永年洼濕地生態(tài)需水量初步研究

徐艷菲　張義等

摘要：以永年洼濕地為例，根據(jù)濕地生態(tài)需水量的概念，把濕地生態(tài)需水量劃分為濕地植物需水量、濕地土壤需水量和生物棲息地需水量3種類型。分別確定了需水量的級(jí)別和相應(yīng)指標(biāo)，并計(jì)算得出各級(jí)生態(tài)需水量，其最小生態(tài)需水量為1 256萬(wàn)m3，適宜生態(tài)需水量為2 944萬(wàn)～4 192萬(wàn)m3，最大生態(tài)需水量為

6 576萬(wàn)m3，同時(shí)提出了濕地生態(tài)需水的保障措施，旨在為永年洼濕地的恢復(fù)和保護(hù)提供科學(xué)數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞：生態(tài)需水量；永年洼濕地；保障措施

中圖分類號(hào)：X171.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）09-2031-04

濕地是陸地生態(tài)系統(tǒng)和水體生態(tài)系統(tǒng)交互作用形成的獨(dú)特生態(tài)系統(tǒng)，在調(diào)節(jié)氣候、蓄洪防旱、控制土壤侵蝕等方面起著極其重要的作用[1]。水是濕地的“血液”，是導(dǎo)致濕地形成、發(fā)展、演替、消亡與再生的關(guān)鍵[2]。因此，確定濕地的生態(tài)需水量顯得尤為重要。濕地生態(tài)需水量有多種提法，至今尚無(wú)統(tǒng)一的定義，得到廣泛認(rèn)同的是崔保山等[3]提出的濕地生態(tài)需水量概念，廣義的濕地生態(tài)需水量就是指濕地為維持自身發(fā)展過(guò)程和保護(hù)生物多樣性所需要的水量；狹義的濕地生態(tài)需水量是指濕地每年用于生態(tài)消耗而需要補(bǔ)充的水量，主要是補(bǔ)充濕地生態(tài)系統(tǒng)蒸散需要的水量。研究從廣義的濕地生態(tài)需水量概念出發(fā)，以永年洼濕地為例計(jì)算其生態(tài)需水量，旨在為永年洼濕地的生態(tài)環(huán)境和生物多樣性保護(hù)、水資源的管理和利用提供科學(xué)數(shù)據(jù)。

1 永年洼濕地概況

永年洼位于河北省邯鄲市永年縣境東部，北緯36°40′60″-36°41′06″，東經(jīng)114°41′15″-114°45′00″，洼淀中央坐落著廣府古城，南部和東部緊鄰滏陽(yáng)河左堤，西部和北部建有圍堤。洼心海拔為40.3 m，洼邊海拔為43.5 m，相對(duì)高差約3 m，依靠滏陽(yáng)河供給以及雨季積存，這里長(zhǎng)年積水處于濕地狀態(tài)。永年洼洼淀面積達(dá)16 km2，常年積水面積4.5 km2，是繼白洋淀、衡水湖之后的華北第三大洼淀。

永年洼所在地區(qū)屬暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，降水各月分布不均，主要集中在6～8月，占全年降水量的65%，濕地年平均氣溫12.9 ℃。該區(qū)域?qū)偃A北平原南段，為沖積扇末端與沖積平原的交接過(guò)渡性地貌，平原濕地的地理環(huán)境景觀特征明顯。

永年洼濕地野生植物群落以蘆葦為優(yōu)勢(shì)種，伴生植物有香蒲草、三菱草、蓼、車前、羊胡子草、苦菜、扁蓄、田旋花、堿蓬等47科102種之多[4]。濕地鳥類動(dòng)物主要有野鴨、貓頭鷹、白鷺、蒼鷺、杜鵑等，在候鳥遷徙時(shí)可見天鵝、雁等鳥類，脊椎動(dòng)物主要有狐貍、黃鼠狼等，魚類主要有鯽魚、鯉魚、鰱魚、黑魚等[5]。洼淀呈現(xiàn)“蘆葦茂盛、魚蝦共生、碧水風(fēng)荷、雁戲鳥鳴”的水鄉(xiāng)景象，被人們贊譽(yù)為“北國(guó)小江南”，具有重要生態(tài)環(huán)境價(jià)值和觀賞價(jià)值。

2 永年洼濕地生態(tài)需水量

2.1 生態(tài)需水量各類型的確定與等級(jí)劃分

首先根據(jù)濕地生態(tài)需水量的概念，并主要參考了崔保山等[3]和宋松等[8]關(guān)于濕地生態(tài)環(huán)境需水量研究中對(duì)濕地生態(tài)需水量和環(huán)境需水量的類型劃分，將永年洼濕地生態(tài)需水量分解為濕地植物需水量、濕地土壤需水量和生物棲息地需水量3個(gè)類型。然后主要參考了對(duì)同屬于海河流域的七里海[9]、南大港[10]、滹沱河[11]、衡水湖[8]和白洋淀[12]濕地的生態(tài)需水研究，采用等級(jí)劃分方法來(lái)計(jì)算濕地生態(tài)需水量，即根據(jù)每種類型需水量的特點(diǎn)和功能差異將生態(tài)需水量分為最小需水量、適宜需水量和最大需水量，并將最小需水量和最大需水量設(shè)為單值，將適宜需水量設(shè)為范圍值。最大需水量是濕地生態(tài)系統(tǒng)能承受的最大上限水量，超過(guò)這一水量，濕地生態(tài)系統(tǒng)便會(huì)遭受洪澇災(zāi)害；最小需水量是濕地維持自身發(fā)展所需的最低水量，低于這一水量，系統(tǒng)便會(huì)逐漸萎縮、退化甚至消失；適宜需水量在這兩者之間，是濕地生態(tài)系統(tǒng)存在所需的適宜水量，達(dá)到這一水量，系統(tǒng)處于較理想狀態(tài)。具體等級(jí)劃分方法見表1。

2.2 生態(tài)需水量計(jì)算

2.3 生態(tài)需水量結(jié)果與分析

2.3.1 濕地生態(tài)需水量最大值合理性分析 單就需水量最大值而言，減去土壤中含水量1 280萬(wàn)m3，還剩5 296萬(wàn)m3

3 生態(tài)需水的保障措施

永年洼的主要供水河是滏陽(yáng)河，滏陽(yáng)河從東武仕水庫(kù)出庫(kù)口至獻(xiàn)縣段93%的河道干涸天數(shù)平均為319 d（2000-2005年）[15]，進(jìn)洪閘基本上遇到洪水年才打開，之后大量的水又從泄洪閘排走，更不用說(shuō)常年補(bǔ)給永年洼。

永年洼1981-2000年年平均水面蒸發(fā)量為1 208.9 mm，20%、50%和75%保證率下的降水量分別為645.8、499.2和401.6 mm，蒸發(fā)量大于降水量。豐水年降水1 033.28萬(wàn)m3，距最小需水量尚缺水222.72萬(wàn)m3；平水年降水798.72萬(wàn)m3，距最小需水量尚缺水457.28萬(wàn)m3；枯水年降水642.56萬(wàn)m3，距最小需水量尚缺水613.44萬(wàn)m3[16]?？梢妰H依靠降水補(bǔ)給不能保障濕地的基本生存和發(fā)展。為解決濕地生態(tài)需水量短缺問(wèn)題，建議采取以下幾條措施。

1）永年縣政府、水利部門和計(jì)劃部門應(yīng)給予足夠的重視，把永年洼濕地的生態(tài)用水列入縣水資源總體分配計(jì)劃，特別是在濕地大量缺水的枯水年份應(yīng)盡可能多地為濕地補(bǔ)水創(chuàng)造機(jī)會(huì)。

2）實(shí)施異地調(diào)水工程。其一，從滏陽(yáng)河上游的東武仕水庫(kù)、磁縣的岳城水庫(kù)進(jìn)行流域內(nèi)調(diào)水；其二，借助于“南水北調(diào)”工程來(lái)跨流域補(bǔ)水，尤其在永年縣缺水[17]的大背景下，這將對(duì)永年洼濕地的恢復(fù)和保護(hù)起到重要的推動(dòng)作用。

3）提高污水的處理量和利用率。隨著永年縣城鎮(zhèn)化和工業(yè)化水平的提高，生活和工業(yè)污水量將逐年增加，這部分劣質(zhì)水資源經(jīng)過(guò)污水處理廠處理后也可以作為永年洼濕地補(bǔ)給用水。

4）通過(guò)各種途徑開發(fā)濕地用水渠道，采取汛期攔蓄洪水工程，加大雨水資源利用，節(jié)約工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水，以滿足永年洼濕地用水的需要。

4 討論

采用經(jīng)典的計(jì)算公式來(lái)計(jì)算各類型濕地的生態(tài)需水量，這種方法容易計(jì)算且適用范圍廣，為濕地的恢復(fù)和保護(hù)提供了較為有價(jià)值的參考。但實(shí)際上濕地中的水資源是整個(gè)濕地生態(tài)系統(tǒng)共用的，用于哪種類型的需水卻沒有嚴(yán)格的界限，所以難免存在重復(fù)計(jì)算；另外在計(jì)算和分析時(shí)由于數(shù)據(jù)資料有限，沒有把降雨時(shí)岸邊坡地流入濕地的水量和濕地對(duì)地下水的補(bǔ)給量考慮在內(nèi)，還有待進(jìn)一步的研究和完善。

在結(jié)果分析中，各生態(tài)需水量類型所占比例分析結(jié)果與前人研究結(jié)果大同小異，再次肯定了濕地的生態(tài)需水量大部分消耗于植被的蒸散；除了各生態(tài)需水量類型所占比例分析外，還增加了最大值合理性分析，用以限定各指標(biāo)的等級(jí)劃分，以免補(bǔ)給水量過(guò)大，使?jié)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)遭受洪澇災(zāi)害。

永年洼濕地的生態(tài)需水量計(jì)算雖然分為3個(gè)級(jí)別，但研究區(qū)降水量小于蒸散發(fā)量，滏陽(yáng)河近年又處于枯水期，供水矛盾突出，這種情況下保證最小級(jí)別的生態(tài)需水量是比較切實(shí)可行的。相信遇到豐水年加之適當(dāng)?shù)难a(bǔ)水，永年洼便可恢復(fù)到適宜的蓄水狀態(tài)。此外，為了保持永年洼濕地的生物多樣性，使?jié)竦爻柿夹园l(fā)展，建議合理配置滏陽(yáng)河的水資源，保證每年滏陽(yáng)河有一定流量流入永年洼，以補(bǔ)充濕地水量。

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