孫曉梅，杜連梅，趙東輝

（1.吉林省水文水資源勘測局白城分局，吉林 白城 137000；2.吉林省水文水資源勘測局延邊分局，吉林 延吉 133000；3.吉林省水文水資源勘測局通化分局，吉林 通化 134000）

濕地作為一個(gè)獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)，它具有調(diào)節(jié)徑流、與地下水交流、調(diào)節(jié)氣候、生物多樣性等功能，有地球之腎之美稱。保護(hù)濕地，使人與自然和諧發(fā)展是研究濕地生態(tài)需水量的出發(fā)點(diǎn)。濕地生態(tài)環(huán)境需水，是指維持生態(tài)系統(tǒng)中具有生命的生物物體水分平衡及維持和保持濕地環(huán)境所需要的水量。濕地生態(tài)需水量與濕地生態(tài)系統(tǒng)密切相關(guān)，是濕地生態(tài)系統(tǒng)的主導(dǎo)因子。

1 向海濕地概況

向海濕地位于吉林省通榆縣城西北70km的向海鄉(xiāng)，濕地總面積23 000hm2，濕地主要為蘆葦沼澤。海拔高度177～186m。該區(qū)屬溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，年平均降水量408.2mm。土壤以鹽化草甸沼澤和泥土為主。沼澤植被中，蘆葦為優(yōu)勢種。伴生種有苔草、香蒲、燈心草、花蒲、水蔥等。濕地河泡內(nèi)有各種魚、蝦等。鳥類種很多，常見的有丹頂鶴、白枕鶴等。濕地內(nèi)還有狼、赤狐、野免、狍子等動(dòng)物。

2 生態(tài)學(xué)方法計(jì)算生態(tài)需水量

生態(tài)學(xué)方法計(jì)算濕地生態(tài)環(huán)境需水量，主要依據(jù)參考文獻(xiàn)[1]中提供的方法，根據(jù)向海濕地的實(shí)際情況進(jìn)行計(jì)算，見表1。

2.1 植物需水量

濕地植物類型呈多樣性，植物的特征差異也很大，考慮到植物需水量計(jì)算的復(fù)雜程度，在此選取植被的優(yōu)勢種來確定植物需水量。向海濕地主要植物為蘆葦，其生態(tài)需水量為：

表1 向海濕地生態(tài)需水量計(jì)算表

WP=β×A×ETm=（0.5～1.0）×42 300×（1.0～1.9）×104

=（2.12～8.04）×108m3

向海植物需水量級級別劃分見表2。

表2 向海植物需水量級別劃分

2.2 土壤需水量

濕地土壤需水量與植物生長及其需水量密切相關(guān)。植被密集的濕地和植被稀疏或?yàn)┩繚竦赜?jì)算土壤需水量的方法有差異。向海濕地土壤類型主要屬蘆葦沼澤土，按不同需水量等級算，其田間持水量百分比α約在（0.3～0.8），根據(jù)該濕地特征，其剖面總厚度為120cm。

Q=α×H×A=（0.3～0.8）×1.2×69 000×108

=（6.24～7.49）×108（m3）

向海土壤需水量級別劃分見表3。

表3 向海土壤需水量級別劃分

2.3 生物棲息地需水量

野生生物棲息地需水量是魚類、鳥類等棲息、繁殖需要的基本水量。濕地的水域面積和水深是濕地生物存在的重要影響因素。按不同淹水面積及不同水深，分別計(jì)算不同等級的生物棲息地需水量。

Wq=ABH=69 000×（0.15～1.0）×（0.5～2.0）×104m3

=（0.52～10.4）×108（m3）

向海生物棲息需水量級別劃分見表4。

表4 向海生物棲息需水量級別劃分

2.4 補(bǔ)給地下水需水量（滲漏法）

濕地有補(bǔ)給地下水的功能，實(shí)現(xiàn)這一功能是通過滲漏途徑完成的。水分在土壤中的滲透運(yùn)動(dòng)，是指土壤充分飽和時(shí)，在重力作用下而自由運(yùn)動(dòng)的水。這種滲透運(yùn)動(dòng)的大小決定于水位差、滲透距離、土壤孔隙度及斷面大小。水在土壤中的垂直運(yùn)動(dòng)用滲透系數(shù)表示。土壤的滲透系數(shù)與土壤的類型、剖面組成等有關(guān)。計(jì)算，只考慮有水面的地下水補(bǔ)給量。濕地區(qū)域內(nèi)地勢平坦，因此不考慮水位差的影響，地下水補(bǔ)給時(shí)間按180d計(jì)算，滲透系數(shù)采用0.005。則補(bǔ)給地下水需水量

Wb＝k×B×A×T＝0.005×（0.15～1.0）×69 000×180×108

=（0.93～6.21）×108（m3）

向海補(bǔ)給地下水需水量級別劃分見表5。

表5 向海補(bǔ)給地下水需水量級別劃分

2.5 濕地總生態(tài)需水量

根據(jù)濕地的現(xiàn)實(shí)狀況，文中計(jì)算不考慮濕地凈化污染物需水量及景觀需水量，濕地總的生態(tài)需水量為以上各項(xiàng)需水量的之和，根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，得出濕地總的生態(tài)需水量見表6。

表6 濕地總的生態(tài)需水量

3 水文學(xué)方法計(jì)算生態(tài)需水量

3.1 向海濕地生態(tài)需水量

水文學(xué)方法是把向海濕地看作一個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)輸入量有降雨、霍林河來水、額木太河來水及引洮工程引水。系統(tǒng)輸出量為雙崗水文站徑流量，勝利水庫入流量和向海濕地的蒸散量（濕地節(jié)散量為維持生態(tài)系統(tǒng)生存而消耗的水量，作為生態(tài)用水量）。根據(jù)水量平衡原理，生態(tài)需水量計(jì)算公式為：

W=WP+W入1+W入2-W出1-W出2

=1.371 1+0.495 4+2.825 4-0.635 2-0.811 0

=3.245 7

式中WP為多年平均降雨量；W入1為向海水庫多年平均入庫量（為額木太河與引洮引水量相加）；W入2為霍林河多年平均流量；W出1為雙崗多年平均徑流量；W出2為勝利水庫多年平均入庫流量。

4 結(jié)論

（1）濕地生態(tài)需水量的計(jì)算是根據(jù)濕地生態(tài)系統(tǒng)的不同方面進(jìn)行計(jì)算的，各個(gè)要素之間有相對獨(dú)立性。然而，濕地生態(tài)需水量是個(gè)整體概念，濕地中的水資源應(yīng)用沒有嚴(yán)格的界限，濕地水資源量是濕地整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)共用的，很難區(qū)分這些水量動(dòng)物用了多少，植物用了多少，所以在計(jì)算過程中有重復(fù)計(jì)算的水量。

（2）濕地生態(tài)需水量計(jì)算沒有考慮凈化污染物需水量和景觀娛樂用水量。因?yàn)橐陨细黜?xiàng)之中可能包含這部分水量。

（3）生態(tài)需水量的計(jì)算雖然分5個(gè)等級，但由于向海濕地位于吉林省西部平原區(qū)，降雨量偏少，氣候干旱，特別是自1998年大洪水以后，濕地降水量連續(xù)幾年偏少，洮兒河出現(xiàn)了有史以來的枯水期，供水矛盾十分突出。所以保持最小級別的生態(tài)需水量是比較切實(shí)可行的。文中采用生態(tài)學(xué)方法與水文學(xué)方法分別對濕地生態(tài)需水量進(jìn)行計(jì)算，水文學(xué)方法與生態(tài)學(xué)方法最小級別的生態(tài)需水量相當(dāng)，也是符合向海濕地的實(shí)際。

另外，為保持向海濕地的生物多樣性，使?jié)竦爻柿夹园l(fā)展，建議合理配置洮兒河水資源量，保證洮兒河有流入濕地的基流量，補(bǔ)充濕地水量。

［1］楊志峰，等.生態(tài)環(huán)境需水量理論、方法與實(shí)踐［M］.北京：科學(xué)出版社，2003.