周明武
(河套學院,內蒙古 巴彥淖爾 015000)
河套灌區作為我國北方一片重要的農業區域,其濕地系統在維持生態平衡、促進生物多樣性和提供各類生態服務方面扮演著不可或缺的角色。然而,近年來,隨著社會經濟的快速發展和人類活動的加劇,河套灌區濕地面臨著嚴重的威脅。本文深入研究河套灌區濕地變化的原因,提出科學制定濕地保護政策、運用科學手段、友好型規劃、可持續水資源管理等建議。
河套灌區位于巴彥淖爾市,是亞洲最大的一首制灌區,是全國3 個特大型灌區之一,是國家和內蒙古自治區的重要商品糧、油生產基地。該灌區于1949 年建立,用于灌溉面積約為19.43 萬hm2。1961 年以后,通過黃河三盛公樞紐進行引水,分為保爾套勒蓋、后套和三湖河3 個灌域。主要種植作物包括小麥、雜糧和向日葵等。灌區土地總面積為1.16 萬km2,到了1987 年,實際灌溉面積已達48.37 萬hm2。河套灌區屬于溫帶大陸性氣候,四季分明,晝夜溫差大,光照充足。年平均氣溫為7~9℃,降水量為150~400mm,且分布不均,主要集中在夏季。
濕地在河套灌區生態系統中擔任著不可或缺的重要角色。首先,濕地具有卓越的水文調節功能,能夠吸收、儲存和釋放水分,有效減緩洪水峰值,降低洪澇風險[1-3]。濕地的水文調節功能特性對于河套灌區這一干旱半干旱地區尤其重要,因為它不僅有助于維持河套灌區的水文平衡,而且能夠確保灌溉水源安全以及可持續供應。其次,由于濕地能夠為多種生物提供豐富的食物資源和獨特的生態環境,是多種生物重要的棲息地,能夠為多種動物提供繁衍生息的場所[4-5]。因此,河套灌區的濕地生態系統健康與否也直接關系到能否保持本地區的生態平衡和能否保護本地區的生物多樣性。此外,濕地還具有水質凈化功能,通過濕地植被和土壤的過濾作用,可以有效去除水中的污染物質,這就能有效維護河套灌區水質的清潔和健康。最后,濕地也能為河套地區社會經濟提供多重生態服務,包括漁業資源、農業灌溉、旅游業等,為當地居民提供經濟和文化的雙重支撐。
河套灌區包含多種類型的濕地,每一種都具有獨特的特點和演變歷程。首先,沼澤是一種河套灌區中常見的濕地類型,其特點是長期處于潮濕狀態,通常富含有機質,由于沼澤的濕度和土壤特性,能夠為水禽提供理想的繁殖場所,它們本身是一種獨立的生態系統。其次,湖泊是另一種重要濕地類型,河套灌區內的湖泊有的是天然形成的,有的是人工建造的,它們同樣具有豐富的濕地生態系統功能。此外,黃河以及主要河流洪泛區域也是一種濕地類型,這些區域通常在豐水季節受到淹沒,這些濕地的特點具有明顯示的季節性,并且這些濕地也容易受到人類活動的影響。
收集河套灌區2013—2019 年GF-1 遙感影像數據,通過基于決策樹分類結合面向對象特征提取濕地信息,得出歷年的濕地面積,如表1 所示。

表1 河套灌區歷年濕地面積
從表1 數據可以看出,從2013—2016 年,河套灌區濕地面積呈現出逐年減小的趨勢。2013 年的濕地面積為436.2km2,而到2016 年,這一數字降至438.3km2。然而,2017—2018 年,濕地面積出現了一定程度的回升,從430.2km2增加至397.5km2。在2019 年濕地面積再次略微增加,達到411.1km2。河套灌區濕地面積的變化表明其生態系統處于動態平衡中,受到自然和人為因素的共同影響。
河套灌區地處我國內陸河套地區,受季風氣候影響顯著,氣候較為干旱,降水少且分布不均,這使得河套灌區的濕地水資源相對脆弱。由于是干旱區,氣溫對濕地水資源的影響較大,過高的氣溫導致地表水體蒸發加劇,如果不能及時補水,濕地在高溫下水位下降迅速,嚴重影響濕地植被和動物的生存。另一方面,濕地的形成和演變往往與地下水的補給密切相關,而氣溫能導致地下水位下降,因此能夠改變水文格局,進而影響了濕地的形態和生態特征。此外,河套灌區濕地的地理分布較為分散,涵蓋多種濕地類型,包括湖泊、沼澤和河流濕地等,這種分散的濕地分布極易受氣溫變化的影響,氣溫上升極易造成濕地植被的遷移和分布范圍的變化,使一些特有的濕地生物受到威脅,生態鏈條被破壞,從而對濕地生態系統的結構和功能產生深遠影響,造成濕地生態系統的不穩定性。
河套灌區地理及地質特點對濕地形成有著深刻的影響。河套灌區地形平坦、地下水資源充足、地質構造復雜,這些地質特點共同塑造了這一地區多樣而豐富的濕地生態系統。由于河套灌區位于我國北方內陸,而且它地處一片寬闊的盆地地帶。這種盆地地形容易形成天然的聚水區,這就便于水體的積蓄和濕地的形成。另一方面,由于地勢較為平坦,這就非常有利于濕地的擴展和分布。此外,河套灌區地下水資源豐富,地質構造中存在一些斷裂帶和褶皺結構,這種地質構造特點通常會形成地下水通道,對濕地形成造成重要影響。
河套灌區是我國重要的農業灌溉區,這里的農業生產特點直接影響了周邊濕地的生態系統。這些影響是多方面的,其中包括土地利用變化、水資源調配和化肥農藥的使用。首先,由于農業用地需求增加,濕地受到土地開發和土地轉變的影響,其中農田的擴張會導致濕地的破碎化和面積減少,從而影響濕地植被的完整性和動植物的棲息地,進而導致濕地退化,致使濕地生物多樣性減少,對濕地生態系統的穩定性產生負面影響。其次,農業活動中水資源的調配也對濕地產生直接的影響,灌溉用水導致濕地水位下降,影響濕地的水文過程,過度抽取地下水導致濕地水源減少,這些農業活動都對濕地植被和動物的生存條件形成威脅。此外,農業生產過程中使用的化肥和農藥對濕地水質產生負面影響,農業活動中排放的營養物質和化學物質通過徑流和排水溝進入濕地水體,導致濕地水體富營養化,引發濕地水質污染。對濕地內生物多樣性和生態平衡構成威脅,導致濕地生態系統的不穩定。
河套地區城市發展過程中,城市化對周邊濕地生態系統產生了一系列的影響。城市化通常伴隨著土地利用變化、水資源利用增加以及生態系統破碎化。首先,城市化過程中的城市擴張導致濕地的土地被轉用,城市附近的濕地往往成為城市建設用地的對象,在城市建設中被填充、圍墾或者開發為工業用地、居住區等,這些行為導致了城市周邊濕地的減少和破碎化,影響了整個地區濕地生態系統的完整性和穩定性。其次,城市化對濕地水資源也會產生直接的影響,在城市化過程中,城市對水資源的需求不斷增加,城市的引水、排水工程會影響濕地的水文分布,城市過度使用地下水,導致地下水位下降,那么周邊的濕地地下水位同樣受到影響,造成濕地生態系統功能退化,影響濕地植被和濕地動物的生存。此外,城市化通常伴隨著工業、交通、生活污水的排放增加,這些污水中含有有毒廢水、固體廢物和化學物質,最終導致濕地水體受到污染,對濕地水體質量和生態系統健康構成嚴重威脅。
河套灌區水資源的開發與利用對周邊濕地生態系統產生了深遠的影響。河套灌區水資源的大規模開發主要用于農業灌溉、城市供水以及工業生產,這些活動直接涉及河流、湖泊等水域,對濕地產生了多方面的影響。首先,農業灌溉是河套灌區主要的水資源利用方式。大規模的農田灌溉使用了大量的水資源,這就導致濕地的水資源相對不足,濕地的水位下降明顯。其次,城市供水和工業用水對水資源的需求也在日益增加。大量在主要河流上修建取水用水設施,這些引水工程改變了河流和湖泊的水流狀況,進而影響濕地的水文分布。另外,河套地區修建的大壩及和水庫以及調水工程等,這些水利設施極大地改變了水域的水位波動,導致濕地水體的波動性增加,這種波動性對濕地植被和動物的適應性提出了挑戰,引發濕地生態系統的不穩定性。
從以上的分析中,可以得到河套灌區濕地變化是自然因素與人為因素相互作用的復雜結果,濕地生態系統的復雜性使得在其變化過程中難以簡單地將自然因素與人為因素分隔開來,這兩類因素相互交織,使濕地系統處于不斷調整和平衡的狀態。此外,河套灌區濕地變化是多種人為活動相互影響的結果,例如農業活動與城市化、水資源開發與農業、城市化與水資源開發、工業發展與水資源開發。這些人為活動之間的相互作用,改變一個方面的活動,那么就可能對其他方面產生連鎖反應,從而影響濕地的形態和生態系統。
河套灌區濕地的生態保護與恢復,首先需要制定與實施相關政策,政策制定是確保濕地能長期有效保護的基礎。建立健全法規體系,明確濕地的邊界、使用規范、生態補償機制等,保障濕地的生態完整性。政策制定的過程中,要充分考慮濕地的自然特征、生態價值和社會經濟需求,確保政策的科學性和可操作性。實施方面,建立監測和評估機制,對濕地的生態狀況、水質、植被分布等進行定期監測,及時發現問題并制定相應的應對措施。強化執法力度,對于侵占濕地、非法開發的行為,采取嚴格的法律手段,確保濕地保護政策的執行。同時,積極開展濕地保護宣傳教育,提高公眾對濕地保護的認識,形成社會共識,促使社會參與濕地保護。
濕地主動修復與重建是濕地保護的重要手段。人工濕地建設、濕地植被的修復等工程能夠提高濕地的生態功能,改善濕地水質,促進濕地植被的恢復。這些工程通過人工引入濕地植物、恢復濕地水位和土壤結構,以及改良濕地植被組成,可以有效修復被破壞的濕地區域。另外,生態工程技術也是一種廣泛應用于濕地生態系統恢復的手段。結合河套灌區的濕地特點,應用和創新這些科學手段,使得河套灌區的濕地的生態狀況能夠在較短時間內改善,為濕地生態系統的逐步復原提供有力支持。
濕地與農業和城市發展的友好型規劃是為了在實現農業和城市發展的可持續性的同時,最大限度地保護濕地生態系統。在農業方面,濕地友好型規劃應著眼于農田的布局,合理配置灌溉系統,減少水資源的過度利用,防止農藥、化肥等農業活動對濕地水質的污染。對于城市發展,濕地友好型規劃應考慮城市用水的可持續性,通過科學的城市規劃和用水管理,減輕城市發展對濕地水資源的占用壓力。另外,合理的擴張城市邊界和土地開發方式也能夠減少濕地面積的損失,同時提高濕地生態系統對城市發展的適應能力。
水資源是農業、城市和濕地生態系統共同依賴的關鍵要素。可持續水資源管理至關重要,它涉及水的合理利用、水質的保護和水資源的平衡分配。首先,通過科學的水資源調配,確保農田灌溉和城市用水的需求得到滿足,同時最小化對濕地水資源的影響。其次,水質的保護也是可持續水資源管理的一項重要內容,農業、城市排放和工業活動導致水體污染,因此需要采取措施防止污染物進入水體,維護水質。最后,水資源的平衡分配需要綜合考慮不同用戶的需求,通過合理的水權制度和法規體系,確保水資源的公平分配,防止過度開采和不當使用。
河套灌區濕地變化的影響因素涉及多種自然因素、人為因素,這些因素相互交織,使得濕地系統處于復雜的動態平衡中。為實現河套灌區濕地的可持續發展,應從政策、規劃、管理、方法,宣傳、教育等多方面協調,只有在全社會的共同努力下,才能確保濕地的生態系統健康,實現可持續發展的目標。