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浙江下渚湖湿地面积变化与保护

2013-12-05王开利王小德

浙江农林大学学报 2013年5期
关键词:富营养化斑块水位

王开利,王小德,章 宬

(浙江农林大学 风景园林与建筑学院,浙江 临安 311300)

湿地是处于水域与陆地过渡地段的特殊生态系统,因它具有独特的生态环境调节功能而被视为 “地球之肾”[1]。随着人类活动对湿地生态环境影响日益扩大,湿地保护工作正面临着湿地面积减少和湿地沼泽化的双重考验[1]。浙江省下渚湖湿地是长三角地区生态系统多样性高、原生状态保持最完整的天然湿地之一,近年来同样面临着湿地面积减少、生物多样性降低、湿地沼泽化和水体富营养化程度加深、污染负荷增加等问题[3]。通过对下渚湖湿地3 a内面积变化的调查分析,研究人类活动影响下,下渚湖湿地总面积、沼泽湿地面积变化,寻找相应针对性保护对策。

1 下渚湖湿地资源现状

1.1 下渚湖湿地概况

下渚湖湿地,地处30°31′04"N,120°02′48"E,位于与杭州毗邻的德清县内,因其质朴的自然湿地风光和悠久的 “防风文化”而被称为 “中国最美湿地”,亦有作家称其为 “天堂边的翡翠”。下渚湖湿地总面积约为3.8 km2,其中心湖区面积为0.9 km2,约为杭州西湖主湖区面积的1/6,平均水深2.0 m,为浙江省第五大内陆湖[4]。湿地中港湾交错,芦苇成片,河水清澈,野鸭群息,基本保持着原生自然状态,生物多样性和景观原生性保持良好,是长三角地区为数不多的生态系统保护较完整的天然湿地之一。

1.2 下渚湖湿地类型

下渚湖湿地是以下渚湖为中心的自然内陆湿地,参考国际湿地公约和国家林业局湿地调查规定,其主要包括湖泊湿地和内陆沼泽湿地2种类型[5]。

1.3 下渚湖湿地动植物资源

下渚湖湿地属东洋界动物区的东部丘陵平原亚区[6],静谧自然的生态环境为野生动物提供了适宜的栖息条件。经调查,下渚湖湿地脊椎动物283种,其中哺乳类38种,两栖类24种,鸟类165种,鱼类37种,爬行类19种。水鸟种类丰富多样,属被保护的野生鸟禽有20余种[7]。

下渚湖湿地具有丰富的植物资源。经调查:维管束植物123科295属390种,其中蕨类植物14科16属18种,裸子植物7科12属14种,被子植物102科267属358种,草本植物占有绝对优势,以芦苇Phragmites australis,柳叶箬Isachne globosa,一年蓬Erigeron annuus等为优势种,水生植物资源极为丰富。

2 下渚湖湿地面积变化比对分析

2.1 技术路线

2.1.1 历史资料收集与分析 收集分析相关历史资料,包括生态环境以及社会经济状况等,以辅助于湿地卫星遥感图像的处理和调查数据的比对分析。

2.1.2 实地踏勘核对矫正 实地走访及全球定位系统(GPS)定位调查,收集湿地实地信息,包括湿地类型、位置、沼泽化情况、保护现状与成效等,辅助得出下渚湖湿地类型及斑块分布状况。

2.1.3 遥感卫星图像处理[8]以采集于2008年12月、2009年12月和2010年12月的 3幅SPOT5卫星多波段2.5 m分辨率遥感图片为基础资料,通过正射矫正、波段组合选择、全色和多波段数据融合一系列工作,形成1∶10 000比例的图像(图1)。在经处理制作的图像上,湖泊湿地、沼泽湿地影像特征清晰,界线明显。根据影像特征和实地数据比对建立目视解译标志(表1),然后应用地理理信息系统(GIS)软件对处理后的遥感影像进行目视解译,形成目视解译斑块图(图2)。进行图斑面积分类量算及统计,并结合野外调查数据对比矫正后,建立下渚湖湿地空间资源数据库和属性数据库[9]。

图1 2008-2010年冬季卫星遥感图像Figure 1 Remote sensing image in the winter in 2008-2010

表1 卫星图片目视解译标志[10-11]Table 1 Interpretation signatures of wetlands and other land

图2 卫星图片目视解译斑块图Figure 2 Plaques of wetlands and other land

2.1.4 数据处理与分析 对于下渚湖湿地面积变化趋势的分析通过以下2个数据指标来进行,得出下渚湖湿地总面积变化、湿地沼泽化程度数据(表2)。①湿地总面积:湿地总面积=∑斑块面积。②沼泽化程度:沼泽化程度=(沼泽湿地面积/湿地总面积)×100%[12]。

表2 卫星影像数据处理比对Table 2 Comparisons during processed data

2.2 结果与分析

2.2.1 结果 自2008年12月至2010年12月近3 a中,调查区域湿地总面积减少了0.160 km2,面积减少斑块多集中于湿地与村庄交接区域,多发于孤立斑块;沼泽湿地面积增加了0.014 km2,沼泽化程度由4.751%上升到5.333%。由此可知:下渚湖湿地面积在一定程度上有所减少,同时在湿地沼泽化方面所体现的湿地质量有所下降。

2.2.2 结果分析 ①湿地面积变化是衡量湿地动态变化的最主要最直观的数据,该数据的变化能有效地反映外界因素对湿地的直接影响程度。数据表明:近3 a中下渚湖调查区域湿地总面积减少了0.160 km2,面积减少斑块多集中于人类活动密集区域,同时结合湿地调查统计可知,遥感图像中减少的湿地斑块中有38.6%是因为人为活动的干扰形成。随着湿地周边人口增长,人类对于生活生产所影响的土地空间范围正逐步外扩,势必造成了下渚湖湿地面积在一定程度上的下降,故人类活动影响范围的扩大是下渚湖湿地面积减少的直接驱动力。②湿地沼泽化是湖泊湿地衰老消亡的最后一个阶段,是周边不良环境长期影响的结果。下渚湖湿地沼泽化面积增加,根源在于外源物质引起的湖泊淤积变浅和水体富营养化程度的提高。下渚湖湿地位于地势较低的冲积平原地区,水源上游形成的泥沙极易在此淤积,源源不断淤积于此的泥沙对于下渚湖这类浅水湖泊湿地的影响势必是及其明显的,是下渚湖湿地沼泽化的主要原因[13];水是湿地的核心,除了人为的开发利用外,水分的平衡关系决定了湿地的消长[5]。由于湿地周边工业、农业、生活污染的加剧,致使下渚湖春秋两季的水体锰化学需氧量(CODMn)超标,总氮严重超标,水体富营养化严重[14],特别是湿地孤立斑块区域,水体环境不流通导致对外界因素抵御与缓冲能力不足,进而容易造成水体富营养化并难以恢复,加快了水体到沼泽的变化进程。下渚湖湿地面积的减少和湿地沼泽化程度的加重,两者不是独立发生的,而是彼此影响的产物,也不是由于单一因素变化所造成的,而是众多外界条件改变综合作用所产生的结果。

3 下渚湖湿地保护对策建议

3.1 减少人类生产生活对湿地面积和湿地质量的影响

首先,对于可能造成湿地质量下降的传统生产活动、生产方式进行有计划的控制和改良,加快周边传统产业转型步伐,促使湿地资源绿色经济价值产出与湿地保护之间的良性循环,化解湿地与生产发展之间的空间争夺矛盾,遏止湿地因人为填埋、传统生产占用等活动造成的湿地面积减少趋势。其次,应做好湿地开发与保护规划,并得到充分论证,加强下渚湖湿地周边潜在污染源的高标准环保评估,彻底关停污染企业,同时加强水体营养物质实时监测,同步措施以降低下渚湖湿地水体富营养化程度。

3.2 加强湖体水位控制,重视水位降低对湿地沼泽化带来的影响

下渚湖湿地是以湖泊为主体的自然平原湿地,水体水位变化对湿地生态稳定具有显著的影响[5]。由于湖体水位受自然雨水影响显著,故应加强湖体水位检测,水位持续低于平均水位-0.2 m以下,应及时采取上游开闸放水,引流入湖等措施提升水位,以消除水位降低对湿地生态环境的不利影响。

3.3 采取水体连通的方式,增强湿地环境抗干扰能力

通过遥感影像观察发现,下渚湖湿地斑块中孤立的不连通的斑块极容易产生水体富营养化和沼泽化现象。故可通过必要的措施将各孤立斑块打通相连,形成具有强缓冲能力的大型斑块,增强湿地环境抗干扰能力。特别是濒临沼泽化的孤立斑块,应尽快打通水体,及时扭转湿地沼泽化势头。

3.4 加强湿地监控,随时掌握湿地动态变化情况,注重动态保护

湿地保护是一项长期的动态发展的工作,要通过实时监控湿地状况变化来制定保护方案,更重要的是通过长效过程监控来评估保护措施的实施效果,并及时纠偏形成新的改进方案。此间必须要采取多种监测指标和更先进便捷的监测方法,来增强保护工作的科学性和便利性。

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