吉林省西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況變化調(diào)查與評估

李昂 王媛 徐國梅

摘要：指出了隨著社會與經(jīng)濟的發(fā)展、人口的增長，人類為滿足自身生存與發(fā)展的需求高強度的開發(fā)和利用資源。以吉林省西部向海保護(hù)區(qū)為例，探討了保護(hù)區(qū)周邊土地利用類型的變化，生態(tài)服務(wù)功能受到的影響。分析了該區(qū)域存在土地沙化、土壤鹽清化、水資源短缺等問題。因此，提出了科學(xué)合理地開發(fā)自然資源，保護(hù)、恢復(fù)和可持續(xù)地利用本區(qū)域的生態(tài)資源已成為當(dāng)務(wù)之急。

關(guān)鍵詞：遙感調(diào)查;土地利用;生態(tài)系統(tǒng)

中圖分類號：X826 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9944（2020）4-0005-03

1 研究背景

為更好地滿足國家發(fā)展的戰(zhàn)略需求，了解和掌握吉林省生態(tài)狀況時空變化規(guī)律，找出吉林省生態(tài)問題和生態(tài)變化主要原因，研究基于遙感調(diào)查評估和分析，提出了相應(yīng)的對策和建議。以《全國生態(tài)保護(hù)“十三五”規(guī)劃綱要》為指導(dǎo)，以協(xié)調(diào)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與社會經(jīng)濟發(fā)展為出發(fā)點，圍繞吉林省發(fā)展戰(zhàn)略和生態(tài)保護(hù)監(jiān)管的需求，充分依托吉林省生態(tài)環(huán)境10年（2000～2010年）變化遙感調(diào)查與評估的工作研究成果，結(jié)合該省實際情況，實現(xiàn)對吉林省西部地區(qū)典型自然保護(hù)區(qū)近5年（2010～2015年）生態(tài)系統(tǒng)格局、服務(wù)功能等變化特征的分析與評估，進(jìn)而綜合評估吉林省西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況，從而為生態(tài)文明建設(shè)與生態(tài)保護(hù)工作的可持續(xù)發(fā)展提供決策依據(jù)。

2 研究區(qū)域

研究區(qū)域以向海國家級自然保護(hù)區(qū)為典型區(qū)，其地理位置位于吉林省西部通榆縣境內(nèi)，科爾沁草原中部，西與內(nèi)蒙古科右中旗接壤，北與洮南市相鄰。地理坐標(biāo)為44°55′～45°09′N，122°05′～122°31′E[1]，保護(hù)區(qū)南部有霍林河貫穿東西，中部有額穆泰河流進(jìn)濕地，北部引洮兒河水注入水庫。向海地處內(nèi)蒙古高原和東北平原的過渡地帶，地貌以沙化和鹽潰化的平原為特征。向海自然保護(hù)區(qū)野生動植物資源豐富，尤其是珍瀕危鳥類種群數(shù)量相對較多[2]。其中列入國家一級保護(hù)動物的鳥類有42種。因此，向海自然保護(hù)區(qū)在吉林省乃至中國在生物多樣性和濕地環(huán)境保護(hù)方面，起到了十分重要的作用[3]。

3 典型區(qū)生態(tài)狀況變化

3.1 土地利用類型變化分析

從土地利用類型上看，吉林省西部向海自然保護(hù)區(qū)主要以草原、濕地和耕地生態(tài)系統(tǒng)為主，占到了該區(qū)域85%以上，還有如林地、其他生態(tài)系統(tǒng)類型（主要是鹽堿地和沙地）也在該區(qū)域有少量分布，約占8%左右。人工用地在該區(qū)域面積占比不大（圖1、表1）。

從各類生態(tài)系統(tǒng)的分布上看，草地、耕地生態(tài)系統(tǒng)分布于吉林省向海保護(hù)區(qū)各處，其他類型的生態(tài)系統(tǒng)（如裸地和森林）也有少面積分布，濕地（主要是湖泊和沼澤）多分布在保護(hù)區(qū)中部和南部。

從時間上看，2000～2010年，向海自然保護(hù)區(qū)呈現(xiàn)平穩(wěn)變化的趨勢，草地、濕地、耕地以及其他生態(tài)系統(tǒng)（主要是裸地和鹽堿地）變化程度相對較大，其中草地、耕地及未利用地（主要是裸地和鹽堿地）分別同比增長了5.13%、5.00%和15.54%;濕地面積有所減少同比減少了20.69%。林地和人工用地10年間變化不大。

2010～2015年，向海保護(hù)區(qū)各類型生態(tài)系統(tǒng)均有顯著變化，其中草地、林地、人工表面和其他生態(tài)系統(tǒng)（主要是裸地和鹽堿地）同比減少了41.25%、47.05%、16.24%和34.5%;耕地和濕地（主要為湖泊與沼澤）面積有所增加，同比增長20.87%和72.32%。

對比2000～2010年西部向海保護(hù)區(qū)10年變化與2010～2015年的變化，由于近5年西部地區(qū)河湖連通工程的實施初顯成效，使得該地區(qū)湖泊與沼澤的面積均有顯著的增加趨勢;鹽堿地面積有所減少，但由于原來的鹽堿地土壤中存在某些可溶性毒性元素（如氟元素），可能對周邊草本植物存在一定的影響。另外，該區(qū)域的耕地（主要為旱地）面積近5年總體上呈現(xiàn)增加的趨勢。

3.2 生態(tài)服務(wù)功能狀況

吉林省西部向海保護(hù)區(qū)以防風(fēng)固沙和生物多樣性維護(hù)功能為主要生態(tài)服務(wù)功能。其中生物多樣性維護(hù)功能主要以珍瀕危鳥類生物為主，如大鴇、東方白鶴、丹頂鶴國家級重點保護(hù)野生動物及蒙古黃榆等珍稀植物。

通過遙感影像和Arcgis軟件計算分析得到吉林省2015年防風(fēng)固沙量分布。從吉林省全省防風(fēng)固沙生態(tài)服務(wù)功能的分布來看，西部向海保護(hù)區(qū)防風(fēng)固沙量高于吉林省西部區(qū)域防風(fēng)固沙量的平均水平，表明該區(qū)域生態(tài)環(huán)境相對較好，抗干擾能力較強。但由于近年來向海保護(hù)區(qū)周邊地區(qū)存在過度墾殖和放牧的情況，導(dǎo)致該區(qū)域生態(tài)環(huán)境逐漸惡化，草地植被類型逐年退化，防風(fēng)固沙生態(tài)功能呈現(xiàn)出下降的趨勢。

4 典型主要環(huán)境問題分析

2000～2010年該區(qū)域由于氣候干旱以及過度放牧和其他破壞環(huán)境的人類活動，向海自然保護(hù)區(qū)和周邊環(huán)境荒漠化程度加劇，同時造成了鳥類棲息地的破壞。通過吉林省生態(tài)十年典型保護(hù)區(qū)土地沙化數(shù)據(jù)和未利用地的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，該區(qū)域土地沙化呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢;而林地、草地和水體均有不同程度的減少。向海保護(hù)區(qū)植被結(jié)構(gòu)和功能的退化，使得該地區(qū)珍稀鳥類的棲息環(huán)境遭到了嚴(yán)重的破壞，生物多樣性保護(hù)面臨著嚴(yán)重的威脅。該區(qū)域作為吉林省乃至整個東北亞地區(qū)珍稀鳥類遷徙、經(jīng)停的地區(qū)，由于人類活動的加劇面積已經(jīng)有所減少，多處核心區(qū)生態(tài)服務(wù)功能呈現(xiàn)大面積退化的趨勢。

由于吉林省西部向海保護(hù)區(qū)在自然環(huán)境保護(hù)和生態(tài)服務(wù)功能維護(hù)等方面發(fā)揮著重要作用，加之近年來人類活動的不斷加劇，導(dǎo)致保護(hù)區(qū)及其周邊環(huán)境問題凸顯。

（1）草原退化（過度放牧和開墾）。長期以來，草地生態(tài)功能及綜合經(jīng)濟價值未受到重視，保護(hù)區(qū)周邊環(huán)境沒有得到有效的保護(hù)，保護(hù)區(qū)內(nèi)仍存在居民過度放牧和房屋建設(shè)活動的情況存在，導(dǎo)致該區(qū)域草場資源嚴(yán)重退化，沼澤、濕地面積萎縮，已經(jīng)嚴(yán)重影響到該區(qū)域的生態(tài)服務(wù)功能，同時對鳥類的生境造成了嚴(yán)重破壞。

（2）水資源短缺（地表、地下水位下降）。向海保護(hù)區(qū)濕地內(nèi)擁有大小沼澤20余處，其中相當(dāng)一部分是由霍林河等淡水匯人而成。但由于近年來該區(qū)域的持續(xù)干旱，雨量不充足，致使該區(qū)域由于氣溫的升高而使?jié)竦卣舭l(fā)量呈現(xiàn)出增加的趨勢，從而加快了濕地水資源的減少。

（3）鹽漬化和土地沙化。由于該區(qū)域濕地的減少，地下水位下降，加之氣候干旱使得部分濕地發(fā)生變化。通過2000～2010年濕地面積變化來看，10年間向海保護(hù)區(qū)濕地占比由原來的19.98%下降至15.85%，下降幅度達(dá)到了20%。這一現(xiàn)實問題不僅影響了區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境，也使當(dāng)?shù)夭輬鲑Y源大幅度減少，已成為該區(qū)域重要的生態(tài)環(huán)境問題。

2010～2015年吉林省西部地區(qū)河湖連通工程的實施，將霍林河等流域的淡水資源引至西部干旱區(qū)的湖泊中進(jìn)行蓄存，使得該區(qū)域水域和濕地面積較2000年相比有所增加，區(qū)域水資源短缺的問題得到一定程度的緩解。但由于工程實施過程中重湖泡水面的恢復(fù)，輕生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的做法，使得新建和擴建河道形成的有毒有害物質(zhì)下滲到河道中，造成水體內(nèi)生物大量死亡，水質(zhì)狀況變差。而導(dǎo)致這種情況的主要原因是土壤和底泥中的可溶性氟化物和重金屬物質(zhì)的超標(biāo)。由于吉林西部地區(qū)是蘇打鹽堿地區(qū)，水土物質(zhì)成分較復(fù)雜，而對草地和濕地脅迫相對較大的是水體中離子交換能力較差、難以沉降固定、污染持久積累的硫酸鹽和天然毒性物質(zhì)氟化物。此外，高濃度的重金屬物質(zhì)也會對濕地水環(huán)境產(chǎn)生一定程度的影響[4]。

從吉林省發(fā)展?fàn)顩r上看，整個吉林省西部主要以農(nóng)業(yè)為主，對自然資源的依賴程度仍然很高，粗放式發(fā)展觀念相對較深，工業(yè)基礎(chǔ)也很薄弱。近年來環(huán)境的破壞，資源的過度利用對整個保護(hù)區(qū)乃至西部區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展業(yè)已構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。

5 對策與措施

人類開發(fā)活動、保護(hù)區(qū)及周邊基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與環(huán)境監(jiān)督管理中存在的問題是影響區(qū)域資源發(fā)揮有效保護(hù)作用的重要因素。在落實生態(tài)保護(hù)政策和措施的過程中，應(yīng)重點從以下幾個方面開展工作。

（1）加大退耕還濕的力度;同時適度合理的利用草場資源，嚴(yán)禁過度放牧和其他破壞草場、濕地環(huán)境的人類開發(fā)活動。合理放牧不是禁止放牧，而是在環(huán)境容量、草場資源量能夠滿足當(dāng)?shù)卮迕竦暮侠硇枨?，同時以不破壞自然環(huán)境和鳥類棲息環(huán)境為前提的資源利用，實現(xiàn)發(fā)展和保護(hù)環(huán)境的供需平衡。

（2）科學(xué)實施保護(hù)區(qū)及周邊區(qū)域水利工程建設(shè);向海保護(hù)區(qū)的水源來自于挑兒河、霍林河等河流引水工程。根據(jù)各河流的水文、水量特征，做好區(qū)域水資源優(yōu)化配置以及基準(zhǔn)年水資源供水預(yù)測、蓄水預(yù)測，在合理分析和綜合規(guī)劃水資源配置的基礎(chǔ)上，做好各部門規(guī)劃上的銜接，改善區(qū)域濕地環(huán)境和水環(huán)境，促進(jìn)野生動植物的繁衍生息。另外，加強對保護(hù)區(qū)周邊環(huán)境的監(jiān)管力度，阻止草地、濕地向農(nóng)用地、建設(shè)用地及裸地的轉(zhuǎn)變，通過2015年的數(shù)據(jù)可以看出，向海保護(hù)區(qū)內(nèi)濕地恢復(fù)已初見成效。

（3）適度發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟，促進(jìn)當(dāng)?shù)芈糜谓?jīng)濟的發(fā)展。強化保護(hù)區(qū)管理，提高管理人員及游客的素質(zhì)，擴大宣傳及教育工作，打造綠色生態(tài)景觀;提升環(huán)境保護(hù)意識，可以面向公眾開展主題教育活動;加強對旅游人數(shù)的管理，科學(xué)規(guī)劃旅行線路，真正實現(xiàn)區(qū)域環(huán)境的改善。

參考文獻(xiàn)：

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[4]董建偉，楊軍梳，楊衛(wèi)平，等.吉林西部河湖連通需解決的主要生態(tài)環(huán)境問題[J].中國水利，2014（22）：26～30.

收稿日期：2019-12-17

基金項目：吉林省環(huán)境保護(hù)廳基礎(chǔ)科研課題（編號;201704）

作者簡介：李昂（1986-），男，工程師，研究方向為生態(tài)環(huán)境與遙感。