戴曉峰 沈童 張云華
摘要 為科學準確評價濕地生態(tài)系統(tǒng)健康狀況,本研究選擇皖中CH濕地,采用濕地環(huán)境健康評價方法,篩選與當地實際相符的壓力、環(huán)境、生物、景觀和響應5項一級指標及12項二級指標,來構建濕地生態(tài)環(huán)境健康評價指標體系,分析2022年該濕地生物要素的種類特征和數量特征,探討濕地生態(tài)系統(tǒng)的演變過程。結果表明,2022年CH濕地生態(tài)環(huán)境健康指數為2.81,整體處于亞健康狀態(tài),富營養(yǎng)化問題有待進一步改善。與往年相比,該濕地生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況呈逐年向好轉變趨勢;總體水質類別為Ⅳ類,西半湖水體總體呈現(xiàn)中度富營養(yǎng)狀態(tài),綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數穩(wěn)中有降,東半湖水體處于輕度富營養(yǎng)狀態(tài),綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數穩(wěn)中有升,需要引起重視。
關鍵詞 濕地資源;濕地生態(tài)環(huán)境;水質;生物多樣性
中圖分類號 X826;[S19] 文獻標識碼 A
文章編號 1007-7731(2024)03-0056-05
濕地因其自身獨有的水文、土壤和生物特征,被譽為三大主要生態(tài)系統(tǒng)之一,發(fā)揮著調節(jié)氣候變化、防止水土流失和凈化生態(tài)環(huán)境等生態(tài)功能,濕地的保護與利用研究越來越受到重視。面積減少、功能退化和環(huán)境質量變差等問題是當前濕地保護需要攻克的難題之一,需要加強對濕地結構、功能和生物多樣性等方面的進一步研究,在此基礎上,采取適宜的環(huán)境保護措施有利于濕地生態(tài)效益轉化為經濟效益。目前,濕地生態(tài)系統(tǒng)評價方法和理論體系研究尚處于探索發(fā)展階段,與我國濕地保護管理體制建設的迫切需求尚存在一定差距。
濕地生態(tài)環(huán)境健康評價的研究方法主要包括LDI方法、景觀特征法和指標體系法。本文以CH濕地為研究區(qū),綜合濕地特色,利用濕地生態(tài)環(huán)境健康評價手段,篩選壓力、環(huán)境、生物、景觀和響應這5個一級指標所對應的二級指標,構建了適用于該濕地的生態(tài)環(huán)境健康評價指標體系,以評估研究區(qū)的生態(tài)環(huán)境健康現(xiàn)狀。
1 材料與方法
1.1 CH濕地概況
研究區(qū)位于安徽省中部,屬于長江下游左岸水系,是我國五大淡水湖之一。其流域范圍介于117°00′~118°29′ E、30°56′~32°02′ N。該濕地是國家級濕地保護區(qū),擁有豐富的生態(tài)資源和獨特的濕地景觀,具有一定的科學研究和生態(tài)旅游價值。湖區(qū)面積為782 km,流域面積為1.35萬km,流域地勢呈東西長、南北短的輪廓,西部較高,東部較低,中部地區(qū)低洼平坦。湖區(qū)主要水源呈放射狀匯入。湖區(qū)屬北熱帶濕潤季風氣候區(qū),四季分明,氣候溫和,年平均氣溫15.8 ℃,流域年均降水量1 100 mm,年際變化較大,年最高降水量為1 916 mm,年最低降水量為584 mm。該流域夏季主導風向為東南風,冬季為東北風,這可能是西部湖區(qū)夏季藍藻聚集的重要原因之一。該濕地是眾多物種的棲息地和繁殖地。每年春秋之際,大量候鳥從北方遷徙至此濕地,包括丹頂鶴、黑頸鶴和白鸛等稀有鳥類。植物方面,以蘆葦、蓮藕和水蔥等為主要種類,構成了湖泊和沼澤的綠色屏障。
1.2 評價指標體系
根據《濕地生態(tài)環(huán)境健康評價方法(暫行)》(總站生〔2011〕30號)中的相關評價方法與賦分標準,各二級指標實際得分及賦分如表1所示。
1.3 指標計算方法
人口密度、土地開發(fā)利用強度和水生生境干擾狀況指數等12個二級指標的數據來源及計算方法具體見表2。
評價指標體系中人口密度、土地開發(fā)利用強度和水生生境干擾等12個二級指標分級標準及賦分情況詳情見表3。
1.4 生態(tài)環(huán)境健康指數
1.4.1 生態(tài)環(huán)境健康指數(WHI)? 計算方法為WHI=0.2×壓力指標+0.3×環(huán)境指標+0.3×生物指標+0.1×景觀指標+0.1×響應指標。
1.4.2 濕地生態(tài)環(huán)境健康狀況分級情況? 遵循等值分級法的原則,將濕地生態(tài)環(huán)境健康狀況分為極健康、健康、亞健康、不健康和病態(tài)5個分級,濕地生態(tài)環(huán)境健康狀況分級詳情見表4。
2 結果與分析
2.1 評價指標狀況
2.1.1 人口密度? 該流域總面積為13 680 km,除去水面面積,陸地面積約12 814 km。依據統(tǒng)計結果,2021年該流域總人口1 093萬人,濕地單位陸地面積人口密度為853 人/km,該二級指標得分為1分。
2.1.2 土地開發(fā)利用強度? 依據遙感監(jiān)測解譯結果,該流域一級保護區(qū)的陸地面積為214.55 km,總耕地面積為63.36 km,住宅和道路總面積為38.93 km,土地開發(fā)利用強度為0.49。該二級指標得分為3分。
2.1.3 水生生境干擾狀況指數? 根據現(xiàn)場調研和問詢,2022年該濕地水生生境干擾指數得分情況如表5所示。按權重計算,其水生生境干擾狀況指數最終得分為4分,該二級指標得分為5分。
2.1.4 地表水水質狀況? 依據水質監(jiān)測數據,2022年該濕地8個監(jiān)測點位中,達到III類水質標準要求點位0個、Ⅳ類點位6個、V類點位2個,I~III類水質比例為0%,劣V類比例為0%,該二級指標得分為3分。
2.1.5 綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數? 依據水質監(jiān)測數據,2022年該濕地綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數值為59.6,表征水體富營養(yǎng)化狀況為輕富營養(yǎng)型,該二級指標得分為3分。
2.1.6 枯水期徑流量占年均徑流量比例? 2022年該流域降水量依據平水期水量現(xiàn)狀評估,該二級指標得分為2分。
2.1.7 土壤綜合污染指數? 依據2022年底泥5項重金屬(Hg、Cr、Cd、As和Pb)監(jiān)測結果以及土壤環(huán)境質量標準中農用地土壤污染風險篩選值(水田類),采用內梅羅綜合污染指數法計算,2022年單項污染指數平均值為0.78,該二級指標得分為5分。
2.1.8 水生生物香農多樣性指數? 依據2022年水生生物監(jiān)測結果,該濕地浮游植物、浮游動物和底棲動物的生物多樣性指數分別為1.85、1.49和1.17,求得水生生物香農多樣性指數值為1.50,該二級指標得分為3分。
2.1.9 底棲動物耐污指數? 依據2022年底棲動物監(jiān)測結果,該濕地底棲動物耐污指數值為6.67,該二級指標得分為3分。
2.1.10 景觀均勻度指數? 依據遙感監(jiān)測解譯結果,2021年該流域一級保護區(qū)一級地類的景觀均勻度指數為0.35,該二級指標得分為2分。
2.1.11 森林覆蓋度? 依據遙感監(jiān)測解譯結果,截至2020年末該流域一級保護區(qū)森林面積為26.00 km,陸地面積為214.55 km,森林覆蓋度為12.1%,該二級指標得分為1分。
2.1.12 污染物減排完成情況? 該地市4項主要污染物減排均完成年度目標任務。該二級指標得分為2分。
2.2 生態(tài)環(huán)境健康狀況
本研究基于《濕地生態(tài)環(huán)境健康評價方法(暫行)》選取壓力、環(huán)境、生物、景觀和響應5項一級指標及12項二級指標對研究區(qū)域的濕地生態(tài)環(huán)境健康現(xiàn)狀進行綜合評估(圖1)。結果表明,2022年該濕地的生態(tài)健康指數(WHI)的值為2.81,表明該濕地生態(tài)環(huán)境整體處于亞健康狀態(tài),有待進一步改善。
3 結論與討論
2022年研究區(qū)域濕地生態(tài)環(huán)境健康指數值為2.81,整體處于亞健康狀態(tài),富營養(yǎng)化問題有待進一步改善。濕地生態(tài)系統(tǒng)結構尚且完整,功能發(fā)揮一般,環(huán)境質量一般,生物多樣性一般,斑塊破碎明顯,外界壓力顯現(xiàn),生態(tài)環(huán)境亞健康;生態(tài)系統(tǒng)尚且穩(wěn)定,接近濕地生態(tài)閾值,生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和可持續(xù)性下降。與往年相比,該地區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況呈逐年向好轉變的趨勢。東半湖水質屬于輕度污染,水質類別為Ⅳ類,處于輕度富營養(yǎng)狀態(tài);西半湖水體總體呈現(xiàn)中度富營養(yǎng)狀態(tài)。綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數穩(wěn)中有降,而東半湖呈現(xiàn)穩(wěn)中有升趨勢,需要引起重視。
該濕地的生態(tài)環(huán)境逐年向好轉變,尤其值得注意的是,該地區(qū)珍稀鳥類的數量和出現(xiàn)頻次逐年增加,這是生態(tài)環(huán)境得到改善的重要標志。東方白鸛、白鶴、黑臉琵鷺和青頭潛鴨等珍稀鳥類在此繁衍,為濕地增添了獨特的生態(tài)景觀,也在一定程度上促進了當地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此外,該濕地的浮游植物優(yōu)勢種和群落結構也呈現(xiàn)出向好轉變的趨勢。這表明該濕地水體的富營養(yǎng)化狀況得到了一定程度的改善,水質的提升有助于維持湖泊的生態(tài)平衡,也為其他生物提供了良好的生存條件。生態(tài)環(huán)境的持續(xù)向好發(fā)展是保護濕地生物多樣性的重要保障之一。
近些年,該濕地的生物多樣性保護工作取得了積極成果,但仍面臨一些挑戰(zhàn)。一方面,該濕地的生態(tài)環(huán)境依然面臨著一定的壓力,如水污染和湖泊水域的淤積等。這可能對珍稀鳥類和其他生物的繁衍棲息地造成一定的影響,需要進一步加大保護力度。另一方面,濕地生物多樣性保護研究力度有待進一步加強。通過開展更深入的科學研究,全面了解該濕地的生物多樣性現(xiàn)狀和生態(tài)系統(tǒng)運行機制,為保護工作的開展提供科學依據。同時,還需要加強與相關部門和專家團隊的合作,共同推動濕地生物多樣性保護研究的發(fā)展。除了加大研究力度,生物多樣性保護工作的宣傳普及也是關鍵所在。公眾的參與和認識是保護工作的重要支撐,讓更多的公眾了解生物資源的價值和生態(tài)環(huán)境的重要性,形成更廣泛的保護合力。通過舉辦展覽、講座和科普活動等形式,加強濕地生物多樣性保護工作的宣傳普及,向公眾傳遞保護生物多樣性的重要性和必要性,引導公眾關注和參與保護行動。
本文以皖中CH濕地為研究區(qū),綜合濕地特色,利用濕地生態(tài)環(huán)境健康評價手段,篩選壓力、環(huán)境、生物、景觀和響應這5個一級指標及所對應的二級指標,構建了適用于該濕地的生態(tài)環(huán)境健康評價指標體系,為濕地生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀的科學評估提供參考。
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(責編:何 艷)
基金項目 國家重點研發(fā)計劃項目(2018YFD1100104)。
作者簡介 戴曉峰(1980—),男,安徽合肥人,碩士,高級工程師,從事生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作。
通信作者 張云華(1975—),男,安徽阜陽人,博士,教授,從事植物生理學、植物分子生物學和生態(tài)修復研究。
收稿日期 2023-11-08