李 暉，蔣忠誠，馬祖陸，楊奇勇，羅為群，尹 輝，王月

(1．中國地質(zhì)科學(xué)院 巖溶地質(zhì)研究所，廣西 桂林541004;2．中國地質(zhì)科學(xué)院 巖溶生態(tài)系統(tǒng)與石漠化治理重點開放實驗室，廣西 桂林541004;3．廣西師范大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院，廣西 桂林541004;4．珍稀瀕危動植物生態(tài)與環(huán)境保護(hù)省部共建教育部重點實驗室，廣西 桂林541004)

(責(zé)任編輯 李楊楊)

近年來我國濕地科學(xué)研究得到了較快發(fā)展，尤其是2003年以來，在濕地與全球環(huán)境變化、濕地遙感、地理信息系統(tǒng)與濕地景觀生態(tài)制圖等領(lǐng)域的研究已處在學(xué)科國際前沿［1-2］。濕地生態(tài)系統(tǒng)健康是指系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動未受到損害，關(guān)鍵生態(tài)組分和有機(jī)組織被保存完整且沒有疾病，對長期或突發(fā)的自然或人為擾動能保持著彈性和穩(wěn)定性，整體功能表現(xiàn)出多樣性、復(fù)雜性和活力［3-4］。目前，國內(nèi)外學(xué)者對濕地生態(tài)系統(tǒng)健康診斷評價及恢復(fù)補償措施的研究都側(cè)重于濕地生態(tài)系統(tǒng)健康概念、濕地生態(tài)系統(tǒng)診斷指標(biāo)、濕地生態(tài)系統(tǒng)健康恢復(fù)、濕地生態(tài)系統(tǒng)健康研究時間與空間尺度、濕地生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計和濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價等研究領(lǐng)域［5］。筆者應(yīng)用“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”模型對會仙濕地生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況進(jìn)行評價，分析影響濕地生態(tài)系統(tǒng)健康的關(guān)鍵因子，并提出了有針對性的濕地保護(hù)措施。

1 研究區(qū)域概況

會仙濕地位于桂林市臨桂縣會仙鎮(zhèn)、四塘鄉(xiāng)和雁山區(qū)東部一帶，地跨東經(jīng)110°08'15″—110°18'00″、北緯25°01'30″—25°11'15″，主要分布在臨桂縣會仙鎮(zhèn)的睦洞村、四益村、新民村、馬面山尾村、文全村和四塘鄉(xiāng)大灣村以及雁山區(qū)的竹園村，共涉及兩縣(區(qū))3 鄉(xiāng)(鎮(zhèn))47 個自然村約2．2 萬人。

會仙濕地在地貌上屬會仙巖溶峰林平原，為巖溶濕地，被譽為“桂林之腎”。20 世紀(jì)70年代會仙濕地面積約為120 km2，但受氣候變化特別是人類圍墾活動影響，近40年來濕地表現(xiàn)出了明顯的整體性退化和萎縮，現(xiàn)存面積僅24 km2，常年有水面積不足6 km2，主要集中在古桂柳運河一帶［6］。2007年年初，桂林市開始對臨桂新區(qū)進(jìn)行規(guī)劃，將會仙濕地列為今后幾年擬建的重大城市基礎(chǔ)設(shè)施項目之一。隨后，根據(jù)廣西壯族自治區(qū)政府批復(fù)的全區(qū)濕地保護(hù)工程規(guī)劃(2006—2030年)，會仙濕地被列為規(guī)劃新建的自治區(qū)級濕地自然保護(hù)區(qū)。2012年4月，會仙濕地又被列入國家濕地公園試點。會仙濕地是全球熱帶亞熱帶中低海拔巖溶區(qū)最具典型性的巖溶濕地之一，也是桂林市面積最大、最具有代表性的巖溶湖泊濕地，保護(hù)其生態(tài)健康對桂林市整體生態(tài)環(huán)境的健康可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。

2 濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價

2．1 評價模型

聯(lián)合國經(jīng)濟(jì)合作開發(fā)署(OECD)建立的“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”(Pressure-State-Response，簡稱PSR)模型已廣泛應(yīng)用于濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價。PSR 模型可理解為人類活動會給濕地生態(tài)系統(tǒng)造成壓力，使其結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變，這種改變是外界人為干擾的反映，可以映射出人類活動的干擾程度［7］。本研究采用PSR模型進(jìn)行會仙濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價，以探究其生態(tài)恢復(fù)與補償機(jī)制。

2．2 評價方法

采用單因子評價與綜合評價相結(jié)合的方法。

2．2．1 單因子評價

濕地生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的各種過程由多種因素共同作用，其變化是非線性的。評價指標(biāo)體系中各指標(biāo)的測度值并不能線性地反映出濕地生態(tài)系統(tǒng)各個方面和層次狀態(tài)的水平，各指標(biāo)在增長變化上都受到一定條件的制約，因此選用充分考慮環(huán)境資源制約作用的邏輯斯蒂增長模型能更合理地對各指標(biāo)進(jìn)行評價［7-8］。用邏輯斯蒂增長模型評價生態(tài)系統(tǒng)的各單項指標(biāo)，當(dāng)指標(biāo)量值的增加方向與生態(tài)系統(tǒng)健康的增加方向相同時采用式(1)，反之則采用式(2)。其計算公式為［7-8］

式中:P 為單項指標(biāo)的生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)指標(biāo)評價值;R 為單項指標(biāo)測度值，%。

2．2．2 綜合評價

單因子評價側(cè)重于對濕地生態(tài)系統(tǒng)某一方面的評價，不能從整體上揭示濕地的健康狀況。為彌補這一缺陷，在單因子評價的基礎(chǔ)上，采用綜合評價方法評價濕地生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況。根據(jù)劉曉丹［7］的評價方法，將各單項指標(biāo)加權(quán)平均計算濕地生態(tài)系統(tǒng)健康綜合評價指數(shù)(CEI)，再采用AHP 法確定各項指標(biāo)權(quán)重。濕地生態(tài)系統(tǒng)健康綜合評價指數(shù)的計算公式為

式中:Pi為第i 個單項指標(biāo)的評價值;Wi為第i 個單項指標(biāo)的權(quán)重值。

2．3 評價標(biāo)準(zhǔn)

參照已有的評價標(biāo)準(zhǔn)，將會仙濕地生態(tài)系統(tǒng)的健康標(biāo)準(zhǔn)分為五級，見表1。

表1 會仙濕地生態(tài)系統(tǒng)健康狀況分級

2．4 評價指標(biāo)體系

結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)研究成果和數(shù)據(jù)資料，充分考慮會仙濕地的實際情況，建立以下評價指標(biāo)體系，見表2。

表2 會仙濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標(biāo)體系

3 會仙濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價

3．1 單因子評價

提取會仙濕地基礎(chǔ)信息，得到各指標(biāo)測度值，用式(1)、(2)對各測度值進(jìn)行評價，得到單因子的評價結(jié)果見表3。

3．2 綜合評價

3．2．1 指標(biāo)權(quán)重的確定

各因子對濕地生態(tài)系統(tǒng)的影響程度不同，合理配置因子權(quán)重有利于提高評價的準(zhǔn)確度，減少人為主觀因素的影響。采用AHP 法［9-10］得到各指標(biāo)的權(quán)重(W)，見表4。

3．2．2 綜合評價結(jié)果

根據(jù)式(3)計算得到會仙濕地生態(tài)系統(tǒng)健康的綜合評價指數(shù)CEI 為0．364，介于0．3 ～0．5 之間，處于Ⅳ級(較差)，即濕地景觀的自然狀態(tài)遭到破壞，結(jié)構(gòu)破碎，活力較低，功能水平退化，對外界的干擾響應(yīng)迅速。

表3 會仙濕地生態(tài)系統(tǒng)健康單因子評價結(jié)果

表4 會仙濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標(biāo)體系及權(quán)重

3．2．3 結(jié)果分析

(1)濕地生態(tài)系統(tǒng)健康綜合評價結(jié)果為Ⅳ級(較差)，其中狀態(tài)指標(biāo)(B2)在準(zhǔn)則層中權(quán)重最大。在各指標(biāo)中，年平均降水量(C22)和常年積水面積百分比(C21)的權(quán)重排名靠前，其中C22的指標(biāo)評價值雖僅為0．016 4，但其權(quán)重值最高，為0．360，可見年降水量是影響會仙濕地生態(tài)系統(tǒng)最主要的因素;C21的權(quán)重為0．179，這是由于濕地水源補給以雨水為主，降水情況將直接影響濕地的水量、生物生長繁衍和濕地中各種物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化，若沒有得到及時補給，植物生長將受到限制，進(jìn)而威脅各類生物生存，影響濕地生態(tài)系統(tǒng)平衡。

(2)濕地生態(tài)系統(tǒng)面臨來自工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活的雙重壓力。壓力指標(biāo)中，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值(C12)的權(quán)重最大，為0．16，說明農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對濕地生態(tài)系統(tǒng)影響明顯。目前，會仙濕地周邊村莊的生產(chǎn)活動仍以農(nóng)業(yè)為主，村民利用濕地水進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉，導(dǎo)致濕地水面下降、表面土壤積鹽，加重了濕地植被的退化，同時也使?jié)竦厮w流動性受到限制，水體的自凈能力降低，水中各種有害物質(zhì)沉積，水質(zhì)惡化，不利于濕地生物的生長和繁殖。人類活動還使?jié)竦馗浇亩鄺l河流水體污染加劇，進(jìn)一步破壞了濕地生態(tài)系統(tǒng)。2011年7月實測會仙濕地水田中COD 含量為930．864 mg/L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出我國農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(≤200 mg/L)(《中華人民共和國農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5084—92))。此外，其他人類活動因素如人口自然增長率等都會對濕地生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生一定影響，因此只有采取科學(xué)、合理的保護(hù)措施，控制人類對濕地的破壞行為，才能防止?jié)竦仄茐摹⑼嘶踔料А?/p>

4 會仙濕地生態(tài)恢復(fù)與生態(tài)補償對策

根據(jù)會仙濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價結(jié)果，提出濕地恢復(fù)與補償?shù)膶Σ?，以維持濕地生態(tài)系統(tǒng)的正常需要，使出現(xiàn)退化征兆的濕地得以恢復(fù)。

4．1 生態(tài)恢復(fù)

近年來，會仙巖溶濕地的生態(tài)問題已經(jīng)引起了有關(guān)部門的高度重視:自治區(qū)政府批復(fù)的全區(qū)濕地保護(hù)工程規(guī)劃(2006—2030年)將會仙濕地列為規(guī)劃新建的自治區(qū)級濕地自然保護(hù)區(qū)之一;作為桂林水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)項目之一，會仙濕地修復(fù)水工程也在實施當(dāng)中;會仙濕地還被國家林業(yè)局正式列入國家濕地公園試點，將建成全球峰林平原地區(qū)巖溶濕地—農(nóng)田—森林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與恢復(fù)的示范工程以及古運河水利遺跡保護(hù)區(qū)，這些都為會仙濕地的生態(tài)恢復(fù)提供了契機(jī)。

會仙濕地生態(tài)恢復(fù)，首先要考慮全球氣候變化和人為因素對濕地生態(tài)的影響［11］;其次要與區(qū)域發(fā)展相結(jié)合，建設(shè)濕地公園，要保護(hù)其獨特的喀斯特地貌，體現(xiàn)當(dāng)?shù)匚幕滋N，滿足群眾的旅游休閑需求?；诖?，筆者建議在會仙濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)過程中應(yīng)注意對濕地物種進(jìn)行調(diào)查編目，采用人工引入培育物種等，保護(hù)濕地物種多樣性;減少匯入濕地的點源、非點源污染物，防止水體、土壤污染進(jìn)一步加?。?2］;建設(shè)小型水利工程如防洪堤等，減少濕地洪澇災(zāi)害，并協(xié)調(diào)濕地生態(tài)用水與居民生活用水之間的矛盾;擴(kuò)大濕地保護(hù)區(qū)范圍，恢復(fù)和保護(hù)物種多樣性，提高濕地的抗生態(tài)風(fēng)險能力;鼓勵濕地范圍內(nèi)的村莊發(fā)展生態(tài)安全型農(nóng)業(yè)，讓群眾了解濕地的重要性，提高人們的濕地保護(hù)意識，這是實現(xiàn)濕地生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的根本途徑。

4．2 生態(tài)補償

除了上述生態(tài)保護(hù)措施，還對會仙濕地生態(tài)補償提出以下建議:對破壞濕地周邊森林的單位和個人征收一定的費用，如向污染濕地水資源的企業(yè)征收治理費等;對于圍湖造田者，有關(guān)部門要采取措施幫助其退耕，恢復(fù)濕地植被，同時按相應(yīng)比例給予退耕者一定的實物補償(糧食或現(xiàn)金補償);根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H制定合理的補償標(biāo)準(zhǔn)，要有效保護(hù)濕地，同時不給當(dāng)?shù)刎斦斐蛇^大壓力。

［1］徐艷艷，徐艷東．國內(nèi)外濕地研究進(jìn)展和展望［J］．河北漁業(yè)，2008 (1):3-7，25．

［2］呂憲國．濕地生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與管理［M］．北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004:1-2．

［3］崔保山，楊志峰．濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標(biāo)體系Ⅰ．理論［J］．生態(tài)學(xué)報，2002，22 (7):1005-1011．

［4］閆美華．關(guān)于加大黃河濕地保護(hù)與生態(tài)建設(shè)力度的分析探討［J］．中國水土保持，2010(12):25-26．

［5］楊永興．國際濕地科學(xué)研究的主要特點、進(jìn)展與展望［J］．地理科學(xué)進(jìn)展，2002，21(2):113-116．

［6］吳應(yīng)科，莫源富，鄒勝章．桂林會仙巖溶濕地的生態(tài)問題及其保護(hù)對策［J］．中國巖溶，2006，25(1):85-88．

［7］劉曉丹．基于遙感圖像的濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價——以大沽河河口濕地為例［D］．青島:中國海洋大學(xué)，2006:9-17．

［8］李博．生態(tài)學(xué)［M］．北京:高等教育出版社，2000:51-58．

［9］劉婧．中國濕地資源研究綜述［J］．資源與產(chǎn)業(yè)，2007，9(4):21-23．

［10］田建文，趙旭陽．滹沱河崗黃段濕地人類活動影響評價研究［J］．中國水土保持，2007(2):19-21．

［11］楊光梅，閔慶文，李文華，等．我國生態(tài)補償研究中的科學(xué)問題［J］．生態(tài)學(xué)報，2007，27(10):4289-4300．

［12］韓晨霞，趙旭陽，李冬，等．滹沱河崗黃段濕地水污染及生態(tài)修復(fù)探討［J］．中國水土保持，2008(1):33-36．