黄河流域沼泽湿地景观变化及其保护策略

姜明 薛振山 宋开山

保护修复黄河流域沼泽湿地，要加强适应气候变化的沼泽湿地保护策略与技术研究;从流域尺度合理调配水资源，保证沼泽湿地生态用水需求;开展针对不同沼泽类型及保护目标的退化湿地修复技术研究;进一步完善沼泽湿地保护地类型，加强国家公园建设;完善沼泽湿地监测网络，研发天地空一体化的沼泽监测技术。

一、黄河流域沼泽湿地概况

湿地是介于水体生态系统和陆地生态系统之间的动态生态系统，是由陆地生态系统和水体生态系统相互作用形成的自然综合体（吕宪国，2002）。湿地生态系统拥有巨大的生产力和生态环境效益，如涵养水源，为珍稀濒危生物提供栖息地等，因此是极为重要的生态系统。我国湿地资源丰富，2009—2013年，国家林业和草原局组织开展了第二次全国湿地资源调查并公布了调查结果，显示全国湿地总面积5360.26万公顷，湿地面积占国土面积的比率（即湿地率）为5.58%（唐小平等，2013）。其中，沼泽湿地面积2173.29万公顷，人工湿地面积674.59万公顷，近海与海岸湿地面积579.59万公顷，河流湿地面积1055.21万公顷，湖泊湿地面积859.38万公顷。中国科学院东北地理与农业生态研究所承担完成的科技部国家科技基础性工作专项“中国沼泽湿地资源及其主要生态环境效益综合调查”结果表明，按照全国水资源区划一级流域湿地分布作为划分单元，黄河区湿地面积392.92万公顷，其中沼泽湿地面积260.19万公顷。

黄河发源于青藏高原巴颜喀拉山北麓，干流长度4675千米，流程总长5464千米，支流众多，流域总面积7950万公顷。内蒙古自治区托克托县的河口镇是黄河上、中游的分界点，郑州市的桃花峪是中、下游的分界点，黄河流域97%的面积集中在上、中游地区。在我国一级流域中，黄河流域湿地面积是392.92万公顷，其中沼泽湿地面积260.19万公顷，位列第三位，仅次于西北诸河流域和松花江流域。黄河流域沼泽湿地主要分布在上游（97.8%）。黄河流域沼泽湿地优势类型为沼泽化草甸（227.29万公顷，87.4%）和草本沼泽（15.07万公顷，5.8%）。

二、黄河流域沼泽分布特征及形成条件

黄河流域湿地类型丰富，显著的垂直地带性和纬度地带性共同造就了黄河流域热量和水分的空间分异，是黄河流域湿地发育的水热基础。黄河流域年均气温在-1.9～1.5℃之间，气候分区包括亚寒带、中温带、暖温带。受季风影响，黄河流域年降水量在103～916mm之间，年平均蒸發量为700mm到1800mm。流域内降水量从东南向西北依次递减。400mm等值线自西南至东北将黄河流域分割为两部分，流域西北部地区降水量不足150mm，而秦岭山脉北坡其降水多达700mm以上。黄河流域地势西高东低且高差悬殊，形成明显的三级阶梯式地形，为各类沼泽湿地发育提供水文、地貌基础。一级阶梯位于青藏高原东北部。海拔为4000m以上，是多年冻土和季节冻土的主要分布区，也是主要的沼泽湿地分布区。多年冻土与沼泽湿地存在共生关系，冻土作为“隔水层”，可以有效地阻止表层水向深部迁移，往往使表层呈现过湿状态，从而有利于沼泽和泥炭的发育。同时，泥炭层作为“保温层”，可有效地减缓热量传递，进而减缓冻土的融化。冻土的隔水作用有利于沼泽湿地发育，本区域分布有大面积的泥炭地、草本沼泽、沼泽化草甸、藓类沼泽等湿地类型。第二阶梯包括河套平原、鄂尔多斯高原等。海拔位于1000～2000m，以河流湿地和湖泊湿地为主，沼泽湿地面积小，分布在河漫滩及阶地低洼地带，主要有内陆盐沼、草本沼泽、绿洲湿地等湿地类型。第三阶梯海拔低于100m的华北大平原及黄河三角洲，降水较多、蒸发量较大，黄河泥沙沉积与海水侵蚀相互作用下，河口三角洲广泛发育。发育有灌丛沼泽、滨海盐沼、草本沼泽等湿地类型。

三、沼泽湿地格局演变及驱动机制

黄河流域大部分区域位于干旱半干旱气候带，水资源先天不足，加之人类不合理利用，严重挤占生态流量。从水资源空间分配上看，黄河流域蓝水、绿水资源短缺具有明显的空间异质性，黄河中游部分区域每年至少有三个月遭受蓝水、绿水资源中等程度短缺，而黄河流域北部区域全年严重蓝水资源短缺。

结合科技部沼泽调查项目，并收集相关调查数据，构建了全国沼泽湿地样本数据库，在此基础上，应用Landsat系列遥感数据，运用自动分类和人机交互解译结合的方法，完成了全国尺度沼泽湿地多时期分布信息提取研究，结果表明：1980—2015年期间，黄河流域湿地面积持续减少了75.72万公顷，损失率为21.7%，主要的湿地损失发生在黄河流域的中上游地区（图3）。从湿地类型看，沼泽湿地呈现一直下降趋势，减少了58.19万公顷，占总减少面积的76.85%。其中1980—1990年间沼泽湿地面积减少最多，减少面积为22.58万公顷。湖泊与河流湿地面积也呈现持续下降的趋势，共计减少17.13万公顷，损失率为22.62%。其中黄河上游若尔盖高原湿地面积从1977年到2016年减少了11.4万公顷，平均减少率为0.3万公顷/a。部分沼泽退化演变为沼泽化草甸，与上世纪80年代相比，沼泽和沼泽化草甸类型比由2：3变为目前的2：9。黄河上游湿地退化的原因主要为气候变化和人为干扰。黄河上游的玛多气象站数据表明，2001—2014年来，该地区温度略微升高，而降水量总体趋势是大幅度减少。2005—2010年，降水增加，温度升高，该区的湿地面积几乎没有变化。而在2014年，由于降水量最少，导致湿地大面积减少。若尔盖年均气温以0.22℃/10a的速率增长，而降水量变化不大（刘静楠，2015）。在气候变化的同时，人类活动干扰进一步加剧黄河上游湿地损失，上世纪50年代到上世纪末，该区的畜牧总量增加了至少4倍，为了增加草场面积，修建了大量的沟渠用以湿地排水，人工沟渠总长度达到1798.7公里，密度为1.094公里/平方公里，导致湿地缺水退化，湿地面积减少（Li等，2018）。

黄河中游流域沼泽湿地主要受人类活动影响，包括水利工程、农业开垦等，以小浪底下游湿地为例，2000—2015年，小浪底大坝建成后，河南黄河湿地面积减少了3000多公顷，减少幅度近50%;河南黄河湿地萎缩，斑块合并，湿地景观的聚合程度不断下降，分布格局较大坝建设前更为零碎，破碎化程度加剧。在小浪底大坝建成之前，其下游湿地面积整体呈减少状态。而湿地增加的区域主要集中在郑州、中牟、开封沿线的地区，以及城市的一些人工湿地。在小浪底大坝建成后，湿地增减区域相对分散，增加的主要区域在库区周围，而黄河沿岸湿地面积减少相对明显（范玉龙等，2020）。

黄河下游以河口三角洲湿地为主，上世纪70年代以来自然湿地（包括淡水沼泽、盐水沼泽、河口水域、泥質海滩、盐化草甸、沙滩/沙洲）呈现逐年减少的趋势，尤其是泥质海滩面积减少非常剧烈。人工湿地（包括沟渠、水库坑塘、盐田、养殖池）总体呈现逐年增加的趋势，其中盐田和养殖池面积增加达十倍。随着黄河断流的发生、发展，使三角洲失去了维系本区水系和湿地平衡的主导因素，来沙量减少导致海岸蚀退，滨海滩涂面积缩小;黄河淡水输入量的逐年减少，导致该区域水分盐度增加，湿地植被向中生、盐生植被退化（刘佳琦等，2018）。

四、沼泽湿地保护的建议与对策

黄河流域分布大面积的沼泽湿地，在水源涵养、调节气候、水源供给、提供珍稀物种栖息地等方面发挥重要作用。由于气候变化及人类不合理利用，在过去30年间，黄河流域沼泽湿地面积减少了33.1万公顷，丧失率为11.3%。因此，保护修复黄河流域沼泽湿地对维护区域乃至国家生态安全具有举足轻重的作用。

一是加强适应气候变化的沼泽湿地保护策略与技术研究。在湿地面临气候变化威胁日益显著的情况下，如何在湿地恢复中增强湿地系统对气候变化的适应性是湿地保护的热点问题。针对黄河流域上中下游退化沼泽湿地特征及驱动力，分别采取生态、工程、管理等不同的适应性管理策略与技术，保护和恢复沼泽湿地的重要生态功能。如在黄河上游若尔盖湿地区，需将已有的排水沟填平、切断，提高地下水位和沼泽湿地地表水位，恢复沼泽湿地涵养水源和固碳功能，实施退牧还草工程，恢复上游源区草甸湿地。黄河中游应协调好工农业、城市化与湿地的关系，平衡湿地保护与开发利用的关系;加强湿地立法和科教宣传;在充分了解湿地生态结构、生态过程、生态价值的基础上，实施对湿地生态系统有效保护和科学利用。黄河下游三角洲湿地恢复，河口工程治理应充分考虑湿地水文周期和水文条件要求，在适当的位置应预留水流出口或建设生态闸，以维持淡水湿地和滨海湿地生态系统的水文良性循环。

二是从流域尺度合理调配水资源，保证沼泽湿地生态用水需求。黄河属资源型缺水河流，随着流域经济社会的进一步发展，黄河水资源供求形势将更趋严峻。为此，迫切需要向黄河补充生态用水，加快推进南水北调西线工程，以缓解黄河流域资源性缺水问题。建立黄河流域用水总量控制制度和流域水量分配制度。有针对性地在避开农业用水的高峰期、避开鸟类的繁殖季节时期对黄河流域重要湿地进行生态补水。

三是开展针对不同沼泽类型及保护目标的退化湿地修复技术研究。从沼泽湿地景观尺度建立山水林田湖草一体化修复技术体系。采取适当措施，重点对与黄河有密切相关性、具有重要生态价值的黄河源区湿地和河口湿地进行生态保护和生态修复。

四是进一步完善沼泽湿地保护地类型，加强国家公园建设。目前黄河流域有两处国家公园体制试点——三江源国家公园和祁连山国家公园，但仍需在典型湿地生态系统设立国家公园、自然保护区和湿地公园，形成以国家公园为主体、自然保护区为基础、各类自然公园为补充的黄河流域自然保护地分类体系。考虑到黄河三角洲湿地、若尔盖泥炭等具有很强的湿地生态系统代表性和完整性，建议未来可以设立国家公园。

五是完善沼泽湿地监测网络，研发天地空一体化的沼泽监测技术。充分发挥卫星遥感、无人机遥感以及定位观测、地面调查等各种技术手段优势，完善天空地一体化的湿地监测网络体系，形成全方位的监测网络，提升湿地监测、监管能力，实现湿地全方位监测。在湿地监管方面，将实现综合评估、诊断、预测预警等业务平台，构建湿地监管的业务链，实现湿地全链条监管。此外，应建立湿地监测、监管技术标准规范体系，形成分工协同、上下联动、互联互通的业务化运行机制，为黄河流域湿地监测、评估、执法提供全方位的基础支撑。

参考文献：

1.Li，Z.，Gao，P.，You，Y.：Characterizing hydrological connectivity of artificial ditches in Zoige Peatlands of Qinghai-Tibet Plateau，Water，2018.10（10），1364。

2.范玉龙、胡楠、丁圣彦：《小浪底大坝对黄河中下游农业景观格局的影响》，《南阳理工学院学报》，2020年第2期，第82-88页。

3.刘佳琦等：《黄河三角洲人类干扰活动强度变化及其景观格局响应》，2018年第8期，第1102-1110页。

4.刘静楠：《基于MODIS数据的三江源自然保护区湿地动态监测》，成都理工大学硕士学位论文，2015年。

5.吕宪国：《湿地科学研究进展及研究方向》，《中国科学院院刊》，2002年第3期，第170-170页。

6.唐小平等：《全国湿地资源调查技术体系设计及结果分析》，《林业资源管理》，2013年第6期，第62-69页。