趙丹丹 王梓淯 楊宇航 倪銘語 袁舒濃 劉吉平
(吉林師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院,吉林 四平 136000)
濕地在維護生物多樣性、調(diào)蓄河流、調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、降解污染、維持食物鏈和碳匯等方面都存在重要作用,同時具有重要的生態(tài)價值和經(jīng)濟價值[1]。近年來由于人類不合理的開發(fā)活動導(dǎo)致濕地退化,加上氣候等自然環(huán)境的影響,濕地日益呈現(xiàn)退化趨勢。世界各地普遍出現(xiàn)不同程度的濕地退化問題,目前中國濕地退化情況也十分嚴(yán)峻,21世紀(jì)以來,東北三江平原湖沼濕地面積縮減了53.4%,長江上游區(qū)域湖泊濕地面積縮減了近60%,全國濱海濕地不斷退化,其中紅樹林喪失了近50%的面積[2-4]。濕地的生態(tài)功能有所下降,對濕地自然生態(tài)體系的損害將會影響到整個地區(qū)自然生態(tài)體系的均衡發(fā)展[1]。吉林省西部受人類活動和自然環(huán)境干擾,已導(dǎo)致其內(nèi)陸鹽沼濕地面積不斷萎縮,生態(tài)環(huán)境退化嚴(yán)重。因此本文以退化較為劇烈的吉林省西部的鹽沼濕地為研究對象,主要針對濕地生態(tài)系統(tǒng)退化驅(qū)動機制、濕地退化表現(xiàn)與特征、濕地退化恢復(fù)與重建、濕地評價幾方面展開論述,為吉林省西部濕地保護提供合理依據(jù)。
吉林省西部濕地生態(tài)系統(tǒng)退化驅(qū)動機制主要包括自然因素和人為因素,其中自然因素分為海洋自然災(zāi)害、內(nèi)陸災(zāi)害和新構(gòu)造運動,區(qū)域性氣候變化是吉林省西部濕地退化主要的自然因素,全球氣候變暖致使吉林西部地區(qū)出現(xiàn)持續(xù)高溫,降雨量逐漸減小,蒸發(fā)量也增多,使水分含量持續(xù)下降,同時濕地的蓄水量也顯著減少[5],如,以吉林省白城市通榆縣的向海濕地為例,其水源補給為大氣降水和霍林河補給,但該地區(qū)降水量下降,河流上游補足水源不足,致使?jié)竦厮Y源匱乏,蓄水量急劇降低,濕地面積有所縮小[6]。吉林省西部的濕地補水主要來源為大氣降水。在春秋季節(jié),濕地范圍內(nèi)降水稀少,而蒸發(fā)量大,因而該區(qū)域濕地面積呈現(xiàn)出季節(jié)性變化,表現(xiàn)為春秋季節(jié)濕地面積縮小,夏季濕地面積增大[7]。
人為因素主要表現(xiàn)在多方面,農(nóng)畜業(yè)發(fā)展迅速,大范圍開墾濕地,嚴(yán)重破壞濕地植被,破壞了森林濕地的自然與生態(tài)體系平衡,李杰玲等對吉林西部濕地的研究表明農(nóng)畜業(yè)已造成濕地退化[8];濕地內(nèi)部及周邊的各類工程建設(shè),切斷了濕地的表水供應(yīng),使?jié)竦鼐坝^碎片化現(xiàn)象嚴(yán)重,汪琪等對各種濕地地層的滲水情況的分析,結(jié)果表明,濕地生態(tài)系統(tǒng)功能發(fā)生下降[9];工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的廢物污染,如工業(yè)廢水、化肥農(nóng)藥殘留等,這些物質(zhì)流入到濕地中,使得水體污染、水質(zhì)惡化,濕地功能不斷降低,以白城市鎮(zhèn)賚縣莫莫格濕地為例,石油開采帶來的大量廢氣、廢水和固體廢料,既對環(huán)境造成破壞,又給動植物帶來威脅,影響到濕地生態(tài)系統(tǒng)的生存[10]。
吉林省西部鹽沼濕地受多重因素影響,其面積銳減呈現(xiàn)退化趨勢。研究表明,從1930—2000年的70a間,吉林省西部濕地面積大幅度減少,減少的濕地面積比例高達(dá)82%,從濕地的空間變化上來看,1930—1954年濕地減少并主要轉(zhuǎn)化為耕地。1954—1986年濕地面積減少區(qū)比較分散,很大一部分濕地轉(zhuǎn)為鹽堿地,1986—2000年濕地減少區(qū)分布十分零散,區(qū)域內(nèi)濕地面積銳減[11]。濕地退化萎縮將給區(qū)域生態(tài)環(huán)境帶來惡劣影響,因此亟待采取有效措施進(jìn)行濕地保護與恢復(fù)。
濕地在洪水泛濫時期可攔蓄地表徑流,起到削減洪峰和降低洪水災(zāi)害影響的作用,在枯水季節(jié)和枯水年份能夠維持一定水量,緩解枯水期當(dāng)?shù)氐母鞣N用水壓力,又能調(diào)節(jié)河川徑流[12]。在全球氣候變暖的背景下,吉林省西部氣候呈現(xiàn)大幅度變暖和增干的趨勢,多年平均降水量減少,加之人類活動對自然環(huán)境產(chǎn)生的影響,濕地生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞,濕地水文功能退化,使其調(diào)節(jié)河川徑流的功能減弱,并且使區(qū)域水分循環(huán)也受到影響,加劇了旱澇災(zāi)害的發(fā)生頻率[13]。據(jù)統(tǒng)計,該區(qū)1970—1990年旱澇災(zāi)害發(fā)生頻率較其前20a有較大提高,且災(zāi)害的破壞程度較之以往也明顯增強[11]。
濕地是生物的重要棲息地,被人們稱作是“物種的貯存庫”。近年來,由于降水減少和人類生產(chǎn)生活的影響,濕地補給水源減少,濕地生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞,天然森林退化嚴(yán)重[13],區(qū)內(nèi)許多生物的繁殖棲息環(huán)境也遭到破壞[11],生物多樣性銳減。向海、莫莫格、查干湖等濕地是國家許多一級保護動物的棲息地,向海濕地有近300種鳥類,其中有8種為一類保護動物;莫莫格濕地為我國8大鳥類自然保護區(qū)之一,有瀕危稀有鳥類在此棲息繁殖[14],但是由于棲息環(huán)境急劇惡化,大批生物喪失棲息之地,濕地生物資源急劇銳減,據(jù)相關(guān)統(tǒng)計表明,莫莫格保護區(qū)濕地自建保護區(qū)以來,由于濕地生態(tài)環(huán)境的不斷變化,導(dǎo)致了部分珍禽數(shù)量出現(xiàn)一定程度的減少[11]。
濕地具有調(diào)節(jié)旱澇災(zāi)害、調(diào)節(jié)區(qū)域小氣候、凈化水質(zhì)、為生物提供棲息地的功能,而濕地的退化會對整個生態(tài)系統(tǒng)造成破壞,因此對于濕地退化的恢復(fù)與重建已經(jīng)是世界各國的研究熱點問題[15]。濕地恢復(fù)的策略主要有修復(fù)和重建2種,修復(fù)是直接恢復(fù)濕地生境,適用于受到小規(guī)模干擾的濕地,可以迅速實現(xiàn)恢復(fù)目標(biāo);重建是重新建立適當(dāng)?shù)纳郴謴?fù),適于濕地的不可逆轉(zhuǎn)的大規(guī)模退化,需要較長的時間發(fā)育[16]?;謴?fù)與重建退化濕地需要借助相應(yīng)的恢復(fù)手段和技術(shù)逐步恢復(fù)濕地原有的結(jié)構(gòu)、功能及特性。
濕地生境恢復(fù),涉及基底、水體和土壤等,在維持濕地生態(tài)平衡方面濕地基底發(fā)揮著重要作用,根據(jù)不同的破壞程度,濕地的基底恢復(fù)可以通過技術(shù)工程措施,如濕地底泥清淤、改造濕地基底生境、控制濕地及上游水土流失等,濕地清淤可以促進(jìn)資源優(yōu)化,如濕地生境營造和混凝土產(chǎn)品等[17]。吉林省西部地區(qū)為了推進(jìn)濕地生態(tài)恢復(fù)和環(huán)境保護工作,接連實施了引察濟向、引嫩入白以及哈達(dá)山水利樞紐、鎮(zhèn)賚灌區(qū)等引水工程進(jìn)行調(diào)水增加濕地面積[18]。通過修建引水工程、改變地形等措施來保證充足的水量,1970年后,為恢復(fù)大安古河道濕地生態(tài)功能,調(diào)入月亮泡水庫的水源恢復(fù)地表徑流以豐富濕地水量,通過人為構(gòu)建緩沖區(qū)截留污染物,對污水進(jìn)行凈化,保證優(yōu)良的水質(zhì)[19]。濕地土壤恢復(fù)包括控制污染、恢復(fù)肥力等,可以借助生物、生態(tài)技術(shù)手段控制土壤污染,并修復(fù)土壤生產(chǎn)力,針對耕地土壤肥力較低的鹽堿地,可使用鹽酸類改良劑進(jìn)行土壤修復(fù),以提高土壤肥力,并保持土壤能量循環(huán)與物質(zhì)循環(huán)均衡[18]。
濕地生物修復(fù)技術(shù)是利用生物功能分解污染物,并涉及微生物、動植物修復(fù)及聯(lián)合修復(fù)的技術(shù),對受干擾影響的濕地物種進(jìn)行了選種、栽培、引進(jìn)和保護,對種群進(jìn)行了動態(tài)控制,建立了適當(dāng)?shù)娜郝浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行演替控制和修復(fù)[19]。在植被遭到破壞的濕地自然保護區(qū),在保護原有植被的基礎(chǔ)上還應(yīng)引進(jìn)適宜的優(yōu)良樹種,營造防護林帶;建立生物適宜生存的棲息地;控制泥炭資源的開采利用;嚴(yán)格監(jiān)控保護區(qū)內(nèi)生物的動態(tài)變化[17]。近年來,為了建立良好的生態(tài)環(huán)境,莫莫格自然保護區(qū)采用了人工招引等措施幫助東方白鸛進(jìn)行繁衍,東方白鸛數(shù)量得到顯著增加[20]。
濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)整與功能修復(fù)利用生態(tài)系統(tǒng)自然調(diào)節(jié)與人為控制協(xié)同功能,以修復(fù)自然生態(tài)系統(tǒng)的合理空間結(jié)構(gòu),主要包括對自然生態(tài)系統(tǒng)的總體設(shè)計和生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)以及集成技術(shù)研究等[19]。在設(shè)計濕地生態(tài)系統(tǒng),以發(fā)揮濕地功能時,應(yīng)當(dāng)保障和維持濕地生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定性,調(diào)整結(jié)構(gòu),優(yōu)化功能,以修復(fù)濕地生物群系,并栽培合適植被,保持一定數(shù)量的候鳥水禽,控制水體富營養(yǎng)化,整治受破壞的生態(tài)環(huán)境,構(gòu)建一個與當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境相匹配的生態(tài)體系,莫莫格保護區(qū)在恢復(fù)濕地植被時,將哈爾撓核心區(qū)作為原生植被的重點保護區(qū)域,采取人工移植,取得了顯著成果[21]。
濕地退化評價主要是通過數(shù)學(xué)、生態(tài)學(xué)等科學(xué)方式及手段進(jìn)行濕地生態(tài)與水資源退化狀況、濕地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量與其受損害程度,甚至濕地周邊社會經(jīng)濟狀況等方面的綜合評價,同時也是對退化濕地進(jìn)行修復(fù)、重建、保育和管理的主要手段,涉及濕地退化的定性與定量評價、濕地退化的分級評估和濕地退化評估中的新技術(shù)[22],其中,定量評價是針對濕地面積、功能等受損的嚴(yán)重性以及工程管理來進(jìn)行分析判斷并進(jìn)行評價,分級評估是創(chuàng)建區(qū)域指標(biāo)體系對指標(biāo)分級處理,建立綜合評價系統(tǒng)、指標(biāo)量化處理等綜合評判濕地綜合評價指數(shù)[18]。濕地退化分類評價是分類評估其濕地健康系統(tǒng)評價、濕地環(huán)境影響評價、濕地生態(tài)價值評價、濕地生態(tài)風(fēng)險評價等方面,盡管近年來已有學(xué)者對吉林省西部的濕地退化進(jìn)行評價,但大多集中在濕地面積退化及濕地生態(tài)脆弱性的評價研究[23],而針對吉林省西部的內(nèi)陸鹽沼濕地進(jìn)行建立完備的評價體系并進(jìn)行系統(tǒng)全面的評價相對較少。
加強對濕地退化過程和機理研究。鹽沼濕地在保持吉林省西部生態(tài)平衡方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,應(yīng)強化對濕地退化機理過程深入的研究,并利用現(xiàn)代信息技術(shù)和觀測手段,從多層次多角度出發(fā)探究濕地退化的驅(qū)動機制,結(jié)合景觀尺度和生物地球化學(xué)循環(huán)來探究吉林省西部濕地退化過程機理,提出區(qū)域適宜性的濕地保護對策,以實現(xiàn)十四五規(guī)劃中加大濕地生態(tài)保護治理的遠(yuǎn)景,同時為吉林省西部鹽沼濕地的恢復(fù)和保護提供科學(xué)指導(dǎo)。
根據(jù)吉林省西部鹽沼濕地退化特征選擇合理指標(biāo),建立完備的鹽沼濕地評價體系對其進(jìn)行科學(xué)評價,以精準(zhǔn)掌握吉林省西部鹽沼濕地的退化程度,以加強退化濕地修復(fù)工程的推進(jìn),尤其針對退化鹽沼濕地植被和土壤應(yīng)重點加強修復(fù),結(jié)合國家重大戰(zhàn)略決策碳中和目標(biāo),不斷恢復(fù)鹽沼濕地植被生產(chǎn)力和土壤碳匯功能,在濕地保護與恢復(fù)時不僅要考慮濕地景觀格局的修復(fù),還要充分考慮其碳庫功能的恢復(fù),以進(jìn)一步加強吉林省西部鹽沼濕地格局-過程-功能變化之間的關(guān)系研究。