川西高原濕地生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀及恢復措施

1、川西高原濕地生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀及恢復措施摘要：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，同時結合石渠縣已實施的各類微型檔水壩的效果，對比分析了各類微型擋水壩的優(yōu)劣，并對微型擋水壩的壩型、尺寸和材質等方面進行了論述，最終提出了適用于川西高原地區(qū)的微型擋水壩的優(yōu)化設計，以達到提高微型水壩穩(wěn)定性以及恢復濕地的目的。關鍵詞：開溝排水；濕地生態(tài)；填溝還濕；微型擋水壩中圖分類號：X322 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（ 2016） 10-0140-03. 引言濕地是重要的國土資源和自然資源，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水深超過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、紅樹林、水庫、池塘、水稻田以及低潮時水深淺于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，屬我國長江、黃河源頭，是全國主體功能區(qū)規(guī)劃確定的國家重點生態(tài)功能區(qū)之一， 是長江、 黃河流域重要的生態(tài)安全屏障。區(qū)內森林、草原和濕地等生態(tài)系統(tǒng)，在水源涵養(yǎng)、水資源補給、水土保持、生物多樣性保護、區(qū)域氣候調節(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 hm2，其中沼澤73.70 萬 hm2、河流10.89 萬hm2、湖泊2.47 萬 hm2、水庫 0.22 萬 hm2。但長期以來，由于全球氣候變化和森林過度開發(fā)、草原超載放牧、濕地開溝排水等人類活動的嚴重干擾，林草植被遭到嚴重破壞，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、西南季風及西風環(huán)流交替影響，季風氣候明顯，雨熱同季，氣候垂直變化大，類型多樣，總體以寒溫帶氣候為主，冬寒夏涼，熱量不足。年氣溫-1 12，年降水量500 900 mm，且降水年內分配不均，雨量集中于6 9 月， 年日照16

4、00 2600 h，雪災、暴雨、洪水、冰雹等氣象災害頻發(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重，相當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。以若爾蓋濕地為例，近幾十年來，其湖泊、沼澤均發(fā)生了嚴重退化，與20 世紀 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 個面積在 6.67 萬 hm2以上的湖泊，到 2000年已經(jīng)有6個完

5、全干涸，其余 11 個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38.9%，平均每年減少56.13 hm2，年均遞減速度達3.34%。調查表明，若爾蓋濕地的萎縮在20 世紀 60 年代開始趨于明顯，而進入80 年代以后，濕地的萎縮呈明顯加劇的趨勢，常年積水沼澤區(qū)向季節(jié)性積水沼澤過渡或變化。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，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， 若爾蓋地區(qū)氣溫記錄明顯為上升趨勢，尤其是進入20 世紀 90 年代以后，這種趨勢更加明顯，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 年代中期開始有減少趨勢，這與阿壩州北部地區(qū) 的整體趨勢呈現(xiàn)一致。濕地萎縮的人為原因則包括開溝排水和過度放牧。20 世紀 60 70 年代，為增加草場面積，川西高原地區(qū)曾進行開溝排水，導致沼澤面積減少，現(xiàn)在雖然停止了挖溝和維護活動， 一些溝渠已經(jīng)自然淤平，但仍有相當多的排水溝在運行，大量天然侵蝕溝仍在不斷產生，將水從濕地中抽取出來；此外

7、，過度放牧對沼澤退化有著不可忽視的作用，長期以來，川西高原地區(qū)的牧民主要通過游牧等傳統(tǒng)方式利用草場，但自 20 世紀 50 年代以來，該種方式被逐步改變，先后搞合作化、實行集體經(jīng)營，放牧半徑越來越小，牧民原有的放牧系統(tǒng)被打破。過度啃食和踩踏導致泥炭地退化，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)恢復措施已實施微型擋水壩對比與分析20 世紀為發(fā)展畜牧業(yè)而人為開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，針對這一情況，目前開始在川西高原地區(qū)嘗試采用修筑微型擋水壩的方式來填溝還濕，以提升沼澤濕地的水位，恢復濕地面積，恢復和提高濕地生態(tài)環(huán)境質量。微型擋水壩填溝還濕的效果已由川西

8、高原地區(qū)部分縣進行了嘗試、摸索，以石渠縣為例，該縣于2009 年前后，在境內的洛須省級自然保護區(qū)、長沙貢瑪國家級自然保護區(qū)和縣內的一般濕地區(qū)域內，選用不同的材質、斷面型式的微型擋水壩進行濕地生態(tài)系統(tǒng)的恢復，增加濕地面積、提升濕地水位，如圖1 4 所示。根據(jù)現(xiàn)場調查資料，選取了3 類典型的微型擋水壩進行討論，分析其優(yōu)劣，對比濕地變化情況。4.1.1a 類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：濕地面積、水位提升效果最為明顯；對濕地上游徑流基本能全部攔截，多余徑流則通過溢洪

9、口排出；經(jīng)過當?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：壩體材料為水泥、瀝青等無法降解的材質，對濕地生態(tài)環(huán)境影響較大；當?shù)貥O低氣溫對壩體影響較大，凍脹造成壩體、壩基變形，局部壩體、壩基出現(xiàn)滲漏；需專業(yè)隊伍進行施工。b 類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：濕地面積、水位提升效果較好；對濕地上游大部分徑流能進行攔截，部分水流通過編織袋之間和袋中土石縫較小；施工難度小。缺點：壩體材料為不可降解的編織袋，對濕地生態(tài)環(huán)境有較大影響；在暴雨季節(jié)由于徑流過大，易造成壩體垮塌。c類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（圖4） 。優(yōu)點：濕地面積、水位提升效果一般；對濕地上游徑流能進行適當攔截；對當?shù)氐臉O低溫環(huán)境適應性好，凍脹對壩體的影響很?。皇┕るy度小。缺點：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，進而造成蓄水失敗；在暴雨季節(jié)由于徑流過大，易造成壩體垮塌。綜上所述，通過對比3 類微型擋水壩實施前后，濕地面積、濕地水位的變化，可以肯定，3 類微型擋水壩均達到了填溝還濕的目的；對濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復均起到了積極效果，但又各有優(yōu)缺點，其中最主要的缺點包括使用材質的環(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)過對上述3 類微型擋水壩的對比分析，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，對已實施的微型擋水壩進行了優(yōu)化改良：壩型選用梯形斷面，在筑壩前，先在壩體中央預埋木樁，起到支撐加固作用，然后用砂礫石經(jīng)碾壓壓實后形成梯形斷面的壩心，再以可降解 的麻質編織袋裝土石在壩心外側砌碼，并預留溢洪口。此外，還根據(jù)溝渠形狀、水文條件（流速、坡降等）對微型擋水壩進行了細化設計。對溝渠寬度、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分了微I-A、微 I-B 型 2種，其差異主要在于壩體兩側是否鋪砌有干砌片石；對溝渠寬度、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）通過對微型擋水壩的改良優(yōu)化設計，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編織袋的組合，既能保證微型擋水壩較長時間存在于治理溝渠，也能保證有適量的水流通過壩體流向下游，使得濕地的不至于過干或是過濕。（ 2）對于沖刷嚴重的溝渠，提出了在微型擋水壩壩體表面增設于砌片石，以減少對壩體的沖刷。（ 3）改良優(yōu)化后