李慧婷,韩 美*,路 广,孙 菲
(1.山东师范大学 地理与环境学院,山东 济南 250014;2.山东科技大学 化学与环境工程学院,山东 青岛 266590)
黄河三角洲湿地开发与保护工程建设的生态环境影响分析
李慧婷1,韩 美1*,路 广1,孙 菲2
(1.山东师范大学 地理与环境学院,山东 济南 250014;2.山东科技大学 化学与环境工程学院,山东 青岛 266590)
黄河三角洲湿地独特的地理位置和气候条件,使其具有丰富的自然资源和多样的湿地类型。但随着人们环境保护意识的加强,人们开始重视经济与湿地保护的协调发展。本文将从两个方面对黄河三角洲湿地进行生态环境影响分析,即:开发利用型和生态保护型。开发利用型的工程建设(如油田开发和围填海活动)虽然带动了当地经济的快速发展,但却对生态系统的多样性产生了破坏,其破坏性甚至是无法修复的。生态保护型工程(如黄河三角洲自然保护区围栏工程和黄河河口湿地保护淡水补给工程)通过对植被多样性和鸟类多样性随时间变化进行统计分析,从而得出生态保护型工程建设对植物多样性和鸟类多样性具有促进作用。黄河三角洲湿地是一个具有极大资源潜力和环境效应的生态系统,唯有以改善生态和环境质量为目标,才能促进人与社会、人与自然的可持续发展。
工程建设;生态环境影响;湿地;黄河三角洲
黄河三角洲湿地是黄河携带大量泥沙冲填渤海而形成的新生湿地,并处于不断地变化之中。虽然黄河三角洲是我国最年轻的生态系统,但其独特的地理位置和气候条件使其具有丰富的自然资源和多样的湿地类型,是东北亚内陆和环西太平洋鸟类迁徙重要的中转站、越冬地、栖息地和繁殖地[1],具有重要的科研价值和经济社会价值。
黄河三角洲湿地特殊的地理位置和较短的成陆时间,使得生态系统内食物链、食物网结构较简单,物种多样性较少,生态系统的抗干扰性较差,自我恢复能力较弱[2]。总之,黄河三角洲湿地生态系统以其资源丰富性、生态系统的脆弱性备受学者关注[3]。
人类活动对黄河三角洲的生态环境既有积极作用又有消极作用[4]。消极影响诸如,开发工程建设初期,人们只看到了黄河三角洲湿地带来的巨大经济效益,如油田开发、围填海活动等,却没有重视工程建设中所产生的环境问题,从而导致了淡水湿地资源萎缩、生物多样性减少、植被生态功能退化等环境失衡问题,对湿地生态系统的稳定与可持续发展造成了严重威胁[5]。人们开始意识到,环境保护与黄河三角洲的可持续发展息息相关,保护型工程建设,如黄河三角洲自然保护区围栏工程、黄河河口湿地保护淡水补给工程等,已成为黄河三角洲湿地生态稳定发展的迫切需求。本文将从开发利用型和生态保护型两种类型的湿地工程建设进行生态环境影响分析,其目的在于为湿地的科学管理和资源的可持续利用提供科学合理的依据[6]。
黄河三角洲东临渤海,西接华北平原,南部为鲁中丘陵和山地,北部分别与渤海和华北平原相连[7]。地理坐标为东经 117°15′~119°15′,北纬36°41′~38°16′,地域范围包括东营和滨州两市全部及其它毗邻地区。本文中研究区的范围是东营地区(图1)。为了加强黄河三角洲湿地的保护,1992年10月经国务院批准成立了山东黄河三角洲国家级自然保护区。黄河三角洲湿地是研究河口新生湿地生态系统的形成、演化和发展规律的重要基地,在我国生物多样性的保护中占有重要的地位[8]。
图1 东营市地理位置图
2.1 开发利用型工程建设的生态环境影响
随着城市化进程和经济发展的需求,人们不得不以经济建设为中心,不惜以牺牲环境为代价,开发利用湿地丰富的自然资源,湿地生态功能遭受严重破坏。据相关资料显示,东营市天然湿地面积从2008年到2013年减少了30.34千公顷。加强开发利用型工程建设对环境影响的认识,有利于湿地资源的合理利用,并对生物多样性的保护具有重要的意义。本文将以油田开发和围填海活动为例进行生态环境影响分析。
2.1.1 油田开发
黄河三角洲湿地拥有我国第二大石油生产基地--胜利油田。胜利油田的发展带动了当地经济的腾飞,但也造成了严重的环境问题。在石油勘探、钻井、开采及运输的各个环节都不可避免地对环境造成一定的损害[9]。油田开发工艺的过程中,化石燃料的燃烧向大气排放出多种污染物,主要污染物是烃类,其次是二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等。含油污泥、落地油是土壤石油污染的主要原因,韩言柱[10]等人通过对黄河三角洲土壤(潮土)石油类含量对小麦的影响研究认为:从土壤石油类含量现状来看,土壤石油污染仅局限在有污油、落地油产生的油井等处及其附近的很小范围之内。
为降低海上油田开采的成本,人们开始进行围海造陆,改变了湿地的自然地貌。油田的开发过程中需要修路、建井。道路的建设提高了运输效率,但纵横交错的道路也改变了三角洲的景观格局,植被生长地域被阻隔,使得湿地生境破碎化程度不断加强。采油和疏运设施的广泛分布,导致鸟类飞行受限[11]。其次,输油管破裂、井喷等突发性事故也是造成生态系统受到不同程度损害的原因。
2.1.2 围填海活动
随着经济社会的发展、人口数量的增加,导致对土地的需求不断增加,围填海活动成为解决土地供求矛盾、发展空间的有效手段。但大量的人类行为活动,使得天然湿地面积不断减少,人工湿地面积急剧增加。2008年研究区天然湿地的面积比2013年减少了144.2千公顷,人工湿地的面积增加了113.86千公顷。坑塘、盐田、水产品养殖、农田用地、港口建设等均直接或间接的改变了湿地的生态格局,破坏了湿地的生态功能[12]。
靳宇弯[13]等人以黄河三角洲为研究区,构建了压力-状态-响应模型,分析了围填海活动对黄河三角洲湿地生态系统的综合影响。结果表明20世纪70~80年代、90年代和2000~2010年的围填海活动强度都超出了黄河三角洲湿地生态系统的承载力。马田田[14]等人,以黄河三角洲、辽河三角洲、长江三角洲和珠江三角洲滨海湿地为例,定量分析了1990年和2008年围填海活动对中国滨海湿地的影响。结果表明围填海活动是天然湿地面积减少的重要驱动力,其中水产养殖用地面积所占比例最大,农田次之,其后是工业建筑、港口建筑。
2.2 生态保护型工程建设的生态环境影响
随着人们环境保护意识的加强,越来越多的人开始注意到湿地生态功能的重要性。为了保护和恢复湿地生态资源,国家及相关政府部门采取了一系列的措施并制定了相关政策。生态保护型工程的建设有利于改善生态环境,有利于当地经济的可持续发展。本文将以黄河三角洲自然保护区围栏工程和黄河河口湿地保护淡水补给工程为例,定量分析其生态环境的影响。
2.2.1 黄河三角洲自然保护区围栏工程
由于历史原因和长期以来人们对湿地生态价值的认识不足,加上保护管理能力的薄弱,自然生态与耕地界限并不明显,很多地方存在开围垦和随意侵占湿地的现象。为尽快扭转天然湿地面积减少,生态功能退化的局面,急需建设围栏工程来保护自然生态。工程实施后能有效的阻止闲散人员进入自然生态系统内,基本能杜绝各种人为因素对湿地生境的影响。
图2 围栏工程植物多样性变化
通过对比分析历史数据和相关资料,如图2所示,围栏工程建设前后植被多样性虽然在不同年代略有不同,呈现波动状态,但是总体比较接近且没有显著性差异(单因素方差分析,P>0.05)。虽然没有长时间序列的监测数据,但是总的来看,围栏工程对围栏区域的植被多样性没有显著性影响。这可能是因为围栏工程建设用地较小,只是呈现条带状分布,尽管在建设初期破坏了生物多样性,但是经过一段时间后,围栏区域的植被将恢复至原来的状态,而且由于围栏的透风网状设施,将不会对风媒植物种子的传播造成阻隔,因而周围种子的分布扩散不会受到影响,种子的萌发以及成长不受影响。因此,围栏工程对植被多样性的影响不大。
该工程建于2007年,如图3所示,围栏工程对鸟类多样性呈略微下降的趋势,但总体鸟类多样性比较稳定。但2007年以后,项目区域鸟类多样性则呈现非线性增长的趋势。因此,该项目的建设并没有对鸟类多样性造成负面影响,其增长现象很可能是由于整个保护鸟类多样性增多所致。
图3 工程区鸟类多样性随时间变化
综上所述,黄河三角洲自然保护区围栏工程的建设对生物多样性的影响较小,不会对湿地生态环境造成破坏。
2.2.2 黄河河口湿地保护淡水补给工程
该工程涉及湿地的补水面积达10000hm2,工程永久占地面积约20 hm2,占地范围内大部分为沼泽湿地。实施补水工程有利于补充湿地的淡水资源,恢复湿地地表径流,补充地下水,降低土壤盐渍化程度,为湿地的生态发育和生态演替创造良好的生态环境,从而实现资源的可持续发展和利用。
该工程建于2010年,通过数据分析(如图4)可以看出,在淡水补给修复之前,有两个时间点具有显著性差异,2006年显著高于2003年,但2009年又略微有所降低。但是,在经过2010年的淡水修复工程后,由于淡水的大面积灌入,导致耐盐植物的大量死亡,生物多样性降低明显(单因素方差分析,P<0.05),直到2015年还仍然呈现下降趋势。该修复工程的修复工作导致了局部环境区内植被多样性的下降,随着时间的推移尽管植被多样性略有下降,但是下降不明显,整个区域内植物多样性趋向于稳定。当芦苇群落生长到稳定状态后,其他一些适应淡水生长的植被将会定居于此,生物多样性会有所增加,但均表现为淡水植物。
由于修复工程的主要目标是为了修复重要植被芦苇,为鸟类提供栖息环境,因此本工程虽然导致了植物多样性的剧烈波动,但总体环境影响是可以接受的,毕竟该工程有利于芦苇的生长,为鸟类提供了更多的栖息环境。
对于鸟类多样性而言(如图5),黄河河口湿地保护淡水补给工程对该区域鸟类的影响呈现非线性增长的趋势,且在工程建设之前一直呈现平稳的状态,但当工程建成后,鸟类多样性增长明显加快。因此,该工程的建设对区域鸟类多样性的增高起到了积极的作用,有利于鸟类多样性的增加。
图4 淡水补给工程植物多样性变化
图5 淡水补给工程区内鸟类多样性随时间的变化
因此,淡水补给工程的建设可以进一步补充淡水资源,能够有效的保护湿地生物多样性,对湿地生态系统具有较大的生态价值。
黄河三角洲湿地具有丰富的生态价值、经济价值和科研价值,但频繁的人类活动给其生态环境带来了不同程度的影响。
对于开发利用型的工程建设,要加强法制管理;提高工程建设的技术水平;确定合理的生态补偿标准,切实保障湿地的保护与管理;做到工程开发利用与湿地保护的协调发展。
对于生态保护型的工程建设,虽然其在鸟类栖息环境的改善、植物多样性的增加等方面起到了积极地生态保护作用,但工程建设的间接作用所导致的生态环境问题尚不明确,所以应将定时监测工作视为一种新常态。
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(本文文献格式:李慧婷,韩 美,路 广,等.黄河三角洲湿地开发与保护工程建设的生态环境影响分析[J].山东化工,2017,46(08):166-168,171.)
Ecological Environment Impact Analysis of Wetland lopment and Protection Project construction in the Yellow River Delta
LiHuiting1,HanMei1,LuGuang1,SunFei2
(1.School of Geography and Environment, Shandong Normal University, Jinan 250014,China;2.College of Chemical and Environmental Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266590,China;)
The unique geographical position and climatic conditions of the Yellow River delta wetland make it rich in natural resources and various wetland types. But with the strengthening of people's awareness of environmental protection, people began to attach importance to the coordinated development of economy and wetland protection. This paper will analyze the ecological environmental impact of wetland in the Yellow River delta from two aspects: development and utilization and ecological protection. The development and utilization of construction type (such as oil field development and reclamation activities) though driven by the rapid development of the local economy, but the diversity of the ecosystem destroyed, the damage is not even repair. Ecological protection projects (such as the area of the Yellow River delta nature protection fence project and the Yellow River estuary wetland protection water supply engineering) based on Vegetation Diversity and bird diversity changes with time were analyzed, so that the ecological protection project construction has a promoting effect on plant diversity and species diversity. Wetland in the Yellow River delta is an ecological system with great resource potential and environmental effect. Only by improving the ecological and environmental quality can we promote the sustainable development of man and society, man and nature.
engineering construction; ecological environment influence; wetland; the Yellow River Delta
2017-03-06
山东省科技计划(2013GSF11706);国家自然科学基金面上项目(4137157)
李慧婷(1992—),女,在读研究生,研究方向:环境规划与管理;通信作者:韩 美,女,山东师范大学地理与环境学院,教授,主要从事环境变化与区域响应、湿地演化与湿地生态系统评价等相关领域研究。
文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2017)08-0166-03