桑翠翠 ，楊海娟

(西北大學 城市與環(huán)境學院，陜西 西安 710127)

黃河三角洲濕地生態(tài)系統(tǒng)研究回顧和展望

桑翠翠 ，楊海娟

(西北大學 城市與環(huán)境學院，陜西 西安 710127)

濕地兼有水陸兩類生態(tài)系統(tǒng)的某些特征，生態(tài)功能和社會經(jīng)濟價值顯著，成為人類賴以生存和發(fā)展的自然資源寶庫和生存環(huán)境。黃河三角洲濕地是中國暖溫帶地區(qū)最完整的、最年輕的濕地生態(tài)系統(tǒng)，該區(qū)濕地類型多樣，濕地資源豐富。從濕地資源開發(fā)利用、保護和管理研究、濕地生物群落結(jié)構(gòu)和生物多樣性研究、濕地面積動態(tài)變化等方面概述該區(qū)濕地的研究現(xiàn)狀，提出研究熱點，探討未來該地區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)的研究趨勢，體現(xiàn)在黃河三角洲濕地溫室氣體排放和全球環(huán)境變化、濕地水文學研究及濕地數(shù)字化研究。

黃河三角洲;濕地;生態(tài)系統(tǒng);展望

濕地是一種特殊的自然綜合體，是地球上最重要的生存環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)之一。濕地具有很強的補充和調(diào)節(jié)地下水的功能，它能有效地調(diào)蓄洪水、控制土壤侵蝕;還起到調(diào)節(jié)氣候、凈化污水、美化環(huán)境的作用;濕地還是水生動物、兩棲動物、鳥類和其他野生生物的重要棲息地，是生物多樣性的重要發(fā)源地之一。因此也被譽為“地球之腎”、“生命的搖籃”、“天然水庫”和“天然物種庫”。濕地根據(jù)國際《濕地公約》(Ramsar公約)的定義濕地是指不問其為天然或人工、長久或暫時性的沼澤地、泥炭地、水域地帶，靜止或流動的淡水、半咸水、咸水，包括低潮時水深不超過6 m的海水水域。由于濕地學是一門自身科學體系尚待完善的學科，對濕地的定義也眾說不一，楊永興認為濕地的科學定義為:“濕地是一類既不同于水體，又不同于陸地的特殊過渡類型生態(tài)系統(tǒng)，為水生、陸生生態(tài)系統(tǒng)界面相互延伸擴展的重疊空間區(qū)域”［1］。

黃河三角洲濕地是世界上土地面積增長最快的地區(qū)之一，是中國暖溫帶保存最完整、最廣闊、最年輕的濕地生態(tài)系統(tǒng)，無論在中國經(jīng)濟發(fā)展上還是在環(huán)境建設(shè)上都具有重要的研究意義。當前，在黃河三角洲發(fā)展正式上升為國家戰(zhàn)略的背景下，對黃河三角洲濕地生態(tài)系統(tǒng)的研究具有更深遠的意義。

1 黃河三角洲區(qū)域概況

黃河三角洲位于 117°31'～119°18'E ，36°55'～ 38°16'N之間，屬于暖溫帶半濕潤氣候，全年日照時數(shù)2 590～2 830 h;全年平均氣溫 11.7℃ ～12.6℃，年均降水量 530～630 mm，70%的降雨量集中在夏季，年均蒸發(fā)量1 900～2 400 mm，全年平均風速 3.1～4.6 m/s?？偟臍夂蛱攸c:光照充足，熱量豐富，四季分明，氣溫適中，雨熱同期，風能資源豐富，但降水期內(nèi)分布不均且蒸發(fā)量大，常有旱

澇風霜雹和風暴潮等自然災(zāi)害，是風暴潮的多發(fā)區(qū)。黃河三角洲在構(gòu)造上位于中生代燕山運動形成的濟陽凹陷東部，陸上部分地勢自西南向東北傾斜，海拔高程1～20 m，比降1/10 000～1/8 000。一般認為黃河三角洲為1855年黃河于河南銅瓦廂決口奪大清河注入渤海后沖積形成的近代三角洲，是由黃河泥沙淤積而形成的扇形沖積平原，面積約為5 400 km2，黃河是我國第二大河，以巨大的泥沙含量著稱。黃河徑流和泥沙量是黃河三角洲形成和發(fā)展的重要基礎(chǔ)，并對黃河三角洲地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和景觀格局產(chǎn)生重要的影響。因此黃河三角洲濕地不僅是最完整的河口濕地，而且是中國暖溫帶地區(qū)最為年輕的濕地生態(tài)系統(tǒng)。

1.1 黃河三角洲濕地分類

由于受形成條件、發(fā)育環(huán)境、人類活動干擾等其他因素的綜合影響，黃河三角洲形成了多種成因的濕地生態(tài)系統(tǒng)，對于其分類也未形成共識。20世紀70年代，黃河三角洲受人類活動干擾較小，濕地分類簡單，主要包括沼澤、河流和灘涂三類自然濕地類型;隨著黃河三角洲的開發(fā)，人類活動對其影響已經(jīng)越來越來深刻，水庫、溝渠、坑塘、水田、蝦池等隨處可見，人工濕地面積大幅度增加。根據(jù)中國的濕地現(xiàn)狀以及《濕地公約》分類系統(tǒng)，將黃河三角洲濕地生態(tài)系統(tǒng)分為沼澤濕地、湖泊濕地、河流濕地、濱海濕地和人工濕地五大類。見表1［2］;另一種濕地分類方法是參考1979年美國漁業(yè)和野生生物局發(fā)表的《美國濕地與深水生境的分類》、1978年加拿大國家濕地工作組提出的“加拿大綜合濕地分類方案”、1990年《Ramsar公約》提出的濕地分類系統(tǒng)及國內(nèi)一些濕地分類研究的成果，將黃河三角洲濕地分為淺海濕地、灘涂濕地、河流濕地、湖泊與水庫濕地、坑塘濕地、水田濕地、鹽田、海水養(yǎng)殖池、溝渠濕地、沼澤和草甸濕地、路邊濕地等11類，見表2。

表1 黃河三角洲濕地類型及面積 hm2

表2 黃河三角洲各濕地類型的面積及比例

1.2 黃河三角洲濕地特征

黃河三角洲主要是由黃河攜帶的泥沙沖積而成，成土母質(zhì)主要為沙壤土，土壤有機質(zhì)含量低，持水能力弱，易發(fā)生土壤鹽漬化;由于黃河尾閭擺動的影響，這里的地面形成許多溝壑交錯的廢棄河道及防水堤壩，雖經(jīng)多年風雨剝蝕、人為填補，至今仍見崗、坡、洼相間分布的地形，造成微地貌形態(tài)復(fù)雜的波浪漣漪狀地貌。主要的地貌類型有河灘地(河道)、河灘高地與河流故道、決口扇與淤泛地、平地、河間洼地與背河洼地、濱海低地與濕洼地以及蝕余沖積島和貝殼堤(島)等［3］;黃河三角洲生物資源豐富，共有野生動物1 524種，同時包括陸生動物與海洋動物類群。其中陸生動物883種，在水生生物中，海洋性水生動物418種，屬于國家重點保護的有江豚、寬喙海豚、斑海豹、小須鯨、偽虎鯨5種;陸生性水生生物223種，屬國家重點保護的有達氏鱘、白鱘、松江鱸3種。區(qū)內(nèi)共有鳥類265種，其中屬于國家一級重點保護鳥類有白鸛、中華秋沙鴨，白尾海雕、金雕、丹頂鶴等7種。

2 黃河三角洲濕地研究現(xiàn)狀

黃河三角洲濕地是我國暖溫帶地區(qū)最完整、最廣闊、最年輕的濕地生態(tài)系統(tǒng)，是我國乃至世界上生物多樣性最為豐富的地區(qū)之一。1992年10月經(jīng)國務(wù)院批準建立了黃河三角洲國家級自然保護區(qū)，以保護新生濕地生態(tài)系統(tǒng)和珍稀瀕危鳥類為主;1993年加入中國人與生物圈保護區(qū)網(wǎng)絡(luò)，成為首批45個成員單位之一;1994年被國家列為濕地、水域生態(tài)系統(tǒng)16處具有國際意義的重要保護地點之一;1996年3月被濕地國際亞太組織批準加入“東亞－澳洲涉禽保護區(qū)網(wǎng)絡(luò)”，成為首批19個國際成員單位之一;1997年3月被批準加入“東北亞鶴類保護區(qū)網(wǎng)絡(luò)”，成為首批16個國際成員單位之一，是我國自然保護區(qū)中唯一同時加入以上兩個國際網(wǎng)絡(luò)的自然保護區(qū);2009年《山東省委省政府關(guān)于打造山東半島藍色經(jīng)濟區(qū)的指導(dǎo)意見》出臺，指出要把黃河三角洲建設(shè)作為重點推進建設(shè)，同年11月23日，國務(wù)院正式批復(fù)《黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟區(qū)發(fā)展規(guī)劃》，黃河三角洲發(fā)展由此上升為國家戰(zhàn)略。這些都為黃河三角洲濕地的開發(fā)、保護和研究提供了重要保障，對維持黃河三角洲地區(qū)生態(tài)平衡具有重要意義。

2.1 黃河三角洲濕地資源開發(fā)利用、保護和管理研究

早在20世紀80年代侯國本、任美鍔、江奔東等人就對黃河三角洲的開發(fā)提出見解，主要側(cè)重于對其豐富的石油、天然氣、漁業(yè)、土地等資源的開發(fā)，但未提出合理的保護措施;90年代，于杰［4］在分析了黃河三角洲資源優(yōu)勢的同時提出了其可持續(xù)發(fā)展的對策，認為統(tǒng)籌規(guī)劃，按區(qū)域條件進行開發(fā)項目布局，建立以水利建設(shè)為中心并實施生態(tài)經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵對策。21世紀以來，人們已經(jīng)認識到黃河三角洲生態(tài)環(huán)境的脆弱性，在黃河三角洲濕地資源開發(fā)利用的現(xiàn)狀上，如何使?jié)竦刭Y源合理利用、可持續(xù)利用是今后研究的主要方向。筆者認為應(yīng)從整體論的角度去進行濕地資源的開發(fā)利用和保護，運用動態(tài)的、發(fā)展的、開放的觀點進行研究。

2.2 黃河三角洲生物群落結(jié)構(gòu)和生物多樣性研究

植被作為濕地生態(tài)系統(tǒng)基本而重要的組成部分，不僅可為動物提供食物和棲息場所，而且還是濕地生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮其保持水土、改善生態(tài)環(huán)境等功能的重要媒介。對于黃河三角洲植被特征和生物群落結(jié)構(gòu)的深入研究直到20世紀90年代以后才逐步開展，90年代初趙延茂［5］等就黃河三角洲自然保護區(qū)植被進行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)保護區(qū)植物組成獨特，野生植物較多，尤其耐鹽濕生植物分布廣泛，認為植被分布受生境影響較明顯，而影響植物群落演替的直接因子是土壤鹽分;后來吳志芬［6］等又對鹽生植被與土壤鹽分的相關(guān)性進行了定量的研究。2000年以來，尤其是近兩年對生物群落和生物多樣性研究較多。李政海等［7］在前人研究的基礎(chǔ)上，通過進一步實地調(diào)查認為黃河三角洲生物多樣性的特點為:植被結(jié)構(gòu)簡單、覆蓋度低、生態(tài)系統(tǒng)年輕性特點和濕地生態(tài)系統(tǒng)特點明顯;植物種類少、常具有抗鹽、抗旱特性;主要保護動物種類多，生物多樣性保護意義重大。劉富強等［8］對黃河三角洲怪柳空間分布的研究以及裴定宇等［9］就鹽堿化對蘆葦種子發(fā)芽影響的研究，表明近年對黃河三角洲生物群落結(jié)構(gòu)和植被的研究已經(jīng)更細致化和詳盡化。筆者認為過去的研究多集中在物種多樣性方面，而對生態(tài)系統(tǒng)多樣性和遺傳多樣性的研究很少［10、11］。但目前有加強生態(tài)系統(tǒng)、景觀和遺傳多樣性研究的趨勢。

2.3 黃河三角洲濕地面積動態(tài)變化

黃河三角洲是多種作用力共同影響下的區(qū)域，濕地環(huán)境變化迅速。從成因上看，受世界上含沙量最大的黃河淤積而成的黃河三角洲正以驚人的速度向海推進，總體上面積逐年增長，但由于人類活動的干擾和自然退化等原因增長速率趨于下降。崔保山［12］對濕地生態(tài)特征變化進行了研究，通過對濕地類型和面積、濕地水狀況、濕地水質(zhì)和濕地生物資源的變化，分析了導(dǎo)致生態(tài)特征改變的自然原因和人為原因，并提出了黃河三角洲濕地可持續(xù)性管理的方案。張高生［13］等人以1977、1987、1996、2004年4期遙感影像數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用地理信息系統(tǒng)技術(shù)和實地調(diào)查結(jié)合的方法，對黃河三角洲生態(tài)環(huán)境進行了動態(tài)監(jiān)測，結(jié)果表明，在1977－2004年間，植被覆蓋面積逐年增加，年均增加3 373.68 hm2。

2.4 黃河三角洲濕地生態(tài)服務(wù)價值研究

濕地生態(tài)系統(tǒng)不僅具有調(diào)蓄洪水、凈化水質(zhì)、改善環(huán)境、調(diào)節(jié)氣候等方面的價值，而且還具有科研、文化、旅游等多種服務(wù)價值。林輝平計算的1996年濕地總生態(tài)服務(wù)價值為276.64億元，而張緒良計算的 2004年總服務(wù)價值降至213.96億元，其中直接使用價值降低了15.69%.濕地生態(tài)服務(wù)價值雖然巨大，但不合理的開發(fā)利用將會造成價值大幅度降低，所以應(yīng)加強現(xiàn)存濕地尤其是自然濕地的保護。

3 黃河三角洲濕地研究展望

3.1 黃河三角洲濕地溫室氣體排放和全球環(huán)境變化

目前對黃河三角洲濕地溫室氣體特別是 CO2和CH4排放規(guī)律和排放機理的研究，以及土壤、水文、植被、土地利用/覆被和人類活動干擾等因素對濕地碳通量的影響研究較少，筆者認為應(yīng)借鑒和學習國外對于不同類型濕地溫室氣體通量、模型與機理，不同水平溫室氣體排放的氣候效應(yīng)研究。將其應(yīng)用到黃河三角洲濕地以期為全球氣候變化研究提供參考。

3.2 黃河三角洲濕地水文學研究

水又是濕地生態(tài)系統(tǒng)中最重要的物質(zhì)遷移的媒介，與其它環(huán)境因子、生物因子藕合作用于濕地的生物地球化學循環(huán)過程，影響濕地中元素循環(huán)與轉(zhuǎn)化、物質(zhì)的滯留和去除、污染物凈化、沉積物攔截等功能通過對黃河三角洲降水 －徑流、水蒸發(fā)和地下水遷移規(guī)律以及伴隨水循環(huán)過程中的物質(zhì)循環(huán)的研究，進一步探索三角洲土壤鹽漬化的動態(tài)監(jiān)測、驅(qū)動因子和防治對策。

3.3 黃河三角洲濕地數(shù)字化研究

隨著全球信息化、數(shù)字化浪潮的推進，加強對濕地數(shù)字化研究顯得越來越重要。借助3S技術(shù)，充分利用現(xiàn)有硬軟件資源，不斷推進和加強黃河三角洲數(shù)字化建設(shè)，為黃河三角洲濕地研究邁向新層次提供重要保障。

黃河三角洲濕地不僅是一個最年輕、最廣闊、最完整的生態(tài)系統(tǒng)，而且是發(fā)展最為迅速的生態(tài)系統(tǒng)，因此利用3S技術(shù)編繪數(shù)據(jù)新、更新快、類型全、綜合性和系統(tǒng)性強的現(xiàn)代化濕地影像圖件，是更深入、更精確和更系統(tǒng)研究黃河三角洲濕地的重要途徑。

3.4 提高濕地研究技術(shù)，加強濕地研究投入

發(fā)達國家濕地研究已廣泛應(yīng)用現(xiàn)代各類濕地高精度與高準確度的分析化驗、采樣儀器設(shè)備、濕地環(huán)境介質(zhì)自動觀測與監(jiān)測設(shè)備、濕地恢復(fù)與重建配套裝置和濕地專用野外考察交通工具等。技術(shù)手段落后、資金投入?yún)T乏無疑是阻礙黃河三角洲濕地研究的瓶頸。因此提高技術(shù)手段、引進高新技術(shù)方法、增加研究投入和壯大研究力量尤為重要。

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P334+

A

1004－1184(2012)01－0087－03

2011－10－10

桑翠翠(1987－)，女，山東泰安人，在讀研究生，主攻方向:土地利用規(guī)劃。