河套灌区湿地变化影响因素分析

2024-03-12 01:54周明武
花卉 2024年4期
关键词:河套水资源农业

周明武

(河套学院,内蒙古 巴彦淖尔 015000)

0 引言

河套灌区作为我国北方一片重要的农业区域,其湿地系统在维持生态平衡、促进生物多样性和提供各类生态服务方面扮演着不可或缺的角色。然而,近年来,随着社会经济的快速发展和人类活动的加剧,河套灌区湿地面临着严重的威胁。本文深入研究河套灌区湿地变化的原因,提出科学制定湿地保护政策、运用科学手段、友好型规划、可持续水资源管理等建议。

1 背景介绍

1.1 河套灌区的地理位置与特点

河套灌区位于巴彦淖尔市,是亚洲最大的一首制灌区,是全国3 个特大型灌区之一,是国家和内蒙古自治区的重要商品粮、油生产基地。该灌区于1949 年建立,用于灌溉面积约为19.43 万hm2。1961 年以后,通过黄河三盛公枢纽进行引水,分为保尔套勒盖、后套和三湖河3 个灌域。主要种植作物包括小麦、杂粮和向日葵等。灌区土地总面积为1.16 万km2,到了1987 年,实际灌溉面积已达48.37 万hm2。河套灌区属于温带大陆性气候,四季分明,昼夜温差大,光照充足。年平均气温为7~9℃,降水量为150~400mm,且分布不均,主要集中在夏季。

1.2 湿地在河套灌区生态系统中的重要性

湿地在河套灌区生态系统中担任着不可或缺的重要角色。首先,湿地具有卓越的水文调节功能,能够吸收、储存和释放水分,有效减缓洪水峰值,降低洪涝风险[1-3]。湿地的水文调节功能特性对于河套灌区这一干旱半干旱地区尤其重要,因为它不仅有助于维持河套灌区的水文平衡,而且能够确保灌溉水源安全以及可持续供应。其次,由于湿地能够为多种生物提供丰富的食物资源和独特的生态环境,是多种生物重要的栖息地,能够为多种动物提供繁衍生息的场所[4-5]。因此,河套灌区的湿地生态系统健康与否也直接关系到能否保持本地区的生态平衡和能否保护本地区的生物多样性。此外,湿地还具有水质净化功能,通过湿地植被和土壤的过滤作用,可以有效去除水中的污染物质,这就能有效维护河套灌区水质的清洁和健康。最后,湿地也能为河套地区社会经济提供多重生态服务,包括渔业资源、农业灌溉、旅游业等,为当地居民提供经济和文化的双重支撑。

2 河套灌区湿地变化

2.1 湿地概况

河套灌区包含多种类型的湿地,每一种都具有独特的特点和演变历程。首先,沼泽是一种河套灌区中常见的湿地类型,其特点是长期处于潮湿状态,通常富含有机质,由于沼泽的湿度和土壤特性,能够为水禽提供理想的繁殖场所,它们本身是一种独立的生态系统。其次,湖泊是另一种重要湿地类型,河套灌区内的湖泊有的是天然形成的,有的是人工建造的,它们同样具有丰富的湿地生态系统功能。此外,黄河以及主要河流洪泛区域也是一种湿地类型,这些区域通常在丰水季节受到淹没,这些湿地的特点具有明显示的季节性,并且这些湿地也容易受到人类活动的影响。

2.2 湿地历年变化

收集河套灌区2013—2019 年GF-1 遥感影像数据,通过基于决策树分类结合面向对象特征提取湿地信息,得出历年的湿地面积,如表1 所示。

表1 河套灌区历年湿地面积

从表1 数据可以看出,从2013—2016 年,河套灌区湿地面积呈现出逐年减小的趋势。2013 年的湿地面积为436.2km2,而到2016 年,这一数字降至438.3km2。然而,2017—2018 年,湿地面积出现了一定程度的回升,从430.2km2增加至397.5km2。在2019 年湿地面积再次略微增加,达到411.1km2。河套灌区湿地面积的变化表明其生态系统处于动态平衡中,受到自然和人为因素的共同影响。

3 湿地变化驱动影响因素

3.1 气候变化对湿地的影响

河套灌区地处我国内陆河套地区,受季风气候影响显著,气候较为干旱,降水少且分布不均,这使得河套灌区的湿地水资源相对脆弱。由于是干旱区,气温对湿地水资源的影响较大,过高的气温导致地表水体蒸发加剧,如果不能及时补水,湿地在高温下水位下降迅速,严重影响湿地植被和动物的生存。另一方面,湿地的形成和演变往往与地下水的补给密切相关,而气温能导致地下水位下降,因此能够改变水文格局,进而影响了湿地的形态和生态特征。此外,河套灌区湿地的地理分布较为分散,涵盖多种湿地类型,包括湖泊、沼泽和河流湿地等,这种分散的湿地分布极易受气温变化的影响,气温上升极易造成湿地植被的迁移和分布范围的变化,使一些特有的湿地生物受到威胁,生态链条被破坏,从而对湿地生态系统的结构和功能产生深远影响,造成湿地生态系统的不稳定性。

3.2 地理地质因素对湿地形成的影响

河套灌区地理及地质特点对湿地形成有着深刻的影响。河套灌区地形平坦、地下水资源充足、地质构造复杂,这些地质特点共同塑造了这一地区多样而丰富的湿地生态系统。由于河套灌区位于我国北方内陆,而且它地处一片宽阔的盆地地带。这种盆地地形容易形成天然的聚水区,这就便于水体的积蓄和湿地的形成。另一方面,由于地势较为平坦,这就非常有利于湿地的扩展和分布。此外,河套灌区地下水资源丰富,地质构造中存在一些断裂带和褶皱结构,这种地质构造特点通常会形成地下水通道,对湿地形成造成重要影响。

3.3 农业活动对湿地的影响

河套灌区是我国重要的农业灌溉区,这里的农业生产特点直接影响了周边湿地的生态系统。这些影响是多方面的,其中包括土地利用变化、水资源调配和化肥农药的使用。首先,由于农业用地需求增加,湿地受到土地开发和土地转变的影响,其中农田的扩张会导致湿地的破碎化和面积减少,从而影响湿地植被的完整性和动植物的栖息地,进而导致湿地退化,致使湿地生物多样性减少,对湿地生态系统的稳定性产生负面影响。其次,农业活动中水资源的调配也对湿地产生直接的影响,灌溉用水导致湿地水位下降,影响湿地的水文过程,过度抽取地下水导致湿地水源减少,这些农业活动都对湿地植被和动物的生存条件形成威胁。此外,农业生产过程中使用的化肥和农药对湿地水质产生负面影响,农业活动中排放的营养物质和化学物质通过径流和排水沟进入湿地水体,导致湿地水体富营养化,引发湿地水质污染。对湿地内生物多样性和生态平衡构成威胁,导致湿地生态系统的不稳定。

3.4 城市化进程对湿地的影响

河套地区城市发展过程中,城市化对周边湿地生态系统产生了一系列的影响。城市化通常伴随着土地利用变化、水资源利用增加以及生态系统破碎化。首先,城市化过程中的城市扩张导致湿地的土地被转用,城市附近的湿地往往成为城市建设用地的对象,在城市建设中被填充、围垦或者开发为工业用地、居住区等,这些行为导致了城市周边湿地的减少和破碎化,影响了整个地区湿地生态系统的完整性和稳定性。其次,城市化对湿地水资源也会产生直接的影响,在城市化过程中,城市对水资源的需求不断增加,城市的引水、排水工程会影响湿地的水文分布,城市过度使用地下水,导致地下水位下降,那么周边的湿地地下水位同样受到影响,造成湿地生态系统功能退化,影响湿地植被和湿地动物的生存。此外,城市化通常伴随着工业、交通、生活污水的排放增加,这些污水中含有有毒废水、固体废物和化学物质,最终导致湿地水体受到污染,对湿地水体质量和生态系统健康构成严重威胁。

3.5 水资源开发与利用对湿地的影响

河套灌区水资源的开发与利用对周边湿地生态系统产生了深远的影响。河套灌区水资源的大规模开发主要用于农业灌溉、城市供水以及工业生产,这些活动直接涉及河流、湖泊等水域,对湿地产生了多方面的影响。首先,农业灌溉是河套灌区主要的水资源利用方式。大规模的农田灌溉使用了大量的水资源,这就导致湿地的水资源相对不足,湿地的水位下降明显。其次,城市供水和工业用水对水资源的需求也在日益增加。大量在主要河流上修建取水用水设施,这些引水工程改变了河流和湖泊的水流状况,进而影响湿地的水文分布。另外,河套地区修建的大坝及和水库以及调水工程等,这些水利设施极大地改变了水域的水位波动,导致湿地水体的波动性增加,这种波动性对湿地植被和动物的适应性提出了挑战,引发湿地生态系统的不稳定性。

3.6 影响因素的相互关系

从以上的分析中,可以得到河套灌区湿地变化是自然因素与人为因素相互作用的复杂结果,湿地生态系统的复杂性使得在其变化过程中难以简单地将自然因素与人为因素分隔开来,这两类因素相互交织,使湿地系统处于不断调整和平衡的状态。此外,河套灌区湿地变化是多种人为活动相互影响的结果,例如农业活动与城市化、水资源开发与农业、城市化与水资源开发、工业发展与水资源开发。这些人为活动之间的相互作用,改变一个方面的活动,那么就可能对其他方面产生连锁反应,从而影响湿地的形态和生态系统。

4 可持续湿地管理对策

4.1 制定湿地保护政策

河套灌区湿地的生态保护与恢复,首先需要制定与实施相关政策,政策制定是确保湿地能长期有效保护的基础。建立健全法规体系,明确湿地的边界、使用规范、生态补偿机制等,保障湿地的生态完整性。政策制定的过程中,要充分考虑湿地的自然特征、生态价值和社会经济需求,确保政策的科学性和可操作性。实施方面,建立监测和评估机制,对湿地的生态状况、水质、植被分布等进行定期监测,及时发现问题并制定相应的应对措施。强化执法力度,对于侵占湿地、非法开发的行为,采取严格的法律手段,确保湿地保护政策的执行。同时,积极开展湿地保护宣传教育,提高公众对湿地保护的认识,形成社会共识,促使社会参与湿地保护。

4.2 运用科学手段

湿地主动修复与重建是湿地保护的重要手段。人工湿地建设、湿地植被的修复等工程能够提高湿地的生态功能,改善湿地水质,促进湿地植被的恢复。这些工程通过人工引入湿地植物、恢复湿地水位和土壤结构,以及改良湿地植被组成,可以有效修复被破坏的湿地区域。另外,生态工程技术也是一种广泛应用于湿地生态系统恢复的手段。结合河套灌区的湿地特点,应用和创新这些科学手段,使得河套灌区的湿地的生态状况能够在较短时间内改善,为湿地生态系统的逐步复原提供有力支持。

4.3 湿地与农业和城市发展的友好型规划

湿地与农业和城市发展的友好型规划是为了在实现农业和城市发展的可持续性的同时,最大限度地保护湿地生态系统。在农业方面,湿地友好型规划应着眼于农田的布局,合理配置灌溉系统,减少水资源的过度利用,防止农药、化肥等农业活动对湿地水质的污染。对于城市发展,湿地友好型规划应考虑城市用水的可持续性,通过科学的城市规划和用水管理,减轻城市发展对湿地水资源的占用压力。另外,合理的扩张城市边界和土地开发方式也能够减少湿地面积的损失,同时提高湿地生态系统对城市发展的适应能力。

4.4 可持续水资源管理

水资源是农业、城市和湿地生态系统共同依赖的关键要素。可持续水资源管理至关重要,它涉及水的合理利用、水质的保护和水资源的平衡分配。首先,通过科学的水资源调配,确保农田灌溉和城市用水的需求得到满足,同时最小化对湿地水资源的影响。其次,水质的保护也是可持续水资源管理的一项重要内容,农业、城市排放和工业活动导致水体污染,因此需要采取措施防止污染物进入水体,维护水质。最后,水资源的平衡分配需要综合考虑不同用户的需求,通过合理的水权制度和法规体系,确保水资源的公平分配,防止过度开采和不当使用。

5 结语

河套灌区湿地变化的影响因素涉及多种自然因素、人为因素,这些因素相互交织,使得湿地系统处于复杂的动态平衡中。为实现河套灌区湿地的可持续发展,应从政策、规划、管理、方法,宣传、教育等多方面协调,只有在全社会的共同努力下,才能确保湿地的生态系统健康,实现可持续发展的目标。

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