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          半干旱地区退化湿地生态补水的原则与方法
          发布日期:2010-07-29浏览次数:字号:[ ]

          对湿地演化过程与生态过程的了解,是湿地恢复的基础。湿地恢复主要是通过调整湿地生态系统物理、化学和生物过程,保障生态系统的生态完整性和功能的可持续性。既强调生态系统结构和功能的驱动因子和胁迫因子,也注重湿地恢复与系统结构和功能之间的相互关系。全球气候变化为湿地恢复提出了新的挑战。我国半干旱地区分布众多湿地,由于半干旱地区生态条件脆弱,降水总量不充足,而且波动性大,湿地对全球气候变化非常敏感。修坝、筑堤、分洪和抽取地下水等活动,改变了湿地水位的正常波动过程、淹水频率和淹水周期等湿地水文状况,阻断了河流与湿地的水分补给,导致湿地缺水性退化。因此,生态补水是半干旱地区退化湿地恢复的一项重要内容。在“白鹤GEF项目”的支持下,我们在松嫩平原扎龙、向海、科尔沁等湿地开展了相关研究。

            1.半干旱地区退化湿地生态补水的原则

            湿地生态补水是指恢复湿地自然水文情势的过程。根据湿地退化特征和影响因素,确定了湿地恢复原则。主要包括:
            1)恢复湿地自然过程原则
            自然湿地是生物与环境长期协调发展而形成的具有自我调节、相对稳定的自然综合体,当生态系统达到动态平衡的稳定状态时,能够自我调节和维持自身的正常功能,并能在很大程度上克服和消除外来的干扰,保护自身的稳定性。
            2)可操作性原则。在全面了解湿地生态系统的基底上,找出湿地退化原因与可恢复性,以及需要采取的措施。
            3)优先性原则。针对湿地退化的主要原因以及湿地保护的主要目标,必须要从当前最紧迫的任务出发,优先保护珍稀、濒危动物及其栖息地,逐步恢复湿地功能。
            4)最小风险原则和最大效益原则。在考虑成本同时,必须考虑恢复措施对湿地负面影响最小和恢复效益最大化。
            5)生物配置多样性原则。环境条件的多样性决定了生物配置的多样性,具有生物多样性的生态系统才是稳定的生态系统。

            2.半干旱地区退化湿地生态补水的方法

            2.1确定湿地自然水文过程
            湿地变化是湿地动态特征之一。只有对湿地进行长时间序列的分析,才能了解湿地演化特征,湿地生态补水要建立在对历史径流的大量模拟基础上。水位波动对群落结构和生态系统功能有重要影响重要性。湿地水文周期和水化学特征与生物多样性和生物地球化学过程有密切关系。如补水时间、水量大小,淹水频率和淹水的周期,地表水与地下水相互关系,以及补水的化学性质(pH值、营养物、盐度和污染物等)对湿地生物多样性和生物地球化学过程可能都有影响。在湿地水文生态过程分析基础上,计算湿地生态需水量与补水量。通过分析,确定扎龙湿地适宜生态环境需水量为5.71×108m3,干旱年份核心区最小生态环境需水量为2.88×108m3,极端干旱年份最小生态环境需水量为3.21×108m3。多年平均补水量为0.75×108m3,干旱年补水量约1.33×108m3,最大年补水量为3.0×108m3
            2.2湿地生态补水方式
            模拟洪水进行补水:在多年降水数据统计分析基础上,分析暴雨与洪水的关系以及洪水发生频率。模拟自然洪水频率与强度对湿地补水。洪水具有流量大,流速快,破坏力大,灾害性强等特点,但对于湿地而言,上述缺点和危害却有可能成为优点。在洪水的作用下,可以在短时间内,使得大量的水体快速地流入到湿地,这样可以减少在水体流动过程中的蒸发和其他损失,同时还会带来大量的物质,为湿地提供丰富的营养成分,有益于湿地中的鱼类合其他动植物的生长和发育。洪水还可以使得微地貌阻水作用减弱。1998年的“松嫩洪水”后期,尤其在洪水后的第二年,扎龙地区的芦苇长势就非常好,湿地面积有所扩大。
            持续补水:模拟平水期河流对湿地补给过程,持续供水是维持湿地发育的基本方法。扎龙湿地在建成东升水库和301国道后,几乎完全受控于人类可得活动的制约。湿地恢复工程和恢复方法实施后,可以在一定程度上,缓解扎龙目前始终出现的缺水的矛盾,逐渐恢复持续供水的态势和正常的水文周期。建议根据嫩江的水文活动规律和其他补水水源地的实际情况,采用持续性补水。
            分段式补水:近年来,在扎龙湿地植被破坏,频繁等火灾等多种因素的综合作用下,湿地区地表蓄水能力极低。湿地中很难长时间的保持大量的水,尤其是火灾过后,如同一块大型的蒸发场,大量的水份都将会蒸发损失。这就使得扎龙湿地内部某些地区干旱,某些地区湿润,造成干湿反差强烈。因此,可以根据周边水源的实际情况,由湿地上游到湿地下游,采用分段式补水的方式,哪里缺水,就补到哪里,防止水资源的过度浪费。
            2.3湿地补水时间
            根据河流对湿地正常补给特征,进行湿地持续补水,恢复河流-湿地天然水力联系。在库容条件允许的情况下,每3—5年进行一次模拟洪水补水。
            在扎龙湿地,受地形、植被的影响,从开始补水到水量漫延扎龙保护区的全境需要近3个多月的时间。根据东北地区气候特点,避开农业用水的高峰期,避开鸟类的繁殖季节,选择合适的补水时间很重要。秋季一般水库的蓄水量充盈,秋季开始补水,补水结束开始进入冬季,补充的水分全部保存在湿地中。第二年春季,补充的水分随着融化过程稳定补给湿地,保障湿地水分充足。 
             2.4建立补水长效机制
            (1) 加强水资源管理建设,保障生态用水
            坚持依法管水、依法治水,水资源实行统一规划、统一配置、统一调度,对生活、生产、生态用水统筹安排,对水资源进行合理配置,强化节水措施,提高水资源利用效率,进而保障扎龙湿地维持其生态敏感区的生态环境用水量。
            (2) 建立有偿补水机制
            在保证湿地生态用水水资源量前提下,建立有偿补水机制是扎龙湿地长效补水的重要保证。应以中央和地方财政投入为主体,形成向社会筹措资金的多渠道、多层次、多元化的投入机制,保证生态补水长效机制的顺利实施。
            (3)建立生态补偿机制
            湿地补水后,农民的某些利益可能会受到一定的经济损害,截留水源的相关利益单位也会在一定程度有所损失,可以采取政府生态补偿或建立生态补偿基金等办法加以解决。
            (4)确定湿地水权
            扎龙湿地的水源主要由大气降水、嫩江,乌裕尔河和双阳河补给。近200年来,嫩江大洪水有30余次,形成了向湿地补水的自然机制。近年来,由于堤防的兴建,嫩江洪水已经再无法进入扎龙。而且,乌裕尔河上游已经修建的60多座各类型水利设施截留了大部分流到湿地中的水,导致湿地退化。实现水资源保护和生态系统修复要尽可能采用退水还湿地、退耕还林、疏导洪水、留蓄滞洪区等生态手段,还湿地生态水权。




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