湿地水质的恢复

中国对湿地恢复的研究与实践相对较晚,最初主要是针对湖泊的富营养化进行治理。20 世纪 70 年代,中国科学院水生生物研究所 , 利用水域生态系统中藻菌共生的生态工程技术 , 改善了污染严重的湖北鸭儿湖湿地的水质。此后 , 对东湖、巢湖、滇池、太湖、洪湖、保安湖、鸭儿湖、白洋淀等浅水湖泊的富营养化控制和生态恢复进行了大量的研究 , 获得了许多成功的经验。洞庭湖的湿地生态工程模式 , 减少入湖泥沙量 , 稳定湿地面积 , 保障湖泊的调蓄功能。云南洱海湖滨带的生态恢复,提出水生植被恢复、防护林或草林复合系统、污水处理、林基鱼塘等湖滨带生态恢复技术。

建立湿地自然保护区

  建立自然保护区能够减少人类活动对湿地的干扰和破坏,是保护湿地及其赖以生存的野生动植物的基本手段。中国从 20 世纪 70 年代开始建立湿地自然保护区,截至 2004 年底,中国已建立湿地自然保护区 353 处,面积达 1600 万 hm2,使我国 44% 的天然湿地和 33 种国家重点保护水禽在保护区内得到了较好保护。这些自然保护区的建立抢救性地保护了一批濒危野生动物的栖息地,在维护湿地生物多样性和湿地资源方面起到了显著的效果。 《全国湿地保护工程规划》提出的总体目标是到 2030 年,使全国湿地保护区达到 713 个,国际重要湿地达到 80 个(印红,2005) 。

东洞庭湖湿地保护区

水污染严重

湿地污染是湿地退化重要标志,也是中国湿地面临的最严重威胁之一。工业废水和生活污水排放,以及农业面源污染使许多河湖(如巢湖、滇池、太湖等)湿地及沿海水域水质恶化,加速某些湿地水体富营养化和寄生虫的流行,生物多样性受到严重危害。
我国的主要湖泊中有52% 以上受到不同程度污染,主要污染物是CODMn、酚、氨氮等。同时湖泊普遍受到氮、磷等营养物质的污染,富营养化程度严重,75%的天然和人工湖泊出现富营养化;其中10% 的湖泊达到严重的富营养化程度(王苏民等,1998)。
我国江河水质污染主要为耗氧有机物。1999 年全国工业和城市生活废水排放总量401 亿吨。据对辽河、海河、黄河、淮河、长江、珠江、松花江等水系监测,有63.1% 的河段水体遭到污染。长江接纳污水量最大,平均每日接纳废污水量达3569万吨( 沈茂成,2000)。2005 年,长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河和辽河等七大水系的411个地表水监测断面中,Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为41%、32%和27%。其中,珠江、长江水质较好,辽河、淮河、黄河、松花江水质较差,海河污染严重。主要污染指标为氨氮、五日生化需氧量、高锰酸盐指数和石油类。低于Ⅳ类水质的水,由于水中有害物质含量已高出有关规定的指标,影响人体健康,不能作为饮用水,也不能作为渔业用水。
海岸带湿地水质和底质污染主要是由陆源污染物引起的。沿海10 个省(自治区、直辖市)每年排入海中污染物总量657 万吨(国家海洋局,1996)。其中以有机污染物为主,占93.51%,其次是石油类、重金属、有机氯农药等。海岸带污染引起赤潮发生频繁、生物资源质量下降、局部滩涂成了死滩(杨积武,2001)。

生物多样性锐减

 鸟类是湿地狩猎的主要对象。过度猎捕、捡拾鸟蛋是导致水禽种群数量下降主要原因。栖息地的破坏,对水禽的繁殖和越冬的影响尤为重要。以三江平原湿地区国家一级保护动物东方白鹳为例,在20 世纪70 年代以前约500 ~ 900 只,随着三江平原沼泽地开发和过度狩猎水鸟,至20 世纪末仅有40 ~ 60 只(图1)。


图1 30年来三江平原东方白鹤数量变化

  青海湖湖区人口比1949 年增加了4 倍,环湖区开垦面积达20 万hm2 左右,脊椎动物减少了34 种,鹈鹕自70 年代就已绝迹,鸬鹚在60 年代有7500 只,现在约有4000 只,斑头雁仅10 年就减少1200 只。
洞庭湖鱼类的天然捕捞量已由20 世纪50 年代的3070万kg,降至80 年代的1500 万kg;鱼类的种数也从114 种减少到80 种。另外,江湖阻隔使原有的海水—淡水湖洄游的珍贵鱼类(除鳗等少数种类外)几乎濒临绝迹。三江平原区原有“棒打狍子瓢舀鱼”的民谚,鱼类资源丰富。随着过度捕捞、捕杀亲鱼和酷捕幼鱼,加上水域污染,中小河流的鱼类资源较30 年前减少了70% 以上,许多河段已无鱼可捕。

红树林区是鱼、虾、蟹、贝类栖息繁殖的重要场所。海南岛水产研究所曲口试验场,1963 年红树林较多,年产鱼虾约3 万kg,1969 年红树林被砍光后,年产鱼虾仅有2000 kg(宋晓军等,1998)。

外来物种入侵导致了湿地物种多样性丧失。据统计全国已知入侵湿地的外来水生和湿生植物约10 种,如疯长成灾的凤眼莲(水葫芦)和迅速蔓延的大米草被认为是全国最具威胁的外来物种;湿地中外来入侵动物还有53 种(王虹扬,2006)。

湿地土壤退化

天然湿地丧失导致生态与环境恶化表现在土壤侵蚀加剧和局部沙化,并造成土壤肥力下降。
东北三江平原草甸沼泽土开垦后,土壤水分减少,由嫌气变为好气环境,有机残体分解加快,使得土壤容重和土粒容度增大,孔隙度减小,不合理耕种使土壤变得越来越黏重,导致抗涝和抗旱能力下降。
天然沼泽土壤在常年积水和过湿环境下,积累了大量的有机质,当开垦后,不但停止积累,而且有机质开始分解。开垦初期土壤表层有机残体分解,潜在土壤肥力得到发挥,有利农作物生长。然而掠夺式开发,忽视土壤养分恢复和积累,导致肥力下降。
若尔盖高原湿地区,自1955 年以来累计疏干沼泽约20 万hm2,随着沼泽地排水植物群落发生变化,局部出现沙化。沙化面积由20 世纪60 年代末的9016hm2,扩展到2005 年的41 560hm2,沙漠化面积增加了460%(赵魁义,2000)。

湿地调洪功能下降

由于湿地开荒和围垦,湿地面积大幅度减少,使流域内湿地对河川径流的调节功能削弱与丧失。据统计,仅36 年间湖泊围垦丧失的调蓄容量就达350 亿m3,其中洞庭湖为96.5亿m3,鄱阳湖为45 亿m3。
由于河流上游森林遭到砍伐和破坏,河流含沙量增加,湿地淤积严重。据估算,长江流域40 年来累计淤积泥沙50 万亿m3,其中洞庭湖43 亿m3,鄱阳湖4 亿m3,长江中下游河道3 亿m3。黄河下流累计淤积泥沙80 多亿m3。泥沙淤积也是导致湿地退化和洪水泛滥的重要原因。
东北地区嫩江下游及嫩江与松花江汇合处以北湿地广布,原有湿地面积约201.9 万hm2,按每公顷储水1800m3 计,可储水约36.34 亿m3,若加上湖泊平水期蓄水量47 亿m3,蓄水总量可达83.34 亿m3,相当于嫩江年径流量的39.4%,对削减洪峰起到重要作用。但由于连年开垦,沼泽与沼泽化湿地减少到82.41 万hm2,加上沿江筑堤束水行洪,切断了江河与湿地的水力联系,迫使洪水在受限的过水断面向下游推进,这就是1998 年嫩江流域特大洪水灾害的主要原因之一(刘兴土等,2001)。

城市扩张——挤占湿地

古都西安市曾有“陆海”之称,历史上的西安沼泽密布、河溪成网,直到20 世纪60 年代,沼泽和沼泽化湿地仍为6923 km2, 2000年只剩下136 km2,减少了98.04%(王亚文等,2005)。
天津是一个近海城市,20 世纪20 年代全区水域面积5847 km2,占全区总面积45.9%。由于城市拓展,河流改道,淤积造田,到2000年全市湿地面积仅存35.83 万hm2,减少到占全区面积的3.1%(曹喆等,2004)。
石油城——大庆市是建设在一片沼泽和盐碱荒原之上的城市。据1986 年与2001 年卫片解译对比,该区湿地面积由63.27 万hm2 减少到45.13 万hm2,减少了28.7%(刘兴土等,2001)。

沿海滩涂围垦——红树林遭到破坏

我国现有近海及海岸带湿地约594.9 万hm2,其中海涂面积235 万hm2,50 多年来已累计围垦滩涂达119.2 万hm2,加上城乡工矿占地96.5 万hm2,人工养殖面积19.5 万hm2,共计占天然湿地面积40%(杨国宏等,1997)。

20 世纪50 年代我国红树林面积4.85 万hm2(未包括港澳台地区),但是近几十年来,随着海岸带开发强度的日趋扩大,红树林遭到严重破坏,目前全国的红树林仅存2.2 万hm2,已有很多地区的红树林荡然无存,海南岛的红树林面积已由原来的8000hm2,减少到现在的2000hm2,红树林的大面积消失,不仅使许多生物失去栖息场所和繁殖地,也失去了保护海岸的功能(宋晓军等,1998)。

若尔盖高原——排水疏干沼泽

若尔盖高原沼泽区自20 世纪50 年代起在沼泽地开沟排水,疏干沼泽辟为牧场,70年代开展大规模排水,目前已排水疏干沼泽20 余万hm2。特别是近来年又提出“截水、排水结合,疏干沼泽”,即在沼泽湿地挖排水沟的同时,修建截水工程,彻底断绝沼泽湿地的水源补给,进一步加速沼泽湿地的疏干和退化。随着沼泽湿地疏干排水,地表无积水,沼泽植物群落向草甸方向变化,植物生长高度变矮,产草量下降,土壤有机质和腐殖质含量下降,pH 值增高,局部出现盐渍化,沙化土地面积急剧扩大(赵魁义,2000)

长江中下游平原——围湖造田

沼泽、河流泛滥地,湖泊及湖滨滩地是调蓄洪水的天然场所。长江中下游地区湖泊众多,水网交错。但是,随着经济的发展和人口的增加,人与水争地的现象日益严重。围湖造田和泥泞淤积使湖泊容积大为减少的同时,也大大增加了洪水的威胁。
20 世纪50 ~ 70 年代, 长江和淮河中下游地区再次掀起了大规模围垦的热潮,使湖泊面积减少约12 000km2,因围垦而消失的大小湖泊近1000 个。五大淡水湖从1949 年至今共围垦3609.5km2, 其中, 洞庭湖围垦1700km2, 鄱阳湖1466.9km2,太湖528.5 km2,洪泽湖220.4km2,巢湖62.0km2。
到了20 世纪60 ~ 70 年代中期,江汉平原的一些浅水湖泊,如沉湖、排湖、三湖、回露湖、刁汉湖、米湖、鼓湖等相继消亡,湖泊面积则从20 世纪初的8330km2 减少到50 年代的5960 km2 和80 年代的2983km2(图1)。


图1 江汉平原及其周围区域湖泊围垦概况

  湖北素有“千湖之省”的美誉。20 世纪50 年代有湖泊1066 个,总面积达8300km2,但目前仅存309 个,总面积缩小到2656km2。
经过几十年的围垦,全国湖泊及湖滨滩地造田面积130 万hm2,超过了五大淡水湖面积之和,平均每年因围湖减少湖泊面积14.69km2(据1949 ~ 1985 年统计),因围垦而消失天然湖泊近1000 个。