云南程海国家重要湿地生态系统健康评价

2018-10-12 09:11张齐立张法强戴柔毅王梦琳
湿地科学与管理 2018年3期
关键词:污水水质土壤

张齐立 张法强 戴柔毅 王梦琳

(国家林业局昆明勘察设计院,云南 昆明 650216)

湿地生态系统健康是生态系统健康的一个重要组成部分,湿地生态系统健康评价是从整体上对湿地生态系统进行评估,不仅反映湿地生态系统本身的物理、化学、生态功能的完整性,还能反映湿地生态系统对人类福祉的影响,间接反映经济发展、人类活动对湿地生态系统的扰动(崔嫱等,2015)。

2009年9月,国家林业局湿地保护管理中心委托中国科学院遥感应用研究所承担并实施湿地生态系统评价体系研究项目,构建新的分类指标体系。湿地生态系统健康评价指标体系是在充分理解VOR模型和PSR模型内涵的基础上,从湿地发生学的原理出发,以湿地水、土壤和植被三要素为主线,综合考虑景观格局变化及社会经济、人类活动的影响,指标选取以科学性、逻辑性、可操作性、可测量性和可报告性为主要原则(麦少芝等, 2005; 付会等,2009; 李春华等,2012;杨予静等, 2013; 钱逸凡等, 2016)。从2011年起国家林业局湿地保护管理中心已启动包括程海国家重要湿地等64处重要湿地的生态系统评价工作。本研究运用该评价体系,对程海国家重要湿地进行湿地生态系统健康评价,进一步验证指标体系的合理性和可操作性,为湿地管理部门制订湿地保护对策提供科学依据,提高湿地管理水平。

1 研究区概况

程海位于云南省西北部丽江市的永胜县中部,距离永胜县城约20 km,地理坐标为东经100°38′~ 100°41′,北纬 26°27′~ 26°38′。程海为云南省九大高原湖泊之一,2000年,程海在国家林业局等17部委编制的《中国湿地保护行动计划》中被确定为国家重要湿地。根据《云南省第二次湿地资源调查》成果,程海湿地面积为7 619.39 hm2;程海分布有国家II级重点保护物2种——灰燕鸻Glareola lactea、小灵猫Viverricula india。程海是较为典型的封闭式陆湖,其水质的矿化度以接近盐湖下限,湖水pH值9~10,属于微碱性水(胡文英等,1992)。程海是全世界能天然生长螺旋藻中国唯一的湖泊,自上世纪80年代国内著名藻类学者在程海发现了天然生长的螺旋藻后,螺旋藻养殖加工成为永胜县重要的经济产业。

2 评价标准

2.1 评价指标

湿地生态系统健康评价指标体系包括水环境指标、土壤指标、生物指标、景观指标和社会指标共5个一级指标、13个二级指标(表1)。

2.2 评价方法

评价采用的数据来源于2014-2015年的《永胜县统计年鉴》、《云南省第二次湿地资源调查》、《云南湿地》(杨岚等,2009)、《中国湿地资源—云南卷》(温庆忠,2015)、2016年1-6月《程海湖及入湖河流水质监测报告》、2016年《程海湿地土壤检测报告》,2015年3月23日和2016月2月14日的GF1_PMS1影像图以及相关文献资料等。

评价指标的权重确定方法、指标计算方法和指标标准化方法依据钱逸凡等(2016)的相关评价方法,为了统一量纲,各指标标准化到0~10之间(表1)。湿地生态系统健康由综合健康指数表示,综合健康指数得分=∑标准化指标×指标权重,据此将湿地生态系统健康状况分为好[7-10]、中[3-7]、差[0-3]3个级别。

3 结果与分析

3.1 评价结果

程海国家重要湿地生态系统综合健康指数为5.88,健康等级为“中”(表2)。程海湿地健康状况表现为:程海水质较差,土壤偏碱性且土壤多为砂石,含水量较低,生物多样性状况较差,外来物种入侵度小;湿地面积变化很小,湿地周边土地利用强度较大,野生动物栖息地适宜度中等;经济发展水平较低,居民对湿地的认知不足,湿地保护意识欠佳。

3.2 讨论与分析

3.2.1 水环境状况 根据水质监测数据综合评价,程海湿地水质属于IV类,湿地水质较差,主要原因为螺旋藻养殖、农村居民生活污染、农田化肥、水土流失等。目前在程海南岸分布有4家螺旋藻养殖企业,大规模的养殖池和养殖废水离湖体较近,成为很大的风险源。程海流域分布有10个村委会,人口约3.8万人,农村生活污水收集率低,污水随意排放严重。部分村庄垃圾随意丢弃现象较为普遍,垃圾堵塞沟渠并随径流进入程海,污染水体。程海流域分布较大面积的耕地,农耕过程中化肥流失也是导致水质变差的因素。程海流域属于水土流失严重的地区,在降雨期土壤和泥沙随径流直接进入河道水体中,对程海的水质造成影响。

3.2.2 土壤环境状况 根据《程海湿地土壤检测报告》,湿地土壤中铬、镉、铜超标,其中铜超标较严重,超过《土壤环境质量标准》(GB15618—2008)标准值2倍多。由于湿地周边农田较多,可能人为大量使用含铜农业化学物质和有机肥,造成土壤含铜量达到原始土壤的几倍。程海属于微碱性水,湿地内土壤平均pH值为8.38,该地区土壤总体呈盐碱化现象,植物种类较少,尤其大多数亚热带的水生高等植物不能在这样的条件下生存。湿地土壤平均含水量仅为19.1%,主要是由于该地区土壤存在一定程度的盐碱化,使得土壤颗粒保水能力差。

3.2.3 生物环境状况 根据《云南省第二次湿地资源调查》《云南湿地》和《中国湿地资源—云南卷》的成果和资料,程海有水生植物23种,隶属18科22属,程海水生高等植物分布深度退缩,分布面积减少,资源量降低,是水生生态系统退化的标志。程海湖边共观察记录到水鸟35种,分属7目11科,占云南省水鸟物种总数的29.9%,多数物种种群数量偏低。程海共记录有鱼类24种,隶属于6目12科23属,多种土著鱼类濒临灭绝。由于早期引入银鱼养殖之后,捕捞银鱼的网眼细密,对其他土著鱼种的生存造成严重影响。程海鱼类存在多样性降低、种群数量减少的趋势,生态服务价值显著降低。

3.2.4 景观环境状况 程海湿地景观破碎化程度较大,湿地对野生动植物的承载能力为中等,湿地植被覆盖度有待提高。由于耕地侵占、建设开发等人为因素导致程海湖滨带破坏,水生植物也逐渐消亡,湖滨带生态系统严重退化。湿地周边人口密集,农业集中发展,土地利用强度较大,给程海生态系统带来越来越大的威胁,导致景观环境更趋于简单化,生态功能进一步退化。

3.2.5 社会环境状况 根据湿地管理部门提供的资料,湿地所在永胜县2015年人均GDP远低于云南省平均值,县域经济发展滞后,面临保护与发展的共同问题。针对程海湿地评价,共发放调查问卷51份,合格问卷27份,合格问卷率为53%,表明周边居民对湿地的认知不足,湿地保护意识欠佳。

表1 湿地生态系统健康评价方法Table 1 Wetland Ecosystem Health Evaluation Methods

表2 湿地生态系统评价综合健康指数Table 2 Comprehensive Health Index of Wetland Ecosystem Evaluation

4 保护对策

4.1 联合相关部门开展定点生态监测

联合林业、国土、环保、水利等相关部门在湿地范围内设立监测点,开展定点定期生态监测,使水环境、土壤环境监测常态化、目标化,查明湿地内土壤和水质污染源,严格控制污染物进入程海流域河段。同时积极转变生产方式,引入清洁、现代化企业,对程海湖螺旋藻养殖严格进行污水处理,实现养殖污水、生活污水“零排放”,确保不让污水流入程海湖,提升工农业环保化、无害化程度,从源头上解决湿地污染问题。

4.2 完善农村生活污水与垃圾处理设施

通过一系列农村污染防治工程的实施,收集处理沿湖农村的生活污水和垃圾,完善污水和垃圾的收集处理系统和提升改造工作,进一步提高农村生活污水和垃圾的收集处置率。同时,加强农业废弃物的循环利用,减少农业面源污染的产生,削减入湖污染物。

4.3 开展面山林业生态修复工作

程海森林覆盖率较低,森林质量较差,物种较为单一,水源涵养能力较弱,需进一步推进面山林业生态修复工作。一是封山育林,选择郁闭度小,林相单一,生态防护效能差的区域进行封山育林;二是退耕还林,对坡度25°以上的坡耕地,按照统筹规划、突出重点、分步实施,在流域内逐步进行退耕还林,退耕还林地区建议以经济果林为主;三是湖滨带生态修复,选择本地陆生和湿地植物,采取自然和人工相结合的修复方式,修复湖滨带生态环境,为维护湿地生态系统健康提供保障。

4.4 调整农业种植结构

以调整水肥高投入的作物为主,在污染较重的区域发展投入低、经济效益好的高效作物品种。通过农业种植结构调整,压缩水稻、玉米的种植面积,发展效益高、污染低的水果种植,减少化肥施用量,削减入湖污染物,提高农民经济收入,减少农业面源污染的同时,实现农业发展和农民增收。

4.5 优化土地利用配置

程海湿地周边土地资源优化配置应以土地资源承载力为约束,在全国主体功能区规划的基础上,充分发挥城市总体规划和土地利用总体规划的引导和控制作用,进一步强化国土空间管控,避免土地资源无序开发、城镇粗放蔓延和产业不合理布局,优化城镇布局,形成程海湖泊流域良好的空间结构,保持湿地完整的生态系统。

4.6 加强湿地保护宣传教育

普及湿地保护知识、提高群众湿地保护意识和法制意识,积极开展湿地保护宣传活动,通过借助国际湿地日、爱鸟周等,开展湿地宣传周活动,采用多种形式,扩大湿地保护的影响力;建立湿地教育基地,设立宣传台,提供现场咨询宣传,发放湿地法律法规、湿地风光宣传册等资料,普及湿地保护科学知识。采取多层次、全方位的宣教措施,激发其保护生态的意识,营造湿地资源保护的良好社会氛围(盖世广等, 2017)。

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