以岱海湖为例浅析内陆湖生态重建
2020-11-03林守伟
林守伟 李 胜
(浙江农林大学风景园林与建筑学院、旅游与健康学院,浙江 杭州 311300)
湖泊是陆地水圈的重要组成部分,是连接地球表面各圈层的重要纽带[1]。近年来,湖泊科学的研究热点是湖泊变化的机理和驱动因素,普遍的观点及结论是干旱平原区尾闾湖泊面积正处于减少的状态[2];湖泊的面积变化对大自然与人类生活都具有巨大的影响。湖泊的水位下降、面积萎缩的诱因主要来自自然因素和人类活动,与降水量减少、气候变暖以及人类过度的开发有关。本文以岱海湖为例,针对岱海湖的历史沿革、环境资源、产业结构等方面进行分析,归纳分析出湖泊变化的主要驱动因素,并提出有效的策略性规划方案,来保护岱海湖泊的自然生态环境以及中止环境进一步恶化,发展有机的自然景观。
1 内蒙古岱海湖湖泊概况
1.1 地理特征
岱海湖泊地处于内蒙古乌兰察布市凉城县,在内蒙古自治区淡水湖泊面积中排行第三。岱海湖面积为160 km2,湖泊长度为20 km,宽度为7 km~14 km,岱海岸线长为61.56 km;岱海湖平均水位为1 224.1 m,平均深度约为7 m,其容积为988.9×106m3[3]。岱海湖位于一处狭长的沉降的盆地当中,南临马头山,北临蛮汉山拱卫,附近河流以及地下水是其主要水源来源。岱海湖是典型的内陆咸水构造湖。如此的地貌特征决定了岱海湖主要供水来源为天然降水以及附近流域径流输入。
1.2 岱海湖水资源状况
岱海湖属于天然补给性的湖泊,湖泊水源来源除了直接降水补给之外,还有盆地周边地表以及地下径流补给。此外,流入岱海湖湖泊的22条河流大部分是季节性河流,其中包括步量河、天成河、五号河、苜花河等,而这些河流也常会在旱季时发生断流的现象[4]。
1.3 岱海湖变化趋势
1940年以前,岱海区域发展以农业与渔业为主,湖泊面积达到了历史新高,动植物资源较为丰富,生态环境良好。1970年,耕地面积增多,不合理的截流灌溉排污,造成湖泊面积缩小,盐碱土与沙化土地增多,对岱海生态产生重大影响。1990年后期,岱海周边建造火力发电厂抽取岱海湖水进行冷却,排放工业污水,湖水质量急剧恶化。2015年,岱海旅游业与工业持续消耗岱海生态环境,湖水大量减少,周边植物退化,岱海生态岌岌可危。岱海湖整体资源变化具体情况见图1。
2 内蒙古岱海湖存在问题的驱动因素
2.1 自然因素
岱海湖是典型的封闭型内陆淡水湖泊,其水源来自于附近22条河流以及地下水。多年来,凉城县区域内降雨量相对偏少,年平均降雨量只有350 mm~450 mm,但岱海湖流域年平均蒸发量为1 800 mm~2 300 mm,其蒸发量是降雨量的4倍以上,以至于岱海湖湖泊有效水补给严重不足。
2.2 人类发展因素
2.2.1农业及畜牧业的生产发展消耗地下水过多
1947年以前,岱海湖流域只有2.45万亩的灌溉土地,近几年却已增长到20多万亩。这些灌溉土地主要是抽取地下水作为灌溉用水,每年使用地下水量约为4 840万m3。附近餐饮及养殖业也消耗了一定量的地下水,这大大减少了地下水对湖泊的侧面补给。
2.2.2岱海电厂运行消耗大量湖水
内蒙古岱海发电厂是以可燃物作为燃料发电的火力发电厂。在岱海电厂运行过程中,从岱海湖中取水冷却,然后将冷却水排入湖中,近十年火力发电厂运作以至于湖水温度上升2 ℃左右,这进一步增加了湖泊的额外蒸发量。由于火力发电厂的运作,岱海湖每年湖水蒸发700万m3左右。
2.2.3污水排湖致水质变劣
多年来,岱海宾馆、岱海旅游中心码头、岱海旅游学校东校区以及岱海污水处理厂的废水等污染物不断向岱海湖排放,导致污染物逐渐在岱海湖积聚,以至于岱海湖水质逐渐变差。
3 内蒙古岱海湖策略规划
3.1 规划思路
岱海湖主要面临水体污染、湿地退化、产业结构失衡、能源污染四大方面的问题。针对这个四大问题,提出合理的规划策略,整合岱海湖规划策略模型(见图2)。
3.2 规划策略
3.2.1蚂蚁森林运用模式
“蚂蚁森林”是根据用户每日的碳排放量生成虚拟能量,用户必须通过徒步、网络购票等绿色方式产生及积累能量,最终申请种树。“蚂蚁森林”是以游戏的方式来引导用户参与以及提高用户绿色环保意识,增强用户的认同感与责任感[5]。
对于岱海湖的治理存在资金不足及地方政府负担过重的问题。基于蚂蚁森林的模式,创建蚂蚁水复原模式。通过全人类的低碳行为,公益组织、环保企业等,提供蚂蚁森林资金支持。用户通过参与“蚂蚁森林”的绿色行动积累虚拟能量,用户使用积累能量在APP中兑换树苗支持岱海复绿,同时“蚂蚁森林”提供一定的资金支持,为岱海湖输入人员、技术、设备、材料等资源,从而发展新型岱海湖渔业;优化污水净化、处理、再利用;发展岱海湖新型节水农业;恢复鸟类栖息地。“蚂蚁森林”同时吸引了民众的关注度,民众可通过手机APP关注树苗生长动态见证自己的虚拟树木落地,这对发展岱海湖生态旅游也带来了一大贡献。“蚂蚁森林”复原模式巧妙解决了场地、政府、用户以及企业之间的矛盾关系,巧妙的将矛盾转化为机会。
3.2.2火力发电厂改造策略
岱海火力发电厂每日从岱海湖中取湖水冷却设备,加热后的水直接排入湖中造成岱海湖水十年水温上升2 ℃左右,每年使用岱海湖水1 000万m3左右。
岱海火力发电厂功能进行转变,改造成水文检测站、候鸟观测站对岱海生态保护升级;增加户外娱乐设施对娱乐升级;风力发电代替火力发电能改善污染源头,做到能源升级。
火力发电改风力发电的主要原因是岱海湖当地风能和太阳能资源很丰富。加大力度发展及利用清洁能源技术,建立风力发电站和太阳能发电站,这样既满足了供给电力的需求同时又改善了岱海湖的水质和空气质量,降低对周边环境的影响。
火力发电厂内部改造。对火力发电厂所有建筑进行改造,办公建筑改成水文检测站,做科研中心;冷却塔改成候鸟观测站,对岱海生态达到保护升级;以及锅炉设备改成儿童奇趣乐园、户外攀岩基地等赋予新功能,给场地添加了生机和活力。
3.2.3生境重建策略
目前干旱地区水生态所面临的实际挑战包括:生态环境脆弱、水资源短缺、部分河流面临水量锐减、河道萎缩干枯和荒漠化加剧等[6]。岱海地区也同样面临这些生态问题,针对场地属性提出了12步生境重建策略。
1)分析场地水系现状:河道宽度窄小,河道泥沙淤积,有局部小水塘;
2)清理淤泥拓宽河道:拓宽场地内河道较窄处并连接水系,清理河道沙淤积,清理出的泥沙用于堆岛、台田;
3)工程固沙土:回收利用当地渔民渔网和鹅卵石,用渔网围护卵石填充,根据地形在沙土流动处设置固沙设施;
4)第一阶段植物修复:种植耐旱耐碱草本植物,利用蚂蚁森林为场地提供不同耐旱草本植物,以初步保持水土;
5)第二阶段植物修复:种植耐旱灌木植物,蚂蚁森林提供不同耐旱灌木植物,以进一步保持水土;
6)第三阶段植物修复:种植湿生植物,蚂蚁森林提供不同湿生植物,由园林师指导自我选择搭配植物以优化河岸生态,稳固沙土;
7)第四阶段植物修复:种植乔木植物,通过蚂蚁森林后期活动,大众用户现场亲手植乔木树苗;
8)引鸟系统:种植适宜生长浆果类树种,放置水食物,营造鸟类生境吸引鸟类,留下外来植物种子;
9)蚂蚁巢穴式鸟巢:以蚂蚁巢穴脉络分层结构为不同鸟类提供不同生活环境;
10)不同鸟类渐渐栖息于此,进一步优化了生态系统;
11)以鸟引种:来自各地的鸟类飞于此会带来各地不同品种的植物种子;
12)来自各地的植物种子,适应环境的种子渐渐发芽生长,丰富了植物种类。
3.2.4“上农下渔”模式台田技术运用
盐碱土是一种分布广泛的土壤类型,是各类富盐土壤及碱性土壤的统称。由于土壤盐分含量高,植物一般不能正常生长,通常盐碱土主要分布在干旱半干旱地区和沿海地区[7]。环保部门自1974年以来,每年都对岱海水质进行监测。数十年的监测资料说明,岱海湖最重要问题之一是盐碱化问题[8]。盐碱化导致土壤结构黏滞、通气性差、土壤温度上升缓慢、土壤中好氧微生物活动性差、养分释放缓慢、毛细作用强,导致土壤表面盐渍化的加剧[9]。对于盐碱地的治理,我国传统生态智慧中的传统台田具有非常突出的价值。传统台田是一种基于经验的乡土景观,它源于人类对于基本生存的需求,体现在开展农业生产与治理盐碱地两方面[10]。“上农下渔”模式的台田技术,一方面也具有传统台田通过调整地下水位改良土地盐碱的作用,另一方面“上农下渔”模式通过抬高地面以及开挖鱼塘与排碱沟来控制地下水位,这种模式中的排碱沟与鱼塘构成了小型的蓄水库,在雨季雨水充沛时能起到收集水资源的作用,在旱季缺水时能起到供水灌溉农田的作用。
4 结语
干旱半干旱地区的内陆湖泊面临湖面缩减、土地盐碱化及植被退化等问题,本文以岱海湖为例,对岱海湖的历史沿革、环境资源、产业结构等方面进行分析,总结得出岱海湖面缩减、土地盐碱、湿地退化、产业结构失衡、能源污染等问题的驱动因素,可分为人为因素和自然因素。为了保护岱海、遏制进一步恶化,从自然环境条件出发,介入适宜的人为营造手法,将现代共享经济下的蚂蚁森林模式和基于传统台田下的“上农下渔”模式的新型台田模式巧妙结合对岱海退化湿地提出多种解决策略。蚂蚁森林集中不同城市的力量治理生态,跨越空间维度,是当代的生态智慧。新型台田技术跨越时间维度,是传统智慧的传承。通过空间与时间、现代与传统交织协调着人工与自然的平衡,共同创造出有机发展的自然景观。