連煜，張建軍，王新功

(1.黃河流域水資源保護(hù)局， 鄭州 450004； 2.黃河水資源保護(hù)研究院， 鄭州 450004；3.黃河水環(huán)境監(jiān)測(cè)管理中心， 鄭州 450004)

黃河三角洲生態(tài)修復(fù)與棲息地保護(hù)

連煜1，張建軍2，王新功3

(1.黃河流域水資源保護(hù)局， 鄭州 450004； 2.黃河水資源保護(hù)研究院， 鄭州 450004；3.黃河水環(huán)境監(jiān)測(cè)管理中心， 鄭州 450004)

黃河三角洲是我國三大河口中最具生態(tài)保護(hù)價(jià)值的區(qū)域。因黃河來水量減少和受河口地區(qū)人為干擾影響，長期以來三角洲尤其是河口濕地生態(tài)呈持續(xù)惡化態(tài)勢(shì)，珍稀瀕危鳥類棲息生境受到威脅。實(shí)施流域水量統(tǒng)一調(diào)度和調(diào)水調(diào)沙舉措，為河口三角洲受損生態(tài)系統(tǒng)的水量補(bǔ)給和生態(tài)修復(fù)創(chuàng)造了條件。通過10余年的黃河水沙調(diào)控和河口濕地人工修復(fù)，河口流路區(qū)的生態(tài)狀況得到了顯著恢復(fù)。

黃河三角洲；水沙調(diào)控；生態(tài)修復(fù)；棲息地保護(hù)

獨(dú)特的黃河水沙條件與渤海弱潮特征，形成了黃河三角洲獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)和廣域的淡咸水新生濕地。作為我國暖溫帶和三大江河最年輕、廣闊和保存完整的河口濕地生態(tài)系統(tǒng)，黃河三角洲生態(tài)地位極為重要，現(xiàn)有流路濕地已成為東北亞內(nèi)陸和環(huán)西太平洋鳥類中轉(zhuǎn)、繁殖和越冬的核心棲息水生境。因黃河水沙條件改變和河口地區(qū)強(qiáng)烈人工干預(yù)，多年來，河口濕地與珍稀涉禽鳥類棲息地生態(tài)脅迫問題突出。根據(jù)中國-荷蘭雙邊政府合作研究計(jì)劃和相關(guān)研究成果，黃河管理機(jī)構(gòu)在河流水沙調(diào)控塑造河床過流能力的實(shí)踐基礎(chǔ)上，統(tǒng)籌河口敏感生態(tài)保護(hù)要求，實(shí)施了基于黃河調(diào)水調(diào)沙的生態(tài)調(diào)度，促進(jìn)了河口生態(tài)及重要棲息地的修復(fù)和保護(hù)。

1 黃河三角洲與河口濕地

黃河三角洲以漁洼為頂點(diǎn)，面積約為2 400 km2?，F(xiàn)有黃河流路附近的淡水和咸淡水新生濕地為鳥類主要棲息地[1]。黃河河口屬于弱潮、多沙和擺動(dòng)頻繁的堆積性河口，河口三角洲成陸時(shí)間較短，植被與土壤發(fā)育年輕，河口區(qū)域作為多種物質(zhì)、能量體系交匯界面，生態(tài)系統(tǒng)脆弱。

伴隨河口流路“淤積—延伸—擺動(dòng)—改道”過程，黃河三角洲生態(tài)環(huán)境處于不斷變化過程中，河口濕地布局和功能因流路變化而演變。35年來相對(duì)穩(wěn)定的黃河入海流路，一方面保證了流路濕地的穩(wěn)定，但另一方面也造成了流路外濕地的萎縮和功能退化。

20世紀(jì)90年代黃河下游斷流和年徑流量的減少，造成了河口流路內(nèi)淡水濕地地表和地下水維持條件的破壞，并由此產(chǎn)生了土壤次生鹽漬化加劇、蘆葦?shù)疂竦匚s和功能退化、珍稀鳥類生境受到破壞，三角洲生態(tài)逆向演替等尖銳問題。針對(duì)河口的突出問題，黃河河口綜合規(guī)劃和規(guī)劃環(huán)評(píng)提出了維持河口流路相對(duì)穩(wěn)定、恢復(fù)北部故道黃河復(fù)流補(bǔ)水、實(shí)施黃河調(diào)水調(diào)沙的河口生態(tài)調(diào)度與濕地恢復(fù)對(duì)策。

2 河口生態(tài)與黃河調(diào)水調(diào)沙

黃河三角洲分為上、下部和水下三角洲。黃河作為河口三角洲地貌類型的主要塑造者，是維持河口濕地與近海生態(tài)系統(tǒng)演替及發(fā)育的最重要因素。尾閭多次變遷造就了黃河近代和現(xiàn)代三角洲，形成了河口灘涂濕地生態(tài)、光板地和鹽堿荒地生態(tài)、新淤地農(nóng)業(yè)生態(tài)。而集中分布于環(huán)渤海沿岸和黃河入海口附近的上部和下部三角洲平原的淡咸水交匯地帶和灘涂濕地生態(tài)系統(tǒng)，則是鳥類主要棲息地和生境核心區(qū)域[2]。長期以來，三角洲生態(tài)系統(tǒng)自海洋向陸地依次由灘涂濕地生態(tài)、新淤地生態(tài)、重鹽堿地生態(tài)、農(nóng)耕地生態(tài)的方向演替。因黃河入海水量持續(xù)減少等干擾，近20年來河口濕地生態(tài)系統(tǒng)多發(fā)生逆向演替態(tài)勢(shì)。

針對(duì)黃河下游河床萎縮和河流輸水功能受到影響等問題，自2002年起，流域機(jī)構(gòu)通過黃河下游水庫的汛前調(diào)度運(yùn)用，實(shí)施了黃河下游水沙條件調(diào)整和人工洪峰塑造，集中泄放26.06億m3和塑造2 741 m3/s的中小洪水，進(jìn)行了黃河下游中小洪水的適應(yīng)性調(diào)度研究。持續(xù)13年的調(diào)水調(diào)沙多目標(biāo)調(diào)度，在實(shí)現(xiàn)黃河下游主槽過流能力由不到1 000 m3/s拓展到4 000 m3/s的同時(shí)，在重要的生態(tài)敏感時(shí)段還向渤海集中輸送了黃河水沙400億m3和5億t，調(diào)整優(yōu)化了河口淤積延伸形態(tài)，改善了河口新生濕地補(bǔ)水條件，并新增河口濕地5.2億畝(淡水濕地4.4億畝)，產(chǎn)生了極為顯著的河流生態(tài)再造與河口濕地生態(tài)修復(fù)效果[3]。

3 基于水沙調(diào)控影響的三角洲濕地恢復(fù)

黃河調(diào)水調(diào)沙，對(duì)生態(tài)敏感期的河口流路附近地表、地下水及濕地補(bǔ)給關(guān)系，以及近海水沙與營養(yǎng)鹽資源的補(bǔ)充，產(chǎn)生積極作用，促進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)的正向演替與發(fā)育。

3.1 濕地重心變化

1976年到1984年，黃河改道致使北部刁口流路濕地出現(xiàn)較大面積退化，海水入侵態(tài)勢(shì)加劇，造成大面積蘆葦沼澤向草甸植被的演替，鹽漬化快速發(fā)展。調(diào)水調(diào)沙和北部濕地補(bǔ)水的舉措，產(chǎn)生河口濕地面積變化的同時(shí)，更大意義上是空間分布重心上發(fā)生了調(diào)整，核心保護(hù)濕地的蘆葦植被重心分別向東南、西北調(diào)整10.6 km、11.2 km和4.1 km，保護(hù)區(qū)北部鳥類核心生境得到根本性的修復(fù)。濕地重心變化如圖1所示[4]。

圖1 調(diào)水調(diào)沙后黃河三角洲灘涂濕地重心變化圖Fig.1 The core variation diagram of tidal flat wetlands of the Yellow River delta after water-sediment regulation

3.2 現(xiàn)有流路濕地類型變化

1996年到1999年，由于黃河入海水量急劇減少，黃河現(xiàn)有入海清水溝流路區(qū)域濕地蘆葦植被出現(xiàn)了較大面積的退化。調(diào)水調(diào)沙后改善了現(xiàn)有流路蘆葦沼澤濕地的面積和功能。2010年蘆葦濕地沼澤面積達(dá)到10 418.36 hm2，比1999年增加了60%，如圖2所示[5]。

圖2 黃河三角洲現(xiàn)有流路蘆葦沼澤濕地面積變化Fig.2 The area change of reed swamp wetlands of existing flow path on the Yellow River delta

3.3 棲息地地下水恢復(fù)

在實(shí)施補(bǔ)水70 d后，自然保護(hù)區(qū)地下水位平均上升100 cm(保護(hù)區(qū)外100 m處水位上升65 cm)，地下水修復(fù)效果如圖3所示[6- 7]。

圖3 現(xiàn)行流路南岸濕地補(bǔ)水情況下周邊地區(qū)地下水水位增加值Fig.3 Increase of underground water tables in surrounding area in condition of water recharge to south wetlands of existing flow path

3.4 珍稀鳥類棲息地修復(fù)

調(diào)水調(diào)沙對(duì)地表和地下水的補(bǔ)給條件，改善了丹頂鶴等珍稀鳥類生境植被條件和有利于生境多樣性的發(fā)育[5,8]。

(1) 丹頂鶴核心棲息生境

丹頂鶴適宜生境空間分布和生境適宜性動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)及補(bǔ)水效果如圖4、圖5所示。1999—2006年間，丹頂鶴生境質(zhì)量發(fā)生改變的棲息地面積為17 842 hm2，占棲息地總面積的49.2%，其中明顯改善的棲息地面積為10 401 hm2，占總面積的28.7%。

圖4 河口濕地丹頂鶴生境適宜性空間模擬Fig.4 Spatial simulation of red-crowned crane habitat suitability on the Yellow River delta wetlands

圖5 河口濕地丹頂鶴生境適宜性變化Fig.5 The change of red-crowned crane habitat suitability on the Yellow River delta wetlands

(2)陸生植被的群落變化

刁口河流路濕地恢復(fù)區(qū)生態(tài)調(diào)水后植被群落平均高度較調(diào)水前有明顯增加，其中草甸植被群落增高幅度較大，如圖6所示。

圖6 刁口河濕地尾閭濕地補(bǔ)水前后典型植被群落高度Fig.6 Height of typical vegetation communities before and after water recharge to Diaokouhe estuary wetlands

(3)多樣性指數(shù)

生態(tài)調(diào)水后平均群落物種多樣性指數(shù)較調(diào)水前有小幅上升，但上升幅度不大，平均物種豐富度指數(shù)上升情況如表1所示。

表1 刁口河流路濕地恢復(fù)區(qū)生態(tài)調(diào)水前后群落平均多樣性指數(shù)對(duì)比表

(4)植被生物量

生態(tài)調(diào)水后不同植被類型生物量均有增加，其中濕生和草地群落增幅較大。不同演替群落地上生物量增加，增量分別為：翅堿蓬567.9 g；檉柳林1 981.9 g；草地1 774.004 g。地下生物量增量為：檉柳林17.58 g；草地245.449 g；但鹽堿地減少造成了翅堿蓬群落地下生物量的降低，生物量較調(diào)水前減少227.0 g。調(diào)水總體對(duì)丹頂鶴、白鸛、天鵝等珍稀涉禽和游禽的生境修復(fù)和保護(hù)有利，但對(duì)黑嘴鷗等灘涂保護(hù)鳥類的影響尚需繼續(xù)研究。

4 結(jié)論

黃河調(diào)水調(diào)沙改變了河口地區(qū)失衡的水文泥沙關(guān)系，大量水沙資源在生態(tài)敏感時(shí)段集中進(jìn)入河口三角洲，為河口生態(tài)系統(tǒng)尤其是濕地及近海區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)修復(fù)和演替發(fā)育提供了良好的水沙資源。

調(diào)水調(diào)沙優(yōu)化調(diào)整了現(xiàn)行河口的淤積延伸狀態(tài)，一定程度上促進(jìn)了河口地區(qū)的淤蝕平衡，緩解了海水入侵態(tài)勢(shì)，兼顧生態(tài)保護(hù)的調(diào)度和配置布局有利于三角洲地區(qū)植被的恢復(fù)與改善。黃河水量調(diào)控對(duì)河口濕地的補(bǔ)水作用，遏制了淡水濕地急劇萎縮的態(tài)勢(shì)，促進(jìn)了珍稀瀕危鳥類棲息地生境的恢復(fù)，產(chǎn)生了顯著的生態(tài)保護(hù)效益。

[1] 黃河流域水資源保護(hù)局. 黃河流域水功能區(qū)劃與水資源保護(hù)規(guī)劃[Z]. 2004.

[2] 田佳怡. 黃河三角洲生物多樣性研究[M]. 青島: 青島出版社, 1999.

[3] 連煜, 王新功, 王瑞玲, 等. 黃河生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)目標(biāo)及生態(tài)需水研究[M]. 鄭州: 黃河水利出版社, 2011.

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The Yellow River Delta Ecological Restoration and Habitat Protection Based on Water and Sediment Regulation

LIAN Yu1, ZHANG Jian-jun2, WANG Xin-gong3

(1.Yellow River Basin Water Resources Protection Bureau, Zhengzhou 450004, China;2.Water Resources Protection and Research Institute, YRBWRPB, Zhengzhou 450004, China;3.Water Environment Monitoring Center, YRBWRPB, Zhengzhou 450004, China)

The Yellow River delta is the most valuable in ecological protection among the three great deltas in China. Because of the Yellow River runoff decrease and human influence to delta area, the delta wetlands ecosystem especially the estuary wetlands ecosystem has been deteriorating for a long time, posing threats to the habitats of rare & endangered birds. The implementation of integrated water volume regulation and the water-sediment adjustment at the scale of whole river basin created the right conditions for water recharge and ecological restoration of the damaged ecosystem in the delta. Through more than 10 years of water-sediment regulation in the river basin and artificial restoration of estuarine wetlands, the ecological status of river flow path area has been significantly improved.

the Yellow River delta; water-sediment regulation; ecological restoration; habitat protection

2015-04-29

連煜(1962—)，男，河南鄭州人，教授級(jí)高級(jí)工程師，研究方向?yàn)樗Y源與水生態(tài)保護(hù)，E-mail：lianyu@vip.sina.com

10.14068/j.ceia.2015.03.002

X171.4

A

2095-6444(2015)03-0006-03