袁海峰 陳文業(yè) 孫志成 韓棟 吳婷 談嫣蓉 劉鴻源

（1 甘肅敦煌西湖國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，甘肅 敦煌 736200；2 甘肅省林業(yè)科學(xué)研究院，甘肅 蘭州 730020；3 甘肅敦煌西湖濕地生態(tài)系統(tǒng)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(jí)保護(hù)野生動(dòng)物。2015年普氏野馬被世界自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN）列為瀕危物種，目前全世界有1 000余匹圈養(yǎng)野馬。野駱駝被IUCN列為極瀕危物種，野外種群數(shù)量估計(jì)有730～880頭(袁磊等, 1999; 蘭新等, 1998）。為使普氏野馬回歸自然，經(jīng)多方考察，2010年，原國家林業(yè)局確定在甘肅敦煌西湖保護(hù)區(qū)實(shí)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(jì)28匹(17雄11雌）普氏野馬由甘肅(武威)瀕危動(dòng)物保護(hù)研究中心放歸敦煌西湖國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，同時(shí)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(shù)量達(dá)60匹，凈增32匹；放歸野駱駝種群數(shù)量達(dá)到10頭，凈增6頭。敦煌西湖的野生動(dòng)物放歸工作取得可喜成效，但隨著放歸區(qū)內(nèi)普氏野馬和野駱駝種群數(shù)量的不斷增加，以及自然因素和人類活動(dòng)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(jí)自然保護(hù)區(qū)普氏野馬和野駱駝放歸區(qū)飲用水源地水位動(dòng)態(tài)變化的情況下，提出在地下水位淺水區(qū)，通過打小眼淺水井，利用太陽能智能控制系統(tǒng)建立野生動(dòng)物飲水點(diǎn)的系列解決方案。

1 研究區(qū)概況

甘肅敦煌西湖國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)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(huán)繞，地勢較平坦低洼。自然保護(hù)區(qū)氣候干燥，降水少，蒸發(fā)量大，風(fēng)多風(fēng)大，年均氣溫9.3℃，年均風(fēng)速1.9 m/s，年均降雨量39.9 mm，年均蒸發(fā)量2 486 mm，屬典型的暖溫帶極干旱荒漠氣候類型區(qū)(劉迺發(fā), 2001)。最高海拔2 358.9 m，最低海拔820 m，總面積66×104hm2，現(xiàn)有濕地總面積9.69×104hm2，占保護(hù)區(qū)總面積的14.68%。

2 敦煌西湖濕地資源現(xiàn)狀

敦煌西湖濕地地處疏勒河尾閭，發(fā)源于祁連山疏勒河(黨河)的河水流經(jīng)玉門、瓜州、肅北、敦煌等市(縣)，在敦煌西湖保護(hù)區(qū)低海拔等地區(qū)形成了大面積的季節(jié)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(nèi)陸鹽沼和時(shí)令鹽沼為主，其中內(nèi)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(shí)令堿、咸水鹽沼25 580 hm2，占濕地總面積的26.4%。區(qū)內(nèi)物種多樣性較為豐富，包括植物133種、動(dòng)物148種。敦煌西湖濕地作為大面積荒漠戈壁區(qū)內(nèi)的一塊重要綠洲，對(duì)區(qū)域內(nèi)生物多樣性的維持極為重要。同時(shí)，敦煌西湖濕地在蓄水、補(bǔ)給地下水、維持區(qū)域水平衡和保證水資源的有效利用中發(fā)揮著重要作用，是我國西部極干旱荒漠區(qū)重要的水源涵養(yǎng)區(qū)和巨大的蓄水庫。濕地的蒸騰作用有效地改善了當(dāng)?shù)氐膮^(qū)域小氣候，保障了敦煌社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)為生活在這一區(qū)域的野駱駝、鵝喉羚等珍稀瀕危哺乳類動(dòng)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(fēng)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(bǔ)充的地下水。由于濕地來水減少，濕地退化、沙化日趨嚴(yán)重，普氏野馬和野駱駝等野生動(dòng)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(hù)區(qū)濕地主要是天然濕地，根據(jù)衛(wèi)星影像判讀及實(shí)地調(diào)查，2002年濕地面積達(dá)11.35×104hm2，到 2015年僅存 9.69×104hm2，減少14.6%，年均遞減0.13×104hm2。據(jù)近幾年的監(jiān)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(shí)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(xù)下降，保護(hù)區(qū)原有的許多泉眼出現(xiàn)干涸，主要有自然因素和人類活動(dòng)兩個(gè)原因。

3.1 自然因素

敦煌西湖保護(hù)區(qū)地處極干旱氣候區(qū)，生態(tài)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(qū)域生態(tài)系統(tǒng)脆弱性加劇(戚登臣等, 2010)。由于保護(hù)區(qū)年降水較少，敦煌濕地水源主要靠黨河、疏勒河和地下水補(bǔ)給。因上游水利工程對(duì)徑流的攔截，進(jìn)入西湖保護(hù)區(qū)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(jìn)入濕地，濕地水源不足，濕地嚴(yán)重萎縮。

3.2 人類活動(dòng)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(fā)育而成。敦煌盆地可供開發(fā)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(shù)，為水資源嚴(yán)重貧乏地區(qū)(張明泉等, 2003）。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，敦煌地區(qū)的生產(chǎn)生活用水急劇增長，該區(qū)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(yán)重，嚴(yán)重影響濕地水源補(bǔ)給(張明泉等, 2003)。

4 太陽能智能控制汲水系統(tǒng)建設(shè)

在地下水位淺水區(qū)，通過打小眼淺水井，利用太陽能智能系統(tǒng)建立野生動(dòng)物飲水點(diǎn)，可穩(wěn)定、持續(xù)地給水，設(shè)置自動(dòng)化開關(guān)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境影響的最小化。

4.1 飲水點(diǎn)點(diǎn)位選取

飲水點(diǎn)的位置通常選在地下水水位5～8 m的濕地退化區(qū)或戈壁荒漠區(qū)，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(dòng)物的主要采食區(qū)域。地下水水位高于8 m，易形成季節(jié)性沼澤，土壤鹽漬化程度高，水質(zhì)差；地下水水位過低，建設(shè)成本高，且地表植被稀少。

4.2 汲水系統(tǒng)建設(shè)方法

(1)打小眼井水井孔徑100 mm，PE管，120～150目篩網(wǎng)，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(shí)器1個(gè)，48v智能控制器1個(gè)，48v、550w直流永磁水泵1個(gè)，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(shè)施防護(hù)欄、太陽能板支架、電路線材、水管閥門等。

4.3 飲水供給

根據(jù)2017—2018年實(shí)驗(yàn)觀測數(shù)據(jù)，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(dòng)物的飲水規(guī)律、飲水需求量以及季節(jié)環(huán)境的不同，冬季給水時(shí)間一般設(shè)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(shí)間一般設(shè)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(jù)情況適度調(diào)整飲水供給時(shí)間。

5 敦煌濕地保護(hù)對(duì)策

調(diào)整敦煌產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，落實(shí)“引水、節(jié)水、放水、養(yǎng)水、滲水”措施，建設(shè)發(fā)展節(jié)水型城市。強(qiáng)化完善濕地生態(tài)系統(tǒng)的科研監(jiān)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(qū)域建立定位監(jiān)測點(diǎn)，開展定位研究。完善濕地保護(hù)政策和法律法規(guī)體系，加大《濕地保護(hù)法》《野生動(dòng)物保護(hù)》和《土地管理法》等法律的宣傳力度，讓人們認(rèn)識(shí)到濕地保護(hù)對(duì)于人類生存和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)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(qū)域野生動(dòng)物的重要水源地，干旱缺水和水資源的過度開發(fā)利用，造成流入西湖保護(hù)區(qū)的疏勒河斷流以及南部溝系來水量大幅減少，保護(hù)區(qū)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(dòng)物飲水困難。通過在地下水位淺水區(qū)打小眼淺水井，利用太陽能智能控制系統(tǒng)建立普氏野馬和野駱駝飲水點(diǎn)，是目前較為有效的解決措施。在極端干旱區(qū)域打小眼井、汲取地下水對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)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(yè)面；(2)井深控制在20 m以內(nèi)，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(dòng)物飲水即可，避免過量汲水，造成浪費(fèi)及環(huán)境影響；(4)取水時(shí)間因季節(jié)、環(huán)境、野生動(dòng)物種群數(shù)量及飲水規(guī)律適時(shí)調(diào)整。