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大庆龙凤湿地生态修复效益评价

《环球市场信息导报》 2013年5月14日 作者:葛佳丽、朱忠秋

文章关键词: 大庆龙凤湿地   生态修复  
    针对大庆湿地易于遭受石油污染等破坏的特点,选取大庆龙凤湿地自然保护区为研究对象,以湿地的生态功能和生态修复理论为基础,采用水质、生物物种多样性、植被恢复、对小气候的影响为指标,运用定量分析与定性描述相结合的方法,从生态效益方面,对龙凤湿地生态修复情况进行初步评价,并据其现存问题提出进一步保护龙凤湿地的建议。
     湿地,与海洋、森林并称为地球上的三大生态系统,是具有独特生态功能的自然综合体,也是保障全球生态安全和人类经济、社会可持续发展的重要资源。近年来,由于人为干扰程度的增强,全球湿地正面临面积缩减、生态系统退化等诸多问题。大庆作为拥有120万公顷湿地的城市,多年来油田的开发和建设,以及对湿地的盲目开垦与改造,导致其得天独厚的湿地资源遭遇同样的生态威胁,因此,开展受损湿地生态修复工作的必要性显而易见。而生态修复效益评价,不但是生态修复工作的重要组成,也是进一步调整和优化生态修复方案的现实依据。以下将以位于黑龙江省大庆市城区内的龙凤湿地自然保护区为研究对象,将湿地生态功能和生态修复理论作为基础,从生态效益方面,对其生态修复情况进行初步评价。

  研究区概况

  龙凤湿地自然保护区简介

  龙凤湿地自然保护区,位于黑龙江省大庆市龙凤区东南部,东经125°07′-125°15′,北纬46°28′-46°32′,距离市中心仅5km,总面积5050.39公顷,2003年被批准建立为省级自然保护区,是我国位于城区内部面积最大的天然湿地。保护区地处温带大陆性季风气候区范围内,四季分明,温差较大。其内部地势低洼平坦,泡沼相间,自然坡降不大于千分之一。土壤则由草甸土和沼泽土组成,其中沼泽土是其主要的土壤类型,分布面积约占自然保护区总面积的80%左右[1]。

  一、龙凤湿地生态修复情况概要

  所谓生态修复,是指对生态系统停止人为干扰,利用生态系统的自我调节能力,辅之以人工措施,使受损的生态系统得到恢复,或向良性方向发展。其目标是实现生态系统功能的恢复和合理结构的重建。

  龙凤湿地的生态修复建设,从20世纪90年代以后开始。1998年,龙凤区政府正式着手龙凤湿地生态修复工作,在原北二十里泡滞洪区湿地的核心地带,规划了龙凤湿地自然保护区,并成立龙凤湿地自然保护区管理处,其与大庆市防洪工程管理处等相关部门一道,实施对龙凤湿地的生态修复工程。

  二、龙凤湿地生态修复效益评价

  水质评价

  根据大庆市环境监测中心站2001年7-9月,对龙凤湿地自然保护区的水质监测数据[2],对比2010年5-8月,胡远东等[3]于龙凤湿地管理中心观景平台附近获得的水体采样数据,选取PH值、石油类、总磷、汞、CODMn、BOD5六项指标作为水质比较依据,运用《地表水环境质量标准》[4]中Ⅲ类水质(集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区)为评价标准,采用单因子指数评价方法,从水质变化方面,分析龙凤湿地生态修复效果。

  单因子指数评价方法计算公式

  (1)式中,P为水体的综合污染指数,Pi为第i项指标的污染指数,n为评价指标数。

  (2)式中,Ci为第i项污染物的平均值,Cis为第i 项污染物的评价标准值。

  其中,对PH指标的计算方法为:

  (3)式中,CPH 为实测的PH平均值,CPH s为PH的评价标准值上限。

  各项水质指标对比结果(见表1)

  评价结果显示,截止至2010年,龙凤湿地水体污染程度有所减轻,综合污染指数相较近10年前明显下降,主要体现在PH、石油类、总磷三项指标上,尤其PH、总磷两项指标,按照国家《地表水环境质量标准》的规定,处于Ⅲ类水质标准值之内,说明经过生态修复,龙凤湿地水体在水质方面取得初步改善。

  但对比发现,2010年汞、CODMn、BOD5三项污染指数相较2001年成倍增加,且除PH、总磷外,其余指标均未达到《地表水环境质量标准》对于Ⅲ类水质的相应要求,因此,龙凤湿地有机污染仍然较为严重,对于龙凤湿地水环境的治理工作任重道远。

  生物物种多样性评价

  由于龙凤湿地位于大庆城区内部,受人为活动干扰较大,湿地范围内曾遭受不同程度的分割和破坏,在龙凤湿地自然保护区成立之初,生物的种类和数量相对稀少,其中鸟类的数量仅为5万只。但经过近年来的生态修复,情况已有明显好转。

  目前,龙凤湿地内有64科314种维管束植物、207种野生动物,分别占湿地植物、动物种类数的28.4%和28.6%。湿地动物中包括鸟类76种,其数量已恢复至15万只。另外,龙凤湿地国家Ⅰ、Ⅱ级保护动物的成份,在整个物种组成中占有很大比例,且其势有增无减,越来越多。

  植物物种。龙凤湿地内部地势平坦,为无林区域,植物资源主要以沼生、湿生植物为主,共计314种,其中还包括多种经济植物,如问荆、蒲公英、细叶百合等药用植物50-60种,菱、慈姑、野燕麦等淀粉植物10余种[5]。此外,经过对芦苇、菹草等植物的移植,龙凤湿地正逐步形成以沉水植物-漂浮植物-挺水植物为垂直结构的立体植物群落。

  动物物种。经过调查确认,经生态修复,龙凤湿地内现有哺乳动物4目11科13种,占全省兽类总种数的14.77%;鱼类有土著种43种,引进种2种,占全省鱼类总种数的42.86%。相较鱼类、哺乳类动物,龙凤湿地鸟类的种类则更为丰富,据目前统计共有142种,隶属16目,33科,其中有丹顶鹤、东方白鹳、大鸨等国家一级保护动物5种,灰鹤、大天鹅、鸳鸯等国家二级保护动物19种,大白鹭、青头潜鸭等省级重点保护动物19种,因此龙凤湿地已经成为观鸟的绝佳去处。由于龙凤湿地地处温带大陆性季风气候区,气温年较差较大,不利于变温的两栖、爬行类动物的生存和繁衍,因此限制了龙凤湿地内此类动物的分布及种类数量,目前仅查清了7种两栖、爬行类动物。

  虽然龙凤湿地生态修复工作对本区生物物种多样性的恢复和保护发挥了积极作用,但值得注意的是,由于湿地内部水量不足、人类活动等潜在隐患依然存在,一些珍稀物种,如东方白鹳的数量近年来有所下降,需要保护区管理部门提高警惕。

  植被恢复评价

  根据苏琦等[6]搜集的大庆市区植被覆盖面积变化数据,计算得出1990年、2001年、2007年大庆市区植被覆盖面积分别为456787.39公顷、38462.48公顷、204214.86公顷。由此可知,与上世纪90年代初相比,2001年大庆市区植被覆盖面积急剧缩减,但截止至2007年又出现明显恢复。

  植被覆盖面积得以恢复的原因,主要源于大庆市斥资开展的一系列生态建设和生态恢复工程。其中,2003年以来,龙凤湿地省级自然保护区的建立,以及对其展开的生态修复活动,对大庆市区植被面积的增加功不可没。据统计,在龙凤湿地核心区内,仅芦苇年产就达10000吨左右,保护区内植被的恢复,可增强龙凤湿地水生植物对水体中悬浮物质的捕获、固定所用,不仅为水生植物的生长提供营养,同时通过沉积作用使保护区内的底质环境得到改善[7]。

  对小气候的影响评价

  调节局地小气候是湿地的生态功能之一,樊晓丹[8]采用实地观测的方式,以100米为间距,从龙凤湿地边缘向外布设观测点,得到从龙凤湿地向城区方向距离地表1.5米处的气温与相对湿度数据。经过对5月11日-5月15日各观测点5个时段数据的算术平均处理,可得到自龙凤湿地向外围的气温与相对湿度变化情况(见表2),即距离龙凤湿地越近,气温越低,相对湿度越大。由此可见,龙凤湿地具备调节气温、增加城区空气湿度的功能。

  大庆市自2001年起,投资数十亿元进行百区改造和百个生态园建设等生态恢复工程,其中,对龙凤湿地自然保护区的生态修复则是该项工程的重点项目之一。因此,龙凤湿地生态修复的效果,可从其对大庆城区气象指标的影响中推测得知。对大庆市2001年-2006年间的气象统计数据进行对比可发现,年平均最高气温逐年呈降低趋势,蒸发量则逐年呈增加趋势(见表3)。由此可知,经过生态修复,龙凤湿地自然保护区与大庆市内的其他湿地生态系统,对城区小气候的影响程度日趋显著。

  三、评价结果与建议

  评价结果

  在对龙凤湿地自然保护区的水质、生物物种多样性、植被覆盖面积及对城区空气湿度影响的情况进行评价后可得出以下结论:

  水质方面,经过生态修复,龙凤湿地的水质污染程度,较保护区成立前有所减轻,但仍然呈现出有机污染严重、水体富营养化程度较高的特点。

  生物物种多样性方面,在维持原有动植物物种的基础上,人为引进鱼种两种,并因湿地环境的改善使鸟类的种类得到增加,且其数量由过去的5万只恢复至15万只,形成以观鸟为主要特色的湿地生态景观。但由于湿地水量不足、市区内人为干扰不可避免等潜在威胁的存在,东方白鹳等珍稀物种的种类和数量波动不定。

  植物恢复方面,龙凤湿地生态恢复示范区进行了对芦苇、菹草等水生植物的移植。纵观龙凤湿地核心区,仅芦苇年产量就可达10000吨左右,通过水生植物的沉积作用有效改善了龙凤湿地的底质环境,巩固了生态修复成果。

  对小气候的影响方面,龙凤湿地具有调节大庆城区温度与空气湿度的功能,且在对大庆市2001年-2006年平均最高气温和蒸发量指标的对比中可得知,该种效应随对龙凤湿地生态修复工作的推进而日趋显著。

  总体看来,针对龙凤湿地进行生态修复后,其生态功能得以初步恢复,生态效益较为可观。

  调整与优化龙凤湿地生态修复方案的建议

  在控制污染,保证水质方面,加大对龙凤湿地周边,直接排污或排放不达标污水企业的处罚力度,加强污水处理场的建设;倡导生态农业,控制龙凤湿地周围农村对低效能、高污染农药及化肥的使用;积极推广生物修复技术,利用植物或微生物的生命活动,吸收、降解水体污染物;提高水质监测的科技含量,构建龙凤湿地水质监测信息系统。

  在保护生物物种多样性方面,开展对龙凤湿地野生动植物的详细调查,编制龙凤湿地自然保护区生物物种名录,有针对性地对重点物种进行保护;制定龙凤湿地禁渔、禁牧条例,严打湿地内捕猎、放牧行为;加大对龙凤湿地观鸟节的宣传力度,提升公众对湿地生物保护的积极性,形成人地和谐的城市湿地生态景观。

  在维持植被覆盖率方面,重视对龙凤湿地植物群落的建群种与优势种(如芦苇)移植与栽种技术的改进,遏制龙凤湿地植被退化、植被覆盖面积缩小的趋势;加强干旱季节和雨季对龙凤湿地水位变化的监控,保障湿地植物对水量的需求。

  参考文献:

  [1] 张敏.大庆市北二十里泡湿地底泥中的重金属评价[J].大庆社会科学,2008,(1):59-67.

  [2] 范中桥,郑志秀,张虹,等.关于大庆受损湿地修复的初步研究[J].大庆师范学院学报,2011,31(6):90-95.

  [3] 胡远东,达良俊,许大为,等.大庆龙凤湿地自然保护区水质分析及污染防治对策[J].国土与自然资源研究,2010,(5):53-54.

  [4] GB 3838-2002,地表水环境质量标准[S].

  [5] 高启书,曹文钟,魏云慧.大庆龙凤湿地的植被与植物资源[J].环境科学与管理,2005,30(4):79-81.

  [6] 苏琦,杨凤海,赵明亮,等.基于TM遥感数据的大庆市植被覆盖变化分析

  [J].国土资源科技管理,2010,27(2):109-113.

  [7] 吴后建,王学雷.中国湿地生态恢复效果评价研究进展[J].湿地科学,2006,4(4):304-310.

  [8] 樊晓丹.大庆龙凤湿地对城区温、湿度影响半径及时空变化研究[D].长春:东北师范大学,2009.

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