甘肃敦煌西湖湿地现状及野生动物汲水系统建设

袁海峰 陈文业 孙志成 韩栋 吴婷 谈嫣蓉 刘鸿源

（1 甘肃敦煌西湖国家级自然保护区管理局，甘肃 敦煌 736200；2 甘肃省林业科学研究院，甘肃 兰州 730020；3 甘肃敦煌西湖湿地生态系统国家定位观测研究站，甘肃 敦煌 736200）

普氏野马(Equus przewalskii)和野骆驼(Camelus bactrianus）均属国家I级保护野生动物。2015年普氏野马被世界自然保护联盟(IUCN）列为濒危物种，目前全世界有1 000余匹圈养野马。野骆驼被IUCN列为极濒危物种，野外种群数量估计有730～880头(袁磊等, 1999; 兰新等, 1998）。为使普氏野马回归自然，经多方考察，2010年，原国家林业局确定在甘肃敦煌西湖保护区实施普氏野马放归。

于2010年9月25日和2012年9月6日先后2次，有7批和21批，共计28匹(17雄11雌）普氏野马由甘肃(武威)濒危动物保护研究中心放归敦煌西湖国家级自然保护区，同时放归的还有野骆驼4头(2雄2雌）。截止2018年7月，放归普氏野马种群数量达60匹，净增32匹；放归野骆驼种群数量达到10头，净增6头。敦煌西湖的野生动物放归工作取得可喜成效，但随着放归区内普氏野马和野骆驼种群数量的不断增加，以及自然因素和人类活动原因，饮用水源地不足已成为影响普氏野马和野骆驼繁衍生息的重要因素。本文在研究敦煌西湖国家级自然保护区普氏野马和野骆驼放归区饮用水源地水位动态变化的情况下，提出在地下水位浅水区，通过打小眼浅水井，利用太阳能智能控制系统建立野生动物饮水点的系列解决方案。

1 研究区概况

甘肃敦煌西湖国家级自然保护区位于甘肃河西走廊最西端，西接库姆塔格大沙漠和新疆罗布泊，四周被沙漠和戈壁所环绕，地势较平坦低洼。自然保护区气候干燥，降水少，蒸发量大，风多风大，年均气温9.3℃，年均风速1.9 m/s，年均降雨量39.9 mm，年均蒸发量2 486 mm，属典型的暖温带极干旱荒漠气候类型区(刘迺发, 2001)。最高海拔2 358.9 m，最低海拔820 m，总面积66×104hm2，现有湿地总面积9.69×104hm2，占保护区总面积的14.68%。

2 敦煌西湖湿地资源现状

敦煌西湖湿地地处疏勒河尾闾，发源于祁连山疏勒河(党河)的河水流经玉门、瓜州、肃北、敦煌等市(县)，在敦煌西湖保护区低海拔等地区形成了大面积的季节性沼泽和永久性沼泽，即敦煌西湖湿地。敦煌湿地类型以淡水芦苇沼泽、内陆盐沼和时令盐沼为主，其中内陆盐沼37 040 hm2，占湿地总面积的38.2%，淡水草本沼泽34 280 hm2，占湿地总面积的35.4%，时令碱、咸水盐沼25 580 hm2，占湿地总面积的26.4%。区内物种多样性较为丰富，包括植物133种、动物148种。敦煌西湖湿地作为大面积荒漠戈壁区内的一块重要绿洲，对区域内生物多样性的维持极为重要。同时，敦煌西湖湿地在蓄水、补给地下水、维持区域水平衡和保证水资源的有效利用中发挥着重要作用，是我国西部极干旱荒漠区重要的水源涵养区和巨大的蓄水库。湿地的蒸腾作用有效地改善了当地的区域小气候，保障了敦煌社会经济的可持续发展，同时为生活在这一区域的野骆驼、鹅喉羚等珍稀濒危哺乳类动物的生存和繁衍提供了保障(赵洪民等, 2007; 刘旻霞等,2007)。早期疏勒河(党河)是敦煌西湖湿地的主要水源，但由于近年来上游建坝蓄水、风沙淤积等原因，河水基本断流，河道干涸。目前敦煌西湖湿地水源主要来源于周围高山冰雪融水所补充的地下水。由于湿地来水减少，湿地退化、沙化日趋严重，普氏野马和野骆驼等野生动物饮水困难。

3 敦煌西湖湿地地下水水位下降及原因分析

敦煌西湖保护区湿地主要是天然湿地，根据卫星影像判读及实地调查，2002年湿地面积达11.35×104hm2，到 2015年仅存 9.69×104hm2，减少14.6%，年均递减0.13×104hm2。据近几年的监测，随着湿地的萎缩，库姆塔格沙漠正在以4 m/a的速度向前推移(李得禄等, 2009; 陆浩, 2008）。同时资料显示，敦煌地下水水位多年来一直处于下降趋势，1975—2005年地下水水位下降10.77 m，年均下降35.9 mm(陈明霞, 2007）。由于湿地的不断萎缩和地下水位的持续下降，保护区原有的许多泉眼出现干涸，主要有自然因素和人类活动两个原因。

3.1 自然因素

敦煌西湖保护区地处极干旱气候区，生态脆弱，气候是控制湿地消长的主要因素。从敦煌市多年气象资料看，年最大降水量87.4 mm，最小降水量为11.6 mm。但历年平均气温呈明显的上升趋势，使得区域生态系统脆弱性加剧(戚登臣等, 2010)。由于保护区年降水较少，敦煌湿地水源主要靠党河、疏勒河和地下水补给。因上游水利工程对径流的拦截，进入西湖保护区的地表水减少，尤其是瓜州双塔水库建成后，疏勒河径流已无法进入湿地，湿地水源不足，湿地严重萎缩。

3.2 人类活动因素

敦煌盆地可利用的水资源由地表水和地下水组成，敦煌西湖湿地水源主要是由疏勒河、党河尾水和西祁连山、东阿尔金山高山降水及冰雪融水形成的地下潜流水混合发育而成。敦煌盆地可供开发利用的水资源总量为4.47×108m3，人均水资源拥有量2 602.00 m3，大大低于全国平均数，为水资源严重贫乏地区(张明泉等, 2003）。随着社会经济的发展，敦煌地区的生产生活用水急剧增长，该区的地下水开采井由建国初的240眼、0.03×108m3/a增加到目前的3 180眼、3.13×108m3/a，开采量增加了94.85倍，地下水超采严重，严重影响湿地水源补给(张明泉等, 2003)。

4 太阳能智能控制汲水系统建设

在地下水位浅水区，通过打小眼浅水井，利用太阳能智能系统建立野生动物饮水点，可稳定、持续地给水，设置自动化开关，同时实现对环境影响的最小化。

4.1 饮水点点位选取

饮水点的位置通常选在地下水水位5～8 m的湿地退化区或戈壁荒漠区，且湿地植被、荒漠植被生长较好，是普氏野马和野骆驼等有蹄类动物的主要采食区域。地下水水位高于8 m，易形成季节性沼泽，土壤盐渍化程度高，水质差；地下水水位过低，建设成本高，且地表植被稀少。

4.2 汲水系统建设方法

(1)打小眼井水井孔径100 mm，PE管，120～150目筛网，用5～7 mm砾石填充，深12～18 m左右；(2)购置安装24 V、16 A、260 W太阳能板4块，48 v定时器1个，48v智能控制器1个，48v、550w直流永磁水泵1个，32型PE管30～40 m；(3)饮水槽(池)1处，最大蓄水量3～4 m3；(4)其它辅助材料，主要包括水井及太阳能设施防护栏、太阳能板支架、电路线材、水管阀门等。

4.3 饮水供给

根据2017—2018年实验观测数据，上述配置小眼浅水井出水量2.5～2.8 m3/h。按照普氏野马和野骆驼等野生动物的饮水规律、饮水需求量以及季节环境的不同，冬季给水时间一般设定在中午12—13 h、下午16—17 h左右，每次供水0.5 h，给水量1.2～1.4 m3；夏季给水时间一般设定在上午9—10 h、下午17—18 h左右，一般每次供水1 h，给水量2.5～2.8 m3。春秋季根据情况适度调整饮水供给时间。

5 敦煌湿地保护对策

调整敦煌产业结构，落实“引水、节水、放水、养水、渗水”措施，建设发展节水型城市。强化完善湿地生态系统的科研监测体系，选择具有典型代表性、生物多样性受威胁和压力比较敏感的区域建立定位监测点，开展定位研究。完善湿地保护政策和法律法规体系，加大《湿地保护法》《野生动物保护》和《土地管理法》等法律的宣传力度，让人们认识到湿地保护对于人类生存和经济社会发展的重大意义。

6 讨论

敦煌西湖湿地是库姆塔格沙漠及其周边区域野生动物的重要水源地，干旱缺水和水资源的过度开发利用，造成流入西湖保护区的疏勒河断流以及南部沟系来水量大幅减少，保护区湿地萎缩，地下水水位下降、泉眼干涸，普氏野马和野骆驼等野生动物饮水困难。通过在地下水位浅水区打小眼浅水井，利用太阳能智能控制系统建立普氏野马和野骆驼饮水点，是目前较为有效的解决措施。在极端干旱区域打小眼井、汲取地下水对区域生态环境势必造成一定影响，须采取以下措施 ：(1)水井口径不宜过大，以100 mm为宜，最大程度减小作业面；(2)井深控制在20 m以内，不宜过深，以免破坏地下保水层，形成地下漏斗；(3)取水量最小控制，满足周围动物饮水即可，避免过量汲水，造成浪费及环境影响；(4)取水时间因季节、环境、野生动物种群数量及饮水规律适时调整。