维普资讯 http://www.cqvip.com 安徽农业科学，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｎｈｕｉ Ａｇｒｉ．Ｓｃｉ．２００７，３５（１７）：５２６１—５２６３ 责任编辑张杨林责任校对王淼 唐海湿地动态变化研究 牛永君１，张义文２，马秀峰３ （１．防灾科技学院防灾技术系，北京东燕郊１０１６０１；２．河北师范大学资环学院，河北石家庄０５００１６；３．邯郸学院地理与旅游系，河北邯郸０５６００５） 摘要受气候、水文等自然因素和人为因素的影响，唐海湿地生态系统结构发生了诸如生物多样性改变，自然湿地向人工湿地转化， 湿地入水量减少、水质下降及面积减小的变化。受唐海湿地生态系统结构变化的影响，唐海湿地生态系统的经济功能、生态功能总体 处于下降状态。 关键词唐海湿地；生态系统；结构功能；动态变化 中图分类号Ｆ３２３．２１ 文献标识码Ａ 文章编号０５１７—６６１１（２００７）１７—０５２６１—０３ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｗｅｆｌａｎｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｉｎ Ｔａｎｇｈａｉ ＮＩＵＹｏｎｇ￣ｕｎｅｔａｌ（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆＤｉｓａｓｔｅｒ－ＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎＴｅｃｈｎｉｑｕｅ，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＤｉｓａｓｔｅｒ－Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ。Ｂｅｉｊｉｎｇ １０１６ｏ１） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｄｕｅ ｔＯ ｔｈｅ ｎａｔｕｒａｌ ａｎｄ ａｒｔｉｉｆｃｉｌａ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ，ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｗｅｔｌａｎｄ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｔａｎｇｈａｉ ｔｏｏｋ ｐｌａｃｅ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｂｉｏｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｃｈａｎｇｅｓ．ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｆｒｏｍ ｎａｔｕｒａｌ ｗｅｔｌｎａｄ ｔＯ ａｒｔｉｉｆｃｉｌａ ｗｅｔｌｎａｄ。ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｗａｔｅｒ ｉｎｌｆｏｗ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｗｅｔｌａｎｄ。ｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｗｅｔｌａｎｄ ａｒｅａ．Ａｓ ａ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ，ｅｃｏｎｏｍｉｃ ａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｗｅｔｌｎａｄ ｗｅｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｃｌｉｎｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ．ｉｔ ｗａｓ ｕｒｇｅｎｔ ｔｏ ｔａｋｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｔｏ ｐｒｏｔｅｃｔ ｗｅｔｌａｎｄ ｉｎ Ｔａｎｇｈａｉ． ‘ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｗｅｔｌａｎｄ ｉｎ Ｔａｎｇｈａｉ；Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ；Ｓｔｕｒｃｔｕｒａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ；Ｄｙｎａｍｉｃ ｖａｒｉａｔｉｏｎ 湿地是地球上生物多样性丰富、生产量很高的生态系 其中生态功能包括保护生物多样性功能、水文功能、改良土 统，广泛分布于世界各地。它对一个地区、一个国家乃至全 壤功能等；社会功能包括旅游休疗功能、环境教育功能等； 球的经济发展和生态环境都具有重要意义。我国河北省湿 经济功能包括水稻种植、水产养殖、芦苇生产等。受自然因素 地资源排在全国第１ １位，属于湿地大省，湿地类型较为齐 和人为因素的影响，唐海湿地生态系统的结构和功能处于 全，湿地资源较为丰富，唐海湿地为其中之一。但由于长期 动态变化之中。生态系统结构的变化必将导致功能的变化。 以来的盲目开发等问题，唐海湿地正受到严重破坏，主要是 ２唐海湿地生态系统结构的变化 湿地水面大量减少，湿地污染问题突出，生态系统的经济功 ２．１生物多样性发生变化唐海湿地在１９５６年建立柏各 能、生态功能亦逐年下降，决定了唐海湿地保护的紧迫性。 庄农场以前为常受海水侵袭的滨海荒滩，突出特点是大部 １唐海湿地概况 分土地含盐碱量较高、地势低洼、沥涝年年发生。在潮间带 唐海湿地位于河北省唐海县境内，唐山市东南部，渤海 的平地上没有野生植物，唯在高地上生长碱蓬、芦苇、獐茅、 湾北岸，面积５．４万ｈｍ２，属于我国东部季风区暖温带半湿 白刺等耐盐植物；在潮线以上的区域，几乎所有的土地都不 润气候。年平均气温１１．２２℃，年均降水量６１８．９０ ｍｍ，主要 同程度地受海啸的侵袭，除芦苇、碱蓬外，还有二色补血草、 集中在７、８月份，占年降水量的６１．００％。多年平均降水约 碱菀、狗尾草、牛皮消等植物生长；但植物种类贫乏，湿地生 ４．１３亿ｍ３，自产地表径流０．４３亿ｍ３，过境径流０．６３亿ｍ３。 态系统结构简单。 其地表淡水主要靠引滦河水补给。唐海湿地原为沿海荒滩， １９５６年建立国营柏各庄农场以来，大力兴修水利工程。 后随滦河水系不断冲击形成陆地，１９４９年被国家农业部接 首先在渤海沿岸建立了一条长１６１ ｋｍ的海堤，将海水阻于 收，更名为渤海区农垦管理局柏各庄农场，１９５６年定名为 海堤之外，消除了带来土壤盐碱的直接来源，同时挖掘了输 河北省国营柏各庄农场。 水干渠，规划和建立了渠、干、支、斗、农５级输排水渠道，既 在多种自然和人为因素的共同作用下，唐海湿地具有 引进了淡水又降低了地下水位，使土壤含盐量降低，水稻种 丰富的生物资源和独特的生态系统结构，可划分为人工养 植业得以发展，野生植物种类渐增并发生了群体量的剧烈 殖池塘、芦苇沼泽湿地、水稻田、水库、河流及人工水渠、浅 演替，生物多样性逐渐丰富，唐海湿地生态系统的生物种群 海水域、潮间带滩涂等，呈现出湿地类型多样的特点。鸟类 结构发生了很大的变化，直至目前状态。但是生物量由于人 资源也特别丰富，据相关数据显示，唐海湿地的泽鹬、环颈 为的影响，集中于人工种植的水稻、芦苇和养殖的水产。 鹆等８种鹆鹬类鸟的数量达到国际重要意义标准（指某一区 目前，除农作物外，野生植物的变化趋势是：旱作区野 域内，某一种鸟的数量达到全世界此种鸟类总量的１．００％以 生植物的植被群落中，一年生、喜肥中生植物正逐渐成为优 上）。丰富的鸟类资源，构成了唐海湿地独特的生态特征，使 势种类；在稻作区，除稗外，以眼子菜、蔗草为代表的喜肥浅 其成为河北省仅有的、全国罕见的、具有特殊保护价值的 水植物在稻作野生植物植被群落中逐渐显示出它的突出地 湿地。 位。在沿海一带由于蓄淡水，芦苇正向着沿海荒地植被群落 湿地生态系统的结构是湿地功能的基础，功能是结构的 的优势种发展。 表现，并反作用于结构，两者具有密切的相关性和一致性。 ２．２ 自然湿地向人工湿地转化在建立柏各庄农场以前， 唐海湿地的功能可以分为生态功能、社会功能和经济功能。 唐海湿地是自然滨海湿地。２０世纪６０年代以后，随着经济 的发展，人们开始了对这些湿地进行围垦和开发，湿地不断 作者简介牛永君（１９７０一），女，河南清丰人，硕士，讲师，从事防灾减 被开垦为耕地、水稻田、水产池塘，天然湿地向人工湿地转 灾研究。 收稿日期２００７—０４—２５ 化。耕地面积１９５６、１９５８、１９８０、１９８５、１９９０、１９９５、２０００、２００２ 维普资讯 http://www.cqvip.com 安徽农业科学 ２００７生 年分别为７４４．９３、６ ９８２．６０、２１ ４８６．８７、２１ ４９２．Ｏ０、２１ ３７２．２０、 ２２ ７０２．６０、２４ ６１５．Ｏ０、２４ ７９３．６７ ｈｍ２。１９５６年建柏各庄农场 时，稻田面积为６６．３３ ｈｍ２，至１９９７年水稻种植面积达 ２４ ００８．３３ ｈｍ２；１９９８年后由于连年干旱，稻田改为旱田，面 ｇ 积减小（图１），形成现在人工湿地和自然湿地并存的结构 黼 类型。 平份 图１唐海湿地历年水稻种植面积变化 ２．３湿地入水量减少、水质下降 ２．３．１入水量减少。唐海湿地属于滦下灌区，可利用水资源 Ｏ ９ ８ ７ ６ ５ ４ ３ ２ １ Ｏ ８７％是来自上游水库供水。唐海湿地每年都从上游引水（图 ２）。１９９８年以前，水源充足．但是自１９９８年之后，唐海湿地 入水量减少，出现水资源紧缺的现状。其原因主要有２点。 平份 图２唐海湿地历年引水量 （１）上游供水量减少。以前的水文资料显示，１９９８年以 前，滦河是华北地区水量比较丰沛的河流，滦下灌区每年供 水都较充沛（表１）。但是，１９９８年以后滦河流域持续干旱， 入库流量骤减。１９９９年潘家口水库入水量为７．２９５ ７亿ｍ３； ２０００年入水量为３．３８８ ５亿ｍ３；２００１、２００２年为１０．０１７亿、 ４．０４１ ９亿ＪＩｌ，，库水位连续多年在死水位上下徘徊。水库蓄 水量的减少，导致滦下灌区的供水量骤减，１９９８年滦下灌 区的供水量为３．４５１ ８亿ｍ３，１９９９、２０００、２００１、２００２年分别 为５．７０１ １亿、３．７２９ ７亿、０、３．３３１ ５亿ｍ３；２００３年，潘家口 水库不得不动用死库容向下游供水；２００４年８月３１ Ｅｌ潘 家口水库蓄水量仅为５．４１亿ｍ，，大黑汀水库蓄水量为２．２７ 亿ｍ，。滦下灌区供水减少，直接导致唐海湿地的入水量减 少（图３）。 表１ 滦下灌区供水量统计 年份供水量∥亿ｍ】 年份供水量∥亿ｍ】 年份供水量∥亿ｍ】 １９８３ ７．３９９９ １９８８ ８．１５３ ５ １９９３ ６．１７７ ２ １９８４ ７Ｊ０２６９． １９８９ ９．２９４２ １９９４ ７．Ｏ７３ ７ １９８５ ４Ｊ１６１ ９ １９９Ｏ ４Ｊ２８０９ １９９５ ６．３４３１ １９８６ ５．９７６ ５ １９９１ ４．７５１ １ １９９６ ７．３０１ １ １９８７ ５．６５２ ８ １９９２ ８．０８５ ３ １９９７ ８．９７０４ （２）自产径流量的变化。唐海湿地的降水在时间分布上 存在着年内分布集中在汛期，且年际变化不规则的特点。近 然 １９８３ １９８５ １９８７ １９８９ １９９１ １９９３ １９９５ １９９７ １９９９ ２【）【）１ 年份 图３滦下灌区供水量示意 几年来受气候变化的影响，唐海湿地连续几年降雨较少， １９９９、２０００、２００１、２００２年降水量分别为４２８．０、４６７．７、３３７．９、 ２４３．７ ｍｍ；而且年内降雨量分布不均，造成１年内大部分时 间地表自然径流较少，河道内处于无地表径流的状态。 ２．３．２入水水质下降。以前水质资料显示，滦河曾是少污染 河流，水质清澈，符合国际生活饮用水水源水质二级标准， 但随着滦河上游地区社会经济的迅速发展，用水量不断上 升，污水排放量也大幅度增加，水污染Ｅｌ益加剧。再加上水 库库区大量网箱养鱼的影响，水质富营养化现象明显加重。 近年来，上游地区不断发展的炼钢、采矿业对水需求的不断 增长也造成唐海入境水量的减少以及水质的下降。 ２．４湿地面积减少近年来，受水文因素影响，唐海湿地 入水量减少，使湿地面积减少。水稻种植面积１９９７、１９９８、 ２００２年分别为２４ ００８．３３、２３ ３２７．Ｏ０、２０ ００５．Ｏ０ ｈｍ ，２００４年 调整为１４ ０００．Ｏ０ ｈｍ２，沿海公路以北全部种植旱作物。并且 芦苇沼泽的面积也不断减少，１９８９年为９ ０５５．Ｏ０ ｈｍ２，１９９７ 年减少为５ ６９２．Ｏ０ ｈｍ２，２０００年则为３ ９３８ ｈｍ ，２００２年为 ３ ２６２．Ｏ０ ｈｍ２，仅为１９８９年芦苇沼泽面积的３６．０２％。滩涂面 积也不断减少，１９９２年为５ ８１３．３３ ｈｍ２，至１９９７年面积降至 ３ ３３３．Ｏ０ ｈｍ２。同时人口以１３％。的速度递增，建设用地也随 之不断增加，造成唐海湿地面积减少。 ３唐海湿地生态系统功能的变化 ３．１经济功能变化 ３．１．１稻谷产量减少。由于人类的开发，湿地生态系统的功 能以为人类的粮食生产、水产品生产服务为主，植物品种主 要为水稻、芦苇。唐海湿地水稻生产能力，受人为因素和水文 因素的影响处于不断变化的状态。１９５８年农场基本建成时开 垦稻田６ ６６６．６７ ｈｍ２，占当时全场农作物播种面积的９５．００％。 １９６２年扩种到９ ０００．Ｏ０ ｈｍ２，占河北省水稻面积的一半。随 后每年约以３．１５％的速度递增，到１９７７年发展到１４ ３３３．３３ ｈｍ２，只是此期水稻的单位面积产量较低，多年徘徊在３ ０００．Ｏ０ ４ ５００，Ｏ０ ｋｇ／ｈｍ２。后经垦区不断总结经验，加强科技 投入，培育与引进新品种，总结出适合该地自然条件的高产 栽培模式，使单产逐年提高，１９９０年水稻单产达７８６０ｋ＃ｈｍ２， １９９７年稻谷总产量达２３１ ０４６ ｔ（图４）。２０００年后，由于受气 候的影响，唐海湿地缺水严重，水稻种植面积和产量都呈 下降的趋势。 ３．１．２芦苇产量变化。芦苇的生产也经历了由弱转强，又由 强转弱的变化。最初，芦苇和其他野生植物一样，靠自然生 长及繁衍。后人工种植芦苇使芦苇取代了原有杂草，形成了 连片的苇田，１９６１ １９６４年柏各庄农场与北京农业大学协 作，在土壤含盐量高、透水性能差、表面有盐霜覆盖、无任何 维普资讯 http://www.cqvip.com ３５卷１７期 牛永君等唐海湿地动态变化研究 ５２６３ ２５０Ｏｏｏ ２０００００ ≤１５００００ １０００Ｏ０ ５０Ｏｏｏ ０ ：含器ｙ－． 品器 器 累ｇ ｏ ……………６，１ 年份 图４唐海湿地历年稻谷产量 植物生长的地块上试验栽植芦苇，以研究芦苇改良滨海重盐 土的性能与效果，在实践中逐步总结出一套比较成功的植 苇技术。后有农场开始专业种植芦苇，使芦苇的产量渐增。 但近年来，由于缺水，苇田面积减少，芦苇产量骤减（图５）。 ８０Ｏｏｏ ７００００ ６０Ｏｏｏ ５０Ｏｏｏ ４００００ ３５ ０Ｏ０ ２００００ １０Ｏｏｏ ０ 器 交蒙蒙晷蒙 豢豢 豢吾 …………… 年份 图５ １９７１ ２００２年唐海湿地芦苇产量变化 ３．１．３对虾产量下降。唐海是有名的对虾养殖基地，过去每 年有上亿元产值。１９８８年，对虾产量１１ １５３．Ｏ０ ｔ，产值２．５７ 亿元。１９８９年９月，多数虾池出现严重“浮头”现象，有的虾 池几乎绝收，唐海的水产养殖因虾病的暴发而遭到重创。 ２０００年，对虾总产量降至３ ５６９．Ｏ０ ｔ，２００２年降至３ ３３９．Ｏ０ ｔ。 对虾单产，１９８８年为３ ２４２．１５ ｋｇ／ｈｍ２，１９８９、２０００、２００２年分 别降至２ ３５３．６３、９２７．６１、９０２．１２ ｋｇ／ｈｍ２。造成唐海对虾养殖 业减产的主要原因是水质污染。 唐海湿地原为盐碱荒滩，１９５６年开发以后，由不毛之 地变成了沃土良田，境内沟渠纵横交错、空气清新、流水清 澈，盛产鱼虾蟹。２０世纪５０年代末至６０年代初，境内陆续 建成了一些工厂企业，当时人们的环保意识虽然较差，但由 于湿地自净能力较强，没有对湿地造成多大污染。后来随着 工农业生产的迅速发展，为了取得高产，农业生产中投入大 量的化肥，尤其是各类农药的大量使用，大量氮、磷物质进 入湿地，使湿地水呈现较强的富营养化状态。此外，境内河 流上游工业污水排放造成唐海湿地入境水水质下降。由于 没有采取切实的保护措施，导致湿地污染，进而导致近海水 域的污染，发生“赤潮”，抽入虾池的海水，带量“裸甲 藻”，在池中迅速繁殖，造成池水缺氧，导致对虾减产。 ３．２生态功能减弱建立柏各庄农场以后，通过人类对自 然环境的改造，使生态系统朝着有利于人类生存的方向发 展，改良利用了原有荒地，从中获得自己所需要的物质和能 量；但同时也削弱了自然生态系统原有的生态功能。唐海湿 地生态功能的下降，最明显的表现是气温升高、降雨减少。 唐海湿地２０世纪６０、７０、８０、９０年代，平均气温分别为 １０．８４、１０．９０、１１．２０、１１．９２ ｏＣ，表现出持续升高的趋势。特别 是１９９７年以来，年均温都在１２℃以上（图６）。 １ １１ １ 簧 年份 图６唐海湿地年平均气温变化趋势 从图６可以看出，唐海湿地的气温呈上升趋势。相反， 唐海湿地的降水量不断下降。２０世纪６０、７０、８０和９０年代 唐海湿地的平均降水量分别为６８８．５２、６６７．８７、５８０．５７和 ５３３．７３ ｍｍ，呈明显的下降趋势（图７）。 Ｉ 嘲 饕 世 年份 图７唐海湿地年平均降水量变化趋势 唐海湿地气温的逐渐升高，降水量的逐渐减少是由于 唐海湿地结构和面积发生变化，从而使湿地生态功能减弱的 结果。 ４结论 经分析，唐海湿地生态系统的整体功能表现为减弱的趋 势。因此，对唐海湿地采取措施加以保护刻不容缓，对唐海 湿地的开发利用应遵循结构比例平衡的原则，维持在生态系 统可调节的范围内，保护和维持湿地生态系统的结构和功 能，增加其抗外力干扰的能力。人类的活动除了要发挥湿地 的经济功能和社会功能外，还必须注意保护湿地以保证湿地 发挥正常的生态功能，保持生态系统的稳定与平衡。 参考文献 ［１肖辉，１］陈翠英，魏青，等河北省湿地现状、问题及对立法的影响［Ｊ］． 河北林业科技，２００６（２）：３３—３４． 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