河南黄河湿地自然保护区生态状况变化研究

李双权，邱士可，杜 军，曾麒洁，马玉凤

（1.河南省科学院地理研究所，郑州 450052；2.河南农业大学林学院，郑州 450002）

黄河流域是我国重要的生态屏障和经济地带［1-3］.2019年9月，习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上明确指出黄河流域生态保护和高质量发展是重大国家战略.湿地与海洋、森林并成为全球三大生态系统［4-5］，不仅具有净化空气、改善环境、维持生物多样性、蓄水防旱等生态功能，还能为人类提供水产品以及优化景观等作用［6-8］.河南黄河湿地自然保护区是我国生物多样性最为丰富地区之一，也是我国候鸟迁徙三大通道的中线通道［9-11］.根据国家政策和生态发展需求，了解河南湿地自然保护区生态状况，对实现黄河流域持续健康发展具有重要作用.

20世纪中叶，美国和加拿大对沿海盐渍沼泽、淡水湿地进行了研究［12］.20世纪60年代，随着欧洲工业化的快速发展，生态环境破坏，湿地问题得到重视，并进行大量研究［13］.20世纪70年代，一些发达国家对城市湿地、河口湿地、沿海湿地进行深入研究［14］.1982年，第一次国际湿地会议在印度举行，标志着全球在湿地研究领域进入新篇章［15］.世界各国对湿地研究更加重视，我国对湿地的研究开始于20世纪中叶［15］.20世纪70年代，中国开始重视环境问题，城市发展与湿地环境相结合，对城市湿地生态系统恢复等方面进行研究［17］.在20世纪80年代，政府颁布了一系列与生态湿地问题相关的规章制度、法律法规等［18］.20世纪90年代，生态保护与湿地问题的相关研究项目得到批准实施［19］.1992年，我国加入《湿地公约》.近年来，我国对湿地研究进入快速发展时期，在湿地生物多样性保护、湿地景观规划、湿地生态系统评价等方面进行深入研究，并取得了一系列研究成果［6］.

黄河拥有4.88%湿地率，虽然低于全国5.58%平均湿地率，但黄河湿地对我国的生态环境具有重要影响.近年来，由于城市化进程加快及人类活动干扰，对黄河湿地环境产生了一定的影响［20-21］.湿地面临着资源减少，生态环境破坏和生态功能退化等情况，对湿地进行保护、修复与开发成为国家和学者最关心的问题之一［22-26］.河南湿地自然保护区是我国湿地资源的重要组成部分，在保护湿地生态系统多样化方面起着重要的作用［27-31］.本研究基于遥感影像与野外地面核查相结合，获取地表生态系统覆盖信息，对2015和2019年河南省沿黄河5个湿地自然保护区生态状况动态变化进行深入分析，揭示其存在的问题，以期为黄河流域生态保护和高质量发展提供有益参考.

1 研究区概况

河南省沿黄河有自然保护区5个（表1），其中国家级自然保护区2个，分别为河南黄河湿地国家级自然保护区和新乡鸟类湿地国家级自然保护区；省级自然保护区3个，分别为河南郑州黄河湿地省级自然保护区、开封柳园口省级湿地自然保护区、濮阳县黄河湿地省级自然保护区.

表1 河南省沿黄河5个湿地自然保护区基本情况Tab.1 Basic situation of five wetland nature reserves along the Yellow River in Henan Province

河南黄河湿地国家级自然保护区建立于2003年，总面积68 000 hm2.保护区内生物多样性丰富，具有大量野生动植物资源，主要针对黄河湿地生态系统及其珍稀濒危野生水禽进行保护.河南新乡黄河湿地鸟类国家级自然保护区在1988年为省级自然保护区，面积3030 hm2，1996年国务院批准建立其为国家级自然保护区，总面积22 780 hm2.保护区在人口密集交通发达地带的黄河下游平原，主要依托于黄河水和降水补给，是候鸟迁徙的重要通道和冬候鸟的越冬北界.郑州黄河湿地省级自然保护区总面积37 441.4 hm2.保护区内有大量的野生脊椎动物，有217种，其中鸟类占169种.开封柳园口省级湿地自然保护区总面积16 308.5 hm2.保护区生态环境主要为河流、滩涂湿地，是亚洲候鸟迁徙的中线通道，有大量的候鸟在此过冬或中途停歇.濮阳县黄河湿地省级自然保护区总面积3 301.7 hm2，位于黄河下游的上段部分.保护区主要对珍稀濒危鸟类等野生动植物进行保护.

2 数据来源

基于2015年、2019年夏季美国WorldView遥感影像，采用2000国家大地坐标系，利用室内分析判读与野外实地调查相结合的技术方法，获取河南省沿黄河5个国家级、省级自然保护区的生态系统构成及空间分布数据.自然保护区边界与分区数据来源于生态环境部、河南省生态环境厅公布的自然保护区功能区边界数据.

3 结果与分析

3.1 自然生态空间

自然生态空间包含森林、草地、荒漠与裸露地表等自然生态系统（表2）.河南省沿黄河5个湿地自然保护区自然生态空间总面积从2015年监测的58 035.29 hm2减少至2019年监测的55 239.49 hm2，面积减少了4.82%；从自然生态空间面积与保护区总面积比例而言，由2015年的40.37%减至2019年的38.43%，减少了1.95%.因此，河南省沿黄河自然保护区自然生态空间面积出现减少.

表2 河南省沿黄河自然保护区自然生态空间面积变化Tab.2 Changes of natural ecological space areas of five wetland nature reserves along the Yellow River in Henan Province

2015—2019年河南省沿黄河湿地自然保护区自然生态空间中，森林生态系统、草地生态系统、荒漠与裸露地表出现不同幅度的减少，其中草地生态系统面积减少最大，为2 267.31 hm2，减少面积占草地生态系统总面积的25.47%；其次为森林生态系统，面积减少1 837.15 hm2，减少面积占森林生态系统总面积的16.35%；水域面积出现增长，增长面积2 146.35 hm2，增加面积占总水域面积的6.89%.

河南省沿黄河5个自然保护区中，河南郑州黄河湿地省级自然保护区自然生态空间面积减少最大，从2015年监测的17 710.94 hm2降至2019年监测的16 388.96 hm2，减少了1 321.98 hm2，减少面积占该自然保护区总面积的3.53%；其次为河南黄河湿地国家级自然保护区，从2015年监测的27 463.15 hm2降至2019年监测的26 551.68 hm2，减少了911.48 hm2，减少面积占该自然保护区总面积的1.43%；开封柳园口湿地省级自然保护区自然生态空间较少幅度最小，为86.35 hm2，减少面积占该自然保护区总面积的0.53%.

3.2 半人工生态系统

半人工生态系统包含农田、园地等半人工半自然生态系统（表3）.河南省沿黄河5个湿地自然保护区内，种植土地总面积从2015年监测的59 115.29 hm2增加至2019年的61 444.14 hm2，面积增加了3.94%；从种植土地总面积与保护区总面积比例而言，由2015年的41.13%增至2019年的42.75%，增长1.62%.因此，河南省沿黄河湿地自然保护区内种植土地面积出现增大的变化过程.

表3 河南省沿黄河湿地自然保护区种植土地面积变化Tab.3 Changes of planting land areas of five wetland nature reserves along the Yellow River in Henan Province

河南省沿黄河5个自然保护区中，河南郑州黄河湿地省级自然保护区种植土地面积增加最大，从2015年监测的18 664.79 hm2增加至2019年监测的19 728.39 hm2，增加了1 063.60 hm2，增加面积占该自然保护区总面积的2.84%；其次为河南黄河湿地国家级自然保护区，从2015年监测的14 959.51 hm2增加至2019年监测的15 595.92 hm2，增加了636.41 hm2，增加面积占该自然保护区总面积的1.00%；河南新乡鸟类湿地国家级自然保护区种植土地面积增加幅度最小，为198.12 hm2，增加面积占该自然保护区总面积的0.87%.

3.3 人工表面

河南省沿黄河自然保护区人工表面总面积（表4）从2015年监测的3 707.90 hm2增加至2019年监测的4 170.60 hm2，面积增加了12.48%；数量从2015年监测的5856处增加至2019年监测的7160处，数量增加了22.2%.从人工表面总面积与保护区总面积比例而言，由2015年的2.58%增至2019年的2.90%，增长了12.48%.由此可见，河南省沿黄河自然保护区内人类活动的数量与规模呈现扩张态势.

表4 河南省沿黄河自然保护区人工地表面积变化Tab.4 Changes of artificial surface areas of five wetland nature reserves along the Yellow River in Henan Province

河南省沿黄河5个自然保护区中，除开封柳园口省级湿地自然保护区、濮阳县黄河湿地省级自然保护区人工表面面积减少外，其他3个自然保护区人工表面面积均增加，其中河南黄河湿地国家级自然保护区人工表面面积增加最大，从2015年监测的1 756.46 hm2增加至2019年监测的2 031.54 hm2，增加了275.08 hm2，增加面积占该自然保护区总面积的0.43%；其次为河南郑州黄河湿地省级自然保护区，从2015年监测的995.60 hm2增加至2019年监测的1 254.00 hm2，增加了258.40 hm2，增加面积占该自然保护区总面积的0.69%.

3.4 露天采掘场

河南省沿黄河自然保护区露天采掘场总面积（表5）从2015年监测的469.16 hm2减少至2019年监测的163.85 hm2，面积减少了65.08%；数量从2015年监测的115处减少至2019年监测的55处，数量减少了52.17%.从露天采掘场总面积与保护区总面积比例而言，由2015年的0.33%降至2019年的0.11%，减少了12.48%.由此可见，河南省沿黄河自然保护区内露天采掘场的斑块数量及面积规模呈现降低态势.

表5 河南省沿黄河自然保护区露天采掘场面积变化Tab.5 Changes of open-pit mining field areas of five wetland nature reserves along the Yellow River in Henan Province

2015—2019年河南省沿黄河5个自然保护区中，河南黄河湿地国家级自然保护区、濮阳县黄河湿地省级自然保护区、开封柳园口省级湿地自然保护区露天采掘场3个自然保护区面积出现减少.其中，河南黄河湿地国家级自然保护区露天采掘场减少最大，从2015年监测的272.74 hm2降至2019年监测的9.6 hm2，减少了263.1 hm2，面积减少了94.47%；斑块数量由51个减少至4个，数量减少了92.16%，自然保护区内露天采掘场得到明显遏制，“绿盾”自然保护区监督检查专项行动成效显著.但河南新乡鸟类湿地国家级自然保护区、河南郑州黄河湿地省级自然保护区露天采掘场面积出现小幅度增长，其中河南新乡鸟类湿地国家级自然保护区露天采掘场面积增长10.4 hm2，斑块数量由7个增至12个，增长了5个.

4 结论

沿黄河河南段湿地自然保护区草地生态系统、森林生态系统面积出现萎缩，自然生态空间出现被挤占现象.保护区内自然生态空间总面积从2015年监测的58 035.29 hm2减少至2019年监测的55 239.49 hm2，面积减少了4.82%.其中，草地生态系统面积减少2 267.31 hm2，森林生态系统面积减少1 837.15 hm2，出现不同程度地被侵占.

生态状况变化人类活动影响驱动明显.种植土地总面积从2015年监测的59 115.29 hm2增加至2019年监测的61 444.14 hm2，面积增加了3.94%.人工表面总面积从2015年监测的3 707.90 hm2增加至2019年监测的4 170.60 hm2，面积增加了12.48%.从驱动因子来看，河南黄河湿地国家级自然保护区、河南新乡鸟类湿地国家级自然保护区、河南郑州黄河湿地省级自然保护区为种植土地和人工表面增加复合驱动为主，对3个保护区总体贡献率分别为75.80%和23.64%；开封柳园口省级湿地自然保护区与濮阳县黄河湿地省级自然保护区为种植土地面积增长单一驱动明显.

露天采掘场面积减少，但生态破坏依然存在.近年来，河南省积极开展自然保护区监督检查专项行动，加大沿黄湿地自然保护区内各类违法违规行为的巡查检查，推进自然保护区内矿产资源开发活动清理退出，加快生态环境治理修复，露天采掘场面积大幅减少.2015—2019年，沿黄区域自然保护区内露天采掘场斑块数量由115个减少至55个，减少了52.17%；总面积由469.16 hm2减少至163.85 hm2，矿产开发生态修复治理率达到65.08%.其中，河南黄河湿地国家级自然保护区、濮阳县黄河湿地省级自然保护区内的露天采掘场生态恢复治理效果明显，矿产开发生态修复治理率不断提升，分别达到了96.47%、80.15%.但是，河南新乡鸟类湿地国家级自然保护区、河南郑州黄河湿地省级自然保护区内露天采掘场面积出现小幅度增长，尤其在河南新乡鸟类湿地国家级自然保护区中露天采掘场斑块数量增加相对明显，表明生态破坏现象依然存在.