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鄱陽湖枯期水位與濕地生態(tài)響應(yīng)關(guān)系

2018-06-14 08:43李紅清
中國水利 2018年11期
關(guān)鍵詞:沉水植物鄱陽湖候鳥

李紅清,王 嵐

(1.長江水資源保護(hù)科學(xué)研究所,430051,武漢;2.水利部科技推廣中心,100038,北京)

鄱陽湖是中國第一大淡水湖泊,資源豐富。鄱陽湖濕地生態(tài)系統(tǒng)由許多子系統(tǒng)組成,既有不同水深的湖泊濕地和河流濕地,又有分布在高低水位消落區(qū)的大面積沼澤和草甸濕地,還有泥灘、沙灘,在大小圩區(qū)內(nèi)也有許多類型的人工濕地。各類濕地受能量流動與物質(zhì)循環(huán)變化影響而相互轉(zhuǎn)化、相互依存和相互作用,從而使鄱陽湖濕地呈現(xiàn)生境多樣性和生物多樣性,鄱陽湖濕地類型隨著湖泊水位的變化而變化,枯水期水位變化與鄱陽湖濕地生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系極為敏感。

一、鄱陽湖濕地現(xiàn)狀

1.鄱陽湖水位

鄱陽湖水位受鄱陽湖水系來水及長江干流水情雙重影響,水位高低對鄱陽湖濕地出露、濕地類型、濕地面積等有直接影響。據(jù)1953—2006年水文資料,鄱陽湖多年水位變化趨勢是自10月開始,湖區(qū)水位逐漸開始下降,至12月和1月降至最低,3月逐漸上升,至7月、8月間升至最高。鄱陽湖主要水位站吳城站、都昌站及星子站多年平均水位見圖1(吳淞高程,下同)。

2.濕地生態(tài)特點

鄱陽湖區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)具有開放、動態(tài)變化和類型多樣等特點。

開放:鄱陽湖承接五河及其支流來水,調(diào)蓄后經(jīng)湖口匯入長江;湖泊水位受長江水位頂托影響。影響鄱陽湖濕地最重要因素為降雨。當(dāng)鄱陽湖水系降雨量大、五河來水量大時,鄱陽湖濕地水位升高;當(dāng)長江水量亦大時,則濕地水位出現(xiàn)極高值,出現(xiàn)濕地洪泛現(xiàn)象。

動態(tài)變化:出、入鄱陽湖水量的變化,引起湖水位和水域面積的變化,從而帶來鄱陽湖濕地類型與濕地面積的動態(tài)變化。一般情況下,2月至3月水位開始升高,7月達(dá)到最高值,8月至9月開始回落,1月達(dá)最低值,7月與1月水位相差約10 m,且年際間水位差異更大,如1998年與1963年水位差達(dá)16.69 m。

類型多樣:主要體現(xiàn)在濕地生物多樣性和濕地生境多樣性上。濕地生物包括濕地植物、濕地鳥類和水生動物等。濕地生境包括湖泊濕地、沼澤濕地等。

3.濕地植被

鄱陽湖是中國濕地生態(tài)系統(tǒng)中植物資源最豐富的地區(qū)之一,屬長江中下游平原淺水植物濕地區(qū),分布有高等植物67科181屬327種,其中被子植物是鄱陽湖濕地植物的主要組成成分。

根據(jù)鄱陽湖區(qū)生態(tài)環(huán)境和群落特征,濕地植被可分為挺水植被、莎草植被、浮水(葉)植被、沉水植被四大類型。挺水植被帶、莎草植被帶和沉水植被帶都比較明顯,分布面積較廣,浮葉植被帶較少見,帶狀現(xiàn)象不明顯。

挺水植被帶、莎草植被帶和沉水植被帶分別處于鄱陽湖區(qū)的高位灘地、中位灘地和低位灘地,但各群落分布存在一定差異,以莎草植被帶和沉水植物帶為例進(jìn)行說明。莎草植被帶處于鄱陽湖中位灘地,南部康山、鑼鼓山一帶高程15~16.5 m,中部吳城地區(qū)高程14.5~16.0 m,北部都昌地區(qū)高程為13.5~15 m、星子 13.0~14.5 m;沉水植物帶在南部康山一帶,高程在15.5 m以下,中部吳城地區(qū)高程在14.5 m以下,北部都昌地區(qū)高程為11.5~13.5 m。各帶植物表現(xiàn)出分布高程由南向北或自上游向下游逐漸遞降趨勢。

圖1 鄱陽湖多年平均水位年內(nèi)變化(1953—2006年)

4.濕地鳥類

護(hù)鳥類有153種,屬于中澳候鳥保護(hù)協(xié)定保護(hù)的鳥類有46種。

在鄱陽湖越冬的冬候鳥主要是水禽。越冬鳥在鄱陽湖全湖區(qū)濕地中都有分布,但主要分布于鄱陽湖湖西吳城附近的贛江、修水入湖三角洲前緣的洲灘、洼地中,即鄱陽湖國家級自然保護(hù)區(qū)。珍禽的活動、覓食區(qū)主要分布于水位線附近水深不足0.5 m的沼澤地帶中,隨水位的下降,活動區(qū)向洼地中心推移。珍禽于每年10月下旬來到水邊濕地,次年3月中旬飛離。冬侯鳥主要棲息地和覓食地有深水水域、淺水洼地、泥灘和草灘,其中淺水洼地和泥灘尤其重要。因此,維護(hù)鄱陽湖區(qū)濕地類型多樣性,有利于維護(hù)冬候鳥的生境類型多樣性。

鄱陽湖已知鳥類有17目55科310種,占全國鳥類25%。鄱陽湖區(qū)的鳥類不僅種類多,而且數(shù)量也多,特別是水鳥,總數(shù)達(dá)40萬~70萬只,其中越冬水鳥約30萬只。

鄱陽湖區(qū)有國家Ⅰ級重點保護(hù)鳥類10種,國家Ⅱ級重點保護(hù)鳥類44種。根據(jù)2007年IUCN世界瀕危物種紅色名錄,鄱陽湖國家級自然保護(hù)區(qū)內(nèi)有全球極危鳥類1種,瀕危鳥類5種,易危鳥類17種;尤其是列入世界嚴(yán)重瀕危物種的白鶴,曾觀察到2 800余只,多年穩(wěn)定在2 000以上,占世界白鶴總數(shù)的90%以上;列入《中國瀕危動物紅皮書》水鳥名錄的有15種,屬中日候鳥保護(hù)協(xié)定的保

5.重要濕地

根據(jù)原環(huán)境保護(hù)部2016年全國自然保護(hù)區(qū)名錄,鄱陽湖區(qū)以越冬候鳥和濕地生態(tài)系統(tǒng)為主要保護(hù)對象的重要濕地14處,其中國家級2處,即江西鄱陽湖國家級自然保護(hù)區(qū)和江西南磯濕地國家級自然保護(hù)區(qū);省級2處,即江西青嵐湖省級自然保護(hù)區(qū)和江西都昌候鳥省級自然保護(hù)區(qū);另外還分布有10處縣級自然保護(hù)區(qū)。這些重要濕地基本覆蓋了鄱陽湖湖泊水域。

二、枯期不同水位與鄱陽湖濕地生態(tài)的響應(yīng)關(guān)系

1.與鄱陽湖區(qū)濕地的響應(yīng)關(guān)系

天然狀態(tài)下鄱陽湖水位隨季節(jié)不同而不斷變化,鄱陽湖濕地類型和面積也隨著年內(nèi)水位變化在時間和空間上呈現(xiàn)動態(tài)的變化過程。10月~次年2月間,濕地類型豐富而富于變化,并隨著水位逐漸下降,濕地洲灘逐漸顯露,濕地拼塊類型、頻度均呈增加趨勢,濕地生物在濕地區(qū)域逐漸呈現(xiàn),使鄱陽湖濕地類型呈現(xiàn)出多樣性和變化性。

枯水期保持一定水位以下時鄱陽湖濕地類型趨于簡單化、同質(zhì)化,趨向于僅存水域濕地一種濕地類型的狀況,而泥灘、沼澤濕地將隨著水位升高減少甚至消失??菟谒槐3衷?2 m、13 m、14 m以下,濕地出露減少比例分別低于15%、30%和50%。濕地出露大小取決于枯水期鄱陽湖水位的高低,水位愈高,對濕地生態(tài)系統(tǒng)功能的影響愈大(見圖2)。

鄱陽湖枯水期水位控制在12~13 m時,將改變天然狀態(tài)下11月1日~次年3月31日星子站水位的自然節(jié)律波動狀態(tài),枯水期各月水位逐漸降低過程消失,從而使鄱陽湖區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)類型從草灘→泥灘→淺水洼地等逐漸出露的過程削弱。其變化范圍在都昌至星子之間的鄱陽湖區(qū),范圍約占全湖濕地總面積的25%;主要影響時段在枯水期的11月~次年3月。自都昌以下至星子間的鄱陽湖區(qū)濕地類型以湖泊水域為主,在天然狀態(tài)下,隨水位下降而逐漸出露的草甸、泥灘和淺水洼地(沼澤)類型的濕地消失;而自吳城以上基本保持了在天然狀態(tài)下,隨水位下降而逐漸出露草甸、泥灘和淺水洼地(沼澤)類型的濕地動態(tài)變化的特點,僅局部區(qū)域濕地類型的分布范圍發(fā)生變化??菟诳刂扑灰陨蠀^(qū)域仍保持了原有濕地動態(tài)變化及自然消落過程。

2.與鄱陽湖區(qū)重要濕地的響應(yīng)關(guān)系

當(dāng)枯水期水位為13 m、14 m時,鄱陽湖濕地出露影響相對較大,以鄱陽湖枯期水位12 m進(jìn)行分析。南磯濕地自然保護(hù)區(qū)和青嵐湖自然保護(hù)區(qū)位于鄱陽湖南部,地勢較高,枯水期洲灘一般高于12 m。枯水期維持水位12 m時,與這兩個自然保護(hù)區(qū)的響應(yīng)關(guān)系不敏感;鄱陽湖國家級自然保護(hù)區(qū)和江西都昌候鳥省級自然保護(hù)區(qū)位于鄱陽湖北部,地勢較低,枯水期水位變化與這兩個自然保護(hù)區(qū)濕地出露的響應(yīng)關(guān)系敏感。

圖2 枯水期不同調(diào)控水位對鄱陽湖區(qū)濕地出露影響

(1)鄱陽湖國家級自然保護(hù)區(qū)

在鄱陽湖國家級自然保護(hù)區(qū),濕生植物帶、挺水植物帶和沉水植物帶分別處于湖區(qū)的高、中和低位灘地,其中挺水植物帶分布高程16~18.0 m,濕生植物帶在主要高程14.5~16.0 m,沉水植物帶在14.5 m以下區(qū)域。挺水植物主要為荻+蘆葦+菊葉陵菜群落,濕生植物以苔草群落為優(yōu)勢,沉水植物在13.8~14.5 m以馬來眼子菜+苦草群落為主,而保護(hù)區(qū)的常年積水區(qū)則以馬來眼子菜-苦草+黑藻群落帶為主。根據(jù)鄱陽湖區(qū)1998年地形資料,鄱陽湖自然保護(hù)區(qū)不同高程對應(yīng)的濕地面積分析,鄱陽湖挺水植物帶 (16.0~18.0 m) 分布面積約20.00 km2,濕生植物帶(14.5~16.0 m)分布面積 68.40 km2,13.5~14.0 m 沉水植物帶分布面積83.31 km2,13.5 m以下沉水植物帶分布面積50.77 km2。14 m以下沉水植物約占鄱陽湖自然保護(hù)區(qū)總面積近60%,是保護(hù)區(qū)珍禽鶴類、鸛類、鴨類等的主要棲息地和覓食地。

鄱陽湖自然保護(hù)區(qū)水位根據(jù)吳城水位站1953—2006年實測資料統(tǒng)計,一年中從10月的14.66 m消落至次年1月的11.42 m,保護(hù)區(qū)順次出現(xiàn)水位消落區(qū)、低水位波動區(qū)和常年積水區(qū)等不同濕地生態(tài)位。當(dāng)鄱陽湖枯水期水位保持在12~13 m時,吳城地區(qū)的水位自9月的16 m降到1月最低水位11.42 m,保護(hù)區(qū)各個子湖及其外湖水位相應(yīng)逐漸下降。鄱陽湖自然保護(hù)區(qū)的9個子湖中除大汊湖外,其他子湖湖底高程都高于13 m。分析鄱陽湖自然保護(hù)區(qū)典型濕地生態(tài)斷面的結(jié)構(gòu)與功能,當(dāng)鄱陽湖枯水期水位為12~13 m時,除大汊湖外的8個子湖濕地基本維持自然出露過程,與這些子湖自然濕地的響應(yīng)關(guān)系不明顯。根據(jù)對保護(hù)區(qū)不同分布高程的面積的統(tǒng)計分析,12 m以下面積為2.53 km2,占保護(hù)區(qū)總面積的1.1%;12~13 m的面積約18.32 km2,占保護(hù)區(qū)總面積的8.2%。由此分析,鄱陽湖枯水期水位保持12 m時,對保護(hù)區(qū)的濕地出露影響較?。豢菟谒槐3?3 m時,對大汊湖自然出露將產(chǎn)生一定影響,該保護(hù)區(qū)湖泊濕地類型增加,沼澤濕地和淺水洼地有所減少。

(2)江西都昌候鳥省級自然保護(hù)區(qū)

該保護(hù)區(qū)位于鄱陽湖東北部。以都昌水位站1953—2006年實測資料統(tǒng)計,一年中枯水期從10月的14.55 m消落至次年1月的10.63 m,保護(hù)區(qū)順次出現(xiàn)水位消落區(qū)、低水位波動區(qū)和常年積水區(qū)等不同濕地生態(tài)位。以1998年地形資料分析,該保護(hù)區(qū)地勢較吳城低,長年積水區(qū)水位約11 m以下,分布有沉水植物馬來眼子菜、苦草,分布面積占保護(hù)區(qū)面積的10.7%;低水位洲灘為11~13.5 m,主要沉水植物分布面積占保護(hù)區(qū)面積的69.1%,此高程范圍是保護(hù)區(qū)濕地的主要分布區(qū);13.5~15.0 m主要分布濕生植物帶,為苔草群落帶,分布面積占保護(hù)區(qū)面積的7.8%;15~17.5 m范圍分布挺水植物,主要分布荻、蘆葦,其分布面積占保護(hù)區(qū)面積的4.2%。該保護(hù)區(qū)11~15 m范圍是濕生植物和沉水植物,占保護(hù)區(qū)總面積的77.9%。

當(dāng)鄱陽湖枯水期水位為12 m時,該保護(hù)區(qū)11~12 m之間漸次顯露過程消失,影響出露面積98.32 km2,占保護(hù)區(qū)面積的23.9%,主要影響低位地沼澤濕地和淺水洼地等濕地類型自然出露;當(dāng)枯期水位為13 m時,保護(hù)區(qū)11~13 m之間漸次顯露過程縮小甚至消失,影響出露面積239.14 km2,占保護(hù)區(qū)面積的58.2%,影響中低位地泥灘地、沼澤濕地和淺水洼地的漸次出露。據(jù)此分析,當(dāng)枯水期鄱陽湖水位維持12 m時,將影響該保護(hù)區(qū)23%以上的洲灘濕地自然出露;水位維持13 m時,將影響該保護(hù)區(qū)58%以上的洲灘濕地自然出露,影響范圍大,淹沒影響的植物主要是馬來眼子菜、苦草等沉水植物,隨水位自然下降淺水區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)樯钏畢^(qū),使植食性和雜食性的候鳥覓食地和棲息地范圍大大縮小,擴(kuò)大了喜深水生活鳥類生境,但由于保護(hù)區(qū)多為喜淺水洼地的冬候鳥,因此枯水期水位維持在12~13 m時將對都昌候鳥省級自然保護(hù)區(qū)的結(jié)構(gòu)與功能產(chǎn)生一定不利影響。

3.綜合分析

鄱陽湖枯水期保持一定水位對濕地生態(tài)系統(tǒng)的影響較為復(fù)雜,一方面枯水期維持適宜的低水位在一定程度上可緩解鄱陽湖枯水期水位降低過快、湖水位消落過低,導(dǎo)致沉水植物存量減少甚至大量死亡對濕地生態(tài)系統(tǒng)的不利影響,對維護(hù)鄱陽湖生態(tài)系統(tǒng)具有一定的積極作用;但枯水期保持在某特定水位下將一定程度改變鄱陽湖濕地原有開放、動態(tài)變化的自然特性,導(dǎo)致枯水期特定水位以下范圍濕地生態(tài)類型趨于單一,對越冬鳥類的覓食、棲息產(chǎn)生不利影響,枯水期水位越高對濕地生態(tài)影響越大。

三、濕地生態(tài)保護(hù)的對策與建議

1.維護(hù)鄱陽湖濕地動態(tài)變化、類型多樣的生境特點

建議在鄱陽湖水系水資源開發(fā)利用中考慮濕地生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)變化過程:①需考慮10月~次年3月鄱陽湖水位天然變化與重要濕地生態(tài)的響應(yīng)關(guān)系,維護(hù)在鄱陽湖形成時間和空間上動態(tài)變化和生境類型多樣的濕地生態(tài)系統(tǒng);②考慮鄱陽湖枯水期水位變化,水資源綜合調(diào)度應(yīng)盡量采用低水位自然變化需求,有利于維護(hù)濕地生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)變化過程。

2.根據(jù)濕地動態(tài)監(jiān)測與試驗研究成果擬定濕地生態(tài)保護(hù)的適宜水位

通過濕地生態(tài)動態(tài)觀測與研究以及濕地試驗性的研究成果,擬訂適宜的鄱陽湖枯水期濕地生態(tài)保護(hù)的水位調(diào)控原則,重點考慮:①響應(yīng)鄱陽湖濕地生物特別是作為候鳥食物源(濕地植物、底棲動物、魚蝦類)所需的生長環(huán)境(水位、水深、光照、透明度、底質(zhì)、溫度、濕度)、濕地生物生長與發(fā)育規(guī)律;②響應(yīng)鳥類特別是候鳥覓食與棲息環(huán)境要求,覓食水深、水位、水質(zhì)、溫度等要求。

3.保護(hù)冬候鳥棲息地

鄱陽湖分布不同級別濕地自然保護(hù)區(qū),濕地生物多樣性豐富,且是世界性候鳥的中轉(zhuǎn)站,在國際上對保護(hù)候鳥具有重要意義。建議在鄱陽湖水系水資源開發(fā)利用中,充分考慮濕地和候鳥保護(hù)的生態(tài)需求,實行水位的適應(yīng)性調(diào)度,保護(hù)好越冬候鳥的棲

息地和覓食地。

4.開展多層次、多專業(yè)的濕地保護(hù)研究,加強(qiáng)濕地生態(tài)監(jiān)測與觀測

鄱陽湖濕地生態(tài)環(huán)境極為敏感,在濕地生物特別是濕地鳥類保護(hù)方面具有全球意義,需加強(qiáng)對鄱陽湖水文、濕地植物和候鳥的動態(tài)監(jiān)測以獲取系統(tǒng)科學(xué)的數(shù)據(jù),開展多層次、多方面、多專業(yè)的綜合影響研究,為鄱陽湖水系水資源利用提供科學(xué)依據(jù)。

[1]郎惠卿,林鵬,陸健?。袊鴿竦匮芯亢捅Wo(hù)[M].上海:華東師范大學(xué)出版社,1998.

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[4]朱海紅,等.三峽工程對鄱陽湖湖泊功能及生態(tài)環(huán)境的影響預(yù)測研究[C]//三峽工程對生態(tài)與環(huán)境影響及其對策研究論文集.北京:科學(xué)出版社,1987.

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