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《湿地2006,静静的湿地》

类型:爱情 喜剧 战争 其它 2009 

主演:白种元 权俞利 朴成奎 李章宇 

导演:罗暎锡 朴贤勇 

剧情简介

湿地的种类有哪些?

天然湿地

(一)海洋/海岸湿地

A --- 永久性浅海水域:多数情况下低潮时水位低于6m,包括海湾和海峡。

B --- 海草层:包括潮下藻类、海草、热带海草植物生长区。

C --- 珊瑚礁:珊瑚礁及其邻近水域。

D --- 岩石性海岸:包括近海岩石性岛屿、海边峭壁。

E --- 沙滩、砾石与卵石滩:包括滨海沙洲、海岬以及沙岛;沙丘及丘间沼泽。

F --- 河口水域:河口水域和河口三角洲水域。

G --- 滩涂:潮间带泥滩、沙滩和海岸其他咸水沼泽。

H --- 盐沼:包括滨海盐沼、盐化草甸。

I --- 潮间带森林湿地:包括红树林沼泽和海岸淡水沼泽森林。

J --- 咸水、碱水泻湖:有通道与海水相连的咸水、碱水泻湖。

K --- 海岸淡水湖:包括淡水三角洲泻湖。

ZK(a)-- 海滨岩溶洞穴水系:滨海岩洞穴。

(二)内陆湿地

L --- 永久性内陆三角洲:内陆河流三角洲。

M --- 永久性的河流:包括河流及其支流、溪流、瀑布。

N --- 时令河:季节性、间歇性、定期性的河流、溪流、瀑布。

O --- 湖泊:面积大于8hm2永久性淡水湖,包括大的牛轭湖。

P --- 时令湖:大于8hm2的季节性、间歇性的淡水湖;包括漫滩湖泊。

Q --- 盐湖:永久性的咸水、半咸水、碱水湖及其浅滩。

R --- 内陆盐沼:永久性的咸水、半咸水、碱水沼泽与泡沼。

Sp --- 时令碱、咸水盐沼:季节性、间歇性的咸水、半咸水、碱性沼泽、泡沼。

Ss --- 永久性的淡水草本沼泽、泡沼:草本沼泽及面积小于8hm2泡沼,无泥炭积累,大部分生长季节伴生浮水植物。

Tp --- 泛滥地:季节性、间歇性洪泛地,湿草甸和面积小于8hm2泡沼。

Ts --- 草本泥炭地:无林泥炭地、包括藓类泥炭地和草本泥炭地。

U --- 高山湿地:包括高山草甸、融雪形成的暂时性水域。

Va --- 苔原湿地:包括高山苔原、融雪形成的暂时性水域。

Vt --- 灌丛湿地:灌丛沼泽、灌丛为主的淡水沼泽,无泥炭积累。

W --- 淡水森林沼泽:包括淡水森林沼泽、季节泛滥森林沼泽、无泥炭积累的森林沼泽。

Xf --- 森林泥炭地:泥炭森林沼泽。

Xp --- 淡水泉及绿洲。

Y --- 地热湿地:温泉。

Zg --- 内陆岩溶洞穴水系:地下溶洞水系。

注:“漫滩”是一个宽泛的术语指一种或多种湿地类型,可能包括R、Ss、Ts、W、Xf、Xp或其他湿地类型的范例。漫滩的一些范例为季节性淹没草地(包括天然湿草地)、灌丛林地、林地和森林。漫滩湿地在此作为一种具体的湿地类型。

人工湿地

1 --- 水产池塘:例如鱼、虾养殖池塘。

2 --- 水塘:包括农用池塘、储水池塘,一般面积小于8hm2。

3 --- 灌溉地:包括灌溉渠系和稻田。

4 --- 农用泛洪湿地:季节性泛滥的农用地,包括集约管理或放牧的草地。

5 --- 盐田:晒盐池、采盐场等。

6 --- 蓄水区:水库、拦河坝、堤坝形成的一般大于8hm2得储水区。

7 --- 采掘区:积水取土坑、采矿地。

8 --- 废水处理场所:污水场、处理池、氧化池等。

9 --- 运河、排水渠:输水渠系。

Zk(c)-- 地下输水系统:人工管护的岩溶洞穴水系等。

【湿地定义】

由于湿地和水域、陆地之间没有明显边界,加上不同学科对湿地的研究重点不同,造成湿地的定义一直存在分歧。

国际湿地公约采用广义的湿地定义,指不问其为天然或人工、常久或暂时性的沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体,包括低潮时水深不超过六米的水域。这一定义包含狭义湿地的区域,有利于将狭义湿地及附近的水体、陆地形成一个整体,便于保护和管理。

湿地的研究活动则往往采用狭义定义。美国鱼类和野生生物保护机构于1979年在“美国的湿地深水栖息地的分类”一文中,重新给湿地作定义为:“陆地和水域的交汇处,水位接近或处于地表面,或有浅层积水,至少有一至几个以下特征:

(1)至少周期性地以水生植物为植物优势种;

(2)底层土主要是湿土;

(3)在每年的生长季节,底层有时被水淹没。”定义还指湖泊与湿地以低水位时水深2米处为界,按照这个湿地定义,世界湿地可以分成二十多个类型,这个定义目前被许多国家的湿地研究者接受。

湿地的水文条件是湿地属性的决定性因素。水的来源(如降水,地下水,潮汐,河流,湖泊等),水深,水流方式,以及淹水的持续期和频率决定了湿地的多样性。水对湿地土壤的发育有深刻的影响。湿地土壤通常称为湿土或水成土(Hydric Soil)。

编辑本段【湿地公约】

1971年2月2日,来自18个国家的代表在伊朗南部海滨小城拉姆萨尔签署了一个旨在保护和合理利用全球湿地的公约——《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》(Convention on Wetlands of International Importance Especially as Waterfowl Habitat ,简称《湿地公约》)。该公约于1975年12月21日正式生效,至2008年10月,有158 个缔约方。

编辑本段【国际重要湿地的标准】

《湿地公约》第二条规定,每个缔约方必须把本国至少1块湿地纳入《国际重要湿地名录》,且被纳入的湿地必须符合标准。

标准1:如果一块湿地包含适当生物地理区内一个自然或近自然湿地类型的一处具代表性的、稀有的或独特的范例,就应被认为具有国际重要意义。

标准2:如果一块湿地支持着易危、濒危或极度濒危物种或者受威胁的生态群落,就应被认为具有国际重要意义。

标准3:如果一块湿地支持着对维护一个特定生物地理区生物多样性具有重要意义的植物和/动物种群,就应被认为具有国际重要意义。

标准4:如果一块湿地在生命周期的某一关键阶段支持动植物种或在不利条件下对其提供庇护场所,就应被认为具有国际重要意义。

标准6:如果一块湿地定期栖息有一个水禽物种或亚种某一种群1%的个体,就应被认为具有国际重要意义。

标准7:如果一块湿地栖息着绝大部分本地鱼类亚种、种或科,其生命周期的各个阶段、种间和/或种群间的关系对湿地效益和/或价值具有代表性,并因此有助于全球生物多样性,就应被认为具有国际重要意义。

截至2008年,中国共有36块湿地加入《国际重要湿地名录》,可参看“中国国际重要湿地名录”

编辑本段【历届世界湿地日主题】

为了提高人们保护湿地的意识,1996年3月《湿地公约》常务委员会第19次会议决定,从1997年起,将每年的2月2日定为“世界湿地日”。每年开展纪念活动,每年有一个主题。从1997年以来历年湿地日的主题如下:

1997年世界湿地日的主题:湿地是生命之源(Wetlands : a Source of Life)

1998年世界湿地日的主题:湿地之水,水之湿地(Water for Wetlands, Wetlands for Water)

1999年世界湿地日的主题:人与湿地,息息相关(People and Wetlands :the Vital Link)

2000年世界湿地日的主题:珍惜我们共同的国际重要湿地(Celebrating Our Wetlands of International Importance)

2001年世界湿地日的主题:湿地世界——有待探索的世界(Wetlands World-A World to Discover)

2002年世界湿地日的主题:湿地:水、生命和文化(Wetlands : Water,Life,and Culture)

2003年世界湿地日的主题:没有湿地-就没有水(No Wetlands - No Water)

2004年世界湿地日的主题:从高山到海洋,湿地在为人类服务(From the Mountains to the Sea,Wetlands at Work for Us)

2005年世界湿地日的主题:湿地生物多样性和文化多样性(Culture and Biological Diversities of Wetlands)

2006年世界湿地日的主题:湿地与减贫(Wetland as a Tool in Poverty Alleviation)

2007年世界湿地日的主题:湿地与鱼类(Wetlands and Fisheries)

2008年世界湿地日的主题:健康的湿地,健康的人类(Healthy Wetland, Healthy People)

编辑本段【湿地概述】

湿地这一概念在狭义上一般被认为是陆地与水域之间的过渡地带;广义上则被定为地球上除海洋(水深6米以上)外的所有大面积水体。《国际湿地公约》对湿地的定义是广义定义。

按照广义定义湿地覆盖地球表面仅有6%,却为地球上20%的已知物种提供了生存环境,具有不可替代的生态功能,因此享有“地球之肾”的美誉。

中国湿地面积占世界湿地的10%,位居亚洲第一位,世界第四位。在中国境内,从寒温带到热带、从沿海到内陆、从平原到高原山区都有湿地分布,一个地区内常常有多种湿地类型,一种湿地类型又常常分布于多个地区。

中国1992年加入《湿地公约》,截至目前,列入国际重要湿地名录的湿地已达30处。其实中国独特的湿地何止30处,许多湿地因为养在深闺无人识,至今仍无人问津。

地球上有三大生态系统,即:森林、海洋、湿地。“湿地”,泛指暂时或长期覆盖水深不超过2米的低地、土壤充水较多的草甸、以及低潮时水深不过6米的沿海地区,包括各种咸水淡水沼泽地、湿草甸、湖泊、河流以及泛洪平原、河口三角洲、泥炭地、湖海滩涂、河边洼地或漫滩、湿草原等。按《国际湿地公约》定义,湿地系指不问其为天然或人工、常久或暂时之沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带,带有静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者,包括低潮时水深不超过6米的水域。

湿地是地球上具有多种独特功能的生态系统,它不仅为人类提供大量食物、原料和水资源,而且在维持生态平衡、保持生物多样性和珍稀物种资源以及涵养水源、蓄洪防旱、降解污染调节气候、补充地下水、控制土壤侵蚀等方面均起到重要作用。

湿地是位于陆生生态系统和水生生态系统之间的过渡性地带,在土壤浸泡在水中的特定环境下,生长着很多湿地的特征植物。湿地广泛分布于世界各地,拥有众多野生动植物资源,是重要的生态系统。很多珍稀水禽的繁殖和迁徙离不开湿地,因此湿地被称为“鸟类的乐园”。湿地强大的的生态净化作用,因而又有“地球之肾”的美名。在人口爆炸和经济发展的双重压力下,20世纪中后期大量湿地被改造成农田,加上过度的资源开发和污染,湿地面积大幅度缩小,湿地物种受到严重破坏。

湿地是地球上有着多功能的、富有生物多样性的生态系统,是人类最重要的生存环境之一。

湿地的类型多种多样,通常分为自然和人工两大类。自然湿地包括沼泽地、泥炭地、湖泊、河流、海滩和盐沼等,人工湿地主要有水稻田、水库、池塘等。据资料统计,全世界共有自然湿地855.8万平方公里,占陆地面积的6.4%。

编辑本段【湿地分类】

湿地基本分五大类

海域

潮下海域:低潮时水深不足6米的永久性无植物生长的浅水水域,包括海湾和海峡;潮下水生植被层,包括各种海草和热带海洋草甸;珊瑚礁。

潮间海域:多岩石的海滩,包括礁崖和岩滩;碎石海滩;潮间无植被的泥沙和盐碱滩;潮间有植被的沉积滩,包括大陆架上的红树林。

河口

潮下河口:河口水域即河口永久性水域和三角洲河口系统。

潮间河口:具有稀疏植物的潮间泥、沙或盐碱滩;潮间沼泽包括盐碱草甸、潮汐半盐水沼泽和淡水沼泽;潮间有林湿地包括红树林、聂帕榈和潮汐淡水沼泽林。

泻湖湿地:半咸至咸水湖,有一个或多个狭窄水道与海相同。

盐湖(内陆排水区):永久性和季节性的盐水或碱水湖泥滩和沼泽。

河流

永久性的河流:永久性的河流和溪流,包括瀑布;内陆三角洲。

暂时性的河流:季节性和间歇性流动的河流和溪流;河流洪泛平原,包括河滩,洪泛河谷和季节性泛洪草地。

湖泊

永久性的湖泊:永久性的淡水湖(8k㎡以上),包括遭季节性或间歇性淹没的湖滨;永久性的淡水池塘(8k㎡以上)。

季节性的湖泊:季节性淡水湖(8k㎡以上),包括洪泛平原湖。

人工水面

如水库、池塘、水稻田等属于广义湿地,得到湿地公约的认可。

湿地公约的湿地分类

编辑本段【湿地功能】

湿地的功能是多方面的,它可作为直接利用的水源或补充地下水,又能有效控制洪水和防止土壤沙化,还能滞留沉积物、有毒物、营养物质,从而改善环境污染;它能以有机质的形式储存碳元素,减少温室效应,保护海岸不受风浪侵蚀,提供清洁方便的运输方式……它因有如此众金而有益的功能而被人们称为“地球之肾”。湿地还是众多植物、动物特别是水禽生长的乐园,同时又向人类提供食物(水产品、禽畜产品、谷物)、能源(水能、泥炭、薪柴)、原材料(芦苇、木材、药用植物)和旅游场所,是人类赖以生存和持续发展的重要基础。

物质生产功能

湿地具有强大的物质生产功能,它蕴藏着丰富的动植物资源。七里海沼泽湿地是天津沿海地区的重要饵料基地和初级生产力来源。据初步调查,七里海在20世纪70年代以前,水生、湿生植物群落100多种,其中具有生态价值的约40种。哺乳动物约10种,鱼蟹类30余种。芦苇作为七里海湿地最典型的植物,苇地面积达7186公顷,具有很高的经济价值和生态价值,不仅是重要的造纸工业原料,又是农业、盐业、渔业、养殖业、编织业的重要生产资料,还能起到防风抗洪、改善环境、改良土壤、净化水质、防治污染、调节生态平衡的作用。另外,七里海可利用水面达10000亩,年产河蟹2000吨,是著名的七里海河蟹的产地。

大气组分调节功能

湿地内丰富的植物群落,能够吸收大量的二氧化碳气体,并放出氧气,湿地中的一些植物还具有吸收空气中有害气体的功能,能有效调节大气组分。但同时也必须注意到,湿地生境也会排放出甲烷、氨气等温室气体。沼泽有很大的生物生产效能,植物在有机质形成过程中,不断吸收CO2和其他气体,特别是一些有害的气体。沼泽地上的氧气则很少消耗于死亡植物残体的分解。沼泽还能吸收空气中粉尘及携带的各种菌,从而起到净化空气的作用。另外,沼泽堆积物具有很大的吸附能力,污水或含重金属的工业废水,通过沼泽能吸附金属离子和有害成分。

水分调节功能

湿地在蓄水、调节河川径流、补给地下水和维持区域水平衡中发挥着重要作用,是蓄水防洪的天然“海绵”,在时空上可分配不均的降水,通过湿地的吞吐调节,避免水旱灾害。七里海湿地是天津滨海平原重要的蓄滞洪区,安全蓄洪深度3.5-4m。

沼泽湿地具有湿润气候、净化环境的功能,是生态系统的重要组成部分。其大部分发育在负地貌类型中,长期积水,生长了茂密的植物,其下根茎交织,残体堆积。潜育沼泽一般也有几十厘米的草根层。草根层疏松多孔,具有很强的持水能力,它能保持大于本身绝对干重3~15 倍的水量。不仅能储蓄大量水分,还能通过植物蒸腾和水分蒸发,把水分源源不断地送回大气中,从而增加了空气湿度,调节降水,在水的自然循环中起着良好的作用。据实验研究,一公顷的沼泽在生长季节可蒸发掉7415吨水分,可见其调节气候的巨大功能。

净化功能

沼泽湿地象天然的过滤器,它有助于减缓水流的速度,当含有毒物和杂质(农药、生活污水和工业排放物)的流水经过湿地时,流速减慢有利于毒物和杂质的沉淀和排除。一些湿地植物能有效地吸收水中的有毒物质,净化水质。

沼泽湿地能够分解、净化环境物,起到“排毒”、“解毒”的功能,因此被人们喻为“地球之肾”。假如没有了湿地,好比一个人被割去了肾脏。

如氮、磷、钾及其他一些有机物质,通过复杂的物理、化学变化被生物体贮存起来,或者通过生物的转移(如收割植物、捕鱼等)等途径,永久的脱离湿地,参与更大范围的循环。

沼泽湿地中有相当一部分的水生植物包括挺水性、浮水性和沉水性的植物,具有很强的清除毒物的能力,是毒物的克星。据测定,在湿地植物组织内富集的重金属浓度比周围水中的浓度高出10万倍以上。正因为如此,人们常常利用湿地植物的这一生态功能来净化污染物中的病 毒,有效的清除了污水中的“毒素”,达到净化水质的目的。

例如,水葫莲、香蒲和芦苇等被广泛地用来处理污水,用来吸收污水中浓度很高的重金属 镉、铜、锌等。在美国的佛罗里达州,有人作了如下试验,将废水排入河流之前,先让它流经一片柏树沼泽地(湿地中的一种),经过测定发现,大约有98%的氮和97%的磷被净化排除了,湿地惊人的清除污染物的能力由此可见一斑。在印度的卡尔库塔市,城内设有一座污水处理场,所有生活污水都排入东郊的人工湿地,其污水处理费用相当低,成为世界性的典范。

提供动物栖息地功能

湿地复杂多样的植物群落,为野生动物尤其是一些珍稀或濒危野生动物提供了良好的栖息地,是鸟类、两栖类动物的繁殖、栖息、迁徙、越冬的场所。

沼泽湿地特殊的自然环境虽有利于一些植物的生长,却不是哺乳动物种群的理想家园,只是鸟类能在这里获得特殊的享受。因为水草丛生的沼泽环境,为各种鸟类提供了丰富的食物来源和营巢、避敌的良好条件。

在湿地内常年栖息和出没的鸟类有天鹅、白鹳、鹈鹕、大雁、白鹭、苍鹰、浮鸥、银鸥、 燕鸥、苇莺、掠鸟等约200种。而且该湿地是西伯利亚和东北地区鸟类南迁越冬的中途站。

调节局部小气候

湿地水分通过蒸发成为水蒸汽,然后又以降水的形式降到周围地区,保持当地的湿度和降雨量,使宁河县成为天津市气候较为湿润的地区之一。

编辑本段【中国国家湿地公园名录】

1、杭州西溪国家湿地公园

2、江苏溱湖国家湿地公园

3、宁夏银川国家湿地公园

4、湖北省神农架大九湖国家湿地公园

5、湖南东江湖国家湿地公园

6、山东滕州滨湖国家湿地公园

7、广东星湖国家湿地公园

8、辽宁莲花湖国家湿地公园

编辑本段【国际主要湿地名录】

编辑本段阿尔巴尼亚(Albania)

布特林特(Butrint)

Karavasta 礁湖

斯库台湖(Lake Shkodra)及布纳河(River Buna)

编辑本段阿尔及利亚(Algeria)

Aulnaie de Aïn Khiar

Chott Aïn El Beïda

Chott de Zehrez Chergui

Chott de Zehrez Gharbi

Chott Ech Chergui

Chott El Beïdha – Hammam Essoukhna

Chott El Hodna

Chott Melghir

Chott Merrouane et Oued Khrouf

Chott Oum El Raneb

Chott Sidi Slimane

Chott Tinsilt

Complexe de zones humides de la plaine de Guerbes-Sanhadja

Dayet El Ferd

Garaet Annk Djemel et El Merhsel

Garaet El Taref

Garaet Guellif

Grotte karstique de Ghar Boumâaza

Gueltates Afilal

La Réserve Naturelle Lac des Oiseaux

La Vallée d'Iherir

Lac de Fetzara

Lac de Télamine

Le Cirque de Aïn Ouarka

Les Gueltates d'Issakarassene

Les Salines d'Arzew

Marais de la Macta

Marais de la Mekhada

Oasis de Moghrar et de Tiout

Oasis de Ouled Saïd

Oasis de Tamantit et Sid Ahmed Timmi

Oglat Ed Daïra 12/12/04 Nâama

Réserve Intégrale Lac El Mellah

Réserve Intégrale Lac Oubeïra

Réserve Intégrale Lac Tonga

Réserve Naturelle Lac de Béni-Bélaïd

Réserve Naturelle Lac de Réghaïa

Sebkha d'Oran

Sebkhet Bazer

Sebkhet El Hamiet

Sebkhet El Melah

Tourbière Lac Noir

编辑本段安提瓜和巴布达(Antigua And Barbuda)

Codrington 礁湖

编辑本段阿根廷(Argentina)

Bahía de Samborombón

Bañados del Río Dulce y Laguna de Mar Chiquita

Humedales Chaco

Jaaukanigás

Laguna Blanca

Laguna de Llancanelo MR

Laguna de los Pozuelos

Lagunas de Guanacache

Lagunas de Vilama

Lagunas y Esteros del Iberá

Parque Provincial El Tromen

Reserva Costa Atlantica de Tierra del Fuego

Reserva Ecológica Costanera Sur

Reserva Provincial Laguna Brava

Río Pilcomayo

编辑本段亚美尼亚(Armenia)

Arpi 湖

塞凡湖(Lake Sevan)

编辑本段澳大利亚(Australia)

Apsley 沼泽地

阿什莫尔礁群(Ashmore Reef)国家自然保护区

Banrock Station 湿地区

巴马森林(Barmah Forest)

Becher Point湿地

蓝湖(Blue Lake)

Bool & Hacks 礁湖

博灵格林湾(Bowling Green Bay)

巴伦角岛(Cape Barren Island)及东岸礁湖

Coongie 湖

珊瑚海保护区(Coral Sea Reserves) (Coringa-Herald、Lihou Reefs 及 Cays)

Corner Inlet

科堡半岛(Cobourg Peninsula)

Currawinya 湖

Edithvale-Seaford 湿地

八十哩滩 (Eighty-mile Beach)

伊利莎伯及米德尔顿珊瑚海洋国家自然保护区(Elizabeth and Middleton Reefs Marine National Nature Reserve)

Fivebough and Tuckerbil 沼泽

Forrestdale & Thomsons 湖

Ginini Flats Subalpine Bog Complex

吉普斯兰湖(Gippsland Lakes)

Great Sandy Strait (including Great Sandy Strait

编辑本段【湿地的人为破坏】

近几百年来,湿地遭到了严重破坏。虽说湿地干涸是自然进程的必然结果,但当前不少湿地的迅速消灭与人类不合理的经济活动有重大联系。

(1)土壤破坏是破坏湿地的一大因素。人类不合理使用土地,导致了土壤的酸化与其他形式的污染,这严重破坏了湿地内的生态环境;

(2)环境破坏。比如水污染、空气污染。这一类污染造成了水体营养化、石油泄漏污染等重大破坏,导致成千上万的水生物及鸟类的死亡;

(3)围湖、围海造田。这一类经济活动会直接地减少湿地面积。比如我国洞庭湖。当今地洞庭湖面积与几百年前的形成鲜明对比;

(4)河流改道。这一类工程虽说大大地对农业生产做出了贡献,也对防洪工作起到了巨大作用,但却影响了河流对湿地的水量补给作用。比如我国的一些河流截弯取直工程,就破坏了一些湖泊。

编辑本段【其他相关】

世界上最大的湿地是巴西中部马托格罗索州的潘塔纳尔沼泽地(Pantanal),面积达2500万公顷。

湿地与岩溶湿地概述

一、湿地与岩溶湿地的概念及主要特征

湿地与森林、海洋并称全球三大生态系统,也是地球表面独特而重要的、价值最高的生态系统,它与森林、草地、农田、海洋等生态系统共同维系着地球表层生物多样性和生态平衡,是功能不可替代的自然综合体,素有“地球之肾”之美称[1],具有涵养水源、净化水质(修复受污染水体)、调蓄洪水、控制土壤侵蚀、补充地下水、美化环境、调节气候和改善空气质量、维持碳循环和保护生物多样性等极为重要的生态功能[2,3]。因此,湿地具有巨大的经济、生态和社会效益,是实现可持续发展的重要基础。联合国环境署2002年的权威研究数据表明,1hm2湿地生态系统每年创造的价值高达1.4万美元,是热带雨林的7倍,是农田生态系统的160倍。

目前对湿地尚无统一定义。对湿地定义的差异主要源自于研究或保护的目的或着重点不同。最具有代表性的湿地定义是1979年美国鱼类和野生动物保护协会在《美国的湿地和深水生境分类》研究报告中给出的:“湿地是处于陆地生态系统和水生生态系统之间的转换区,通常其地下水位达到或接近地表,或者处于浅水淹覆状态……通常具有以下3个特征:① 地表长期受水淹或水浸;② 适应多水环境的水生植物;③ 基质以排水不良的水成土为主”[4]。该定义对湿地的内涵和特征作了比较科学的表述,但对湿地的边界(外延)定义较模糊,实际调查、操作难度较大。湿地的另一个具有代表性、目前在国际上较为公认的定义是在1971年发表的《湿地公约》中给出的,即“湿地系指天然或人工、长久或暂时性沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动、或为淡水、半咸水、咸水水体者,包括低潮时水深不超过6m的海域”[5]。该定义对湿地的外延进行了详细的描述,但缺乏对湿地的科学表述,通过枚举或人为地界定湿地的外延也是不完善和不科学的。因此,我们认为,对湿地的科学定义可将上述两者有机结合,概括为:“湿地是指介于水生和陆地生态系统之间过渡的地理综合体,通常位于多年平均最高洪水位以下,因常年或周期性受水淹或水浸而水分潴积或过度湿润,土层因长期或季节性水淹或水浸(排水不良)严重潜育化或饱水状态(包括形成嫌气性水成土壤或地下岩石中的饱水带)、正常情况下生长有高等水生或喜湿植物群落的地带,包括天然或人工、地表或地下的、长久或暂时性沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带”。其中,水域湿地的水深范围主要根据高等沉水和挺水植物的分布范围(与水下光照条件有关)来确定,不必机械地圈定一个具体的水深指标。

我国湿地类型复杂多样,分布广泛。不同地区湿地的性质、结构和生态特征、生态功能上有较大的差异。岩溶湿地是广泛分布在岩溶地区的一种特殊的湿地类型,包括岩溶湖泊、河流水系和沼泽地等。我国最著名的岩溶湿地有贵州的威宁草海、荔波鸳鸯湖、红枫湖、织金八步湖,包括纳帕海、滇池、抚仙湖、星云湖和杞麓湖等在内的云南规模较大的岩溶湖泊群,黔西和黔西南数量众多而单个面积较小的湖泊与沼泽湿地,以及广西桂林附近的湖泊与沼泽等。受岩溶地区特殊水土结构的影响,岩溶地区湿地具有以下明显不同于非岩溶地区湿地的主要特征:

1)规模小,多零星散布于岩溶峰丛洼(谷)地、峰林平原(盆地)中,以黔、桂和滇等省(区)最为发育,并以岩溶湖泊最为常见,其排列无一定方向,形状或呈圆形或椭圆形,有时也可呈长条形。除云南省境内的大型断陷型岩溶湖泊规模较大外,其余单个岩溶湖泊面积不大(一般在2km2以下),水体也较浅。我国最大的天然岩溶湖泊为贵州草海,其水域面积也仅约45km2。

2)数量少且稳定性较差。受岩溶地区特殊水土结构的影响,岩溶地区湿地主要分布于具备特定储(蓄)水机制或水文地质结构(条件)的地段,因此,湿地的数量少且大多数湿地处于一个暂时稳定的岩溶发育阶段;一旦岩溶水文地质情况发生改变,原有的湿地即不复存在,尤其是处于河流裂点上游、地下水位之上的积水洼地、壅塞湖泊等。

3)具相对隐蔽性。指岩溶地区特有,分布在地表以下,通常难以发现的岩溶地下湖泊、河流或其他水文洞穴系统。通常情况下,岩溶地区河流多表现为地表河、地下河(或集中径流带)交替出现或地表、地下岩溶湖泊共存的形式。

4)湿地土壤植被具特殊性。岩溶地区的湿地通常存留的时间较短、物质来源匮乏,形成的湿地土壤通常较薄、贫瘠,水、土壤与植被群落具有典型的富钙偏碱性岩溶地球化学背景;湿地土壤结构为下部红壤,上部为有机质和砂质碎屑物质含量较低而黏性较大的薄层沼泽土或湖泊沉积物。当沼泽土长期出露于水面以上时,易形成硬度较大的硬塑土。

5)湿地水文特征受岩溶水系统动态变化的影响明显,具有特殊的水土循环机制。

鉴于岩溶地区湿地的特殊性,以及其与非岩溶地区湿地在水文特征、水质、土壤和生物生态方面存在的本质差异,很有必要定义一种新的湿地类型以将其区别于其他湿地。2004年田昆在对云南纳帕海生态环境变化及驱动机制进行研究、2006年吴应科等在对广西会仙湿地考察后均曾使用了“岩溶湿地”的概念,但都没有给出岩溶湿地的具体定义[6,7];2006年澳大利亚环境保护署提出“岩溶湿地属于地下水湿地系统(underground wetland system)的一种,与地表水存在与否无关,其内通常发育有溶洞或地下河”,将岩溶湿地限制在地下水文系统内,但也没有给出具体的内涵;拉姆萨尔《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》(以下简称《湿地公约》)在分类系统中只列出了“喀斯特和其他地下水文系统”。因此,目前对岩溶湿地的认识局限在地下岩溶洞穴与水文系统的层面上。本研究首次将岩溶地区的湿地作为一个特殊的湿地类型单独列出,提出了“岩溶湿地(karst wetland)”的概念,即将“岩溶湿地”定义为“主要分布在岩溶地区(包括地表、地下),或以岩溶水为主要补给水源,具有岩溶地区特有的富钙偏碱性水土特征和典型岩溶水土循环演化机制,以喜钙耐碱的湿地生物群落为主或与喜钙耐碱的生物群落相互依存为特征的内陆湿地,包括岩溶地区地表或地下的湖泊、沼泽、河流或其他岩溶地下水文系统”。

二、湿地分类概述

湿地的分类是湿地研究的基础。由于学科领域和目标的不同,导致湿地分类标准不一,形成了许多不同的湿地分类系统,不同湿地分类系统缺乏可比性。总体上湿地的分类可归纳为综合分类和专业分类两类。在湿地综合分类中,目前普遍接受的是拉姆萨尔《湿地公约》的分类系统,即根据人类是否参与湿地的生态过程将湿地分为两大类群(自然湿地和人工湿地)3个大类(人工湿地、滨海湿地、内陆湿地)41个小类(表1-1),中国的湿地分类也属于此类(表1-2)[8]。对某一特有湿地类型的分类系统属于专业分类体系,目前有欧洲的泥炭地分类(Moore and Bellamy,1974),中国的泥炭沼泽分类(柴岫,1990;郎惠卿,1983),美国鱼类和野生生物署的湿地和深水栖息地分类、沼泽分类(牛焕光等,1985),美国东北部冰川遗迹区的淡水湿地分类(Golet and Larson,1974),美国冰川高原草原地区的天然池塘与湖泊分类(Shaw and Fredine,1956),佛罗里达森林湿地分类(Wharton,1976)等[9]。

表1-1 拉姆萨尔《湿地公约》分类系统

表1-2《中国湿地调查与监测技术规程》分类系统

目前湿地分类采用的分类标准常见的有成因分类法和特征分类法两大类[10]。特征分类法主要根据湿地的表观特征和内在的动力活动特征(具较多定量化成分)的不同来区别湿地。典型代表是Brinson于1993年提出的水文动力地貌学分类法,即把湿地的地貌、水文和水动力特征看成是湿地的3个同等重要的基本属性,将湿地依次按地貌位置属性分为河流地貌、凹地貌、海岸地貌和泥炭湿地四大湿地系统→根据湿地的水文特征(补给水源)分成降水补给、地表漫流补给和地下水补给等类型→按水动力特征分成垂直起伏流、无定向的水平流和双向水平流类。成因分类法是根据湿地成因来区别湿地。最具影响的是Cowardin于1979年提出的,即按成因分成海洋、河口、河流、湖泊和沼泽五大系统→按水文特征分成亚系统→根据占优势的植被生命形态和基底组成等湿地外貌特征把亚系统分成湿地类→按照植被的不同把湿地类细分成湿地亚类。国际上广泛使用的Ramsar湿地分类体系沿用了Cowardin分类体系的分类思想,也属于成因分类法。

对这两种分类方法的评述:前者(特征分类法)属于平行指标分类法,偏向定量分析,存在严谨性不足(如将泥炭湿地作为一种地貌属性显然不合适)、实用性较差(如垂直起伏流、无定向的水平流等无实际用途)和分类指标简单化(不能涵盖复杂多样的地貌、水动力形式)的缺点;后者属于分级分类方法,趋向成因定性描述,具有分类全面、易操作的优点,是目前被广泛接受的湿地分类方法,但在反映不同湿地间、不同湿地层次上特征的相似性方面有一定欠缺。

三、岩溶湿地分类体系

1.岩溶湿地的分类体系

岩溶湿地分类属于专业湿地分类。由于岩溶湿地生态系统的复杂性(湿地生态条件区域差异性、空间分布的广泛性和生态过程多变性等)以及对其研究的不足,目前还没有建立岩溶湿地的专业分类系统。

岩溶湿地分布于从地表到地下,从峰丛洼地、谷地到峰林平原的不同地貌单元,从连续水体(湖泊)到联系微弱的地下水文系统(包括承压水和深循环等复杂水文特征),各种湿地的内部结构(如土壤、植被群落类型等)、功能各不相同,因此,区分不同成因、不同层次上的那些具有均质性特征的岩溶湿地类型,建立一个完善、科学的岩溶湿地分类体系是十分必要的。

岩溶湿地分类标准的建立:以简明、适用和易于操作为原则,综合成因分类法和特征分类法的优点(如湿地水的补给源),采用分级分类方法。不同级别的分类依据(指标)既要考虑对湿地结构与功能的影响程度,又要突出反映岩溶湿地生态系统内部的本质特征差异(特殊性):① 以湿地的地貌(地表、地下)划分为两个类群(一级分类);② 以湿地成因(生境与形成机制)作为第一级分类依据;③ 根据对湿地生态系统的结构和性质的分析、研究,水是湿地形成、演化(生态过程)的主导因素,而排水不良的水成土壤和湿生或水生植被是其水文生态过程的必然结果,因此,按照水文特征(湿地水的补给源)→植物群落类型或基底底质的顺序分层次确定岩溶湿地的二、三级分类依据,最终建立岩溶湿地分类体系,以期为在不同的空间尺度上进行湿地编目与制图,开展岩溶湿地的科学研究、管理和开发提供科学依据。根据以上分类原则,将岩溶湿地划分为2个类群、7个一级分类、17个二级分类(表1-3)。

表1-3 岩溶湿地分类

续表

2.对岩溶湿地分类相关问题的说明

首先,地表岩溶湿地和地下岩溶湿地是基于岩溶地区具有典型的地表、地下“双层”水文地质结构,并且两者在地貌、生态结构和功能上差异明显的特点划分的;7个二级分类(分别属于地表和地下岩溶湿地)主要是依据湿地成因;三、四级分类综合考虑了湿地的成因、水文特征(包括水的来源)和地貌因素。

其次,湿地的成因与水文特征紧密相关。不同类型的湿地的成因、地形地貌在不同程度上决定或影响着湿地的水文特征。而水文特征不仅是岩溶湿地区别于其他湿地的重要指标,也是岩溶湿地分类的最重要依据。湿地生态系统有别于其他类型生态系统的突出标志是水分的盈余。而水的成因或来源是湿地起源和发生类型的重要指示因子,水的赋存方式和水文过程是主宰湿地生态系统运行机制的最重要的因子,其动力条件决定着湿地的基质或沉积物类型及空间分布规律,其深度和水质决定着湿地的植被类型和群落结构,甚至湿地的生态功能。可以说湿地的生态性质的所有体现皆与其水文特征密切相关。据此对地表、地下岩溶湿地进行三、四级或更进一步分类。

(1)地表岩溶湿地

1)溶蚀洼地型岩溶湖是指石灰岩溶蚀、侵蚀形成的岩溶洼地中积水形成的湖泊,有天然型、堰塞型和混合型岩溶湖泊等几种成因形式。堰塞型岩溶洼地型岩溶湖是由于洼(谷)地排泄口被岩溶崩塌、泥砂堵塞和滑坡等原因堵塞后积水成湖,以岩溶地表、地下河流转换处——伏流入口被堵塞后在上游形成湖泊最为常见,此类湖泊通常面积较小,以圆形、椭圆形或长条形为主。我国最有代表性的低纬度地区高原岩溶湖泊为贵州威宁草海,属于溶蚀、堰塞综合成因。

2)构造岩溶湖是由于地壳变动(包括地壳断裂和褶皱)形成,由碳酸盐岩和非碳酸盐岩、断层带等共同组成的断陷盆地或褶皱构造(如向斜盆地),在其低洼凹陷处汇集地表、地下水形成的湖泊,有断陷型、褶皱型(包括向斜、构造盆地、背斜和构造穹隆等)和混合型的构造岩溶湖。云南岩溶湖泊群、广西桂林会仙睦洞湖、四川广安华蓥天池湖为典型的构造岩溶湖。

3)岩溶河流湿地中的泛洪峰林平原湿地系岩溶河水、地下水洪水泛滥淹没的河流两岸地势平坦地区,包括河滩、泛滥的河谷、季节性泛滥的草地。地下水的水文特征对岩溶泛洪峰林平原的淹没时间、周期和生态特征影响巨大。

4)岩溶沼泽湿地分布局限于大型岩溶低洼地或峰林平原地区,多分布于岩溶湖泊周边、河间低洼地、岩溶地下水出口处。岩溶沼泽中水的成因、来源是沼泽湿地起源和发生类型的重要指示因子,也是岩溶沼泽湿地进一步划分的标准。云南中甸的纳帕海是我国最典型的岩溶低洼地潴水沼泽(或沼泽化草甸)。

(2)地下岩溶湿地

依据地下水空间赋存方式(形态)或水动力特征,依次将地下岩溶储水盆地划分为地下岩溶湖和地下岩溶储水构造;将岩溶地下河划分为单管道型岩溶地下河、多管道地下河和密集裂隙型岩溶地下水径流带;将其他岩溶地下水文系统分为承压岩溶地下水文系统和其他岩溶水文系统;可依据地下水的来源(如外源水补给、流域内大气降水补给等)对地下岩溶湿地作进一步分类。

(3)岩溶湿地的进一步分类

对四级及以上分类,原则上以水生植被群落+湿地基底类型,尤其是高等水(湿)生植物群落类型(包括沉水型、浮水型、挺水型草本植物)为依据进行分类命名。

3.岩溶湿地的特殊性及其在湿地分类体系中的地位

(1)岩溶湿地的生态脆弱性

岩溶生态系统极度脆弱,这主要是由于岩溶地区水、土配置的不协调造成的。岩溶湿地生态系统也不例外,表现为湿地储水结构的不稳定性。除了人为破坏和气候变暖导致湿地退化外,岩溶地下水位下降和季节性变动导致岩溶塌陷、堰塞堤坝溃决或其他突发事件造成储(蓄)水构造的破坏,使湿地水资源流失,均会造成湿地消亡,尤其是处于河流裂点上游、地下水位之上的悬挂湖泊、壅塞湖泊。贵州省威宁境内的堰塞溶蚀型岩溶湖草海就历经了多次的堰塞→堤溃事件,据《威宁县志》记载,最近的一次堤溃发生在清咸丰十年(1860年),因山洪暴发,洪水携带的泥砂、石块将原来的消水洞堵塞而形成现今的草海。

(2)岩溶湿地在湿地分类体系中的地位

在拉姆萨尔《湿地公约》分类体系中,没有专门的岩溶湿地类型,只是将与岩溶有关的湿地划归为“内陆湿地”中的“内陆的喀斯特和其他地下水文系统(ZK(b))”及“人工湿地”中的“人工的喀斯特和其他地下水文系统(ZK(c))”两类。在《中国湿地调查与监测技术规程》的4大类26种湿地类型[11]中没有与岩溶有关的湿地类型,首先这与该规程中提及的“根据中国的实际情况”不符,我国是世界上第一岩溶大国,岩溶分布区面积占国土总面积的约1/4,岩溶湿地分布广泛;其次,岩溶湿地与非岩溶地区湿地生态系统在成因、演化、空间形态(地表、地下)和水文特征(水文过程、物质能量转换)及生态功能上有着本质区别,因此,将两者进行区分是十分必要的;此外,岩溶湿地也是岩溶生态系统特殊而重要的组成部分,研究其形成、演化机制和分类体系对在地表水渗漏严重、石漠化问题突出的我国岩溶地区开展一些重大的岩溶生态与工程问题(如岩溶生态重建、岩溶地区蓄水工程建设等)尤其重要和具有指导意义。岩溶湿地研究也是现代岩溶生态学、岩溶学新理论的基石。因此,其在湿地分类系统中理应具有更特殊的地位。

岩溶湿地,就其空间分布而言,除少数岩溶水文系统及其排泄区位于岛屿和滨海海平面以下外,其余均分布于内陆地区,因此,岩溶湿地在湿地分类体系中应归属到内陆湿地中。考虑到其与非岩溶地区湿地在水文特征、水质、土壤和生物生态方面存在本质上的差异,建议将内陆湿地下属的众多湿地划分归为岩溶湿地和非岩溶湿地两大类型,将岩溶湿地提升到一个新的高度,以便开展两种性质各异的湿地生态系统的对比、保护和修复研究。

(3)其他分类方法或相关类型的界定

岩溶湿地的分类还处于初步的探索阶段。对岩溶湿地的分类基于不同的应用目的可以有不同的分类标准,如对侧重反映岩溶湖泊演化过程的岩溶湖泊湿地,可以划分为“沼泽化岩溶湖泊湿地”、“演进型岩溶湖泊湿地”等;或根据湿地的海拔高程(气候环境),划分为“高山(或低海拔)岩溶湖泊湿地(沼泽)”、“亚热带岩溶沼泽化草甸”等。但是,建立一个通用的分类体系是十分必要的。本书提出的岩溶湿地分类体系只是一种初步尝试。

地下岩溶湿地的界定是一个复杂的问题,目前还没有相关标准。就1979年美国鱼类和野生动物保护协会的湿地的定义中没有提到地下岩溶湿地这个概念来看,所有地下水域或都不是湿地,而拉姆萨尔《湿地公约》将所有地下水文系统(包括岩溶地下水文系统)都纳入湿地范畴。但是,从体现湿地生态功能方面考虑,除了人类能够直接进入的地下河洞穴系统或地下水位较浅(植物根系可以触及或能使地表土壤、岩石长期处于湿润状态)的岩溶地下水文系统(如地下岩溶湖泊或储水构造)外,其他地下水文系统只具有间接的生态功能(为地表提供水源),因此,建议根据人类是否可以进入,或植物根系是否可以触及或是否能使地表土壤、岩石长期处于湿润状态的地下水文系统来界定地下岩溶湿地。

气候及其对湿地生态环境的影响

一、会仙岩溶湿地气候特征

会仙岩溶湿地位于北回归线附近,属于典型的中亚热带季风气候。这里地处广西多雨地带的桂北暴雨中心南缘,受太阳强热辐射和季风环流影响,四季分明,气候温和、湿润,降水量充沛,热量丰富。区内夏日长而潮湿,盛行偏南风,多雨;冬日短而干燥,盛行偏北风,低温少雨;春秋两季气温相当,秋温略高于春温,冬夏季风交替规律明显。由于地形复杂,有时冷空气活动频繁,灾难性天气较多。据桂林市气象局资料,研究区多年平均气温为19.5℃,最低月平均温度为8.6℃(1月),最高月平均温度为28.9℃(7月),极端最高、最低气温分别为38.8℃和-3.3℃;多年平均降雨量(1951~2008年)为1890.4mm,年平均最大降雨量为2452.7mm,年平均最少降雨量为1313.3mm,雨量高峰期在5月,月平均降雨量为330.4mm,占全年雨量的17.8%,一日内出现最大降雨量约276.4mm,全年雨季平均持续130~140d,主要集中在4~9月,尤以5~7月中旬最多,是暴雨多发时期,降雨约占全年的50%,暴雨每年平均7.6次,常出现涝灾。其主要原因是,随着春夏季节逐步转换,从北方侵入本区域的冷空气较为频繁,与此同时,西太平洋副热带高压逐渐增强北移,高压后部偏南气流影响华南上空,孟加拉湾高空低槽前的西南气流也常影响南岭上空,偏南气流将南海和孟加拉湾上空水气源源不断地输送到本区,若遇北部有冷锋,高空槽、低涡南移影响时,往往会发生强对流性降水而形成暴雨,若北方南下冷空气较弱,冷空气首先从湘桂走廊侵入,常与暖空气形成静止锋在研究区附近南北移动,则会出现连续阴雨降雨过程。7月中后期,降雨量明显减少,并出现高温干旱天气。秋季受冬季风影响,中高纬度冷空气开始频繁影响本区,天气晴朗少雨,秋高气爽,气候宜人,是旅游的最佳季节。其中,9月份以后的降水量明显偏少,10月至次年3月为旱季,湿地内常出现明显的干旱情况;1~2月为全年最干旱和寒冷的时期,气温多在 1~5℃。

会仙年均蒸发量为1569.7 mm,蒸发量最大在7月,达199 mm。无霜期302 d。

二、近半个世纪的气候变化

会仙岩溶湿地范围内没有发现因大规模的河流自然改道、岩溶塌陷、河道(包括地下河流管道)壅塞等自然条件的改变导致地表(或地下)水文条件改变进而影响湿地生态环境的记录。但全球范围内的气候变暖、降水量减少在区内反映明显,形成的短尺度多年气候变化对湿地环境的影响十分明显。会仙岩溶湿地内气候有如下的变化规律:

1)气温逐年升高。从1962年到2006年,气温总体有逐年升高的趋势,变化明显(图5-1)。如1969年的年平均气温为18.96℃,1991年升高到19.43℃,到2006年高达19.56℃,不到40年,年平均温度升高了0.6℃以上。

图5-1 桂林多年年均降水量和多年年均温变化(中间粗线为5年滑动平均)

2)极端天气气候事件频发。虽然从1962年以来,会仙岩溶湿地的降雨量呈现一种周期性波动变化规律,降水量有微弱减少趋势,但变化并不明显(图5-1),近年来个别年份甚至降水量有所增加,如1969年的年平均降水量约1300mm,1991年为1407mm,1997年为1818mm,到2006年为1934mm。但降水不均匀程度加大,降水主要是以连续大雨、暴雨的形式出现,大雨、暴雨的频率增加,强度明显加大(图5-2),如4~8月份降水量占年降水总量的比重明显增加,尤其是2005~2007年3年的6月份降水量均达到年降水总量的1/4以上。而枯季时间拉长,特别是2007年,湿地降水量为近10年来最低值,但该年6月份的降水量却占年降水总量的1/3(33%)。此外,其他恶劣极端天气气候事件,如高温干旱、冰冻等的发生频率和维持时间也在增加。这些不利因素对湿地生态过程及演化影响明显,具体表现为涝灾、旱灾、病虫害等强度增加。

图5-2 会仙湿地(临桂、雁山气象站)年

三、气候变化对湿地生态环境的影响

气候变化对湿地生态环境的影响大致可以归纳成两个方面。

1.干旱缺水,水域面积减少,地下水位下降,湿地生态遭受严重破坏

从图5-1可以看出,气候的总体变化趋势是:气温从1984年以来快速升高,而降水量呈现周期性变化,2000年以后总体上逐年减少(1955~1965年和1982~1990年期间也出现降水减少)。

降水量的逐年减少最直接的影响是造成湿地水资源补给量的减少。按照5年滑动平均降水量计算,2001年、2003年、2005年(多年平均降水量分别按1960mm,1880mm,1660mm计算)湿地流域内(汇水面积按189km2计算)大气降水补给水资源总量分别为3.7044×108m3,3.5532×108m3,3.1374×108m3,2003年比2001年减少水资源总量 1512×104m3,2005年比2001年减少水资源总量5670×104m3,相当于少了一个规模较大的中型水库的库容。

水资源量的减少及湿地区域内气温的持续升高、枯水季节时间的拉长,导致空气干燥、地面蒸发持续加剧(图5-3),干、湿气候显现,旱灾频繁出现(频度、强度均有所增强),不利于湿地水分的蓄积,直接造成河流断流、泉水干枯,地表、地下水位持续下降和水域面积减少,不仅直接影响湿地地表与地下水文过程和湿地演化进程,而且对湿地生物生长、生存环境(或生物栖息地)和生物多样性影响明显。根据文献记载,从宋崇宁四年(1105年)至1949年的845年中,研究区内有49个年份出现较大旱灾,特别是会仙和四塘镇所在区域,因地处气流滑行道的“湘桂走廊”上,暖湿气流难以滞流,成为旱情发生最频繁的地区。主要重大旱情记录如下:

1953年6月16日~7月25日,连续40d无雨,大旱;1954年、1955年和1958年均为大旱。

1963年8月14日~10月27日连续3个月无降水,为特大干旱年。

图5-3 会仙湿地(临桂、雁山气象站)绝对湿度

1965年6月20日~7月31日境内降雨仅61.1mm。

1969年8月29日~10月3日境内降雨仅0.7mm。

1974年8月20日~11月30日,降雨量仅52.8mm,大旱。

1976年8月27日~10月6日无降雨,大旱。

1980年9月2日~10月16日大旱。

1986年8月16日~10月22日,连续68d无降雨,造成特大旱灾。

会仙岩溶湿地地下水位一般距地表0.5~1.5 m,最枯水季节距地表3 m左右。2007 年出现了10年一遇的旱情后,会仙湿地内大部分岩溶泉(地下河)干枯、河流断流,地下水位下降到3m以下,湖泊水域面积明显减小,湿地湖泊的沼泽化过程和沼泽的退化进程加快,伴随着水生植物生存面积的萎缩和生物栖息地减少,包括中华水韭、普通野稻等在内的部分湿生、水生植物濒临灭绝。由于降水量明显减少,湖泊、河流的水量小,多数河流、湖泊处于静止状态,水质恶化。2007 年10 月,湿地西部太平河由于干旱缺水,导致河水水位降低,加上上游临桂县城污水处理系统不完善,县城生活污水大部分排向太平河,以及部分工业排污、养殖过度等,河水从10月初出现异味,到11 月上旬,河水逐渐发黑,并散发臭味,造成鱼、虾大量死亡,水质明显恶化;到12月,太平河、清水江及相思江等接近枯竭状态(图 5-4至图5-6)。2009年2月20日,位于湿地南部的临桂县南边山乡东山村委崩桥村村民赖以生存的小河由于干旱,河水流量减小,小河边山后3家养鸭场(共养鸭5000只)废水直接排向小河,也造成河水水质恶化(发黑、发臭),对村民的生活和生产造成了严重的影响。

图5-4 干枯的相思江河床

更为严重的是,由于水资源量减少,湿地湖泊的持水深度持续下降,地表水域面积减少。以睦洞湖泊为例,2006年湖水水深平均为0.8~1.1m,2008年下降到0.5~0.8m。2009年持续干旱,造成莲塘湿地等大多数浅水湖泊或沼泽干枯。昔日水草丰盛,鱼、虾、贝类繁多的鸟类栖息地已成为干枯的荒漠。而湖泊水位下降导致浅水湖泊边沿地带出露地表、大部分沼泽干枯,也为人们围湿造田(地)或开挖养殖场所(鱼塘、养鸭场等)等破坏性开发提供了条件(图5-7)。

2.洪涝灾害频繁

由于特殊的水文地质结构,会仙岩溶湿地区原本就是广西的三大内涝区之一。每年雨季均形成大面积内涝,近年来极端天气进一步加剧了区内内涝的程度和范围。从图5-2可以看出,自1997年以来,会仙岩溶湿地的降水曲线变化幅度(降水强度)、频度明显加大,降雨主要是以连续大雨、暴雨的形式出现。短时间内大量雨水向湿地低洼地集中,而湿地东、西两个主要排泄口狭窄,洪水排泄能力有限,加上湿地原有的沼泽、湖泊大面积被人为开发成耕地,使湿地的洪水调蓄功能明显减弱,是造成湿地大范围内涝的根本原因,对湿地生态产生了明显的影响。据不完全统计,公元1105~1949年间有48个年份发生特大洪水灾害;1950年后洪水灾害更加频繁,呈现两年一小灾、五年一大灾的趋势。如1978年5月15~18日会仙降雨量达328.3mm,造成重大涝灾;2007年6月上半月连降大雨,总降雨量高达约340mm(雁山站),尤其是 6月9 日、13日两天,连续100 mm的暴雨过后,在不到12h内相思江王家大桥水位上涨了2m左右,水位接近海拔150.0m高程,洪水淹没了会仙峰林平原的大部分地区,使会仙岩溶湿地成为一片汪洋,仅清水江流域湿地和九头山洪泛平原地区,洪水淹没面积就达1000 hm2 以上;2008年6月12~13日,桂林普降暴雨,出现了50年一遇的特大洪水,使湿地下游水位暴涨至151.0 m,良丰江洪水淹没了桂阳公路(图5-8右),整个湿地淹没的总面积达5000 hm2 以上。

图5-5 清水江湿地全洞地下河口干枯、地面龟裂和鱼类大量死亡

图5-6 由于干燥缺水和人类活动导致龙山北湖湖泊沼泽化

此外,其他恶劣极端天气气候事件,如冰冻、冰雹等发生的频率也在增加。如清康熙十七年(1678年)三月、雍正九年(1731年)二月、乾隆二十六年(1761年)二月十一日、光绪三十年(1904年)正月十六日和1990年4月3日均出现过冰雹成灾的现象。

图5-7 被开发的沼泽地(2009年8月)

图5-8 2008年6月14日会仙湿地洪水灾害

会仙岩溶湿地水文特征

5.2.1 水文观测点布置

由于本研究区内没有设专门水文观测站,本次研究所用到的水文观测数据,是通过临时设置的站点获取的。这些观测站点主要有地表水观测点、地下水观测点、泉水观测点、地表水水质观测点、地下水水质观测点。各观测点类型、数目及分布见图5.8;表5.4。

图5.8 会仙湿地水文观测点布置图

表5.4 会仙岩溶湿地水文观测点统计表

5.2.2 水位特征

5.2.2.1 地表水水位特征

(1)多峰多谷特征明显

总体上看,会仙岩溶湿地地表水水位在观测期内多峰多谷特征明显。从图5.10~图5.13可以看出,每个观测点在水文观测期水位波动都比较频繁,每次较大的集中降雨后一两天,就会出现一次水位峰值,之后便迅速回落。每个观测点的水位峰值均出现在2007年6月中旬,最低值出现在2007年的10月下旬。原因是2007年6月份是2007年内降雨的集中发生期,而10~12月份为2007年的干旱期,其中,10月份将近一个月都未降雨(图5.9),导致观测点水位连续下降。观测点C1(斗门总闸)、C2(古运河东支出口)、C3(莫家古运河)、C4(睦洞河出口)的最高水位分别为147.76m、147.52m、149.30m、147.60m;最低水位分别为146.44m、146.20m、148.10m、144.6m。

(2)水位变幅较大

地表水水位变幅较大,且不同观测点水位变幅相差也较大。观测点C1(陡门总闸)、C2(古运河东支出口)水位变幅相近,约为1.30m;观测点C3(莫家古运河)位于古运河西支,水位变幅约1.20m;观测点C4(睦洞河出口)水位变幅最大,为3.21m。

观测点C3(莫家古运河)下游出口与会仙河相通,会仙河上游筑有多座水坝,水位动态变化受人为控制影响很大,加上古运河淤堵现象严重,故水位变幅较小;观测点C4(睦洞河出口)为湿地水体主要排泄口,加上与相思江连通,受其汛期洪水顶托作用影响,水位变幅较大。

(3)对降雨响应时间较短

通过图5.9~图5.13比较可以看出,湿地水位对降雨响应时间较短。一次大的集中性降雨后24h左右,地表水水位即可达到最大值。降雨停止后,水位即下降,降幅可达0.20m/d。

图5.9 会仙湿地降雨量过程线

图5.10 C1观测点(陡门总闸)水位变化特征图

图5.11 C2观测点(古运河东支出口)水位变化特征图

图5.12 C3观测点(莫家古运河)水位变化特征图

图5.13 C4观测点(睦洞河出口)水位变化特征图

5.2.2.2 地下水水位特征

(1)多峰多谷特征较明显

会仙岩溶湿地松散层地下水水位多峰多谷特征较明显。总体来看,1~3月份为平水期,地下水水位相对稳定;4~8月份进入雨季,地下水水位达到最高,受降雨频率及强度影响波动较大;9~12月份地下水水位不断降低,波动有所减少。从图5.14可以看出,莫家民井2006年最低水位为150.55m,2007年最低水位为150.26m,均出现在每年的11月份。莫家地下水9~11月份水位一般保持在150.5~150.75m,2006年12月~2007年3月中旬水位则略有升高且动态变化较小,一般为150.7~151.10m;2007年3月中旬至8月份,地下水水位抬升及波动增大。从图5.15可以看出,斗门民井地下水水位波动较莫家民井要大,这是因为斗门民井地下水与岩溶地下水有较密切联系。据居民反映,斗门民井井底处有一近南北走向岩溶裂隙,岩溶地下水水量的频繁变化直接影响到上覆松散层地下水水位变化。因此,研究区松散层地下水水位波动与下伏岩溶地下水有着紧密的联系。丰水期降雨频繁,岩溶地下水水量变化较大,导致松散层地下水水位的波动频繁。

(2)地下水水位变幅不均

从表5.5及当地村民介绍分析得出,会仙岩溶湿地内年内地下水水位变幅在0.76~2.20m。其中,松散层地下水水位较低,水位变幅较小,在1.00~1.50m左右,如D1、D2、D4、D6、D9、D14、D15;裸露岩溶区或受岩溶地下水影响较大的覆盖岩溶区的地下水位变幅一般较大,约为2.00m,如D3、D7、D8、D12、D13;另外,D5、D10、D11处地下水与岩溶地下水联系也较密切,水位变幅较小,约为1.00m,原因可能是因为该区位于地下水集中径流或排泄带,地下水补给较充足。

图5.14 观测点D2(莫家民井)地下水水位动态特征图

图5.15 观测点D1(斗门民井)地下水水位动态特征图

表5.5 会仙岩溶湿地地下水水位年内变化统计表(单位:m)

续表

图5.16和图5.17为松散层地下水在洪水期及枯水期地下水等值线及三维图,由该图可以看出地下水的流向,也可以看出其流场受季节影响并不大。部分观测点地下水与岩溶地下水联系密切。因此,该图反映的松散层地下水水位及流场的变化也受到了岩溶地下水的影响。

图5.16 2007年洪水期松散层地下水位等值线及三维图

图中数据单位为m

图5.17 2007年枯季松散层地下水位等值线图及三维图

图中数据单位为m

(3)对降雨响应时间较短

会仙岩溶湿地内,与岩溶地下水联系较为密切的地区,地下水位对降雨响应时间也较短。如2007年4月24日凌晨一点左右降雨58mm,10h 后观测七星村民井水位上涨0.44m,由0.58m上升为0.14m,水质浑浊;12h后观测斗门村民井水位上涨0.40m,由1.55m上升到1.15m,涨幅0.40m。据当地村民反映,七星民井及斗门民井地下水位一般在降雨后10~20 h后即达到峰值。这两个观测点地下水水位上升速度较快,主要是因为该井与岩溶裂隙连通,即孔隙水与岩溶水连通所致。由此可以看出,研究区在丰水期或有集中性的较强降雨时,岩溶地下水对松散层地下水的贡献和影响还是比较大的。

5.2.2.3 水域分布

会仙岩溶湿地内水位的动态变化,直接影响其水域分布。研究区水位动态变化较大,导致湿地水域分布变化较大。图5.18所示为2007年洪水期最高水位及枯水期最低水位时的会仙岩溶湿地水域分布图。2007年,会仙岩溶湿地最大水域面积达到29.5km2,最小水域面积仅为3.8km2。另外,图5.19~图5.23为湿地洪水期与枯水期水情对比照片,更直观地反映了研究区实际情况。从这些资料可以看出,会仙岩溶湿地对洪水的调蓄功能已经变得较弱。影响会仙岩溶湿地调蓄洪水能力的因素主要有:

图5.18 会仙湿地洪水期、枯水期水域分布图

图5.19 睦洞七星村水情变化

(a)洪水期(2007年6月14日);(b)枯水期(2007年10月14日)

图5.20 睦洞河源头水情变化

(a)洪水期(2007年6月14日);(b)枯水期(2007年10月14日)

图5.21 分水塘水情变化

(a)洪水期(2007年6月14日);(b)枯水期(2007年10月14日)

图5.22 睦洞河出口水情变化

(a)洪水期(2007年6月14日);(b)枯水期(2007年10月14日)

图5.23 渣塘底沼泽区水情变化

(a)洪水期(2007年6月14日);(b)枯水期(2007年10月14日)

(1)下垫面因素

研究区处于平原分水岭上,中部略高于东、西部,导致水体沿东、西两个方向分流,不易于水体的大量及长时间汇集,降低了湿地调蓄洪水的功能。

(2)河流发育

研究区内发育睦洞河,为湿地水体的主要排泄带。此外,区内还筑有相思埭古运河。古运河沿东西向贯穿整个湿地南部及。近代以来,运河西支由于日久失修,多被淤堵,其排水作用不大,但东支水力坡度较大,其排水能力依旧较强。除干旱月份断流外,常年有水从由古运河东支流出。

(3)人为破坏

多年来,当地居民为促进农业、养殖业发展,处处开荒,筑堤围塘,修建沟渠。湿地原有的具有较强蓄水能力的草根层、腐殖层被破坏,不仅调蓄功能进一步降低,其水文循环也遭到了破坏。

(4)岩溶发育

岩溶发育主要影响了湿地对地下水调蓄能力。岩溶发育可以使地下水在较短时间内迅速汇集,转化成地下径流排泄至地表或河道。

会仙岩溶湿地调蓄功能的破坏会导致湿地的衰退,保护湿地就必须要加强湿地的调蓄功能。建议从两方面入手:首先要改变人为活动对其的影响,减少和控制人们对湿地进一步的破坏,并逐步修复以前对湿地所造成的破坏,例如退耕还草等;其次是通过修建水利工程来控制湿地水位及水域淹没范围。

5.2.3 流量特征

5.2.3.1 地表水流量特征

(1)水源补给以雨水补给为主

观测点C2(古运河东支出口)、C4(睦洞河出口)分别为会仙岩溶湿地东、西两向的总出口,其流量变化反映了其内部水量的变化。由图5.24,图5.25可以看出,研究区水源补给以雨水补给为主,在时程上雨水与流量有较好的对应关系,不同强度的降水都会引起河水流量不同程度的增大。

图5.24 观测点C2(古运河东支出口)流量与降雨过程

图5.25 观测点C4(睦洞河出口)流量与降雨过程

湿地水量尽管在平水和枯水期仍以地下水补给为主,但这部分水源占次要地位,雨水补给为其水量的主要补给来源。

(2)对降雨响应时间较短

以雨水补给的河流水量对降雨响应时间都普遍较短。由图5.24和图5.25可以看出,会仙岩溶湿地河流对降雨响应时间范围是1~3d。其中,观测点C2流量与降雨对应关系最紧密,流量达到峰值的滞后时间仅为1d,观测点C3则为2~3d。

观测点C2为古运河东支出口,运河东支的集水区(狮子岩、冯家、黄毛一带)面积较小且地势相对较高,蓄洪能力较差,降雨后水量会很快集中排泄于古运河内,所以古运河流量往往在降雨24 h内会急剧增大;睦洞河发源于睦洞湖,为湿地主要蓄水区,由于蓄水作用影响,睦洞河流量变化往往相对滞后。

(3)径流年内分配不均

径流年内分配主要取决于补给水源。会仙岩溶湿地水源补给主要为雨水补给,导致其径流年内分配不均。研究区径流主要集中在5~7月份,占全年径流量70%。湿地降水主要集中在4~8月,占全年降水量的80%。年内径流分配与降水关系密切。

5.2.3.2 地下水流量特征

(1)泉流量动态变化特征

会仙岩溶湿地内的泉点可以分为三种类型:非岩溶泉、岩溶泉。其中,非岩溶泉出露于覆盖岩溶区,岩溶泉出露于裸露岩溶区。研究区内泉点类型及枯水期流量见表5.6。由于研究区的泉点均位于湿地低洼沼泽区或水渠河流河床上,无法测得洪水期的流量。另外,泉点Q5、Q6及Q10作为补给水源,被当地居民圈围起来用作养殖水塘,泉水流量也已无法测得。

表5.6 会仙岩溶湿地泉点流量统计表

由表5.6可以看出,在平水期及枯水期,研究区岩溶泉的流量均为零;非岩溶泉的流量较小且差别不大,均小于5.0L/s,且常年不干,逢特干旱年份,成为附近居民的主要水源。虽然对会仙岩溶湿地泉点流量未能进行全面和长期观测,但通过对冯家东沼泽岩溶泉(Q4)进行观测得出,枯水期其流量为零,丰水期其流量可达111.0 L/s。这说明研究区内岩溶泉点流量与大气降雨关系密切,年内流量动态变化较大。

(2)伏流流量动态变化特征

伏流发育于狮子岩一带,流量动态变化较大,与大气降雨关系密切。雨季时伏流出水流量较大,最高水位可高于洞底1.50~2.00m;平水期、枯水期流量一般较小,若连续数月不下雨,则会出现断流,一年内断流时间可达1~2月。2007年6月28日测得该伏流最大出水流量1500L/s,2006年10月27日与2007年12月5日两次观测到地下河断流。

5.2.4 水质特征

5.2.4.1 地表水水质特征

(1)评价方法

本次地表水环境质量评价标准按《地表水环境质量标准》GB3838—2002对会仙岩溶湿地内地表水水质进行评价,依据地表水水域环境功能和保护目标,按功能高低依次划分为五类:

Ⅰ类 主要适用于源头水、国家自然保护区。

Ⅱ类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等。

Ⅲ类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、徊游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区。

Ⅳ类 主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。

Ⅴ类 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。

地表水水质评价方法采用综合污染指数法,公式如下:

岩溶地区地下水与环境的特殊性研究

式中:P为地表水综合污染指数;Ci为某污染物的实测浓度,mg/L;Si为某污染物的地表水环境标准浓度,mg/L;n为水质评价因子的数量。

地表水综合污染指数分级标准见表5.7。

表5.7 综合污染指数分级标准表

根据地表水环境质量标准基本项目标准限值表1,评价因子选有pH值、COD、氨氮、总磷、铜、锌、氟化物、砷、汞、镉、铬、铅共12个。鉴于保护会仙岩溶湿地环境的目的,计算时地表水标准浓度按《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)的Ⅲ类水体标准取值。

(2)评价结果

地表水取样点共9个,评价结果见表5.8,取样点分布及评价结果分区见图5.26。

图5.26 会仙岩溶湿地地表水水质分区图

评价结果表明:该区9个观测点,均未达到《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)的Ⅲ类水体标准,属轻度污染。水质超标因子主要是为总磷。大部分观测点水质污染指数为0.5左右,略高于标准值0.4,属轻污染范围;督龙养殖场、睦洞河源头个别月份水质综合污染指数分别为0.84、0.97,属中度污染;仅分水塘及七星码头个别月份地表水水质综合污染指数大于1,属重污染。从污染分区来看,研究区中度污染及重污染区多为受人为影响严重的地区。七星码头位于睦洞七星村居民区内,此处地表水受生活污水及生活垃圾污染严重;督龙养殖场为养殖塘,污染也较严重。

表5.8 会仙湿地地表水水质综合污染指数表

综合分析来看,会仙岩溶湿地内地表水不符合生活用水的标准,七星码头及督龙养殖场的水体不适合发展水产养殖业,只符合农业用水、一般工业用水、人体非直接接触的娱乐用水及一般景观的要求。

湿地地表水质与湿地生态系统密切相关,水质恶化会导致湿地水生生物种类及数量的较少。改善会仙岩溶湿地地表水水质可以从以下两个方面进行:首先,禁止当地居民向水体内排放生活污水及农药残留物,倾倒生活垃圾;其次,控制人们大面积围塘养鱼,拆除围塘堤堰,提高保护区居民及周边地区居民保护水资源的环保意识。

5.2.4.2 地下水水质特征

(1)评价方法

根据《地下水质量标准》GB/T14848—93将地下水质分为五级,依次为:

Ⅰ级(优良水)适用于各种用途。

Ⅱ级(良好水)适用于各种用途。

Ⅲ级(较好水)是以人体健康基准为依据,主要适用于集中式生活饮用水及工、农业用水。

Ⅳ级(较差水)以工、农业用水要求为依据,除适用于农业和部分工业用水外,适当处理后可作为生活饮用水。

Ⅴ级(极差水)不适用于饮用水,其他用水可根据使用目的选用。

地下水质量评价以地下水水质调查分析资料或水质监测资料为基础,可分为单项组分评价和综合评价两种。

本次评价按《地下水质量标准》GB/T14848—93对会仙岩溶湿地地下水水质分别进行单项组分评价和综合评价。评价方法系采用各监测点的评价因子对应“标准”中规定的五个类型水赋值范围,以“从优不从劣原则”进行单项组分评分(Fi)(表5.9),从而对水质进行单项组分评价;在此基础上综合各因子单项评价分值,利用公式3.2、3.3得出综合评价指数(F),按照地下水质量划分标准(表5.10)对水质进行综合评价。

表5.9 单项组分各类别对应分值表

表5.10 地下水质量划分标准

根据资料内容及实际情况,参加评价的水化学项目有pH值、总硬度、Cl-、

、F-、NO3-、

、Cu、Pb、Zn、Cd、Co、Ni、Mn、Hg、Cr6+、As,共17项。

其中综合评价指数F按下式计算:

岩溶地区地下水与环境的特殊性研究

式中:F为参评因子单项分值Fi的平均值;Fmax为参评因子单项分值中的最大值。

(2)评价结果

按照上述地下水水质评价方法,首先对会仙岩溶湿地4个地下水监测取样点水质状况进行了单项组分评价,在此基础上,进一步进行了综合指数评价(表5.11;图5.27)。

表5.11 会仙湿地地下水水质单项评价与综合评价指数表

图5.27 会仙岩溶湿地地下水水质分区图

研究区地下水水质观测点较少,调查的地下水类型包括岩溶地下水及松散层地下水。评价结果表明:会仙岩溶湿地地下水质评价分值在0.74~7.20 范围内,水质有好有差。其中,文全东北溶潭位于湿地北部裸露岩溶区,综合评价指数为0.74,水质优良,符合Ⅰ类标准;其余各点均位于覆盖岩溶区,综合评价指数均小于4.25,符合Ⅲ类标准,适合作为集中式生活饮用水及工、农业用水,只有七星民井位于覆盖岩溶区,综合评价指数达到了7.17,水质较差,接近Ⅴ类水质标准,已不适用于当地居民饮用。

地下水水质问题就是当地居民生活用水安全问题,因为研究区内居民的饮用水源均为地下水。综合来看,除睦洞七星村附近地区外,研究区绝大部分地区居民的饮水安全是有保障的。当地有关部门应引起重视,并采取相应措施为当地居民寻求符合饮用标准的水源。

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