甘肅敦煌西湖濕地現狀及野生動物汲水系統建設

袁海峰 陳文業 孫志成 韓棟 吳婷 談嫣蓉 劉鴻源

（1 甘肅敦煌西湖國家級自然保護區管理局，甘肅 敦煌 736200；2 甘肅省林業科學研究院，甘肅 蘭州 730020；3 甘肅敦煌西湖濕地生態系統國家定位觀測研究站，甘肅 敦煌 736200）

普氏野馬(Equus przewalskii)和野駱駝(Camelus bactrianus）均屬國家I級保護野生動物。2015年普氏野馬被世界自然保護聯盟(IUCN）列為瀕危物種，目前全世界有1 000余匹圈養野馬。野駱駝被IUCN列為極瀕危物種，野外種群數量估計有730～880頭(袁磊等, 1999; 蘭新等, 1998）。為使普氏野馬回歸自然，經多方考察，2010年，原國家林業局確定在甘肅敦煌西湖保護區實施普氏野馬放歸。

于2010年9月25日和2012年9月6日先后2次，有7批和21批，共計28匹(17雄11雌）普氏野馬由甘肅(武威)瀕危動物保護研究中心放歸敦煌西湖國家級自然保護區，同時放歸的還有野駱駝4頭(2雄2雌）。截止2018年7月，放歸普氏野馬種群數量達60匹，凈增32匹；放歸野駱駝種群數量達到10頭，凈增6頭。敦煌西湖的野生動物放歸工作取得可喜成效，但隨著放歸區內普氏野馬和野駱駝種群數量的不斷增加，以及自然因素和人類活動原因，飲用水源地不足已成為影響普氏野馬和野駱駝繁衍生息的重要因素。本文在研究敦煌西湖國家級自然保護區普氏野馬和野駱駝放歸區飲用水源地水位動態變化的情況下，提出在地下水位淺水區，通過打小眼淺水井，利用太陽能智能控制系統建立野生動物飲水點的系列解決方案。

1 研究區概況

甘肅敦煌西湖國家級自然保護區位于甘肅河西走廊最西端，西接庫姆塔格大沙漠和新疆羅布泊，四周被沙漠和戈壁所環繞，地勢較平坦低洼。自然保護區氣候干燥，降水少，蒸發量大，風多風大，年均氣溫9.3℃，年均風速1.9 m/s，年均降雨量39.9 mm，年均蒸發量2 486 mm，屬典型的暖溫帶極干旱荒漠氣候類型區(劉迺發, 2001)。最高海拔2 358.9 m，最低海拔820 m，總面積66×104hm2，現有濕地總面積9.69×104hm2，占保護區總面積的14.68%。

2 敦煌西湖濕地資源現狀

敦煌西湖濕地地處疏勒河尾閭，發源于祁連山疏勒河(黨河)的河水流經玉門、瓜州、肅北、敦煌等市(縣)，在敦煌西湖保護區低海拔等地區形成了大面積的季節性沼澤和永久性沼澤，即敦煌西湖濕地。敦煌濕地類型以淡水蘆葦沼澤、內陸鹽沼和時令鹽沼為主，其中內陸鹽沼37 040 hm2，占濕地總面積的38.2%，淡水草本沼澤34 280 hm2，占濕地總面積的35.4%，時令堿、咸水鹽沼25 580 hm2，占濕地總面積的26.4%。區內物種多樣性較為豐富，包括植物133種、動物148種。敦煌西湖濕地作為大面積荒漠戈壁區內的一塊重要綠洲，對區域內生物多樣性的維持極為重要。同時，敦煌西湖濕地在蓄水、補給地下水、維持區域水平衡和保證水資源的有效利用中發揮著重要作用，是我國西部極干旱荒漠區重要的水源涵養區和巨大的蓄水庫。濕地的蒸騰作用有效地改善了當地的區域小氣候，保障了敦煌社會經濟的可持續發展，同時為生活在這一區域的野駱駝、鵝喉羚等珍稀瀕危哺乳類動物的生存和繁衍提供了保障(趙洪民等, 2007; 劉旻霞等,2007)。早期疏勒河(黨河)是敦煌西湖濕地的主要水源，但由于近年來上游建壩蓄水、風沙淤積等原因，河水基本斷流，河道干涸。目前敦煌西湖濕地水源主要來源于周圍高山冰雪融水所補充的地下水。由于濕地來水減少，濕地退化、沙化日趨嚴重，普氏野馬和野駱駝等野生動物飲水困難。

3 敦煌西湖濕地地下水水位下降及原因分析

敦煌西湖保護區濕地主要是天然濕地，根據衛星影像判讀及實地調查，2002年濕地面積達11.35×104hm2，到 2015年僅存 9.69×104hm2，減少14.6%，年均遞減0.13×104hm2。據近幾年的監測，隨著濕地的萎縮，庫姆塔格沙漠正在以4 m/a的速度向前推移(李得祿等, 2009; 陸浩, 2008）。同時資料顯示，敦煌地下水水位多年來一直處于下降趨勢，1975—2005年地下水水位下降10.77 m，年均下降35.9 mm(陳明霞, 2007）。由于濕地的不斷萎縮和地下水位的持續下降，保護區原有的許多泉眼出現干涸，主要有自然因素和人類活動兩個原因。

3.1 自然因素

敦煌西湖保護區地處極干旱氣候區，生態脆弱，氣候是控制濕地消長的主要因素。從敦煌市多年氣象資料看，年最大降水量87.4 mm，最小降水量為11.6 mm。但歷年平均氣溫呈明顯的上升趨勢，使得區域生態系統脆弱性加劇(戚登臣等, 2010)。由于保護區年降水較少，敦煌濕地水源主要靠黨河、疏勒河和地下水補給。因上游水利工程對徑流的攔截，進入西湖保護區的地表水減少，尤其是瓜州雙塔水庫建成后，疏勒河徑流已無法進入濕地，濕地水源不足，濕地嚴重萎縮。

3.2 人類活動因素

敦煌盆地可利用的水資源由地表水和地下水組成，敦煌西湖濕地水源主要是由疏勒河、黨河尾水和西祁連山、東阿爾金山高山降水及冰雪融水形成的地下潛流水混合發育而成。敦煌盆地可供開發利用的水資源總量為4.47×108m3，人均水資源擁有量2 602.00 m3，大大低于全國平均數，為水資源嚴重貧乏地區(張明泉等, 2003）。隨著社會經濟的發展，敦煌地區的生產生活用水急劇增長，該區的地下水開采井由建國初的240眼、0.03×108m3/a增加到目前的3 180眼、3.13×108m3/a，開采量增加了94.85倍，地下水超采嚴重，嚴重影響濕地水源補給(張明泉等, 2003)。

4 太陽能智能控制汲水系統建設

在地下水位淺水區，通過打小眼淺水井，利用太陽能智能系統建立野生動物飲水點，可穩定、持續地給水，設置自動化開關，同時實現對環境影響的最小化。

4.1 飲水點點位選取

飲水點的位置通常選在地下水水位5～8 m的濕地退化區或戈壁荒漠區，且濕地植被、荒漠植被生長較好，是普氏野馬和野駱駝等有蹄類動物的主要采食區域。地下水水位高于8 m，易形成季節性沼澤，土壤鹽漬化程度高，水質差；地下水水位過低，建設成本高，且地表植被稀少。

4.2 汲水系統建設方法

(1)打小眼井水井孔徑100 mm，PE管，120～150目篩網，用5～7 mm礫石填充，深12～18 m左右；(2)購置安裝24 V、16 A、260 W太陽能板4塊，48 v定時器1個，48v智能控制器1個，48v、550w直流永磁水泵1個，32型PE管30～40 m；(3)飲水槽(池)1處，最大蓄水量3～4 m3；(4)其它輔助材料，主要包括水井及太陽能設施防護欄、太陽能板支架、電路線材、水管閥門等。

4.3 飲水供給

根據2017—2018年實驗觀測數據，上述配置小眼淺水井出水量2.5～2.8 m3/h。按照普氏野馬和野駱駝等野生動物的飲水規律、飲水需求量以及季節環境的不同，冬季給水時間一般設定在中午12—13 h、下午16—17 h左右，每次供水0.5 h，給水量1.2～1.4 m3；夏季給水時間一般設定在上午9—10 h、下午17—18 h左右，一般每次供水1 h，給水量2.5～2.8 m3。春秋季根據情況適度調整飲水供給時間。

5 敦煌濕地保護對策

調整敦煌產業結構，落實“引水、節水、放水、養水、滲水”措施，建設發展節水型城市。強化完善濕地生態系統的科研監測體系，選擇具有典型代表性、生物多樣性受威脅和壓力比較敏感的區域建立定位監測點，開展定位研究。完善濕地保護政策和法律法規體系，加大《濕地保護法》《野生動物保護》和《土地管理法》等法律的宣傳力度，讓人們認識到濕地保護對于人類生存和經濟社會發展的重大意義。

6 討論

敦煌西湖濕地是庫姆塔格沙漠及其周邊區域野生動物的重要水源地，干旱缺水和水資源的過度開發利用，造成流入西湖保護區的疏勒河斷流以及南部溝系來水量大幅減少，保護區濕地萎縮，地下水水位下降、泉眼干涸，普氏野馬和野駱駝等野生動物飲水困難。通過在地下水位淺水區打小眼淺水井，利用太陽能智能控制系統建立普氏野馬和野駱駝飲水點，是目前較為有效的解決措施。在極端干旱區域打小眼井、汲取地下水對區域生態環境勢必造成一定影響，須采取以下措施 ：(1)水井口徑不宜過大，以100 mm為宜，最大程度減小作業面；(2)井深控制在20 m以內，不宜過深，以免破壞地下保水層，形成地下漏斗；(3)取水量最小控制，滿足周圍動物飲水即可，避免過量汲水，造成浪費及環境影響；(4)取水時間因季節、環境、野生動物種群數量及飲水規律適時調整。