王維國,李宏達,姜 濤
(黑龍江省中部引嫩工程管理處,黑龍江 齊齊哈爾161006)
扎龍國家級自然保護區(qū)位于東經(jīng)123°51.5′—124°37.5′,北緯46°48′—47°31.5′,1987年經(jīng)國務院批準扎龍濕地晉升為國家級自然保護區(qū);1992年中國政府加入《關于特別是作為水禽棲息地的國際重要濕地公約》,扎龍濕地被首批列入國際重要濕地名錄[1],2001年6月黑龍江省人民政府正式批準扎龍保護區(qū)邊界和功能區(qū)劃。扎龍保護區(qū)管理局設在黑龍江省齊齊哈爾市東南26km的扎龍鄉(xiāng)榆樹崗村。保護區(qū)的行政區(qū)劃包括齊齊哈爾市的鐵鋒區(qū)和昂昂溪區(qū)(面積5.70萬hm2),泰來縣(面積1.60萬hm2),富裕縣(1.70萬hm2),林甸縣(5.0萬hm2),杜爾伯特蒙古族自治縣連環(huán)湖地區(qū)(7.0萬 hm2)??偯娣e為21.0萬 hm2,其中,核心區(qū)面積7.0萬hm2,歷史上為保存完好的典型濕地生態(tài)環(huán)境。目前,80%以上為蘆葦沼澤,是鶴類等珍稀水禽重要的棲息地和巢區(qū)地;緩沖區(qū)為核心區(qū)外圍至試驗區(qū),面積6.70萬hm2,分布著成片或斷續(xù)的蘆葦沼澤,苔草沼澤及湖泡,也是鶴類等珍稀水禽的活動領域,鳥類棲息繁殖地[1], 試 驗 區(qū) 為 緩 沖 區(qū) 以 外 邊 界, 面 積7.30萬hm2,生境與緩沖區(qū)部分相近。保護區(qū)地處溫帶大陸性氣候,冬季寒冷漫長,春季干旱多大風,夏季溫熱,秋季降溫急劇。保護區(qū)內(nèi)降雨量相對較少,降雨季節(jié)性變化較大。大氣降水是烏裕爾河、雙陽河流域地表徑流的主要來源,保護區(qū)的地形由東北向西南傾斜,濕地區(qū)地勢低洼平坦,海拔高度在140~146m之間,地面平均比降約1/6000,詳見圖1。
圖1 扎龍濕地自然保護區(qū)示意圖
嫩江多次遷移改道,烏裕爾河原是嫩江的一條支流,由于在全新世中期以后,受其松嫩凹陷大湖盆繼續(xù)沉降的吸引和嫩江河道西移影響[2]。在正常年份,烏裕爾河與嫩江之間有分水高地相隔,無地表水聯(lián)系,形成現(xiàn)在無尾內(nèi)陸河。在嫩江發(fā)生洪泛時,河水溢出嫩江河床,通過塔哈河和現(xiàn)有齊齊哈爾至富裕堤防沿線低洼地帶向東泛濫進入扎龍地區(qū)。當烏裕爾河出現(xiàn)高水位時,有部分洪水溢出河床,借塔哈河進入嫩江[3]。烏裕爾河、雙陽河、扎龍濕地,在各自豐水期,形成天然的互補關系。扎龍濕地地勢低平,作為地表水承泄區(qū),匯集降雨和地下水的補給。致使該地大面積自然生態(tài)系統(tǒng)生物鏈相互作用、演進,形成濕地泡澤、濕地植被、濕地蘆葦?shù)?,形成世界聞名的中國自然生態(tài)濕地區(qū)域系統(tǒng)。
扎龍濕地完整保留下許多古老物種,是天然的物種庫和基因庫,是眾多鳥類和珍稀水禽理想的棲息繁殖地和許多跨國飛行鳥類的重要“驛站”。據(jù)權威部門調(diào)查,扎龍濕地保護區(qū)內(nèi)具有高等植物525種以上,隸屬于69科256屬;動物種類非常豐富,有浮游生物、底棲動物、昆蟲類、魚類、鳥獸類等多種成份,其中,扎龍濕地共記錄有國家級保護鳥類41種,其中國家一級保護鳥類8種,國家二級保護鳥類33種。
目前,在已知全世界現(xiàn)存15種鶴類中,中國就有9種,扎龍有6種,占全國鶴類種類66.7%,故有“鶴鄉(xiāng)”之稱。
據(jù)濕地研究專家研究,自然生態(tài)濕地有13個方面的功能,扎龍濕地主要有6大功能。
(1)調(diào)蓄洪水功能
據(jù)調(diào)查,扎龍濕地每公頃沼澤地可蓄水約800m3,豐水期可調(diào)節(jié)烏裕爾河、雙陽河的洪峰水量,削減洪峰、有效排泄洪水。1988年和2013年的大洪水,使扎龍濕地承載泄洪蓄水總量高達15億~20億m3。相當一座平原超大型水庫。
(2)降解凈化水環(huán)境污染功能
扎龍濕地生態(tài)系統(tǒng)植物繁茂,多種植物根系密布,湖泊和沼澤水中底棲動物、浮游生物、魚蝦等有富積氮、磷等污染物凈化功能。還有對鐵、錳等金屬具有極高的吸附性,上游及周邊城鎮(zhèn)每年千萬噸生活廢水排入扎龍濕地,自然凈化。
(3)調(diào)節(jié)局部氣候的功能
扎龍濕地對維持西部地區(qū)大氣氮平衡,凈化空氣,防風固沙起到了一定的作用。據(jù)資料,沼澤濕地每年每平方米可以吸收13.75kg的二氧化碳,釋放10kg的氮,同時產(chǎn)生15kg的氧;經(jīng)測試濕地的風速為0.11m/s時,裸地風速達2.97m/s,為濕地的27倍;濕地的蒸發(fā)量0.29mm時,裸地蒸發(fā)量為1.05mm,為濕地的3.62倍,形成濕地良好的大氣循環(huán)系統(tǒng)。
(4)補充地下水功能
該地區(qū)地下水與地表水排補關系密切。扎龍濕地核心區(qū)域潛層地下水厚度在70~80m,滲透性良好。據(jù)統(tǒng)計,豐水期扎龍濕地每年可通過滲透補給地下水量達900多萬m3。平枯水期地下水可補給地表水。
(5)保護生態(tài)自然物種功能
扎龍濕地是北方地區(qū)保留最完整、最原始、最開闊的濕地生態(tài)系統(tǒng),是天然物種的基因庫,它為許多鳥類和珍稀水禽提供理想的棲息繁殖地,它還是跨國飛行鳥類的“驛站”,如白鶴等,具有重要的國際意義。
(6)高產(chǎn)能的自然農(nóng)業(yè)經(jīng)濟作物
扎龍濕地植物資源豐富,纖維植物有蘆葦、三棱草、香蒲、尋麻等;食料植物有羊草、堿蓬、萎菱草、鳳毛菊、牛鞭草、浮萍、眼子菜等;藥用植物有香蒲、眼子菜、防風等;食用植物有菱、水芹等生物產(chǎn)品。特別是蘆葦經(jīng)濟效益最大,一般年份產(chǎn)葦10萬t,每噸葦可造紙500kg,相當于2m3木材。10萬t蘆葦可相當于20萬m3木材,相當于400hm2的森林。用材林需20年伐一次,周期較長,而蘆葦則一年可收割一次,經(jīng)濟效益巨大,例如:用于紡織,1.0t的蘆葦可代替250kg棉花,再加入15%的尼龍,可織出3300尺棉綸。濕地還盛產(chǎn)魚,最高年份產(chǎn)量達4000多t。
目前全世界約有濕地51 400萬hm2,加拿大濕地面積約有12 700萬hm2占全世界濕地面積的24%,居世界首位;美國11 000萬hm2,列其二。中國也是世界上濕地生物多樣性最豐富的國家之一,共有濕地面積6590多萬hm2,居俄羅斯之后,世界第四,亞洲第一。由于扎龍濕地生態(tài)系統(tǒng)已非自然狀態(tài),它的水資源的補給依靠天然降水和人工工程補給。依據(jù)世界濕地的評價標準,從它的直接利用價值,即從濕地派生出來的有形的相關產(chǎn)品和效益,像食物、原料和娛樂用途;間接利用價值,即可以看作是服務,由于濕地的存在,例如,通過調(diào)節(jié)洪水,而使已有的財產(chǎn)受到保護;潛在利用價值,濕地的可利用性不確定;非利用價值,即與濕地的基本屬性有關,其價值是由特殊利益相關的群體(當?shù)鼐用?、農(nóng)民、區(qū)內(nèi)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村屯等利益相關者)所賦予的。還有它的管理成本支出等方面綜合分析:按其完整的,以效益明顯的扎龍濕地核心區(qū)+緩沖區(qū)面積共13.70萬hm2計算范圍。根據(jù)該濕地自然特征、完整性等方面分析得出:每公頃的價值按國際濕地評價標準價值 19 580 美 元/hm2的 50%, 扎 龍 濕 地 為9790美元/hm2,計算得出扎龍濕地價值為134 123萬美元,折合人民幣1 005 922.5萬元人民幣(按美元與人民幣比價為1∶7.5計算)。
濕地應具備一個完整自然生態(tài)系統(tǒng),但扎龍濕地保護區(qū)內(nèi)土地、沼澤資源已發(fā)生明顯變化。黑龍江省水利水電勘測設研究院會同松遼委水文局、黑龍江省水利廳水政水資源處,采用美國陸地衛(wèi)星影像,分析解譯了1986年以來豐、平、枯水年,及2001年、2002年補水年份的濕地圖像,編制的《扎龍國家級自然保護區(qū)土地利用遙感動態(tài)分析報告》確認了扎龍保護區(qū)已形成7種土地類型。耕地,面積在24萬~26萬hm2之間波動,絕大部分為中低產(chǎn)田;居民地,現(xiàn)有居民地面積2.0萬hm2,1999年增加到2.06萬hm2;湖泊水庫,包括,東升水庫、克欽湖、得龍泡等,枯水年份降雨少,旱情嚴重,東升水庫等一些大型水庫、湖泡接近死水位或干枯;草地,草地面積呈略減趨勢;鹽堿地,鹽堿地總體上呈增加趨勢;蘆葦沼澤,面積之間變化較大。從遙感解譯圖像可以看出,1998—2002年該區(qū)沼澤破碎化程度加劇。
烏裕爾河、雙陽河為扎龍濕地自然補給水源,據(jù)有關資料統(tǒng)計,烏裕爾河龍安橋以下入境水量,50—60年代的年平均水量近5億m3;70年代后,年平均來水量僅有2.024億m3,80—90年代烏裕爾河中上游依安以上河段修建大小攔蓄水工程近70~80座,攔蓄水量達3億m3。特別是1994年雙陽河修建依龍水庫,攔截全部進入扎龍來水。除大豐水期能接納部分上游退水,平、枯年份只能接納降雨和引水工程的補給水量。濕地水位嚴重下降,河流斷流、湖泡干枯、濕地面積減少一半以下。
由于水資源及補給水源的短缺,扎龍濕地沒有足夠的生態(tài)用水,致使?jié)竦氐纳鷳B(tài)環(huán)境惡化。松遼委1997—1998年在扎龍濕地的趙三亮子、東升水庫出水口、扎龍泡心、仙鶴湖泡心、克欽湖泡心布設5個水質(zhì)監(jiān)測斷面,從取樣分析結(jié)果來看,克欽湖、仙鶴湖、趙三亮子、扎龍泡水質(zhì)較差,超過三類標準參數(shù)有8個,占評價參數(shù)40%。綜合評價結(jié)果表明,扎龍濕地自然保護區(qū)水域五個斷面水質(zhì)污染比較嚴重,其中,克欽湖、仙鶴湖、趙三亮子的污染負荷比均在20%以上。其主要污染物為總磷、總氮、高錳酸鉀、總錳、氨氮。污 染 分 擔 率 分 別 為 29.4%、12.7%、7.4%、6.7%、5.9%[4]。
扎龍濕地在20世紀60年代,烏裕爾河、雙陽河流域下游濕地面積有260多萬hm2,大多數(shù)連成一片。由于水的缺乏,植被的嚴重退化,部分濕地出現(xiàn)裸露,人工挖土、農(nóng)業(yè)的開墾使?jié)竦刈兯锘蚝堤铮瑵竦氐乃参飭适Я松姝h(huán)境,加劇了植被類型的滅失;從蘆葦或濕草甸直接過渡到耕地,喪失了原來的水平或垂直結(jié)構(gòu);魚類種類、數(shù)量的下降,致使生物鏈的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)變得簡單,一些鳥類正在該地區(qū)逐步消失;沙化地和堿斑地大量出現(xiàn),致使扎龍保護區(qū)內(nèi)40%的草原已無草可打;葦塘由于缺水,處于長期蘆葦和茅草過渡類型,經(jīng)濟價值低;在草原植被中,中草藥材包括珍貴藥材有幾十種,如防風、龍膽草、柴胡、知母、黃芩、玉竹、甘草等目前已很少,歷史上龍膽草產(chǎn)量很高,到20世紀80年代中期已基本絕跡。鳥類資源數(shù)量減少,70年代中期,扎龍濕地鳥類十分豐富,鳥卵和水禽是當?shù)鼐用竦母笔硜碓矗粋€農(nóng)民撐船下蘆葦塘半天就可撿半船卵(約1000~2000枚),多數(shù)農(nóng)家腌制1~2缸鳥蛋;80年代中期,多種鷺類水禽群巢區(qū)域有5處,飛翔時鋪天蓋地,每年在扎龍繁殖鳥類近10種,到90年代,鳥類數(shù)量急劇減少了80%。2005年最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,扎龍濕地丹頂鶴的數(shù)量和其它水鳥的數(shù)量、種類都處在下降的狀態(tài)。2001年6月、8月和10月,扎龍保護區(qū)三次燃起大火,吞沒了近1.33萬hm2的蘆葦?shù)兀?005年春季過火面積達10.0hm2,使?jié)竦厝敇I(yè)造成嚴重經(jīng)濟損失,特別是對野生鳥類珍禽和鶴類、魚類棲息和生存環(huán)境構(gòu)成嚴重威脅,濕地的生態(tài)環(huán)境趨于嚴重惡化。
扎龍自然保護區(qū)50年來人口增長近10倍,核心區(qū)內(nèi)10個自然屯在20世紀50年代末只有500多人,到目前已發(fā)展到3800多人,緩沖區(qū)人口已達25 300人。使人均占有資源比例急劇下降,為增加收入,無限的開發(fā)濕地,出現(xiàn)人鳥爭地,人鳥爭食的局面,人為的活動干擾和大型開發(fā)活動得不到有效控制,適合鳥類繁殖棲息空間日趨減少,原始的濕地景觀正在被農(nóng)業(yè)景觀和人文景觀所取代。
扎龍濕地不是一個獨立的流域或區(qū)域,它的形成、發(fā)展及生存與烏雙流域水資源的開發(fā)利用緊密相關,與流域內(nèi)的社會經(jīng)濟發(fā)展及自然環(huán)境的變化密不可分。扎龍濕地的生存重大問題之一,必須有穩(wěn)定的補給水源,有水皆活。分析扎龍濕地區(qū)域的供需及可用水量的平衡是關鍵點。
4.1.1 扎龍濕地供水量分析
從扎龍濕地的地表水來源分析,扎龍濕地地表水資源有大氣降水、烏裕爾河和雙陽河來水、回歸水和周邊坡水徑流。維系濕地生存的的水資源主要是烏裕爾河來水和大氣降水。扎龍濕地年降水量為407mm,折合水量8.55億m3(以21.0萬hm2計),大部分耗于蒸發(fā)和滲漏。烏裕爾河流域來水量按龍安橋站實測系列分析(集水面積132.50萬hm2),多年平均徑流量為3.02億 m3,75%的徑流量1.66億m3。考慮雙陽河及當?shù)貜搅?,多年來水總?.95億m3,75%的來水量為1.82億m3,90%的來水量為1.10億m3。
4.1.2 扎龍濕地需水量分析
扎龍濕地的水量消耗和運移主要包括濕地內(nèi)的水面蒸發(fā)、蘆葦?shù)戎参锏娜~面蒸發(fā)、地表的陸面的蒸發(fā)、地表水向地下滲透補給以及由濱州鐵路南及連環(huán)湖泄水。濕地分析主要考慮歷史和現(xiàn)狀,要以維持最佳生態(tài)環(huán)境所需最小水量作為需水量分析的約束條件。按照天然情況下進入扎龍濕地的水量估算濕地面積,平水年4.4萬hm2,枯水年為1.60萬hm2。烏裕爾河用水量包括農(nóng)業(yè)灌溉和城鎮(zhèn)用水兩部分,年用水量為1.88億m3,按照供需原則預測,近期(2020年)及遠期(2030年)平水年(P=50%)總需水量分別為2.22億m3和2.79億m3,枯水年(P=75%)分別為1.86億 m3和2.46億 m3。
4.1.3 扎龍濕地可供水量分析
扎龍濕地的來水量主要有烏雙流域徑流和中引工程供水。自2002年始,中引工程是扎龍濕地主要供水水源。按照中引工程設計,近期配套后,分配給東升水庫以下濕地和農(nóng)田灌溉水量為2.0億m3,其中1.2億~1.6億 m3為濕地用水。尼爾基水利樞紐建成后,2015年水平年通過北、中引分配給濕地用水可達5.6億m3,除給大慶和連環(huán)湖一部分水外,約有3.3億m3為扎龍濕地用水。根據(jù)水資源承載能力分析,平水年(P=50%)北、中引可為濕地補水5.6億m3,其中可考慮分配給扎龍濕地3.2億m3,枯水年分配給扎龍濕地2.24億m3。烏裕爾河流域水量平衡以龍安橋為控制斷面,扣除流域上游用水、損失、下游河道、濕地調(diào)蓄水量和塔哈河分流后的剩余水量,即為扎龍濕地的可用水量。烏裕爾河近遠期90%的枯水年已沒有余水,雙陽河流域平枯水年均無余水。扎龍濕地的可供水量如表1。
表1 扎龍濕地可供水量 億m3
4.1.4 供水效果分析
以上可供水量作為扎龍濕地的水資源量,初步估算濕地枯水年,近遠期均為1.50萬hm2。綜合上述分析,天然狀態(tài)特枯水年(P=95%)近期、遠期均為1.10萬hm2,現(xiàn)狀則基本處于干涸狀態(tài),補水后面積與天然狀態(tài)相比增加110%~38%。
扎龍濕地上游的東升水庫總庫容1.24億m3,雙陽河水庫總庫容2.98億m3;濕地的北部建有中部引嫩工程,設計引水能力每年10.1億m3;濕地西部和東部分別建有八、九和六支干供水及排水等工程。中部引嫩工程1994年擴建后干渠設計引水量80.0m3/s,進水閘按遠景110.0m3/s修建,設計引水流量10.1億m3,現(xiàn)狀多年平均引水量5.0億 m3,其中,農(nóng)業(yè)及連環(huán)湖濕地供水2.2億m3,工業(yè)及生活供水2.5億~2.6億 m3。上述工程對天然徑流及洪水起到了一定的調(diào)節(jié)作用,也為濕地補水創(chuàng)造了條件[5]。充分挖掘現(xiàn)有工程潛力,科學調(diào)度,優(yōu)化配置水資源,就能有效緩解扎龍濕地近期水資源供需矛盾。目前大慶工業(yè)及生活用水量和齊齊哈爾江東灌區(qū)、林甸東升水庫的農(nóng)田用水均未達到規(guī)劃用量。應研究通過對中引水資源的合理調(diào)度,結(jié)合水資源的優(yōu)化配置,分析中引能調(diào)配多少水量可提供給扎龍濕地用水。而中引工程原塔哈進水閘、趙三閘、周三橋等工程設施達不到渠道設計引水量10.1億m3的要求,成為供水瓶頸,急需工程改建后,從根本上解決扎龍濕地水資源優(yōu)化配置問題。
扎龍濕地是動植物的樂園、也是人類生活密切相關區(qū)域,人類無節(jié)制的過度開發(fā),改變了原有濕地自然狀態(tài),使其動植物的生存環(huán)境發(fā)生了根本改變,珍稀動植物面臨生死境地,有些已經(jīng)滅絕。如延續(xù)下去我們?nèi)祟愐矊⒃馐苌劳{。要使扎龍濕地恢復原貌和生機,還要靠人類自己。
4.3.1 建立長效有償補水機制
水是萬物生存的源泉,水是商品,今天國人皆知并認可。2001年扎龍濕地三次大火,給濕地生態(tài)環(huán)境以重創(chuàng),2002年5月中引管理處向扎龍濕地首年補水3.5億m3,近年來已向扎龍濕地補水20多億m3,使?jié)竦孛娣e目前1.30萬hm2恢復到6.50萬hm2。扎龍濕地供水水費近2000多萬元人民幣。有關部門僅給中引企業(yè)300萬元象征性水費。僅占應付水費的15%。一噸水僅1角5分錢,僅能購買一瓶的礦泉水量的15%。超低的水費價格加重了中部引嫩工程管理處企業(yè)的經(jīng)濟負擔,加重了成本支出,運行費用、維修費用入不抵出。黑龍江省中部引嫩工程管理處為扎龍濕地的恢復做出貢獻。生態(tài)有償補水問題,就是生態(tài)補水“誰買單”,已引起國家有關部門的重視。國家水利部、松遼流域委員會、黑龍江省水利廳多次組織專家和學者考察研究,提出補水方案;中國科學院濕地研究部門和清華大學等高等學府的博士、教授也在研究濕地的生存問題。生態(tài)用水補償問題已引起方方面面的高度重視,并向國家呈報生態(tài)補水方案。2007年9月2日由聯(lián)合國環(huán)境署/全球環(huán)境基金(UNP/GEF)白鶴項目在中國項目組主持下在長春召開,包括中科院和鳥類及濕地研究機構(gòu)的院士、博士教授、相關大學、松遼委、黑蒙吉三省林業(yè)、水利廳等44位領導,重點研究黑龍江扎龍、內(nèi)蒙科爾沁、吉林向海國家級濕地的保護問題;這是中國研究鳥類、濕地最高權威會議。也在積極呼吁濕地的保護與盡快建立水生態(tài)環(huán)境的補償機制。
4.3.2 統(tǒng)籌規(guī)劃、制定法規(guī)、保護濕地
“生態(tài)興則文明興,生態(tài)衰則文明衰。”2013年5月24日,習近平在主持中共中央政治局第六次集體學習時指出:“生態(tài)環(huán)境保護是功在當代、利在千秋的事業(yè)。”這充分表明國家對資源、生態(tài)環(huán)境的管理,將進一步法制化,使資源、生態(tài)環(huán)境的管理更加科學,使人和自然的關系更加和諧。這為我國的資源合理分配、生態(tài)環(huán)境的補償保護提供了權威的立法依據(jù)。濕地生態(tài)系統(tǒng)繁雜、縱橫交錯涉及多學科,濕地保護涉及多部門行政職能,建議成立統(tǒng)一、相關部門參加的具有權威的領導機構(gòu)或委員會;編制扎龍濕地保護區(qū)域規(guī)劃、頒布扎龍濕地保區(qū)管理條例;盡快實施扎龍濕地核心區(qū)移民,還鳥類、動植物土地和家園,還鳥類以生存的空間;還濕地水權、土地權;統(tǒng)籌兼顧,加強保護區(qū)保護研究,統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度;開展?jié)竦厣鷳B(tài)觀測的科學研究,從源頭上治理污染,設定污染預警機制,不斷提升扎龍濕地水環(huán)境質(zhì)量;開展宣傳教育,大力宣傳愛鳥、愛鶴、愛濕地意義;使人們自覺樹立保護生態(tài)環(huán)境,保護濕地、保護珍稀鳥類就是保護自己的意識;科學地建立扎龍濕地生態(tài)旅游容量限度指標;對破壞濕地植被等生態(tài)環(huán)境和私自捕殺受保護珍禽鳥類的責任者,要依法嚴懲。
[1]馬鐵民.扎龍濕地生態(tài)系統(tǒng)需水量研究[D].南京:河海大學,2004.
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