松嫩平原典型湿地水环境治理与保护研究进展

戴伟男，谭继伟，李勇，赵岭，刘新宇，韩勤(.黑龙江省林业厅，黑龙江 哈尔滨 50090;.黑龙江省森林与环境科学研究院, 黑龙江 齐齐哈尔 6005)

松嫩平原属于半干旱区域，水资源匮乏是困扰该地区湿地保护和管理的关键环节。而近些年由于人口增长、经济发展的加速，工农业生产污染及人为活动造成松嫩平原湿地水环境污染加剧。目前，针对松嫩平原典型湿地生态系统水环境健康和生态修复等方面研究日渐成为社会关注热点，本文从水资源量与水循环、水质评价、水环境功能、主要面临问题与修复保护等方面对松嫩平原湿地水环境研究进展进行了阐述，并对今后研究发展方向进行了展望。

1 当前松嫩平原湿地水环境研究的主要进展

1.1 湿地水资源量与水循环的研究

湿地水资源量与水循环是湿地水环境研究的主要组成部分，其中，对湿地生态需水的确定是研究湿地水资源量的主要科学问题，此前，学者对松嫩平原湿地水资源量的研究开展较少，且集中于扎龙湿地，多名学者采用水量均衡原理对扎龙湿地水资源量展开过不同程度的研究。如：东迎欣等对扎龙湿地生态需水量研究中只考虑乌双流域来水，而忽略了嫩江补水、出水量及损失量导致最小生态环境需水量不准确[1]。刘春丽和安睿分别对扎龙湿地最小生态环境需水量进行了估算[2，3]，虽均对来水量、出水量及损失量进行了分析，但因各自研究区域确定方式不同，而导致其最终结果产生出入。

针对湿地水循环方面的研究，则有利于揭示大气、地表水、土壤、植被与地表水的内在关联，便于更合理判断湿地水资源量总量和构建生态水补偿模型。如：王帅研究了气候变化对嫩江流域湿地水文水资源影响，指出水循环过程受到破坏，是造成湿地生态功能退化的主要原因[4]。王磊等应用水化学方法和稳定同位素法，对扎龙湿地地表水与浅层地下水的水文化学联系开展研究，指出地下水中氮、磷主要来源于地表水的输入，而非来自土壤的垂向淋溶作用[5]。周光涛在对松嫩平原地区地表水和地下水水循环要素模型构建过程中，指出松嫩平原地区的地表水和地下水之间存在不可分割的内在联系[6]。

1.2 湿地水质评价研究

目前，学者们对松嫩平原湿地水质研究，首先，关注水环境要素的健康状况。从湿地生态系统内部组分所处的状态特征入手，通过水文、水质、水生物、湿地植被等水环境要素，来判定水环境是不是处于健康的状态，同时研究这些水环境要素之间彼此关系。

周林飞等将灰色聚类法应用到扎龙湿地水环境质量评价中，通过对污染情况分级，指出其污染的主导因素是缺水[7]。文波龙等对大庆市资源开发湿地生态环境水环境质量现状进行研究，指出水体主要受氮和磷的污染，并出相应的保护措施[8]。李梦晓等对向海与查干湖湿地浮游植物群落结构的差异性进行研究，指出查干湖湿地浮游植物种类和多样性指数较向海湿地低可能是受有机磷农药影响所致[9]。周旭丹等在松嫩平原湿地水质与植物多样性关系研究中，采用冗余分析法，显示水质中的生物需氧量和化学需氧量对植物多样性有较大影响[10]。

其次，是对松嫩平原典型湿地水环境过程的健康状况开展研究。研究不同空间尺度内水体对各类扰动(包括水质的改变和外来物种的侵入等)保持其平衡的自动调节能力。

李云鹏等对扎龙、向海、莫莫格和查干泡等四块湿地水资源质量评价，指出松嫩平原湖泡湿地的水质污染受降水量、季节、气温、气候等客观条件的控制，但大量生产、生活废水排放是造成水质严重超标的重要原因[11]。叶雅杰等对嫩江沿岸湿地冻融作用对水环境的影响进行研究，揭示了中高纬地区的湿地水环境中铁和锰的演替规律[12]。田迅等对扎龙和向海湿地植被与生境干湿交替的响应关系开展研究，发现旱生化时羊草为优势种群，湿生化时芦苇为优势种群[13]。王永洁等对扎龙湿地外来植物调查，发现共有12种外来植物，建议尽早建立有地区特色的外来物种风险评估机制[14]。

1.3 湿地水环境功能研究

首先，湿地因其独特的土壤、植被和地势地形等优势，使其调蓄洪水的能力较强，李勇等在对乌裕尔河湿地生态服务功能价值的研究中，发现乌裕尔河受损湿地修复区的土壤调蓄洪水能力为1.62×106m3，对乌裕尔河中下游地区洪峰值具有极强的消减作用[15]。其次，湿地具备较强的滞留沉积物、污水净化的本领，其主要经由微生物降解、重力沉积、植被过滤、悬浮物吸附、阴阳离子交换、植物去除等物理、化学和生物作用过程，降低水中有害物质含量，使水质获得净化改善。有学者在对7种不同植被作用下湿地土壤养分恢复过程研究中，发现小叶章群落对该实验区的湿地土壤养分恢复更具促进作用[16]。最后，恢复生态系统多样性功能，改善湿地水环境健康，对维护湿地自然的物种基因库拥有重大意义。郭春景等曾对扎龙湿地种子植物区系展开研究，指出扎龙湿地植物系组成较丰富，地理成分较复杂[17]。

1.4 当前湿地水环境存在的主要问题研究

湿地生态系统水环境时空演化问题是一个极为复杂的系统问题，各类自然和人为影响因子均可以造成湿地水质的显著改变，特别是与人为活动关联密切的土地利用、社会经济和景观格局与功能因子，是导致湿地水环境劣化的直接成因。湿地水环境污染状况随着工业化进程的发展有日趋恶化之势，李玉文等对扎龙湿地水环境开展调研，并在研究中对灰色识别分析法进行改进，指出扎龙湖泊湿地富营养化程度均为重营养状态[18]。针对湿地的开垦，进而转变湿地的用途，致使湿地面积减小和生态景观的破碎。郭跃东等应用遥感影像技术对松嫩平原湿地动态变化进行研究，指出人为因素加速了湿地的退化和转化[19]。

1.5 湿地水环境的修复

目前，对于松嫩平原湿地水环境的修复措施，主要分为三种：首先，自然恢复方法。即通过恢复自然水文模式，来恢复湿地的自然生态过程的方式。该恢复模式多用于人为扰动较少的核心区。如：研究者曾对乌裕尔河湿地开展不同退耕还湿模式效果对比，指出自然恢复模式下土壤恢复效果更好[16]。其次，人为辅助恢复方法。通过种植本土物种来起到对湿地恢复的作用，通常多见于人为扰动较多的缓冲区和试验区。如：王继富等曾对大庆油田开发区湿地开展芦苇等移植栽培净化水质工程[20]。最后，工程恢复方法。即，建设水利设施进行人工补水或应用新型净化水体工艺。如：为解决扎龙湿地严峻的生态缺水问题，利用尼尔基水库对扎龙进行人工补水，一定程度上减缓了扎龙湿地水资源紧张短缺的问题。利用泥炭及其制品净化油污湖水、土壤工程，吸收总容量达到每千克泥炭吸收150 kg石油，直至清除虹彩膜[20]。

2 研究展望

2.1 湿地水文模型研究

因松嫩平原湿地水资源量的研究开展较少，可参考数据来源不多，目前对于湿地水资源量模型研究尚未起步，未来，随着对松嫩平原湿地的水资源量与水循环研究的不断深入，关于个别湿地实验区域内乃至松嫩平原区域性模型的研究必将成为热点问题。

2.2 退化湿地水环境恢复与重建

目前，对松嫩平原湿地水环境保护主要还是靠自我修复能力，因而，今后研究将关注如何开展人工恢复措施和改良湿地植被构成，提升湿地植被生物量，控制人为活动对湿地覆被泥土的破坏，最终形成湿地水环境治理和保护技术体系，实现湿地资源的永续使用与社区经济的协调发展。

2.3 湿地水环境污染及其治理

湿地处于地势低洼积水的地貌部位，经常接受流域内上游和周围生产、生活废水及其所携带的大量废渣，水环境极易被污染。未来研究将更多关注于如何加强流域水资源管理，减少松嫩平原湿地来自油田开采、过度施肥和农药等污染，优化水资源配置，加强湿地污染治理的研究，做到人与湿地和谐共处。

2.4 湿地水环境对全球变化响应与影响

松嫩平原湿地水环境变化是促进还是抑制“碳”排放，什么时候促进，什么时候抑制？它对世界气候变化的贡献率，值得商榷。松嫩平原湿地水域面积逐年减少，自然因素和人为因素两者谁起到主导作用？何时发生的？研究全球气候变化下松嫩湿地水环境受到的影响，为预测湿地水环境健康未来发展趋势提供科学依据。