包翠榮

(河套學院經(jīng)濟管理系，內(nèi)蒙古巴彥淖爾 015000)

0 引言

濕地是自然界重要的自然資源，是具有多種獨特功能的生態(tài)系統(tǒng)[1]，其在調節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、洪水分流、環(huán)境凈化及生物多樣性保護等方面具有重要作用[2]。自Costanza等[3]和MEA(Millennium Ecosystem Assessment，MEA)[4]發(fā)表關于濕地生態(tài)系統(tǒng)服務的研究以來，人們逐漸意識到維持濕地生態(tài)系統(tǒng)平衡對人類生存和社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要意義[5]。內(nèi)蒙古境內(nèi)不僅有天然河流，也有人工水庫和水田，既有達賚湖和黃河，也有國內(nèi)鮮有的蘚類沼澤，是我國主要的濕地大省之一。其濕地總面積為424.504 8萬hm2，占全區(qū)國土總面積的3.7%。然而隨著經(jīng)濟的持續(xù)快速增長、各種自然原因和人為因素的干擾，使得內(nèi)蒙古地區(qū)濕地資源遭到破壞，濕地面積萎縮、生態(tài)系統(tǒng)退化。

內(nèi)蒙古自治區(qū)濕地分布廣泛，類型多樣，資源總量大，總面積僅次于西藏和黑龍江，居全國第三位。但該地區(qū)濕地分布極不均衡，且各類型濕地分布特點不一，如河流濕地集中分布于東部四盟市，湖泊濕地則東多西少、東淡西咸，沼澤濕地則表現(xiàn)為東部為草本沼澤、西部為鹽沼。研究發(fā)現(xiàn)，影響濕地生態(tài)系統(tǒng)的主要因素為植物群落組成和種群數(shù)量、濕地水文、生物地球化學過程、水質與水循環(huán)等，由于各種自然因素的干擾和人類活動的加劇，對濕地能量平衡和濕地生態(tài)功能造成了負面影響[6-8]。近年來，黨中央國務院已經(jīng)把濕地保護列為國家生態(tài)保護建設的重要內(nèi)容，且于2017年內(nèi)蒙古自治區(qū)人民政府辦公廳印發(fā)了關于《內(nèi)蒙古自治區(qū)濕地保護修復制度實施方案》的通知，并于2018年1月1日起正式實施《巴彥淖爾市烏梁素海自治區(qū)濕地水禽自然保護區(qū)條例》，旨在加強該區(qū)域的保護與管理。由此可見，加強濕地生態(tài)系統(tǒng)保護對生態(tài)系統(tǒng)建設具有重要意義。文章對內(nèi)蒙古自治區(qū)相關濕地資源進行了調查，利用相關調查數(shù)據(jù)分析了內(nèi)蒙古濕地生態(tài)系統(tǒng)特征的相關影響因素，并參考國內(nèi)外濕地系統(tǒng)評價指標標準，結合層次分析方法，旨在篩選出濕地生態(tài)系統(tǒng)功能的主要影響因子，為濕地生態(tài)系統(tǒng)保護及維持生態(tài)系統(tǒng)平衡提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)域

1.1 區(qū)域概況

內(nèi)蒙古自治區(qū)100hm2以上濕地為2 634塊，其中沼澤濕地面積最大(309.814 9萬hm2)、個數(shù)最多(1 923塊)，占全區(qū)濕地總面積的73%； 庫塘濕地面積最小(4.425 0萬hm2)且個數(shù)最少(34)占全區(qū)濕地總面積的10%(表1)。內(nèi)蒙古自治區(qū)內(nèi)濕地類型多樣、分布廣泛，但不均衡，主要是由于特殊的地理地貌、變化多樣的氣候條件以及眾多的河流湖泊造成的。相當一部分濕地為鳥類遷徙的重要驛站和繁殖地； 區(qū)內(nèi)并擁有全國罕見的醉類沼澤，即為大的河湖周圍分布著許多城市。全區(qū)濕地生物多樣性資源豐富，植物物種密度達0.006 8株/km2，是我國植物物種密度(0.002 8株/km2)的2.4倍[9]。以濕地為主要生境的水禽類等野生動物資源豐富。但是由于干旱等自然因素、圍墾湖沼、上游截流、濕地生物資源不合理利用和過度開發(fā)及鹽湖礦產(chǎn)資源開發(fā)規(guī)模較小、綜合利用率低等因素影響，全區(qū)濕地面積在不同程度上呈逐漸降低的趨勢。

表1 內(nèi)蒙古濕地類型、面積及分布

分類面積(萬hm2)占全區(qū)濕地面積比例(%)個數(shù)(塊)分布河流濕地60.745 914.3179分布于東部的呼倫貝爾市、額爾古納水系、松嫩水系; 中東部西遼河水系及中西部區(qū)的黃河水系及灌區(qū)湖泊濕地49.519 011.7482分布于呼倫貝爾高原、西遼河平原、錫林郭勒高原、烏蘭察布高原和丘陵區(qū)、河套平原和鄂爾多斯高原等地區(qū)沼澤濕地309.814 9731 923內(nèi)陸鹽沼主要分布于阿拉善盟、錫林郭勒盟、部爾多斯市和巴彥淖爾市等地區(qū); 沼澤濕地的其他類型多分布于呼倫貝爾市、興安盟、赤峰市、通遼市和錫林郭勒盟庫塘濕地 4.425 0134分布于通遼市、赤峰市的西遼河流域和部爾多斯市、巴彥淖爾市、呼和浩特市的黃河流域全區(qū)濕地 424.504 81002 634

1.2 主要問題分析

該區(qū)域內(nèi)圍墾湖沼現(xiàn)象較為普遍，濕地水資源減少，可調蓄容積減少，洪澇災害加重，如烏梁素海由湖面400km2縮小至247km2，且由于大量營養(yǎng)物質入湖，導致水上植物面積不斷擴大，水下形成草原，湖底上部淤泥厚度增加； 土壤水分減少，有機質分解速度加快，孔隙度降低，土壤質量退化嚴重[10]。濕地生物資源開發(fā)利用過度或利用不合理，輝河濕地、達賚湖、圖牧吉、毛林郭勒和烏拉蓋等地區(qū)蘆葦因過渡刈割而退化，岱海南岸及西南岸淺水區(qū)蒲草、聚草及眼子菜等因草魚投放過多而大幅度減少甚至絕跡[11]； 濕地流域工農(nóng)業(yè)的發(fā)展加劇了湖水富營養(yǎng)化，降低了水生生物量，致使水鳥種類和數(shù)量減少，同時因滅殺葦塘、紅蜘蛛和跳蚤大量施用農(nóng)藥，致使湖水水質質量下降、理化性質突變，水生生物種類和數(shù)量降低，鳥類數(shù)量銳減； 內(nèi)蒙古區(qū)域內(nèi)黃河段水污染加重，在長期引黃灌溉農(nóng)業(yè)過程中，導致農(nóng)田鹽漬化、土壤板結程度逐漸嚴重，農(nóng)作物生物學功能降低、產(chǎn)量下降，導致植物大量死亡，鹽漬化程度加重，沼澤消失[12-13]。內(nèi)蒙古高原是中國鹽湖帶的重要組成部分，然而，該區(qū)域內(nèi)尚存大量的未被開發(fā)鹽湖資源，而已經(jīng)開發(fā)的鹽湖資源存在生產(chǎn)規(guī)模較小、產(chǎn)品品種單一以及綜合利用程度低等缺陷?，F(xiàn)已開發(fā)產(chǎn)品多為原礦或初級產(chǎn)品，除產(chǎn)量較大的食鹽外，其他產(chǎn)品產(chǎn)量、種類及質量等尚不能滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的需求，如吉蘭泰鹽湖和雅布賴鹽湖的開發(fā)雖具備了一定的經(jīng)營規(guī)模，但開發(fā)產(chǎn)品的品種及種類單一，還有待深入開發(fā)。

2 研究方法

2.1 評價指標體系

濕地生態(tài)系統(tǒng)評價研究涉及指標較多，該文將內(nèi)蒙古濕地生態(tài)系統(tǒng)作為一個有機組成部分，即由自然—社會—經(jīng)濟復合生態(tài)系統(tǒng)組成，從整體上選取相關評價指標測度內(nèi)蒙古濕地生態(tài)系統(tǒng)影響因子，并參考相關濕地生態(tài)評價方法、按照系統(tǒng)性、客觀性和可行性原則[14-16]，圍繞影響內(nèi)蒙古濕地生態(tài)功能和人類活動狀況的主要因素，從濕地自然屬性和社會環(huán)境兩個方面，篩選出反映濕地景觀指標、生物多樣性、水環(huán)境、人為干擾指標及威脅干擾5類共18個指標(表2)，從而構建內(nèi)蒙古自治區(qū)內(nèi)濕地生態(tài)系統(tǒng)健康的評價指標體系。

表2 濕地生態(tài)系統(tǒng)綜合評價指標體系

一級指標二級指標三級指標指標數(shù)據(jù)來源或計算方法自然指標A1景觀指標B1天然濕地率C1天然濕地面積/濕地總面積濕地斑塊密度C2濕地斑塊數(shù)/濕地總面積景觀均勻度指數(shù)C3TM解譯景觀多樣性指數(shù)C4TM解譯生物多樣性指標B2單位面積物種多度C5物種數(shù)量/濕地面積植被覆蓋度C6植被面積/濕地面積物質生產(chǎn)水平狀況C7統(tǒng)計數(shù)據(jù)水環(huán)境指標B3水質級別C8Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ,共5級富營養(yǎng)化程度C9貧、中和富,共3級污染物C10有或無凈化能力狀況C11弱、中和強,共3級社會環(huán)境指標A2人為干擾指標B4人口密度C12人口數(shù)量/重點調查面積利用狀況C13工業(yè)(旅游)、農(nóng)林牧業(yè)、水源地、未利用,共4級濕地管理水平C14Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ,共5級威脅指標B5人類活動強度C15Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ,共5級農(nóng)藥和化肥施用強度C16弱、中和強,共3級威脅因子數(shù)量C17Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ,共5級威脅程度C18安全、輕度和重度威脅,共3級

2.2 評價指標權重賦值

采用層次分析法對各評價指標進行分級和確定指標權重。采用專家咨詢方法，對各指標進行賦值，其中：(1)根據(jù)調查數(shù)據(jù)值，將天然濕地率、濕地斑塊密度、景觀均勻度指數(shù)、景觀多樣性指數(shù)、單位面積物種多度、植被覆蓋度、物質生產(chǎn)水平狀況、水質級別、富營養(yǎng)化程度、污染物、凈化能力狀況、人口密度、利用狀況、濕地管理水平、人類活動強度、農(nóng)藥和化肥施用強度、威脅因子數(shù)量及威脅程度等11個指標分為5級，采用極差變換法方法，對量級相差懸殊的數(shù)據(jù)進行標準化處理然后進行分級，分別賦值1分、3分、5分、7分和9分，分值越高表示濕地生態(tài)系統(tǒng)狀況越好；(2)將富營養(yǎng)化程度、凈化能力狀況、人類活動強度、農(nóng)藥化肥施用強度和威脅程度等5個指標分為3級，分別賦值3分、6分和9分，分值越高表示對濕地生態(tài)系統(tǒng)狀況的影響越大；(3)將污染物分為2個等級，其中“有”賦值3分，“無”賦值7分；(4)將濕地利用狀況分為4個等級，其中工業(yè)(旅游)賦值2分、農(nóng)牧林業(yè)賦值4分、水源地賦值6分、未利用濕地賦值8分。

2.3 評價分值計算

濕地生態(tài)狀況得分為所有指標賦分累計求和乘以權重，并根據(jù)綜合得分對內(nèi)蒙古自治區(qū)內(nèi)濕地生態(tài)系統(tǒng)特征的主要影響因素進行篩選。在匯總相關專家評價意見和評價結果后，按照層次分析法的原理構造判斷矩陣，計算各指標權重并檢驗其一致性。具體計算過程及方法如下：

設一級指標為A，與二級指標B1，B2，…，Bn有聯(lián)系，構造判斷矩陣M=P(A-B)，

(1)

式(1)中，Bij>0，Bji=1/Bij，Bi表示比Bj的重要程度，比值越大說明對濕地生態(tài)系統(tǒng)特征的影響越重要。通常Bij的取值為1～9及它們的倒數(shù)，其標度及對應含義見表3。

(1)判斷矩陣的計算

表3 判斷矩陣標度及對應含義

標度含義1兩個因素同等重要3i因素比j因素略微重要5i因素比j因素非常重要7i因素比j因素顯著重要9i因素比j因素極顯著重要3, 6, 9中間態(tài)度標度值2, 4, 6, 8中間態(tài)度標度值

(2)

(2)計算Ni的n次方根

(3)

(4)

(4)計算最大特征值λmax

(5)

通過以上計算和檢驗過程最終確定各指標的權重。

3 結果與分析

3.1 評價指標賦值分析

根據(jù)6位相關濕地生態(tài)學研究領域的專家經(jīng)驗和專業(yè)知識對內(nèi)蒙古濕地生態(tài)系統(tǒng)影響因素進行評分，其評分結果具有一定的科學性； 結合層次分析法計算結果，得出表4中各指標權重值。結果顯示，二級指標中，人為干擾指標權重最高(0.60)，其次是生物多樣性指標、水環(huán)境指標和威脅指標，權重賦值均為0.40。在景觀指標中，天然濕地率權重最高(0.025)，其次為景觀多樣性指數(shù)(0.015)； 在生物多樣性指標中，單位面積物種多度權重最高為(0.108)，其次為植被覆蓋度(0.106)； 在水環(huán)境指標中，水質級別權重最高為0.160，富營養(yǎng)化程度次之為0.090； 在人為干擾指標中，人類活動強度權重最高(0.058)，其次為人口密度(0.040)，濕地管理水平則權重最低(0.016)； 在威脅指標中，威脅程度權重最高為0.089，而威脅因子數(shù)量僅次于威脅程度，為0.076。

表4 濕地生態(tài)系統(tǒng)狀況綜合評價指標及其權重

一級指標權重二級指標權重三級指標權重自然指標A10.60景觀指標B10.20天然濕地率C10.025濕地斑塊密度C20.010景觀均勻度指數(shù)C30.010景觀多樣性指數(shù)C40.015生物多樣性指標B20.40單位面積物種多度C50.108植被覆蓋度C60.106物質生產(chǎn)水平狀況C70.028水環(huán)境指標B30.40水質級別C80.160富營養(yǎng)化程度C90.090污染物C100.050凈化能力狀況C110.070社會環(huán)境指標A20.40人為干擾指標B40.60人口密度C120.040利用狀況C130.024濕地管理水平C140.016威脅指標B50.40人類活動強度C150.058農(nóng)藥和化肥施用強度C160.025威脅因子數(shù)量C170.076威脅程度C180.089

3.2 驅動力分析

內(nèi)蒙古自治區(qū)地處黃河流域上游階段，擁有比較豐富的濕地資源，該文基于濕地生態(tài)分布的區(qū)域完整性，選擇該區(qū)域內(nèi)部分重要濕地作為表征濕地生態(tài)系統(tǒng)特征的典型。利用上文構建的18個評價指標以及指標標準和指標權重，采用層次分析法與專家評價賦值相結合，綜合評估內(nèi)蒙古自治區(qū)內(nèi)濕地生態(tài)系統(tǒng)狀況，并對影響生態(tài)系統(tǒng)平衡的主要驅動因素進行重要性排序。通過測度濕地生態(tài)系統(tǒng)健康的18個指標發(fā)現(xiàn)(表5)，水質級別、單位面積物種多度、植被覆蓋度、威脅程度及水體富營養(yǎng)化程度是影響濕地生態(tài)系統(tǒng)健康排名前5位的主要因素，且與人類活動關系較密切，但與濕地生態(tài)健康呈負相關，其重要值越大，則對濕地生態(tài)系統(tǒng)結構影響越明顯[17]； 同時，謝佰承等[18]通過對洞庭湖濕地生態(tài)環(huán)境調查發(fā)現(xiàn)，水質污染和水體富營養(yǎng)化加劇是濕地生態(tài)質量下降、功能衰退的主要影響因子。而濕地斑塊密度、景觀均勻度指數(shù)、景觀多樣性指數(shù)及濕地管理水平等對其影響較小。研究發(fā)現(xiàn)，濕地生態(tài)系統(tǒng)健康與生物物種多度及覆蓋度關系密切，同時社會環(huán)境對生物多樣性有直接影響，因此，恢復、維持濕地生態(tài)系統(tǒng)多樣性是實現(xiàn)濕地生態(tài)系統(tǒng)格局穩(wěn)定的重要管理目標。

內(nèi)蒙古呼倫貝爾、巴彥淖爾、烏蘭察布以及錫林郭勒等盟市人口密度較大，人類活動干擾較顯著，其中以水田為主的濕地利用強度較大，農(nóng)藥以及化肥施用量增多，對水質級別影響較明顯，從而導致濕地物質生產(chǎn)能力下降； 同時人為活動干擾造成威脅因子數(shù)量越多，對濕地生態(tài)系統(tǒng)健康影響越顯著，這表明了濕地生態(tài)系統(tǒng)易受社會環(huán)境影響的脆弱性。在鄂爾多斯、呼和浩特、赤峰以及通遼等地區(qū)，由于圍墾湖泊、水利工程建設、濕地生物資源的開采和利用以及鹽湖礦區(qū)開采和產(chǎn)品開發(fā)[19-20]等人類活動頻繁程度加劇，致使其對濕地生態(tài)水體質量、植被覆蓋度以及景觀多樣性干擾性較強，加之濕地管理水平參差不齊等原因，致使?jié)竦乜臻g格局顯著變化。同時研究發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域內(nèi)濕地生態(tài)結構完整、具有一定的系統(tǒng)活力，可穩(wěn)定發(fā)揮濕地生態(tài)功能； 但是濕地生態(tài)系統(tǒng)敏感性較強，由于人類活動加劇及經(jīng)濟發(fā)展，部分濕地生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)異常。

表5 內(nèi)蒙古自治區(qū)生態(tài)系統(tǒng)影響因素指標重要性排序

指標因素權重值打分值重要值權重排序天然濕地率0.0258.50.21312濕地斑塊密度0.018.20.08217景觀均勻度指數(shù)0.018.00.08018景觀多樣性指數(shù)0.0158.10.12216單位面積物種多度0.1088.60.9292植被覆蓋度0.1068.60.9123物質生產(chǎn)水平狀況0.0288.20.23011水質級別0.168.81.4081富營養(yǎng)化程度0.097.80.7025污染物0.056.60.33010凈化能力狀況0.077.80.5467人口密度0.048.50.3409利用狀況0.0247.20.17314濕地管理水平0.0168.30.13315人類活動強度0.0588.40.4888農(nóng)藥和化肥施用強度0.0258.00.20013威脅因子數(shù)量0.0768.40.6386威脅程度0.0898.50.7574

4 討論

濕地生態(tài)系統(tǒng)的驅動要素一般可分為兩類：自然驅動因子和人為驅動因子。其中自然驅動因子在時空尺度上作用于濕地生態(tài)景觀，它可以較大范圍內(nèi)引起氣候、水文、地質、土壤、植被等景觀變化。人口、政治、經(jīng)濟、文化等人為驅動因子對濕地健康的影響日趨增大，且由于社會經(jīng)濟的快速發(fā)展、人口數(shù)量的增多及人類活動強度的加大，人為干擾因素對于濕地生態(tài)系統(tǒng)格局和功能的影響越來越嚴重。同時自然環(huán)境因素和人為干擾因素在不同時空尺度上產(chǎn)生相互作用，這不僅影響濕地生態(tài)結構，同時也濕地生態(tài)功能[21]。該文通過對分析內(nèi)蒙古自治區(qū)重要濕地的調查數(shù)據(jù)，選取對濕地生態(tài)結構和功能構成影響的自然指標和社會環(huán)境指標兩個方面共18個影響因子，采用層次分析法確定評價指標權重，評估濕地生態(tài)健康，發(fā)現(xiàn)，社會環(huán)境因素為驅動濕地生態(tài)系統(tǒng)格局變化的主要因子。經(jīng)濟的快速發(fā)展、人口數(shù)量的急劇增加以及濕地利用方式的改變，加劇了對水資源的占用，改變了內(nèi)蒙古地區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)維持自身結構完整性所需的水資源，致使?jié)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)內(nèi)威脅因子數(shù)量的增加及威脅程度的加重，從而影響植被的豐富度、物種多樣性格局和景觀生態(tài)結構，造成單位面積物種多度和植被覆蓋度降低、污染物種類增多以及水質污染[22]。且隨著濕地內(nèi)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、旅游業(yè)的發(fā)展以及城市規(guī)模的擴大，致使水資源過度開發(fā)利用，驅使水質級別成為影響濕地生態(tài)系統(tǒng)健康的重要因子。由于人類活動強度增大、農(nóng)藥化肥過量施用以及濕地管理水平不一等造成濕地水體富營養(yǎng)化程度加重，嚴重影響濕地內(nèi)水質安全，造成濕地生態(tài)功能紊亂，加劇了濕地生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性[23-24]。由此可見，區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展不僅加劇了人類活動對濕地生態(tài)平衡的影響，而且加劇了濕地生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性，同時反映了濕地生態(tài)系統(tǒng)格局社會經(jīng)濟發(fā)展制約下的演變規(guī)律。通過對濕地生態(tài)系統(tǒng)格局主要驅動因子重要性進行分析，以期制定濕地開發(fā)的合理方案，采取相關管理措施加強濕地生態(tài)保護，對濕地生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)異常的濕地制定合理的修復措施。

5 結論

該文論述了濕地生態(tài)系統(tǒng)特征的評價指標體系，運用層次分析方法和專家咨詢評價方法對內(nèi)蒙古濕地生態(tài)結構和功能進行綜合評價，發(fā)現(xiàn)水質級別、水體富營養(yǎng)化程度、威脅因子數(shù)量和威脅因子程度等因子與人類活動強度成正相關關系，其權重賦值越高、重要性越大，則對濕地景觀結構影響越大。由于人口密度增加導致污染物種類增多，同時對濕地的利用程度加大，加之濕地管理水平和管理體制不完善以及濕地本身凈化水平限制，導致濕地物質生產(chǎn)能力降低，從而影響濕地系統(tǒng)健康。因此，該文通過探討濕地生態(tài)環(huán)境影響因子之間的相關性分析，以分析驅動濕地生態(tài)格局變化的社會經(jīng)濟因素，對加強濕地生態(tài)系統(tǒng)平衡、協(xié)調濕地生態(tài)與經(jīng)濟和社會之間的關系具有重要意義。