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三江平原湿地减少对生态环境的影响


第 35 卷第 2 期 2008 年 6 月
文章编号: 1000 9833( 2008) 02 0085 03

黑 龙 江 水 专 学 报 Journal of H eilong jiang H ydraulic Eng ineer ing

Vo l. 35, No. 2 Jun. , 2008

三江平原湿地减少对生态环境的影响
关守政, 李守玉, 林振荣
( 黑龙江省龙头桥水库管理处, 黑龙江 宝清 155600) 摘 要: 三江平原经过多年的开垦, 沼泽湿地由 34 000 km 2 , 缩减到 4 489. 93 km 2 。分析了湿 地减少对降水量、 干旱年份、 水资 源 量及地下水位的影响, 提出了建立湿地保护区以及恢复湿地生态的方法。 关键词: 湿地; 生态环境; 水资源; 干旱; 三江平原 中图分类号: X 171. 1 文献标识码: A

Eco environm ent w ith Sanjiang Plain Wet land Reduce
GUAN Shou zheng, LI Shou yu, LIN Zhen rong
( Heilongjiang Longt ou qiao Reser voir M anagement D epart ment , Baoqin g, 155600, Ch ina)

Abstract: T he w et land of Sanjiang P lain ar ea decreased fro m 34 000 km to 4 489. 93 km w it h reclam at ion fo r m any year s. T he precipit at io n, grought y ear, w at er resource and groundw ater level change w it h the w et land o f Sanjiang Plain area decreased are analyzed, t he reco ver m et hod is pro posed in t he paper . Key words: w et land; eco enviro nm ent ; w ater resource; dro ug ht; Sanjiang P lain 45 100 km 2 。即狭义的三江平原或合江平原; 南部 是乌苏里江及其支流与兴凯湖共同形成的冲积 湖积沼泽化平原, 面积 8 800 km 2 , 亦称穆棱 兴 [ 2] 凯平原 。合江平原三面环山, 西为小兴安岭支脉 青黑山, 南为完达山支脉分水岗, 东为完达山主脉那 丹哈达岭。 三江平原广阔低平的地貌, 降水集中夏秋的冷 湿气侯, 径流缓慢, 洪峰突发的河流, 以及季节性冻 融的粘重土质, 促使地表长期过湿, 积水过多, 形成 大面积沼泽水体和沼泽化植被、 土壤, 构成了独特的 沼泽景 观。 沼泽 与 沼 泽化 土 地 面积 约 240 104 hm 2 , 是中国最大的沼泽分布区。湿生和沼生植物 主要有小叶樟、 沼柳、 苔草和芦苇等。其中以苔草沼 泽分布最广, 占沼泽总面积的 85% 左右, 其次是芦 苇沼泽。土壤类型主要有黑土、 白浆土、 草甸土、 沼 [ 3] 泽土等, 而以草甸土和沼泽土分布最广 。 1 三江平原湿地现状

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0 引



三江平原是我国最大的淡水湿地分布区之一 , 同时也是人类活动影响下 , 天然湿地面积减少最快 的区域之一 。1998 年 , 黑龙江省全面停止了开垦 湿地的行为 , 并决定抢救性地划建湿地自然保护区 , 使三江平原地区湿地资源减少的趋势得到了一定 程度的扭转。截止 2003 年底 , 全省已建立各级湿 地自然保护区 68 个 , 其中三江平原地区 24 个 , 面 4 2 积约 155. 8 10 hm , 占 全省 湿地 总面 积的 35. [ 1] 9% 。但以上数据只能反映黑龙江省近年来加大 了湿地自然保护区的建设力度, 却并不表示每个保 护区的湿地都得到了较好的保护和恢复。特别是那 些面积较小、 级别较低、 周边地区开垦严重的保护区 , 更是不容乐观。因此 , 对三江平原不同级别的自 然保护区及其水文敏感区进行湿地生态的现状评价 , 进而探讨湿地保护 , 将有助于更好地了解各个保 护区的管理效果和保护需求 , 对其在流域乃至区域 尺度上进行湿地的保护和管理 , 具有重要意义。 三江平原位 于黑龙江、 花江、 苏里江汇 流 松 乌 处, 是由于长期的构造下陷和三江的泥沙堆积, 所形 成的低洼平坦的平原。横亘于中部的完达山脉将平 原分 为 南北 两 部分: 北部 是 沼泽 化低 平 原, 面 积
收稿日期: 2008 04 29 作者简介: 关守政( 1968 ) , 男, 黑龙江巴彦人, 高级 工程师, 研究 方向为水资源开发与利用。

三江平原大规模开发始于上世纪 50 年代, 对三 江平原进行三次大规模的! 立体式?开发, 开荒 20 4 2 4 2 10 hm , 旱田改水田 30 10 hm , 打机井 3 万眼左 8 3 右, 兴修水利动用土石方 5 10 m , 改造中低产田 4 2 150 10 hm 。原始沼泽草原开垦殆尽。在三江平 原地区开垦出 200 104 hm 2 的黑土地, 建成了 36 [ 4] 个农场 。 2 沼泽湿地也由建国初期的 34 000 km , 占平原 面积的 2/ 3, 到 2002 年沼泽湿地面积 4 489. 93 km2 , 减

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第 35 卷

少了 7. 6 倍。由于沼泽湿地的减少, 湿地水分蒸腾 总量也相对减少; 据测定 7 月份积水湿地的蒸发量 [ 5] 平均为河水的 1. 3 倍 , 是裸地的两倍多。而蒸腾 的水分将有 50% 再降到陆地上, 可增加降水量 20% 以上。湿地水涵养能力减少; 湿地草根层和泥炭层 结构呈海绵状, 孔隙度 大, 保持 各种水分的能 力也 大。水在草根层和泥炭层中以重力水、 毛管水、 薄膜 水、 渗透水和化合水 5 种形式存在。据长春地理研 [ 6] 究所试验 , 本区草根层的孔隙度达 72% ~ 93% , 最大持水量 148% ~ 555% , 饱和持水量达 830% ~ 1 030% ; 没有了湿地的蓄水, 雨季的上游来 水只有 通过人工河排泄, 加大了排洪流量, 减少了区域蓄水 能力, 区域内水量平衡失调[ 7] 。

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湿地减少对生态环境的影响

过量的、 无节制的开发利用, 使湿地自身调节生 物圈、 大气循环的能力大大减弱。从而导致湿地质 量下降, 沼泽干涸, 林草锐减, 湿地面积减少, 所栖息 的鸟类、 鱼类、 野生动物群体明显减少, 其负面效应 主要表现为: 1) 气候干旱、 雨量减少。三江平原平均年降水 500~ 650 mm, 最大年降水量可达 800 mm , 近十几 年来, 在大气环流的影响下及在人为活动的作用下, 特别是由于湿地的大面积开垦、 水面减少, 气候发生 了显著的变化。对三江平原自然降水周期性增减趋 势分析如下, 见表 1。

表 1 三江平原自然降水 周期性增减趋势 Table 1 Periods nature precipitation in Sanjing Plain
10 a 为一代的前 5 a / mm 年周期 0 50 年代 60 年代 70 年代 80 年代 90 年代 1960~ 1999 年平均 评价 506 718 414 561 547 560 正常 1 706 518 663 773 705 665 多 2 580 623 643 440 511 554 正常 3 487 628 604 615 495 586 稍多 4 477 573 598 571 718 618 多 平均 551 612 590 592 598 598 多水年 /a 2 4 4 4 2 3. 5 5 573 585 406 582 500 518 少 6 684 514 431 412 543 475 少 10 a 为一代的后 5 a / mm 7 696 463 422 650 629 541 正常 8 522 536 467 489 537 507 少 9 711 556 432 491 398 469 少 平均 643 530 431 525 523 502 多水年 /a 4 2 0 2 1 1. 3 前 5 a与 后 5 a比 前少后多 前多后少 前多后少 前多后少 前多后少 550 持 续 转换 备 注

由表 1 中可见: # 三江平原以 10 a 为一代的前 5 a 与后 5 a 中, 自然降水的增 减呈明显的周 期性 ( 阶段性) 。50 年代呈! 前少后多?增减趋势。前 5 a 降水少, 全区为 551 mm, 其中发生 2 个多水年。后 5 a 降水增多, 全区为 643 mm, 其中发生 4 个多水 年。60 年代转换为! 前多后少?增减趋势后, 前 5 a 全区平均降水 增至 598 m m, 平均发生 3. 5 个多水 年。后 5 a 全区平均降水减至 502 mm, 其中平均发 生 1. 3 个多水年。由此看出以 10 a 为一代 5 a 为一 阶段的自然降水周期性增减明显, 可以此为基点宏 观展望三江平原未来 5~ 10 a 的自然 降水增减 趋 势。 2) 在以 10 a 为阶段的区间, 自然降水呈周期性 增减的基础上, 还可反映出年序列中多( 少) 水年持 续、 转换的大致时段。 由上 看出, 降 水增 减、 转换 趋势的 时段 明显, ! 多、 少?集中期突出, 为 10 a 一代年际间自然降水 分布提供了较为清晰的可预测性框架。 据气象资料表明, 三江平原的年降水量比过去 减少了 180 m m 左右, 比 其它 可比地 区多 减少 了

100 m m, 在同一纬度带内黑龙江省的松嫩平原降水 量递减 4 mm/ a, 俄罗斯远东地区递减 5 mm/ a, 而 三江平原递减 9 mm/ a。1990 年以来, 黑龙江春夏 持续高温, 燥热无雨, 干旱更加恶化。三江平原连续 7 a 干旱, 1993、 1998、 2000 年春季发生大 旱。2000 年春夏遇到百年未遇大旱, 降水量比历史同期减少 70% ~ 80% 。禾苗枯死, 农业损失严重, 松花江主江 道断流。分析三江平原每 10 a 的平均气温变化, 50 年代至今每 10 a 以 0. 4 ? 的平均速度增长, 42 a 增 长 1. 6 ? , 特别是 70 年代后期变为正距平增温, 与 全球气候变暖趋势一致。见表 2。
表2 三江平原平均气温变化 Table 2 Average climate temperature change in Sanjiang Plain
年份 平均气温 / ? 距平趋势 1955~ 1960 1. 9 1961~ 1970 2. 3 1971~ 1980 2. 6 1981~ 1990 3. 1 + 1991~ 1996 3. 5 + 升值 1. 6 +

同期, 夏季气温逐年升高, 比 20 a 前升高 2 ? 左右。利用反映气候湿润程度的干燥指数( k ) 来表

第2期

关守政, 等. 三江平原湿地减少对生态环境的影响

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示三江平原气候的湿润变化趋势, 见表 3。
表 3 三江平 原干燥指数( k) 变化趋势 Table 3
年份 K 距平趋势

Evaporation index ( k) change trend

1955~ 1961~ 1966~ 1971~ 1976~ 1981~ 1986~ 1991~ 1960 1. 05 + 1965 0. 88 1970 1. 14 + 1975 0. 98 1980 1. 25 + 1985 1990 1. 05 1. 08 + 1995 0. 99

由表 3 可见 # 垦区气候干燥度 5 a 周期的变化 趋势明显; % 正距平趋势 60 年代后期不断增强, 负 距平趋势 70 年代后有不断减弱趋势, 即垦区气候在 趋于变干, 其最主要的因素就是湿地退化造成的。 沼泽湿地蒸散量季节变化规律为 6~ 10 月蒸散 量呈逐月下降趋势 , 其中 9 月和 10 月表现尤为明 显 ( 6 月和 10 月观测天数均为 19 d) 。分析结果表 明, 6~ 10 月日平均蒸散量大小受净辐射控制显著 , 故 6 月和 10 月内未测量的蒸散量可据二者间的 线性关系来确定。蒸散量的这种变化特征不仅与气 象因素有关, 而且还与植物发育状况密切相关。毛 果苔草和乌拉苔草每年 4 月中旬开始返青, 6~ 7 月 为植物生长旺季 , 植株发育快, 新陈代谢旺盛 , 需 水量最多 , 同时也是 一年内 气温的 最高 时期, 因 此, 6~ 7 月植物蒸腾和水面、 土壤蒸发都较强烈。 但与 6 月相比 , 7 月阴雨天较多 , 水分蒸散受到一 定限制 , 蒸散量略有减少。试验测得 6 月和 7 月总 蒸散量分别为 12 019 和10 116 m m。8 月植物发育 进入成熟期 , L AI 达到最大, 但植物生物量不再增 加 , 新陈代谢活动有所减弱 , 耗水量减少 , 使得植 物需水量下降 , 同时气温开始缓慢下降 , 因此蒸 散量有所减少, 为 9 311 mm。9 月以后植物生长活 力衰退 , 至 10 月变黄枯萎 , 植物需水量明显减少, 气温逐渐下降 , 因而蒸腾和蒸发作用都显著降低 , 9 月和 10 月蒸散量仅为 5 913 和 2 519 mm。6~ 10 月 总 蒸 散 量 为 40 018 mm, 比 利 用 P en m an2M ont eit h 蒸散发模型计算得出的三江平原典 型沼泽湿地蒸散量 ( 42 417 m m) 低, 降雨及降雨前 后蒸散量都明显下降 , 这是因为这段期间 太阳辐 射强度减弱、 气温降低及空气湿度增大导致蒸腾和 蒸发作用降低。试验区为闭合集雨区 , 土 壤透水 性很差 , 蒸散和降雨是沼泽湿地水量平衡 最主要 的决定性因子。通过比较各月降雨量和蒸散量, 发 现生长季 6~ 9 月蒸散量均大于降雨量 , 各月水分 都存在不同程度的亏缺 , 6~ 9 月水分亏缺 量分别 为 7 217、 5 818 和 4 414 mm。这种生长季内沼 312、 泽湿地群落蒸散量超过降水量 而产生水分亏 缺现 象, 与试验区沼泽湿地表面水位不断下降的季节变 化相一致。 3) 水资源减少、 地下水位持续下降。三江平原原

有湿地 34 000 km 2 , 平均水深 30 cm, 储存地表水 100 8 3 10 m 。几十年 大面积的开垦, 湿地面积也在骤 减, 现仅存湿地 4 489. 93 km2 , 这相当于减少地表水 水量 87 108 m3 , 区内的 200 多条河流多为湿地性河 流, 随着湿地面积的减少, 较大河流也呈现河床变宽, 河道淤积, 水位大跌, 河水断流, 枯水期延长; 较小的 河流有的仅以湿地的形式存在, 有的甚至出现干涸。 由于湿地的退化, 引起气候变干, 地表水减少, 大量开采浅层地下水, 从而引起地下水位持续下降。 据资料分析, 本区地下水平均降速为 0. 5~ 1. 0 m, 局部地区 2. 2~ 2. 8 m/ a。水位 同 80 年代中期相 比, 台地区下降了 10~ 12 m, 二级阶地区降了 4~ 9 m, 一级阶地区降了 2 m。局部地段由于超采, 还 出现了降落漏斗, 面积达 680 km 2 。 3 结 语

为了有效保护湿地, 应停止持续半个世纪的垦 荒, 并应划定出湿地保护区, 三江自然保护区湿地面 2 积应达到 539 km ; 保护区的建立将给三江平原水 资源和环境保护带来积极作用。 在保护的基础上, 要有条件的 恢复湿地 生态。 建议采取以下措施: 建立排、 灌一体用水模式, 即 蓄、 把上游山区及陡坡地雨季的多余排水, 用蓄水坝、 水 库、 湿地等进行储蓄, 在旱季通过河道、 渠道、 地下渗 流等对缺水区进行补给, 在区域内使天上降水量与 地下农业生产用水量达到基本平衡, 不再进行掠夺 式开采; 湿地保护区域内撤出人类居住区, 使湿地自 然恢复。通过自然恢复和人工种植途径, 对退耕还 湿区域内的耕地进行恢复草地植被; 建立节水灌溉 工程, 采用低压管道输水, 开展喷灌技术的研究; 针 对该区的实际情况, 可推广田间工程条田化、 稻田旱 耙旱平, 浅湿灌溉技术等, 形成科学的资源与环境生 态水利体系。 参考文献:
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