缩甚至湿地消失。例如,西北地区塔里木河、黑河等河流由于水资源开发利用过度,导致20世纪初期河流出现断流,下游尾闾河段(湖泊)伴生的沼泽湿地干涸消失。此外,沼泽湿地作为水生生态系统和陆生生态系统的过渡区域,是鸟类、两栖类、鱼类等生物的栖息天堂,具有非常高的生物多样性,但是多度捕捞、狩猎等行为,导致生物多样性持续降低。
3.3 大量废污水排放导致水污染问题日益凸显
近几十年来,随着经济社会高速发展,我国废污水排放量持续增长,近些年一直处于700亿t以上的量级。大量废污水和污染物的排放并进入沼泽湿地,超过了湿地自净能力,造成部分沼泽湿地水环境质量恶化。根据全国水资源公报,2016年,监测评价河流中达到或优于III类水质比例为76.9%,劣V类水质比例为9.8%,监测评价湖泊中富营养化湖泊比例为78.6%。东中部沼泽湿地区由于经济社会发达,水污染问题较严重,特别是水资源禀赋较差的海河流域,监测河流近50%为劣V类水质,沼泽湿地生态健康面临严重威胁。
3.4 气候变化加速了部分地区沼泽湿地退化
全球气候变暖主要通过降水变化、冻土消融等方面影响沼泽湿地。一方面,气候变暖使得温度升高、降水减少,出现暖干化趋势,导致沼泽湿地面积萎缩。另一方面,气候变化导致冻土消融,冻土活动层厚度不断增加,甚至部分地区冻土消失。冻土活动层增厚,改变了原先沼泽湿地潮湿宜积水的土壤结构,导致沼泽湿地向陆生生态系统演替;同时,冻土的消融,有利于老鼠、旱獭等有害生物打洞、啃食植物根茎等活动,增加了其生存繁衍空间,直接加剧了鼠虫灾害影响,导致沼泽湿地地表植被退化甚至消失,最终形成荒漠化土地。青藏高原沼泽湿地是我国大江大河的源头区,对保障我国水安全具有十分重要作用,同时也是我国受气候变化影响比较显著的区域之一[17- 18],气候变化引起的沼泽湿地变化应当引起足够重视。
4 我国不同区域沼泽湿地保护对策建议
围绕沼泽湿地保护目前存在的主要威胁和问题,坚持保护优先、自然恢复为主的原则,通过切实可行的保护修复措施和完善的监督管理体制机制,全面维护和提升沼泽湿地生态服务功能。
4.1 严格沼泽湿地生态空间管护
推进全国沼泽湿地资源调查评价,摸清沼泽湿地的分布、大小、功能、受威胁程度等基本情况,在此基础上,划定沼泽湿地生态空间和生态红线保护范围。严格落实生态保护红线制度,强化负面清单管理。实施严格沼泽湿地生态空间用途管制,制定明确管控目标和措施,合理设立沼泽湿地相关资源利用的强度和时限,避免对其生态要素、生态过程、生态服务功能等方面造成破坏。
4.2 加大沼泽湿地生态需水保障力度
科学确定沼泽湿地生态需水量,特别是西北重要内陆沼泽湿地的生态需水量。加强生态需水量配置和管理,通过调水引流、生态调度等措施,保障塔里木河、黑河、石羊河等重要河流和新疆艾比湖等重要湖泊的生态需水,重点保障枯水期生态基流。积极推进水资源过度开发地区退减被挤占的河道内生态环境水量。积极实施流域水库群联合调度,保障全流域生态需水量。
4.3 大力推进沼泽湿地修复工程
坚持自然恢复为主、人工修复相为辅的原则,对生态功能退化的自然湿地进行修复和综合整治。采取水污染防治、土地整治、地形地貌修复、自然湿地岸线维护、河湖水系连通、退耕还湿、植被恢复、野生动物栖息地恢复、拆除围网、生态移民等手段,逐步恢复沼泽湿地生态功能,维持沼泽湿地生态系统健康。对于青藏高原沼泽湿地,要加大鼠虫害防治,并结合封育措施、控制放牧强度等方式,逐步恢复地表植被,增强水源涵养能力。
4.4 积极开展气候变化减缓和应对研究
整理分析沼泽湿地演变与气候变化关系,开展气候变化对沼泽湿地影响机理、影响范围研究,预测未来气候变化对沼泽湿地影响,在此基础上,针对不同区域、不同类型沼泽湿地,提出减缓和应对措施。加强沼泽湿地退化与气候变化宣传教育,提高公众对沼泽湿地保护意识。
4.5 建立健全沼泽湿地保护体制机制
根据沼泽湿地生态功能重要程度,将全国沼泽湿地划分为不同级别,并实施分级分类精细管理。结合国家公园建设,坚持保护中开发、开发中保护的原则,加强沼泽湿地保护。完善沼泽湿地保护修复监督考核机制、责任追究机制。完善沼泽湿地监测网络,加强沼泽湿地面积变化、生态系统健康等方面监测,提高生态风险预警能力,防止生态系统特征发生不良变化。