草海生態(tài)現(xiàn)狀分析及治理措施研究

周琴慧，童道輝，張和喜

(1.貴州省水利科學研究院，貴州 貴陽 550002； 2.貴州貴深環(huán)境工程有限公司，貴州 貴陽 550002)

草海位于貴州省威寧縣城西南側(cè)，是貴州省最大的淡水湖泊，海拔2 171.7 m，有“高原明珠”之美譽。草海不僅是高原喀斯特天然淡水湖泊和長江上游重要的水源補給地，也是具有完整生態(tài)系統(tǒng)的天然濕地。草海生物資源豐富，種類繁多，現(xiàn)已查明的物種有1 914種，每年有包括國家一級保護物種黑頸鶴在內(nèi)的228種10萬余只鳥類在此過冬，有“物種基因庫”和“露天博物館”之稱[1]。草海于1992年被批準為國家級自然保護區(qū)，其保護一直受到政府相關(guān)部門的高度重視。然而，受各種因素的影響，草海目前的狀況令人擔憂，面臨著水域面積萎縮、農(nóng)業(yè)面源污染嚴重、水體污染、生態(tài)系統(tǒng)脆弱、外來物種入侵等系列問題，這些問題制約著草海生態(tài)的健康發(fā)展。

1 草海當前的生態(tài)問題

1.1 湖底積淤，水域面積萎縮

草海過去水域面積常年保持在45 km2左右，水位穩(wěn)定，水溫恒定，營造出了良好的生境[2]。但在歷史上，草海曾經(jīng)歷過退湖造田工程，湖水幾近排干，面積僅剩3～4 km2[3]。為此，當?shù)厝嗣窀冻隽藨K痛代價，在退湖造田的十年間，當?shù)爻霈F(xiàn)氣候劇變、疾病增多、糧食減產(chǎn)、種群減少、候鳥絕跡等現(xiàn)象[2,4]。歷史的教訓告訴我們，草海須保持合理的水域面積，當?shù)氐纳鷳B(tài)及生產(chǎn)發(fā)展才能走向可持續(xù)的道路。近年來草海水域面積一直在萎縮，目前草海常年水域面積在25 km2左右，枯水期僅有15 km2。草海水體補給來源主要是自然降水，依靠周邊35條河流集水補給。草海周邊以村落及耕地為主，植被覆蓋率低，水土流失嚴重，雨季山洪暴發(fā)，攜沙的洪水徑直流入草海，導致入湖河口區(qū)域淤沙嚴重。每年因水土流失導致的淤積量有6.47萬～10.13萬t[5]，大量的泥沙沉積，使得草海庫容減小，水域面積萎縮，對草海的生態(tài)造成重大影響。

1.2 補給水源被污染，水質(zhì)變差

草海曾經(jīng)水質(zhì)良好，2001年草海80%的水體達到地表水Ⅰ類標準[6]。近年來，草海水質(zhì)受到周邊環(huán)境的影響開始變差。據(jù)畢節(jié)環(huán)保局監(jiān)測數(shù)據(jù)，2012—2015年草海水質(zhì)處于地表水環(huán)境質(zhì)量標準Ⅲ～Ⅴ類的水平，總體來講下游水質(zhì)優(yōu)于上游。草海水質(zhì)受到多重污染源的污染，盡管草海濕地具有較強的水質(zhì)凈化功能，但是一旦超出其凈化能力，水質(zhì)將會持續(xù)變差。草海位于威寧縣西南側(cè)的一塊洼地中，城市生活污水及生產(chǎn)廢水均通過河流排入草海。威寧縣城市化快速發(fā)展導致人口急劇增長及城市污水管網(wǎng)建設滯后，使得污水排放量逐年增加。據(jù)測算，威寧縣每天約有3 000 t的廢水排入草海，這是草海主要污染源之一。草海上游補給河流中徑流量最大的中河，目前受生活污水污染嚴重，其取樣檢測結(jié)果見表1。

表1 中河入湖河口水質(zhì)取樣檢測結(jié)果 mg/L

從表1可知，中河水質(zhì)各項污染物指標均屬劣Ⅴ類，其中對水體富營養(yǎng)化影響較嚴重的總氮、總磷指標分別是地表水Ⅴ類標準的11倍和7倍還多。這種污水會對草海造成直接的污染和生態(tài)的破壞。環(huán)湖污水若得不到有效治理，那么草海水質(zhì)惡化狀況還會進一步加劇。

1.3 面源污染嚴重

草海周邊有14個行政村，總?cè)丝?5 373人，耕地總面積1 076 hm2[5-6]。農(nóng)村主要的面源污染為生活污水、畜禽糞尿、農(nóng)業(yè)化肥等。污染物經(jīng)雨水稀釋后約有70%的污染負荷經(jīng)地表徑流及地下滲流排入草海。據(jù)測算，農(nóng)村每年排入草海的污染物中COD、TN和TP分別為1 560、352和13 t[6]，污染負荷很重。此外，草海較為開放，村民及游客能踏入草海緩沖區(qū)，不可避免地會遺留下垃圾及漂浮物，給草海帶來了額外的污染。

1.4 生態(tài)系統(tǒng)脆弱

草海當前生態(tài)系統(tǒng)顯得十分脆弱，主要表現(xiàn)在兩個方面：第一，生物多樣性減少，對外界干擾十分敏感；第二，生態(tài)功能退化，自我恢復能力較差。外界干擾主要是人為活動和外來物種入侵，如：圍濕造田導致草海面積減小，濕地功能減弱；大量收割水草、水蔥使得本土水生植物銳減；過度捕撈魚類使得魚類數(shù)量和種類都急劇下降。這些人為活動打破了原本的生態(tài)平衡，使得生態(tài)功能和生物多樣性大幅下降。

1.5 空心蓮子草入侵，構(gòu)成生態(tài)威脅

草海生態(tài)功能遭到削弱后，外來物種如空心蓮子草、蘆葦、黃黝魚、彩石鮒等“乘虛而入”，逐漸取代本地種而成為優(yōu)勢種，并進一步削弱了生物多樣性?？招纳徸硬轂樗薷圆荼局参铮?930年傳入中國，被列為中國首批外來入侵物種，它具有極強的適應性、強大的繁殖能力和競爭力，在我國已廣泛傳播和蔓延[7]。根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查，空心蓮子草對草海生態(tài)環(huán)境造成的破壞十分嚴重。空心蓮子草在水體中生命力強、繁殖快，并與沉水植物及浮游植物爭奪陽光、空氣，從而導致其他水生植物和魚蝦缺氧死亡，死亡的植物和魚蝦在水底腐爛，使得水質(zhì)惡化，水質(zhì)惡化又能助長空心蓮子草的繁殖，從而形成惡性循環(huán)，對生態(tài)系統(tǒng)造成持續(xù)性破壞。經(jīng)實地勘測，目前草海周邊空心蓮子草區(qū)域面積達到467 hm2，對草海生態(tài)構(gòu)成極大威脅。

草海另一外來物種蘆葦是為改善水質(zhì)而引進的，近年來在自然生長條件下，蘆葦也逐漸發(fā)展成為優(yōu)勢種。草海生態(tài)系統(tǒng)遭受外來物種的入侵體現(xiàn)了草海當前生態(tài)的敏感性和脆弱性，原本良好的生態(tài)遭到破壞后，生態(tài)功能逐漸退化，自我恢復能力變差，水體污染無力凈化，生物多樣性難以重新建立，良好生境難以復原。生態(tài)脆弱是當前草海面臨的最為核心也是最亟待解決的生態(tài)問題。

2 現(xiàn)狀問題相互影響分析

草海現(xiàn)狀問題并非獨立存在，而是相互滲透相互影響。如草海周邊的水污染及農(nóng)村面源污染導致草海水質(zhì)變差，水質(zhì)變差使得水生環(huán)境惡化，生物量減少，生態(tài)功能變得脆弱，而生態(tài)功能脆弱，水質(zhì)凈化能力將會減弱，從而導致水環(huán)境進一步變差。又如，水環(huán)境惡化，外來入侵物種因其頑強的生長能力，更能發(fā)揮其生長優(yōu)勢，而外來物種的入侵使得生物多樣性減少、生態(tài)恢復功能變差，從而使生態(tài)系統(tǒng)變得更加脆弱。草海現(xiàn)狀問題之間的相互關(guān)系如圖1所示。

圖1 草海現(xiàn)狀問題關(guān)系網(wǎng)絡

草?，F(xiàn)狀問題已經(jīng)突顯，若不進行科學治理，任其繼續(xù)發(fā)展，草海未來的生態(tài)將會岌岌可危。

3 草海生態(tài)治理路線研究

草海作為國家級自然保護區(qū)，其生態(tài)功能有著舉足輕重的作用，而草海當前生態(tài)系統(tǒng)十分脆弱，故其生態(tài)治理路線和治理措施的制定應當謹慎。根據(jù)國內(nèi)其他自然保護區(qū)的治理經(jīng)驗，草海生態(tài)治理應在遵循生態(tài)學原則、地域性原則、源頭治理原則、自然恢復原則及科學干預原則等的基礎上制定相應的治理路線和相關(guān)措施。

草海生態(tài)功能的恢復宜從改善水生環(huán)境、恢復良好生境開始，并同時進行科學干預，清除入侵的外來物種，構(gòu)建生物多樣性。此外，還應出臺相關(guān)政策，限制人為活動，減少對草海的干擾。根據(jù)上述思路，提出如圖2所示治理路線。

圖2 草海生態(tài)治理技術(shù)路線

4 草海生態(tài)治理綜合措施

草海生態(tài)問題是一個復雜而系統(tǒng)的問題，采取單方面的措施效果是非常有限的，治理措施應綜合、全面，各點擊破。根據(jù)上述治理路線，提出以下綜合治理措施。

4.1 源頭治污，杜絕污染

草海水質(zhì)污染的主要污染源為城鎮(zhèn)污水及農(nóng)村面源污染，是通過河川徑流和地下滲流等途徑進入草海的。因此，要從根本上治理污染問題，就需要截斷污染源，避免或減少污染物進入草海，并在河流進入草海之前采取措施降解污染物，提升入湖水質(zhì)。具體措施有：對于城鎮(zhèn)污水，完善市政污水管網(wǎng)系統(tǒng)，擴展收集范圍，減少收水盲區(qū)，并相應增加污水處理廠規(guī)模，控制排放去向，污水處理廠的出水不得排入草海；對于農(nóng)村面源污染，在經(jīng)濟允許的條件下，將草海附近村落遷出草海，若搬遷不能實現(xiàn)，可在草海周邊污水排放較集中的村落建立分散式污水處理系統(tǒng)[8]，減少農(nóng)村生活污水的排放，還要完善農(nóng)村固體廢棄物收集體系，將固體廢棄物集中轉(zhuǎn)運至威寧縣垃圾填埋場處置。

4.2 構(gòu)建生態(tài)屏障，保護和凈化水質(zhì)

過去，草海水位較高、水域面積大，在河流入湖口處形成的濕地構(gòu)成了草海的生態(tài)屏障，對入湖的水質(zhì)起到了凈化作用。如今，草海水位降低，入湖河口濕地被變?yōu)楦兀粌H喪失了生態(tài)屏障功能，還帶來了農(nóng)業(yè)有機污染。失去了濕地的屏障保護作用，大量初期雨水、生活污水、泥沙及固體廢渣直接進入草海，對其造成了污染。為解決這一問題，應重新構(gòu)建草海生態(tài)屏障。首先，應逐步恢復草海周邊入湖河口濕地，在河水流入草海之前，利用濕地的生態(tài)功能對有機污染物進行降解?；謴蜐竦夭粌H能有效降解污染物，還可沉沙濾渣，減少草海淤積。其次，應在草海周邊污染源較多的區(qū)域設置生態(tài)隔離帶，利用隔離帶對污染物的阻滯和降解作用，提升入湖水質(zhì)。入湖河口濕地和生態(tài)隔離帶可構(gòu)成草海水環(huán)境新的生態(tài)屏障。

4.3 清除空心蓮子草，重建生物多樣性

面對“生態(tài)殺手”空心蓮子草，草海生態(tài)自我恢復已無能為力，需要進行科學的人工干預，逐步消除空心蓮子草的入侵。空心蓮子草為宿根性水草，生命力極其頑強，極易再生，故對空心蓮子草的干預，并不是清理完畢即結(jié)束，宜采取生物演替的方式將其永久遏制，即在人工清理干凈空心蓮子草之后，構(gòu)建新的植物群落，如“水蔥+茭白”組合并配以其他本地植物，利用植物種群競爭優(yōu)勢配合人工干預逐漸取代空心蓮子草。在重新建立生物多樣性之后，草海的生態(tài)功能將逐漸恢復，自我平衡能力逐漸增強，可重新營造良好生境。

4.4 退田還濕、退耕還林，恢復植被

草海周邊尚有近2萬hm2裸露農(nóng)田，植被覆蓋率低，水土流失較嚴重，農(nóng)業(yè)面源污染較重。土地留在農(nóng)民手中，這些問題難以根本解決。為此，宜將草海周邊農(nóng)田土地征回，退田還濕、退耕還林，恢復植被，以減少水體流失和農(nóng)業(yè)面源污染。

4.5 穩(wěn)定水域面積，營造良好水生環(huán)境

自然降水是草海的主要補給水源，由于當?shù)馗蓾窦竟?jié)明顯，且流域匯水面積小，加之草海本身湖盆寬淺，因此對水量的調(diào)蓄能力較弱?；诓莺＿@一特點，宜在草海出口處建設攔水壩，利用攔水壩對草海的水位和水量進行調(diào)蓄，使草海保持穩(wěn)定的水域面積，營造一個良好、穩(wěn)定的水生環(huán)境。

4.6 出臺相關(guān)保護政策，減少人類活動干擾

建立健全法規(guī)、規(guī)章限制人為活動對草海的干擾，限制破壞草海生態(tài)的行為，如農(nóng)民收割草海濕地植物、捕撈魚蝦、種植農(nóng)作物、放養(yǎng)牲畜等，并禁止游客闖入草海保護范圍，避免游客引入新的污染物破壞草海生態(tài)環(huán)境。

[參考文獻]

[1] 中華人民共和國國家旅游局.貴州最大天然湖泊保護規(guī)劃獲國務院批復[EB/OL].(2015-11-29).http://www.cnta.gov.cn/xxfb/xxfb_dfxw/gz/201511/t20151128_753537.shtml.

[2] 劉民生.草海的變遷[J].植物雜志,1980(6):7.

[3] 段志昌.草海的演變及恢復生態(tài)平衡的設想[J].環(huán)?？萍?1984(1):37-40.

[4] 季宏祥.貴州草海濕地生態(tài)恢復及對策研究[D].貴陽:貴州師范大學,2006：23-24.

[5] 齊建文,李礦明,黎育成,等.貴州草海濕地現(xiàn)狀與生態(tài)恢復對策[J].中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃,2012,31(2):39-40,56.

[6] 徐松,高英.草海湖泊濕地水環(huán)境污染現(xiàn)狀及可持續(xù)利用研究[J].環(huán)境科學導刊,2009(5):33-36.

[7] 黃豐.三峽庫區(qū)農(nóng)業(yè)非點源污染規(guī)律調(diào)查研究[D].武漢:華中農(nóng)業(yè)大學,2007：22-25.

[8] 章家恩,徐琪.恢復生態(tài)學研究的一些基本問題探討[J].應用生態(tài)學報,1999(1):111-115.

[作者簡介] 周琴慧(1985—)，女，江西崇仁縣人，工程師，碩士，主要從事水資源與水環(huán)境研究。

[收稿日期] 2017-10-25