袁 勇,黃火鍵,邢子強,王 鼎,趙鐘楠,田 英
(水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計總院,北京 100120)
沼澤濕地是濕地的重要組成部分,由于其土壤發(fā)育泥炭層或潛育層等特征,表現(xiàn)出與河流、湖泊等濕地不同的生態(tài)價值和經(jīng)濟利用價值,具有涵養(yǎng)水源、維護生物多樣性、調(diào)蓄洪水等生態(tài)功能,同時也是全球重要的碳匯(碳源)、泥炭資源開發(fā)利用場所。
人們對沼澤濕地的認識是從開發(fā)利用其泥炭資源開始的,早在公元46年,德國威悉河下游日爾曼人將沼澤中的泥炭作為民用燃料,而后荷蘭、俄羅斯等歐洲國家也相繼開發(fā)利用泥炭資源。進入19世紀,歐洲國家對沼澤濕地的形成、類型、演變過程、分布規(guī)律等進行了較全面的研究。從20世紀中后期開始,沼澤濕地研究重點圍繞沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能開展相關(guān)研究,特別是1971年有關(guān)國家簽署《濕地公約》,沼澤濕地保護修復研究成為熱點[1- 2]。隨著全球氣候變暖逐漸形成共識,沼澤濕地地球化學物質(zhì)循環(huán)、溫室氣體排放與全球變化關(guān)系等成為近20年研究前沿[3- 6]。
新中國成立以后,以東北地區(qū)為重點,圍繞泥炭資源開發(fā)利用、排水造林與圍墾等方面,我國開展了大規(guī)模沼澤濕地研究,隨著對沼澤濕地生態(tài)服務功能認識不斷深入,沼澤濕地從過去開發(fā)利用為主轉(zhuǎn)變?yōu)楸Wo修復為主[7- 9]。本文通過整理分析我國沼澤濕地總體狀況,增強整體認識,以期為沼澤濕地保護修復、生態(tài)文明建設(shè)提供重要支撐。
根據(jù)我國沼澤濕地發(fā)育特點及主要類型,考慮我國地形地貌、氣候等區(qū)域分布特征,結(jié)合已有沼澤濕地、湖泊、河流等分區(qū)結(jié)果[10- 12],將我國沼澤濕地分為東北、東部、華南、蒙新高原、云貴高原、青藏高原等6大沼澤區(qū)。
主要包括黑龍江、吉林、遼寧以及內(nèi)蒙古東北部,區(qū)域由于整體氣溫較低、降水量較大(約400~1000mm),土壤排水不暢,且部分地區(qū)由于凍土層隔水作用影響,導致土壤有機質(zhì)分解緩慢,使該地區(qū)成為我國重要沼澤分布區(qū),比較典型的有大興安嶺、小興安嶺、長白山木本沼澤,以及東北三江平原、松遼平原草本沼澤。該區(qū)域泥炭資源豐富,加上河網(wǎng)水系發(fā)達,歷來是農(nóng)業(yè)重點開發(fā)利用區(qū)。
主要包括長江中下游、黃淮海以及沿海地區(qū)。長江中下游地區(qū)河網(wǎng)發(fā)達,湖泊星羅棋布,適宜的溫度及豐沛的降水為該區(qū)域沼澤發(fā)育提供了優(yōu)越的條件。該區(qū)域沼澤主要為河湖濱岸帶沼澤,泥炭層不發(fā)育,此外在崇明島東部也發(fā)育了部分沿海灘涂沼澤。黃淮海平原由于河流改道頻繁,部門地形低洼地區(qū)常儲水形成湖或者過濕,有利于沼澤發(fā)育,主要發(fā)育了河湖濱岸帶沼澤。此外,該區(qū)域秦巴山地、燕山等山區(qū)發(fā)育了以木本沼澤為主的沼澤濕地。
主要包括福建、廣東、廣西等省份,氣候炎熱,降水豐沛,加上發(fā)達的水系結(jié)構(gòu),使河谷草本沼澤普遍發(fā)育,但沼澤層比較薄。在熱帶沿海地區(qū),發(fā)育了獨特的紅樹林沼澤,土壤為厚層淤泥,有時可延入海江河上溯。在武夷山、羅霄山等丘陵山地,潮濕多霧的氣候,使得山地溝谷及林下沼澤廣泛發(fā)育。
主要包括內(nèi)蒙古、黃土高原、新疆等地區(qū)。由于地處內(nèi)陸,氣候干旱,降水較少,地表徑流向匯水洼地中心積聚,一些大中型湖泊或河流尾閭往往成為內(nèi)陸盆地水系的最后歸宿,并且由于蒸發(fā)量一般超過水體的補給量,水體大部分形成咸水湖或鹽湖。因此,該區(qū)域沼澤濕地面積較小且分散,多為鹽堿沼澤,主要分布在塔里木河、額爾齊斯河等較大河流沿岸,以及青海湖、博斯騰湖、艾比湖等湖泊周邊。
主要包括云南、貴州等省份。區(qū)域內(nèi)降水量約800mm左右,氣候涼爽,石漠化地貌分布廣泛,河谷陡峭,河流沿岸由于淤積較少而沼澤不發(fā)育,多以湖泊沼澤、山地沼澤為主。例如,洱源縣西湖、威寧縣草海等湖泊沼澤面積較大;部分江河源頭區(qū)也發(fā)育了較大面積山地沼澤。
包括西藏、青海等省份。由于區(qū)域海拔高、氣候寒冷,素有“第三極”之稱,大多數(shù)地區(qū)年平均溫度在零度以下,發(fā)育有世界上面積較大的低緯度多年凍土,年均降水量一般在400mm以下。分布面積較大的沼澤濕地主要有三江源沼澤濕地、諾爾蓋沼澤濕地等。三江源長江、黃河和瀾滄江的源頭區(qū),區(qū)域冰川凍土發(fā)育,為沼澤濕地發(fā)育提供了良好條件,成為我國天然沼澤濕地集中分布區(qū)之一。此外,雅魯藏布江、怒江、獅泉河等流域,以及藏北高原湖泊都分布有沼澤濕地。
受高強度人類活動和氣候變化影響,我國沼澤濕地面積總體上呈減少趨勢,其中,西部地區(qū)由于人類活動影響較小,變化不大,而東北地區(qū)沼澤濕地面積減少十分顯著[13]。
由于沼澤濕地水資源條件便利、土地肥沃等得天獨厚條件,自古以來就是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的首選目標,這也是導致大量沼澤濕地被侵占消失的主要原因。例如,三江平原是中國最大的淡水沼澤濕地分布區(qū)之一,新中國成立初期,其濕地面積約為540萬hm2[14];隨著國家對糧食生產(chǎn)需求的增加和人口數(shù)量的迅速增長,三江平原地區(qū)先后經(jīng)歷了1949—1954年、1956—1958年、1969—1973年和1975—1983年的四次大規(guī)模農(nóng)業(yè)開發(fā),由此導致了大面積濕地轉(zhuǎn)變?yōu)楦?,?010年,三江平原地區(qū)的濕地面積為93.94萬公頃,60多年來,濕地面積減少了82.4%[15]。青藏高原地區(qū)沼澤濕地是優(yōu)良的天然牧場,但是由于過度放牧,超過了草場承載能力,導致地表植被退化,變成寸草不生的“黑土灘”。
沼澤濕地通常位于相對低洼處,水資源較豐富,因此成為開發(fā)利用水資源的重點場所,但是不合理抽取地表水地下水資源,在沼澤濕地上游地區(qū)建閘壩開發(fā)利用水資源等行為,導致沼澤濕地地區(qū)徑流量和蓄水量減少[16],面積萎縮甚至濕地消失。例如,西北地區(qū)塔里木河、黑河等河流由于水資源開發(fā)利用過度,導致20世紀初期河流出現(xiàn)斷流,下游尾閭河段(湖泊)伴生的沼澤濕地干涸消失。此外,沼澤濕地作為水生生態(tài)系統(tǒng)和陸生生態(tài)系統(tǒng)的過渡區(qū)域,是鳥類、兩棲類、魚類等生物的棲息天堂,具有非常高的生物多樣性,但是多度捕撈、狩獵等行為,導致生物多樣性持續(xù)降低。
近幾十年來,隨著經(jīng)濟社會高速發(fā)展,我國廢污水排放量持續(xù)增長,近些年一直處于700億t以上的量級。大量廢污水和污染物的排放并進入沼澤濕地,超過了濕地自凈能力,造成部分沼澤濕地水環(huán)境質(zhì)量惡化。根據(jù)全國水資源公報,2016年,監(jiān)測評價河流中達到或優(yōu)于III類水質(zhì)比例為76.9%,劣V類水質(zhì)比例為9.8%,監(jiān)測評價湖泊中富營養(yǎng)化湖泊比例為78.6%。東中部沼澤濕地區(qū)由于經(jīng)濟社會發(fā)達,水污染問題較嚴重,特別是水資源稟賦較差的海河流域,監(jiān)測河流近50%為劣V類水質(zhì),沼澤濕地生態(tài)健康面臨嚴重威脅。
全球氣候變暖主要通過降水變化、凍土消融等方面影響沼澤濕地。一方面,氣候變暖使得溫度升高、降水減少,出現(xiàn)暖干化趨勢,導致沼澤濕地面積萎縮。另一方面,氣候變化導致凍土消融,凍土活動層厚度不斷增加,甚至部分地區(qū)凍土消失。凍土活動層增厚,改變了原先沼澤濕地潮濕宜積水的土壤結(jié)構(gòu),導致沼澤濕地向陸生生態(tài)系統(tǒng)演替;同時,凍土的消融,有利于老鼠、旱獺等有害生物打洞、啃食植物根莖等活動,增加了其生存繁衍空間,直接加劇了鼠蟲災害影響,導致沼澤濕地地表植被退化甚至消失,最終形成荒漠化土地。青藏高原沼澤濕地是我國大江大河的源頭區(qū),對保障我國水安全具有十分重要作用,同時也是我國受氣候變化影響比較顯著的區(qū)域之一[17- 18],氣候變化引起的沼澤濕地變化應當引起足夠重視。
圍繞沼澤濕地保護目前存在的主要威脅和問題,堅持保護優(yōu)先、自然恢復為主的原則,通過切實可行的保護修復措施和完善的監(jiān)督管理體制機制,全面維護和提升沼澤濕地生態(tài)服務功能。
推進全國沼澤濕地資源調(diào)查評價,摸清沼澤濕地的分布、大小、功能、受威脅程度等基本情況,在此基礎(chǔ)上,劃定沼澤濕地生態(tài)空間和生態(tài)紅線保護范圍。嚴格落實生態(tài)保護紅線制度,強化負面清單管理。實施嚴格沼澤濕地生態(tài)空間用途管制,制定明確管控目標和措施,合理設(shè)立沼澤濕地相關(guān)資源利用的強度和時限,避免對其生態(tài)要素、生態(tài)過程、生態(tài)服務功能等方面造成破壞。
科學確定沼澤濕地生態(tài)需水量,特別是西北重要內(nèi)陸沼澤濕地的生態(tài)需水量。加強生態(tài)需水量配置和管理,通過調(diào)水引流、生態(tài)調(diào)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態(tài)需水,重點保障枯水期生態(tài)基流。積極推進水資源過度開發(fā)地區(qū)退減被擠占的河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境水量。積極實施流域水庫群聯(lián)合調(diào)度,保障全流域生態(tài)需水量。
堅持自然恢復為主、人工修復相為輔的原則,對生態(tài)功能退化的自然濕地進行修復和綜合整治。采取水污染防治、土地整治、地形地貌修復、自然濕地岸線維護、河湖水系連通、退耕還濕、植被恢復、野生動物棲息地恢復、拆除圍網(wǎng)、生態(tài)移民等手段,逐步恢復沼澤濕地生態(tài)功能,維持沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)健康。對于青藏高原沼澤濕地,要加大鼠蟲害防治,并結(jié)合封育措施、控制放牧強度等方式,逐步恢復地表植被,增強水源涵養(yǎng)能力。
整理分析沼澤濕地演變與氣候變化關(guān)系,開展氣候變化對沼澤濕地影響機理、影響范圍研究,預測未來氣候變化對沼澤濕地影響,在此基礎(chǔ)上,針對不同區(qū)域、不同類型沼澤濕地,提出減緩和應對措施。加強沼澤濕地退化與氣候變化宣傳教育,提高公眾對沼澤濕地保護意識。
根據(jù)沼澤濕地生態(tài)功能重要程度,將全國沼澤濕地劃分為不同級別,并實施分級分類精細管理。結(jié)合國家公園建設(shè),堅持保護中開發(fā)、開發(fā)中保護的原則,加強沼澤濕地保護。完善沼澤濕地保護修復監(jiān)督考核機制、責任追究機制。完善沼澤濕地監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),加強沼澤濕地面積變化、生態(tài)系統(tǒng)健康等方面監(jiān)測,提高生態(tài)風險預警能力,防止生態(tài)系統(tǒng)特征發(fā)生不良變化。