川西高原濕地生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀及恢復(fù)措施

1、川西高原濕地生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀及恢復(fù)措施摘要：闡述了川西高原地區(qū)的濕地萎縮情況，從自然和人為角度分析了其原因，同時(shí)結(jié)合石渠縣已實(shí)施的各類(lèi)微型檔水壩的效果，對(duì)比分析了各類(lèi)微型擋水壩的優(yōu)劣，并對(duì)微型擋水壩的壩型、尺寸和材質(zhì)等方面進(jìn)行了論述，最終提出了適用于川西高原地區(qū)的微型擋水壩的優(yōu)化設(shè)計(jì)，以達(dá)到提高微型水壩穩(wěn)定性以及恢復(fù)濕地的目的。關(guān)鍵詞：開(kāi)溝排水；濕地生態(tài)；填溝還濕；微型擋水壩中圖分類(lèi)號(hào)：X322 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（ 2016） 10-0140-03. 引言濕地是重要的國(guó)土資源和自然資源，其如同森林、耕地、海洋一樣具有多種功能。濕地包括鄰接濕地的河湖沿岸、沿海區(qū)域以及濕地

2、范圍的島嶼或低潮時(shí)水深超過(guò)6 m 的水域。所有季節(jié)性或常年積水地段，包括沼澤、泥炭地、濕草甸、湖泊、河流及泛洪平原、河口三角洲、灘涂、珊瑚礁、紅樹(shù)林、水庫(kù)、池塘、水稻田以及低潮時(shí)水深淺于6 m 的海岸帶等，均屬濕地范疇。.研究區(qū)概況 川西高原地區(qū)地處青藏高原東南緣，屬我國(guó)長(zhǎng)江、黃河源頭，是全國(guó)主體功能區(qū)規(guī)劃確定的國(guó)家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)之一， 是長(zhǎng)江、 黃河流域重要的生態(tài)安全屏障。區(qū)內(nèi)森林、草原和濕地等生態(tài)系統(tǒng)，在水源涵養(yǎng)、水資源補(bǔ)給、水土保持、生物多樣性保護(hù)、區(qū)域氣候調(diào)節(jié)等方面起著重要作用。川西高原地區(qū)也是四川省濕地資源最為豐富的地區(qū)，自然濕地資源約占全省總量的2/3，主要以河流、湖泊和沼澤為主。

3、根據(jù)2011 年衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，川西高原地區(qū)共有濕地面積 87.28 萬(wàn) hm2，其中沼澤73.70 萬(wàn) hm2、河流10.89 萬(wàn)hm2、湖泊2.47 萬(wàn) hm2、水庫(kù) 0.22 萬(wàn) hm2。但長(zhǎng)期以來(lái)，由于全球氣候變化和森林過(guò)度開(kāi)發(fā)、草原超載放牧、濕地開(kāi)溝排水等人類(lèi)活動(dòng)的嚴(yán)重干擾，林草植被遭到嚴(yán)重破壞，濕地不斷退化萎縮，水土流失加劇。川西高原地區(qū)處于中緯度地區(qū)，受東南季風(fēng)、西南季風(fēng)及西風(fēng)環(huán)流交替影響，季風(fēng)氣候明顯，雨熱同季，氣候垂直變化大，類(lèi)型多樣，總體以寒溫帶氣候?yàn)橹?，冬寒夏涼，熱量不足。年氣?1 12，年降水量500 900 mm，且降水年內(nèi)分配不均，雨量集中于6 9 月， 年日照16

4、00 2600 h，雪災(zāi)、暴雨、洪水、冰雹等氣象災(zāi)害頻發(fā)。.濕地萎縮現(xiàn)狀及原因濕地萎縮現(xiàn)狀川西高原地區(qū)的濕地萎縮主要體現(xiàn)在高原沼澤濕地和湖泊，其中沼澤濕地萎縮尤為嚴(yán)重，相當(dāng)部分沼澤濕地由常年片狀積水、季節(jié)性濕洼地積水逐步演變?yōu)楦珊誀顟B(tài)，沼澤區(qū)水位和地下水位明顯下降，濕地面積萎縮，濕地生態(tài)環(huán)境呈現(xiàn)“沼澤-沼澤化草甸-草甸-沙化地-荒漠”逆向演替趨勢(shì)。以若爾蓋濕地為例，近幾十年來(lái)，其湖泊、沼澤均發(fā)生了嚴(yán)重退化，與20 世紀(jì) 70 年代相比，濕地總面積退化了20.20%， 年均凈減3370.46 hm2。 1985 年該區(qū)尚有17 個(gè)面積在 6.67 萬(wàn) hm2以上的湖泊，到 2000年已經(jīng)有6個(gè)完

5、全干涸，其余 11 個(gè)也有不同程度的萎縮。該區(qū)域1985 年湖泊總面積為 2165 hm2， 15 年后僅剩水面1323 hm2，萎縮 842 hm2，減幅達(dá)38.9%，平均每年減少56.13 hm2，年均遞減速度達(dá)3.34%。調(diào)查表明，若爾蓋濕地的萎縮在20 世紀(jì) 60 年代開(kāi)始趨于明顯，而進(jìn)入80 年代以后，濕地的萎縮呈明顯加劇的趨勢(shì)，常年積水沼澤區(qū)向季節(jié)性積水沼澤過(guò)渡或變化。3.2 濕地萎縮原因川西高原地區(qū)的濕地萎縮包括自然和人為2 大原因。近幾十年來(lái)，氣溫和降水量的變化是川西高原地區(qū)濕地萎縮的重要自然原因。以若爾蓋濕地為例，據(jù)若爾蓋縣氣象站有氣象記錄以來(lái)的年平均溫度和年總降水量的年際變

6、化序列分析，1957 2002 年以來(lái)， 若爾蓋地區(qū)氣溫記錄明顯為上升趨勢(shì)，尤其是進(jìn)入20 世紀(jì) 90 年代以后，這種趨勢(shì)更加明顯，氣溫傾向率平均每10 年增加約0.23，其數(shù)值明顯高于全球氣溫增幅（0.03 O.06 /10 年） 。若爾蓋地區(qū)的降水量從 80 年代中期開(kāi)始有減少趨勢(shì)，這與阿壩州北部地區(qū) 的整體趨勢(shì)呈現(xiàn)一致。濕地萎縮的人為原因則包括開(kāi)溝排水和過(guò)度放牧。20 世紀(jì) 60 70 年代，為增加草場(chǎng)面積，川西高原地區(qū)曾進(jìn)行開(kāi)溝排水，導(dǎo)致沼澤面積減少，現(xiàn)在雖然停止了挖溝和維護(hù)活動(dòng)， 一些溝渠已經(jīng)自然淤平，但仍有相當(dāng)多的排水溝在運(yùn)行，大量天然侵蝕溝仍在不斷產(chǎn)生，將水從濕地中抽取出來(lái)；此外

7、，過(guò)度放牧對(duì)沼澤退化有著不可忽視的作用，長(zhǎng)期以來(lái)，川西高原地區(qū)的牧民主要通過(guò)游牧等傳統(tǒng)方式利用草場(chǎng)，但自 20 世紀(jì) 50 年代以來(lái)，該種方式被逐步改變，先后搞合作化、實(shí)行集體經(jīng)營(yíng)，放牧半徑越來(lái)越小，牧民原有的放牧系統(tǒng)被打破。過(guò)度啃食和踩踏導(dǎo)致泥炭地退化，逐步喪失了吸收和保持水分的基本功能。4.濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)措施已實(shí)施微型擋水壩對(duì)比與分析20 世紀(jì)為發(fā)展畜牧業(yè)而人為開(kāi)挖的排水溝和自然沖刷形成的沖蝕溝，造成濕地水量逐步流失，針對(duì)這一情況，目前開(kāi)始在川西高原地區(qū)嘗試采用修筑微型擋水壩的方式來(lái)填溝還濕，以提升沼澤濕地的水位，恢復(fù)濕地面積，恢復(fù)和提高濕地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。微型擋水壩填溝還濕的效果已由川西

8、高原地區(qū)部分縣進(jìn)行了嘗試、摸索，以石渠縣為例，該縣于2009 年前后，在境內(nèi)的洛須省級(jí)自然保護(hù)區(qū)、長(zhǎng)沙貢瑪國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)和縣內(nèi)的一般濕地區(qū)域內(nèi)，選用不同的材質(zhì)、斷面型式的微型擋水壩進(jìn)行濕地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)，增加濕地面積、提升濕地水位，如圖1 4 所示。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查資料，選取了3 類(lèi)典型的微型擋水壩進(jìn)行討論，分析其優(yōu)劣，對(duì)比濕地變化情況。4.1.1a 類(lèi)微型擋水壩壩型選用矩形斷面的直立型式，壩高 2 2.5 m， 埋深 0.8m ， 頂部設(shè)置寬1.5 m 的溢洪口，壩體材料為M7.5 漿砌塊石（圖1， 2） 。優(yōu)點(diǎn)：濕地面積、水位提升效果最為明顯；對(duì)濕地上游徑流基本能全部攔截，多余徑流則通過(guò)溢洪

9、口排出；經(jīng)過(guò)當(dāng)?shù)囟镜臉O低溫度、暴雨季節(jié)后，依然能穩(wěn)定發(fā)揮作用。缺點(diǎn)：壩體材料為水泥、瀝青等無(wú)法降解的材質(zhì)，對(duì)濕地生態(tài)環(huán)境影響較大；當(dāng)?shù)貥O低氣溫對(duì)壩體影響較大，凍脹造成壩體、壩基變形，局部壩體、壩基出現(xiàn)滲漏；需專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍進(jìn)行施工。b 類(lèi)微型擋水壩壩型選用梯形斷面，壩高1.0 1.2 m，壩體材料為塑料編織袋裝填土石（圖3） 。優(yōu)點(diǎn)：濕地面積、水位提升效果較好；對(duì)濕地上游大部分徑流能進(jìn)行攔截，部分水流通過(guò)編織袋之間和袋中土石縫較??；施工難度小。缺點(diǎn)：壩體材料為不可降解的編織袋，對(duì)濕地生態(tài)環(huán)境有較大影響；在暴雨季節(jié)由于徑流過(guò)大，易造成壩體垮塌。c類(lèi)微型擋水壩壩型選用梯形斷面，壩高0.8 1 m，壩體

10、材料為素土夯實(shí)（圖4） 。優(yōu)點(diǎn)：濕地面積、水位提升效果一般；對(duì)濕地上游徑流能進(jìn)行適當(dāng)攔截；對(duì)當(dāng)?shù)氐臉O低溫環(huán)境適應(yīng)性好，凍脹對(duì)壩體的影響很??；施工難度小。缺點(diǎn)：在非暴雨季節(jié)，由于水流的沖刷，易在壩體與坡岸銜接處形成沖溝，進(jìn)而造成蓄水失??；在暴雨季節(jié)由于徑流過(guò)大，易造成壩體垮塌。綜上所述，通過(guò)對(duì)比3 類(lèi)微型擋水壩實(shí)施前后，濕地面積、濕地水位的變化，可以肯定，3 類(lèi)微型擋水壩均達(dá)到了填溝還濕的目的；對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)均起到了積極效果，但又各有優(yōu)缺點(diǎn)，其中最主要的缺點(diǎn)包括使用材質(zhì)的環(huán)保性不夠、壩體的穩(wěn)定性有待提高等。優(yōu)化后的微型擋水壩經(jīng)過(guò)對(duì)上述3 類(lèi)微型擋水壩的對(duì)比分析，并綜合考慮川西高原地區(qū)的冬季氣

11、溫極低、夏季暴雨集中的氣候特點(diǎn)，對(duì)已實(shí)施的微型擋水壩進(jìn)行了優(yōu)化改良：壩型選用梯形斷面，在筑壩前，先在壩體中央預(yù)埋木樁，起到支撐加固作用，然后用砂礫石經(jīng)碾壓壓實(shí)后形成梯形斷面的壩心，再以可降解 的麻質(zhì)編織袋裝土石在壩心外側(cè)砌碼，并預(yù)留溢洪口。此外，還根據(jù)溝渠形狀、水文條件（流速、坡降等）對(duì)微型擋水壩進(jìn)行了細(xì)化設(shè)計(jì)。對(duì)溝渠寬度、溝深均較大的溝渠采用自身尺寸、體量較大的微工型微型擋水壩，該型微型擋水壩壩高2 4 m，埋深0.5 m，溢流口寬1.5 4.0 m，高度為 0.3 0.4 m，并根據(jù)抗沖刷要求的不同又細(xì)分了微I-A、微 I-B 型 2種，其差異主要在于壩體兩側(cè)是否鋪砌有干砌片石；對(duì)溝渠寬度、溝深均較小的溝渠則采用自身尺寸、體量較小的微型微型擋水壩，該型微型擋水壩壩高1 2 m， 溢流口寬L5 4.0m，高度為0.3 0.4 m。論與討論（1）通過(guò)對(duì)微型擋水壩的改良優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以肯定，提高了微型擋水壩的穩(wěn)定性，采用砂礫石的壩心和麻質(zhì)編織袋的組合，既能保證微型擋水壩較長(zhǎng)時(shí)間存在于治理溝渠，也能保證有適量的水流通過(guò)壩體流向下游，使得濕地的不至于過(guò)干或是過(guò)濕。（ 2）對(duì)于沖刷嚴(yán)重的溝渠，提出了在微型擋水壩壩體表面增設(shè)于砌片石，以減少對(duì)壩體的沖刷。（ 3）改良優(yōu)化后