芦苇湿地与环境

2024-05-25

芦苇湿地与环境（精选7篇）

芦苇湿地与环境第1篇

科研中芦苇湿地是湿地资源的重要组成部分, 是经过长期自然演替发育而成的生态系统, 它不仅调节周围的自然环境, 而且还蕴藏着较高的自然生产能力。在湿地的发育过程中, 芦苇对于湿地的大量富积, 滋育了低等植物、浮游生物和软体动物, 良好的食物链, 促进湿地鱼类、甲壳类和涉游禽类及鸟类生物圈的稳定。湿地复杂多样的植物群落, 为野生动物尤其是一些珍稀或濒危野生动物提供了良好栖息地, 是鸟类、两栖类动物繁殖、栖息、迁徙、越冬的场所。

芦苇湿地既是一个稳定的生态系统, 又是一个比较脆弱的生态系统, 它最易受人类社会活动和生产活动的干扰。所以人类在开发利用芦苇湿地资源的时候, 必须给予必要的保护, 以保证芦苇湿地资源永续利用。

芦苇湿地是经过长期的生物演替形成的生态系统, 芦苇则是这个生态系统中植物的优势种。芦苇湿地在生物演替过程中, 经过土壤沉积、土壤微生物及低等植物的入侵、浮游生物的繁衍、湿地环境的富积, 逐步形成高等植物植被。当发育成芦苇湿地的时候, 已达到了自然生产力的最高阶段, 并对人类赖以生存的生态环境有较高的调节能力

一、芦苇湿地与区域环境的关系

1. 调节局部小气候

湿地芦苇植物, 对防止土壤沙化、减少地面蒸发、降低风速, 有明显的生态效益。据测定, 在芦苇湿地内, 风速只有0.11米/秒, 而同一时刻, 在与相邻的低矮草层或裸地, 风速可达2.97米/秒。芦苇湿地的地面蒸发量0.2毫米/小时, 而裸地蒸发量为1.05毫米/小时, 对改善区域内空气湿度起着积极作用。

2. 芦苇湿地与区域环境

芦苇湿地多为退海滩涂、江河流域的低洼漫滩、湖泊以及低洼沼泽地。湿地的建群植物, 芦苇是优势种群, 但较干旱的季节性湿地分布着小叶章, 深水沼泽湿地分布着狭叶香蒲, 湿润或浅水湿地分布着粗脉台苔草、拂子茅, 在近海滩涂盐碱湿地分布着翅碱蓬, 分别构成季节性湿地、沼泽湿地和湿润湿地的自然景观。

据测定芦苇的蒸腾系数为1:600, 每公顷芦苇湿地的芦苇茎秆产量达10吨以上, 这样在整个生育期间, 要向周围空间排放水汽600吨, 这一水分调节作用, 能有效地净化空气, 润泽一方土。

滨海或江河流域的芦苇湿地, 则是海陆、水陆之间的植物保护带。湿地对来自陆地、海洋的冲击, 起着缓冲降解作用。由陆地流向海洋的污染物, 流经芦苇湿地, 经过芦苇湿地的生态功能的氧化、吸收降解, 减轻了陆地对近海域的污染, 使近海生物圈得以保持相对稳定。来自海域的海浸与海蚀, 也受到大面积芦苇湿地的阻遏, 减轻了土壤盐渍化发生。

二、芦苇湿地与富积能力的关系

芦苇对土地有极强的富积能力, 据测定, 较好的芦苇湿地, 每公顷生物总量可达20～40吨, 其中50%以上是地下产量, 残留在土体内, 成为有机质。芦苇湿地土壤的富积过程, 也是湿地土壤理化性质不断向良性发展的过程, 芦苇湿地的土壤孔隙度较自然裸地提高15%～20%, 土壤容重较自然裸地降低12%～15%。若成熟的腐殖质涵蓄水养能力为1:5, 那么, 芦苇湿地的土壤所涵蓄水、热、吸附氮素营养等, 潜在的土地生产能力是何等的巨大。

三、芦苇湿地与生物资源的关系

不同的地理位置和气候条件, 形成不同类型的生物结构, 以适应某些特异的生物种繁衍生息。

辽宁省辽河三角洲芦苇湿地, 幅员辽阔, 北起沈山线, 南临渤海湾, 总面积1115平方公里。包涵原始芦苇湿地自然景观, 人工保护湿地及国家级自然保护区的人文景观。

在湿地范围内有退海滩涂新生地貌, 也有低河漫滩、局部沼泽和河网交织的多种类型的地势地貌。

湿地植被类型以芦苇为主, 深水沼泽大量滋生蒲草, 而盐碱滩涂则被红色的翅碱蓬等盐吸植被所覆盖。绿苇、红地交相映, 在落日余辉下, 更是蔚为壮观。

湿地的生物圈中, 涉游禽及鸟类是湿地生态系统的大家族。已发现有鸟类253种, 其中涉禽114种, 占鸟禽总数的53%, 内有国家级保护鸟类7类, 二级保护鸟类35种。

1984年, 辽宁省林业厅的鹤类考察组, 在盘锦芦苇湿地, 对丹顶鹤跟踪研究。在芦苇湿地中首次发现丹顶鹤的巢、卵和幼雏。这里成了丹顶鹤的故乡。近几年发现, 列入世界濒危物种的黑嘴鸥, 在湿地河口区集群栖息, 群体总数在4000只以上, 数量之大, 相当于当今世界自然种群的一半以上。如此数量的集群黑嘴鸥, 可谓又一大自然奇观。列入一级保护动物的珍禽白枕鹤、白鹳和鸳鸯等, 在芦苇湿地内均有一定数量的繁衍。

盘锦的芦苇湿地, 处于咸淡水交汇的复合生态区, 具有较高的边缘生态效应和较高的生物生产力。湿地内的淡水水域, 广泛地分布着草鱼、鲤鱼、鲫鱼、鲶鱼和当今最受消费者青睐的黑鱼, 每年都有大量的产出。

复合生态区的咸淡水交汇的“两合”水域, 盛产肉鲜味美鲈鱼、梭鱼等鱼类。中华绒螯蟹, 是盘锦芦苇湿地的一大物种资源, 河蟹秋冬在海水中交配, 春季在海水中产卵, 在淡水中生长。广阔的湿地环境, 充足的天然饵料是河蟹极好的生长条件。但是由于辽河三角洲的开发, 所造成的环境障碍, 资源数量明显衰减, 现已采取人工驯化、孵化蟹苗的办法来弥补自然资源不足的缺欠。盘锦芦苇湿地每年向全国供应商品蟹2000吨以上。湿地既向社会提供享誉海内外的水产品, 也为人类社会保存了淡水蟹这可贵的物种资源。

湿地产出量最高的还是芦苇, 年产芦苇约45万吨左右。芦苇作为草类纤维造纸原料, 大量地代替木材, 对我们这样的贫林国家, 湿地芦苇生产的社会效益也是极为显著的。因此芦苇被誉为‘第二森林’资源。

四、芦苇湿地与环境保护的关系

芦苇湿地作为人类社会生态环境的一个组成部分, 它和山地、河流、海洋、森林、草地一样都是生物赖以生存, 不可缺少的自然条件。一旦生态条件遭到破坏而引发生态结构失去平衡, 导致某些物种毁灭, 将是无可挽回的损失。

芦苇湿地生态系统, 在水环境质量得到满足的时候, 系统的生态功能是比较稳定的, 同时也应该注意到, 人类对湿地的开发利用, 会不断增加湿地的环境负担, 当负担达到一定的耐性限度, 湿地的生态系统就会遭到破坏。因此, 在开发利用的同时, 对湿地环境进行必要的保护, 尤其是对于生物资源, 更应该珍惜, 保持资源的永续。

芦苇湿地与环境第2篇

1 研究方法

1.1 研究区概况

博斯腾湖位于天山南麓焉耆盆地东南最低处, 地理位置41°56′-42°14′N, 86°40′-87°56′E, 是新疆最大的湖泊, 也是我国最大的内陆淡水湖, 在地质构造上为天山西褶皱带内部的坳陷区。湖区降水稀少, 年平均降水量56.7-78.7mm, 蒸发量达2247mm, 属中温带干旱荒漠气候。年均日照时数3074-3143h, 日照率达67%~71%, 年均无霜期为175 d, 太阳总辐射156.8kcal/cm2[4], 昼夜温差大, 良好的光热条件, 为湖区芦苇的生长提供了极为有利的自然条件。

博斯腾湖可分为大湖区和小湖群两个部分。大湖面积1159.9km2, 水位1048m, 小湖区位于大湖区西南部, 由16个小湖和大片芦苇沼泽湿地组成, 面积为354.4km2。根据水源、地理位置条件, 博斯腾湖芦苇湿地主要由黄水沟片、大湖西岸片、西南小湖区片组成, 总面积约3.548×104hm2[4]。黄水沟位于大湖北部, 二十四团、清水河农场及包尔图以南, 焉耆县五号渠乡、东风干渠以北, 黄水沟两侧直至大湖口处, 面积约1.44×104hm2。大湖西岸区位于大湖以西, 焉耆东风干排以南到西南大河口, 博湖县塔温觉肯乡、本布图乡、乌兰乡以东地带, 湿地面积约0.52×104hm2。西南小湖区片位于大湖以西, 孔雀河以北、解放一渠以东的焉耆县四十里城子乡、二十七团、永宁乡、博湖县查干诺尔乡、才坎诺尔乡以南地带, 湿地总面积约3.74×104hm2。博斯腾湖大湖入流包括开都河、黄水沟、清水河等河流, 其中开都河是目前唯一能常年注入博斯腾湖大湖的河流, 开都河在博湖县城西南的宝浪苏木处分东、西两支, 东支注入大湖, 西支注入西南小湖区的芦苇沼泽区[14]。近年来, 由于耕地扩大, 苇区周围布设了很多农田排水渠道, 黄水沟至开都河入湖处, 有许多农田排渠, 接纳了博斯腾湖北四县 (和硕县、和静县、焉耆县和博湖县) 大量的工农业污水及生活污水[11,12,13], 其中黄水沟区有9条排灌水渠, 每年排入工农业废水及生活污水约2.56×108m3;西南小湖区8条排水渠, 年排入量约0.62×108m3;大湖西岸区有6条排水渠, 年排入量约0.31×108m3, 故黄水沟区、西南小湖区及大湖西岸区水体的营养水平及矿化度要高于大湖区的开敞水域, 主要污染物为盐分、氯化物、SO42-、COD等, 其中尤以黄水沟区污染最甚[11,14]。博斯腾湖湿地采样点分布见图1。

1.2 野外调查方法

实验于2011年8月下旬-9月上旬进行, 此时芦苇已经抽穗开花, 高度几乎不再增加[21,22]。由于芦苇是多年生草本植物, 它对淹水状态的适应能力随年龄而增强, 所以它的生长状况会随年龄的变化而有所差异。为了消除年龄对生物量的影响, 根据芦苇地下根状茎的分蘖状况, 我们统一选取年龄为2年的植物样地。在博斯腾湖苇区 (黄水沟区、大湖西岸片、西南小湖区) 的不同地点根据芦苇生长状况分设5个采样点, 每个采样点内再随机设置6~8个1m×1m的草本样方, 共设样方100个。然后测定样方内全部芦苇植株的密度、水层深度、芦苇的株高、茎粗、壁厚、节数等指标;齐地表割取样方内芦苇, 带回实验室采用烘干法 (105℃2h后, 85℃至恒重) 测定生物量。样地内土壤按不同层次0-20cm、20-40cm、40-60cm进行采集[9,12,13,14]。

1.3 样品分析与数据处理

在实验室内对取得的土壤样本进行分析处理。用重铬酸钾法测定土壤有机质;碱解扩散法测定有效氮, 碳酸氢钠浸提-分光光度法测定速效磷;采用PHS-2型酸度计测定土壤p H值;土壤的其他化学性质用水土比 (5∶1的土壤浸出液) 烘干残渣法测定其全盐量[15]。

运用SPSS16.0分析软件对数据进行统计分析, 不同采样点中土壤环境及水质指标均值差异的显著性检验采用单因素方差分析法;水深、p H因不满足方差分析要求, 故未做不同样点间数据显著性检验。对土样平均有机质含量、有效氮、速效磷、p H值、全盐量、水深、水含总盐、水含COD值及对应样地芦苇生物量进行相关显著性分析;对各样地芦苇各项生长指标的平均值与其平均生物量进行相关显著性分析。

2 结果与分析

2.1 博斯腾湖苇区土壤环境因子

2.1.1 土壤养分条件

土壤养分是芦苇赖以生存的基本条件, 在芦苇整个生长发育过程中, 需要从土壤中吸收大量的营养, 因此土壤中各营养元素的含量直接影响着芦苇的生长和生物量。调查结果表明, 博斯腾湖各苇区土壤速效氮含量平均为142.59mg/kg, 速效磷含量平均为40.11mg/kg, 有机质含量平均为7.81%。将各因子与生物量作相关性分析, 发现各因子与生物量间均无显著相关关系 (P>0.05) 。各苇区中土壤养分含量的分布为:黄水苇区土壤速效氮含量为106.92 mg/kg, 速效磷含量平均为32.32 mg/kg, 有机质含量平均为6.22%;西南小湖区土壤速效氮含量为153.31 mg/kg, 速效磷含量为60.60 mg/kg。有机质含量平均为8.39%;大湖西岸区土壤速效氮含量为167.53 mg/kg, 速效磷含量为27.41 mg/kg, 有机质含量为8.81%。

从有效氮浓度分布上看, 其中60mg/kg以上占总调查点的83%, 60mg/kg以下占17% (表1) 。根据朝鲜科学院芦苇所研究表明, 在土壤氮素含量低于60mg/kg时, 必须施肥才能保证芦苇的生长[16]。由此可以看出, 在博斯腾湖各苇区只有17%的苇区土壤氮素营养缺乏。绝大部分苇区土壤氮素营养充沛, 芦苇可以良好的生长。

从速效磷浓度分布上来看, 其中10mg/kg以上的占调查总样地的86%, 表明博斯腾湖苇区土壤磷素含量也比较充沛, 能够满足芦苇正常的生长需要 (表2) 。

土壤有机质也是土壤营养水平高低的重要指标之一。调查结果表明, 含量在1%以下的样地只占总调查样地的1% (表3) , 表明博斯腾湖苇区土壤均比较肥沃, 良好的土壤条件为博斯腾湖的生长提供了优良的生长环境。

对三个分布区三个指标分别作单因素方差分析, 速效磷含量, 黄水沟区与大湖西岸区, 大湖西岸区与西南小湖区差异显著 (p<0.05) , 而其他两个指标, 三区间差异均不显著 (p>0.05) (表4) 。

注:同列相同字母表示差异不显著 (p>0.05) , 不同字母表示差异显著 (p<0.05) 。显著性水平a=0.05。

2.1.2 土壤总盐含量

土壤中盐分含量是影响芦苇生物量的重要因子, 本文对研究区土壤的盐分含量进行了调查分析, 博斯腾湖苇区土壤类型属于硫酸盐土, 苇区土壤全盐含量范围在0.499%-1.787%之间, 调查点中96%的区域土壤含盐小于1.5%, 在土壤全盐小于1.5%的条件下, 不影响芦苇生长, 土壤全盐超过2%则抑制芦苇生长。三区中, 黄水苇区土壤全盐含量为0.93%, 西南小湖区为0.4%、大湖西岸区为0.28%。

各苇区间土壤总盐含量差异比较, 黄水苇区与西南小湖区及大湖西岸区均差异显著 (p<0.05) , 而西南小湖区与大湖西岸区则差异不显著 (P>0.05) (表4) 。对各苇区芦苇生物量与土壤总盐含量进行相关性分析, 发现西南小湖区与大湖西岸区芦苇生物量与土壤总盐含量间没有显著相关关系 (P>0.05) , 而黄水苇区芦苇产量与土壤全盐含量间有显著负相关关系 (P<0.05) (图2) 。

2.2 博斯腾湖苇区水环境因子

2.2.1 水质与芦苇种群生物量的关系

通过对监测点水质指标 (水总盐、水含COD、水p H) 的测定, 发现淹灌期博斯腾湖苇区的水质较好, 矿化度一般在1-2g/L, 适合芦苇生长发育需要。虽近几年矿化度略有提高[17,18], 但并没有超出芦苇生长的范围;水中全盐含量全部在8‰以下。p H值呈微碱性, 只有西南小湖区苇区水质9.0<p H<9.5, 呈弱碱性, 水中化学耗氧量普遍较低, 大于150mg/L的点只有6个, 占总量的5.4%。三区中, 黄水沟区水总盐含量为3.04mg/L, 水COD含量为99.43g/L, p H平均值为7.77;西南小湖区三个指标分别为1.91 mg/L、43.12 g/L、7.73;大湖西岸区三个指标依次为0.91mg/L、21.76 g/L、9.13。对三区水质指标分别进行单因素方差分析, 对各区水含总盐指标相比, 差异均显著 (p<0.05) ;水含COD指标, 黄水沟区与其他两区间差异均显著 (p<0.05) , 但大湖西岸区和西南小湖区间差异不显著 (p>0.05) (表4) 。

对苇区各水质指标 (水总盐、水含COD) 与相应点生物量数据作相关性分析, 发现黄水苇区水中全盐含量与生物量呈显著负相关 (p<0.05) 关系 (图3) , 而西南小湖区与大湖西岸区水中全盐含量与生物量无显著相关关系 (p>0.05) 。三苇区水含COD值与产量间均没有显著相关关系 (p>0.05) 。从三区所排放的工农业污水量来看, 黄水沟区量最大, 其次是西南小湖区、大湖西岸区相比较少些, 所以水总盐含量、水COD含量、土壤总盐含量, 黄水沟区值最大, 西南小湖区次之, 大湖西岸区再次之。从数据分析结果来看, 黄水苇区的土壤总盐含量及水盐含量过高, 已对该区的芦苇生产构成了抑制影响 (图2、图3) 。

2.2.2水深与芦苇种群生物量的关系

对沼生植物芦苇而言, 水层的深度梯度变化对植株的形态及生物量具有很强的调整能力[19,20]。在博斯腾湖随着水层深度的变化, 苇区的芦苇形态结构及生物量也随之发生变化。

芦苇植株的株高随着水深的增加而增加 (图4) 。这是因为芦苇作为大型的挺水植物, 需要从水中挺出水面, 去获得CO2和光照以进行光合作用, 并且将O2输送到根系进行呼吸和根围的氧化[20]。在深水环境的芦苇, 为了争夺更多的资源, 植株发育比较高大。在博斯腾湖苇区芦苇水层深度与植株高度呈显著正相关关系 (R=0.369, p<0.05) 。

随着水体深度及植株高度的增加, 芦苇群落的密度逐渐降低, 对植物密度与植株高度作了相关分析, 两者呈显著负相关关系 (p<0.05) , 这可能是芦苇种群在适应环境过程中形成的一种自疏作用, 对其高度和径向生长是一种补偿, 这种补偿作用会使浅水芦苇群落的生物量有所增加 (图5) 。

2.3 博斯腾湖苇区芦苇植株生长特征与生物量相关性分析

作为水生植物, 芦苇的生长对湿地水分及土壤环境因素较为敏感, 尤其是芦苇的种群密度、株高、茎粗、壁厚、生物量等。即在水的深度、酸碱度、土壤营养成分等条件适宜的条件下, 芦苇会长得茂密、又高又粗, 反之则相反[21,22,23,24]。本研究从芦苇生长指标中选取对环境要素变化反映较明显的指标如株高、径粗、壁厚等, 采用相关分析对湿地芦苇种群生长特征进行研究, 以了解芦苇生长特征与指标之间的相互关系。

本研究选取了15个选样点中各样方所测芦苇形态指标及结构指标的平均值与其生物量均值作相关分析与回归分析。通过各项生长指标与生物量间的相关分析可知, 株高、茎粗、节数与生物量间均呈极显著相关关系 (p<0.01) , 壁厚与生物量间呈显著相关关系 (p<0.05) ;密度与生物量间呈极显著负相关关系 (p<0.01) 。而密度和株高、茎粗、节数、壁厚呈极显著负相关关系 (p<0.01) (表5) , 说明密度过大的情况下会影响芦苇的生长, 导致各项形态学指标值的下降, 从而间接影响芦苇的生物量。所以芦苇生物量随着株高、茎粗、节数的升高而升高, 但随着密度的增加却会降低。

注:**表示在0.01水平上显著 (2-tailed) ;*表示在0.05水平上显著 (2-tailed) 。

芦苇的密度制约着芦苇的高度和粗度, 密度适宜有利于芦苇的生长发育。从博斯腾湖苇区调查点的数据统计中可以看出, 生长较好的芦苇适宜密度在110株/m2以下, 20株/m2以上。所以可通过人工管理措施来调整苇区的芦苇密度。

3 结论与讨论

3.1 结论

(1) 博斯腾湖各苇区的土壤质量分析结果表明, 土壤含氮、磷、有机质含量都较为丰富, 可为芦苇的生长提供良好的营养环境条件。 (2) 博斯腾湖苇区土壤类型属于硫酸盐土, 土壤含盐总量目前总体来说大都在适宜芦苇生长发育的范畴内, 西南小湖区和大湖西岸区土壤总盐含量对芦苇生物量没有显著影响 (P>0.05) , 但黄水苇区土壤含盐量与芦苇产量间呈显著负相关关系 (P<0.05) 。说明污水中的盐分含量很大, 已富集入土壤, 对芦苇产量构成了负影响。 (3) 博斯腾湖苇区芦苇生物量和水层深度呈显著的正相关关系 (p<0.05) , 水深是影响该区芦苇生物量的重要因素之一。 (4) 黄水苇区水总盐含量与芦苇产量间呈显著负相关关系 (p<0.05) , 西南小湖区和大湖西岸区目前尚没有显著影响 (p>0.05) 。 (5) 芦苇的形态指标 (株高、茎粗、节数、壁厚) 与生物量之间呈显著的正相关关系, 其中, 株高、茎粗、节数与生物量间呈极显著相关关系 (p<0.01) , 壁厚与生物量间呈显著相关关系 (p<0.05) ;结构指标 (密度) 与各项形态学指标间呈极显著负相关关系 (p<0.01) , 与生物量间呈极显著负相关关系 (p<0.01) 。

3.2 讨论

根据目前实验调查数据分析可知, 虽然各苇区每年排放了大量的工农业污废水, 但总体上对芦苇的生长没有构成显著的负影响, 这与芦苇具有较强的耐盐和耐污能力、对盐份和有机污染物具有很强的吸收和富集能力有关。因此, 在博斯腾湖湿地, 可利用芦苇的这种超耐污能力来降解工农业污水中的污染物含量, 使废弃污水能有效利用, 达到一源多用, 在一定程度上也能减轻有机物和盐类对博斯腾湖的水质污染。但芦苇的耐受能力是有一定限度的, 如果污染物量过大, 浓度过高, 就有可能超过芦苇所在湿地生态系统的自净能力, 此时对芦苇的生长就会构成抑制作用。如黄水苇区在三大苇区中污水的排放量最大, 虽水含COD量、p H值目前对芦苇生长没有构成影响, 但盐分含量过高已富集入土中及溶解于水中, 对芦苇的生长已构成负影响。黄水苇区中的水有一部分将流入博斯腾湖, 这势必造成大湖中水质的咸化和污染加重[11,13,17]。这一点应该引起当地有关部门的重视。

芦苇的生长特征指标如株高、节数、茎粗、壁厚对芦苇的生长量有一定的促进作用, 而这些生长指标又和芦苇生长的结构指标密度有着密切的联系, 合理的密度可改善和提高芦苇的生长指标, 提高芦苇的生物量, 所以可通过人工管理措施来调整苇区芦苇的生长密度以提高芦苇的生物量。

芦苇生产是当地的重要经济支柱之一, 随着当地工农业生产的发展, 洁净水资源量的使用是有限的。从各苇区目前芦苇生长面积来看, 仍有发展芦苇生产的面积空间[6], 所以可利用每年排放入苇区的污废水量来适度种植芦苇, 除自然苇区外, 可在各苇区适当拓展人工育苇工程, 扩大芦苇的种植面积, 这不仅能增加当地发展芦苇的经济收入, 同时也能利用芦苇对污染物的降解和吸收能力达到对当地污废水的再利用和净化的目的, 保证进入大湖区的水质安全。为保证芦苇所在湿地生态系统的净化功能, 有必要加强在博湖北四县城镇污水处理设施建设, 消减进入苇区主要污染物的浓度和数量, 同时加强各苇区土壤和水质监测, 定期观察芦苇对环境的响应生长, 保证芦苇的可持续发展。

摘要：以博斯腾湖芦苇湿地为研究区, 通过野外调查和室内分析, 对博斯腾湖三大苇区的土壤理化性质、水质特征及影响湿地芦苇生物量的主要因素进行了分析。研究结果表明:⑴苇区土壤环境质量现状良好, 土壤有效氮含量平均为142.59mg/kg, 速效磷含量平均为40.11mg/kg, 有机质含量平均为7.81%, 能够满足芦苇生长要求。⑵黄水苇区湿地土壤总盐含量及水中全盐含量分别为0.93%和3.04mg/L, 其与芦苇生物量间均呈显著负相关关系 (p<0.05) , 而西南小湖区及大湖西岸区土壤总盐含量及水中全盐含量对芦苇生物量没有显著影响 (p>0.05) ;三苇区水中COD量和pH值对芦苇生物量均无显著影响。⑶芦苇的株高、茎粗、节数等三种形态特征指标与生物量之间呈极显著正相关关系 (p<0.01) , 芦苇的密度与生物量呈极显著负相关关系 (P<0.01) 。

湿地芦苇水分生产函数试验研究第3篇

芦苇[Phragmitesau strilis (Cav.) Trin.ex Steud.]属禾本科多年生草本植物, 是世界广布的重要湿地物种, 具有广泛的适应性, 在淡水、碱性及轻碱性的湿地都能生长[1]。芦苇不仅是造纸的重要原料, 同时又是湿地生态系统中有机物质的重要来源, 对改良土壤, 抑制湿地退化起到了关键的作用。鉴于芦苇具有重要的经济和生态价值, 近10年来, 有关芦苇生态学、生理学的研究十分活跃[2]。湿地是芦苇的主要生产区域, 合理的灌溉模式对芦苇增产非常明显。但是, 我国湿地苇场仍采用大水漫灌的粗放灌溉模式, 既浪费了水源, 增加了投入, 又影响了芦苇的正常生长发育, 减少了产量[3]。目前, 对芦苇控制优化灌溉模式下生产函数及优化灌溉制度方面尚缺乏相关研究。为此, 笔者通过在湿地进行的两年田间实验, 针对该地区芦苇灌溉模式进行研究, 试图建立适合湿地芦苇控制灌溉模式下芦苇生产函数模型, 为芦苇生产节水提供依据。

1 试验研究情况

本试验于2006年4月初至2007年10月底在沈阳农业大学水利学院湿地试验站内进行, 试验地距盘锦市区约30 km, 属双台河口国家级自然保护区核心区, 该地区拥有成片苇田8万hm2, 是世界上植被类型保持完好的第二大的芦苇湿地, 地处辽河、大辽河、绕阳河、大凌河4条河流的沉积平原上, 属北温带半湿润季风性气候区, 气候条件温和, 四季分明, 试验历时两个芦苇生长季。芦苇需水试验在站内有底测坑内进行, 每个测坑规格10 m×10 m, 周围有严格的防渗处理, 采用当地芦苇作物进行试验。按全国《灌溉试验规范》中划分作物生育阶段的标准, 将芦苇整个生长季划分为发芽、展叶、拔节、抽穗开花、成熟5个生育阶段, 用字母a, b, c, d, e表示。设置3个受旱程度:轻旱、中旱、重旱, 分别指生育阶段内苇田土壤平均含水率下限降到饱和含水率的80%, 70%, 60%, 用Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ表示。每整个生育阶段设置一个受旱处理 (如苗期轻旱为aⅠ) , 其余阶段正常供水, 另设全生育期充分灌溉 (浅湿灌溉) 为对照处理CK, 共16个处理, 每个处理3个重复。当田间有水层时, 用直尺定期测量水位变化, 无水层时用烘干法定期测定土壤含水率 (占干土重) , 根据田间水量平衡方程[4]计算每个阶段芦苇的需水量。

$E Τ_{i} = Ι_{i} + Ρ_{i} + E g_{i} + W_{i} - W_{i + 1} - Κ_{i} (1)$

式中:ETi为i生育阶段芦苇需水量;Ii为i生育阶段苇田灌水量;Pi为i生育阶段降雨量;Egi为i生育阶段潜水蒸发量;Wi、Wi+1为i生育阶段初、末土壤含水量;Ki为i生育阶段渗漏量。

由于试验采用的是有底测坑并有防渗处理, 因此Egi, Ki=0。芦苇产量以地上植株重量计, 实测资料如表1所示 (限于篇幅, 芦苇需水量以全生育期计) 。

2 湿地芦苇水分生产函数建模

2.1 作物水分生产函数

作物产量与水分因子之间的数学关系称作物的水分生产函数。作物水分生产过程中影响农作物产量的主要有:水、气、光、热、肥、作物的品种、品质等。而在灌溉水源缺乏的地区, 其产量水平主要取决于水分这个最低因素[6]。国内外关于水分生产函数的研究很多, 也建立了不少模型。归纳起来有两大类:全生育期的作物水分生产函数和各生育阶段的水分生产函数。前者反映总耗水量与产量之间的函数关系。可以通过对非充分灌溉实验数据的回归分析来确定, 如线性模型、二次抛物线模型、Hiler和Clark模型, Hanks模型, D-K模型。以上模型一般适用于灌溉水源不足和管理水平不高的地区, 存在着一些局限性。本文通过试验分析, 采用后一类模型, 目前国际上公认比较合理和最常用的有以下几种[4,5,6,7,8,9]:

M.E.Jensen模型 (1968年) :

$\frac{Y_{a}}{Y_{m}} = \prod_{i = 1}^{n} (\frac{E Τ_{a i}}{E Τ_{m i}})^{λ_{i}} (2)$

H.Blank模型 (1975) :

$\frac{Y_{a}}{Y_{m}} = \sum_{i = 1}^{n} A_{i} (\frac{E Τ_{a i}}{E Τ_{m}})_{i} (3)$

Stewart模型 (1977) :

$\frac{Y_{a}}{Y_{m}} = 1 - \sum_{i = 1}^{n} B_{i} (\frac{E Τ_{m i} - E Τ_{a i}}{E Τ_{m i}})_{i} (4)$

Singh模型 (1987) :

$\frac{Y_{a}}{Y_{m}} = \sum_{i = 1}^{n} C_{i} [1 - (1 - \frac{E Τ_{i}}{E Τ_{m}})_{i}^{2}] (5)$

式中:Ya为各处理条件下的实际产量, kg/亩;Ym为正常灌溉处理下的产量;ETai为各处理条件下i阶段的实际需水量;ETmi为正常灌溉条件下i阶段的需水量;i为阶段编号;n为建立模型总阶段数, 本文n=5;λi、Ai、Bi、Ci为各模型中芦苇产量对缺水的敏感指数及敏感系数。

2.2 模型求解[8]

由式 (2) 得:

$\ln \frac{Y_{a}}{Y_{m}} = \sum_{i = 1}^{n} λ_{i} \ln \frac{E Τ_{a i}}{E Τ_{m i}} (6)$

令 $Ζ = \ln \frac{Y_{a}}{Y_{m}} ‚ X_{i} = \ln \frac{E Τ_{a i}}{E Τ_{m i}} ‚ Κ_{i} = λ_{i}$ ;

对于式 (3) :令 $Ζ = \frac{Y_{a}}{Y_{m}} ‚ X_{i} = \frac{E Τ_{a i}}{E Τ_{m i}} ‚ Κ_{i} = A_{i}$ ;

对于式 (4) :令 $Ζ = 1 - \frac{Y_{a}}{Y_{m}} ‚ X_{i} = \frac{E Τ_{m i} - E Τ_{a i}}{E Τ_{m i}} ‚ Κ_{i} = B_{i}$ ;

对于式 (5) :令 $Ζ = \frac{Y_{a}}{Y_{m}} ‚ X_{i} = 1 - (1 - \frac{E Τ_{a i}}{E Τ_{m i}})^{2} ‚ Κ_{i} = C_{i}$ ;

因此, 可统一化成如下线性公式:

$Ζ = \sum_{i = 1}^{n} Κ_{i} X_{i} (7)$

对于各模型Z, Xi, Ki;所代表的内容不同。按照最小二乘法原理, 根据试验采用的m个处理, 可以得到J组Xij, Zj (j=1, 2, …, m) , 求满足下式的Ki。

$\min Q = \sum_{i = 1}^{m} (Ζ_{j} - \sum_{i = 1}^{n} Κ_{i} X_{i})^{2}$ , 令 $\frac{\partial Q}{\partial Κ_{i}} = 0$ , 这样Ki可由下列联立方程组解出:

${\begin{cases} L_{11} Κ_{1} + L_{12} Κ_{2} + \dots L_{1 n} Κ_{n} = L_{1 Ζ} \\ L_{21} Κ_{1} + L_{22} Κ_{2} + \dots L_{2 n} Κ_{n} = L_{2 Ζ} \\ ⋮ \\ L_{n 1} Κ_{1} + L_{n 2} Κ_{2} + \dots L_{n n} Κ_{n} = L_{n Ζ} \end{cases} (8)$

式中, 相关系数; $R = [\frac{\sum_{i = 1}^{n} Κ_{i} L_{i, n + 1}}{L_{n + 1, n + 1}}]^{\frac{1}{2}}$ 解式 (7) 得Ki, Ri, 即可求出各模型中的λi、Ai、Bi、Ci, 采用MATLAB5.3计算结果如表2所示。

3 分析讨论

Jensen公式表明λ值越高, 缺水后造成的减产就越重。模型中λ值以c拔节期最高, 可将这一时期定为芦苇的需水临界期 (critical period of water requirement) 。在此时期缺水会对芦苇的产量造成大幅度减产。通过分析λ值, 芦苇各生育期因缺水造成减产的高低程度为:拔节期 > 展叶期 > 发芽期 > 抽穗开花期 > 成熟期。这与芦苇需水特性以及当地的灌溉实践经验相一致, 另外模型的相关系数比较理想均为0.98以上。因此, 采用Jensen模型指导湿地芦苇灌溉生产比较合理。Blank模型中的A值两年均是拔节期最高, 高低顺序依次为:拔节期 - 展叶期 - 抽穗开花期 - 发芽期 - 成熟期。但原公式表明:A值越高, 缺水导致的减产程度越低。该模型中水分敏感系数高低排序与芦苇水分生理特性及灌溉实践相互矛盾, 因此不建议采用该模型。Stewart模型中的B值其变化规律与Jensen模型中λ值变化规律相一致, B值的模型意义是该值越大, 则缺水对减产越敏感, 因此, 模型比较合理, 但不理想之处在于通过计算发现其相关系数没有Jensen模型显著。Singh模型中的C值, 在该模型中多次出现负数, 而且绝对值大于1, 因此该模型不适宜湿地芦苇生产区。

综上所述, 湿地宜采用的芦苇水分生产函数模型为Jensen模型和Stewart模型。但Jensen为相乘模型, 相乘模型的特点在于用相乘函数的数学式考虑了多阶段缺水的相互影响, 比后者更好的考虑作物阶段生育期水分亏缺对以后生育期的“后滞性”影响, 因而对与构成相对产量的反应比Stewart相加模型敏感, 对水的反应具有灵敏度相对较高的特点。因此, 本文建议湿地芦苇应选用Jensen模型作为作物水分生产函数。

4 结语

通过试验, 确定了目前国际上比较公认的M.E.Jensen模型, H.Blank模型, Stewart模型及Singh模型中的模型参数在湿地苇场的具体值, 经过分析推荐使用Jensen模型指导芦苇生产为:

式中水分敏感指数为两年的平均值。

水分生产函数的建立, 能为下一步湿地芦苇优化灌溉提供理论依据, 文中只采用了两年的数据, 因此, 所获得的芦苇水分敏感指数可能不尽合理, 此外对于不同芦苇生长区域, 由于管理水平不同, λ值也会有时空上的差异。本文只是为了确定建立芦苇水分生产函数的可能性, 并在芦苇科学灌溉的研究中做了初步探讨, 以便今后在芦苇灌区优化生产中有所推广。

参考文献

[1]张淑萍, 王仁卿, 张治国, 等.黄河下游湿地芦苇形态变异研究[J].植物生态学报, 2003, 27 (1) :78-85.

[2]赵文智, 常学礼, 李启森, 等.荒漠绿洲区芦苇种群构件生物量与地下水埋深关系[J].生态学报, 2003, 23 (6) :1 138-1 146.

[3]苏长连, 金明.苇田灌溉[J].芦苇科技通讯, 1982 (5) :56-64.

[4]刘昌明, 王会肖.土壤-作物-大气界面水分过程与节水调空[M].北京:科学出版社, 1999.

[5]刘坤, 郑旭荣, 任政, 等.作物水分生产函数及灌溉制度优化[J].石河子大学学报, 2004, 22 (5) :383-384.

[6]彭永生, 苏里坦.全生育期作物水分生产函数的建立[J].干旱区资源与环境, 2003 (7) :122-124.

[7]沈开荣, 张瑜芳, 黄冠华.作物水分生产函数与农田非充分灌溉研究述评[J].水科学进展, 1995, (3) :249-250.

[8]陈亚新, 康绍忠.非充分灌溉原理[M].北京:中国水利水电出版社, 1995.

[9]茆智, 崔远来, 李新建.我国南方水稻水分生产函数试验研究[J].水利学报, 1994 (9) :21-23.

[10]茆智, 崔远来, 李远华.水稻水分生产函数及其时空变异理论与应用[M].北京:科学出版社, 2003.

[11]陈亚新.作物-水分模型及其敏感指标的确认[J].灌溉排水, 1995, 14 (4) :1-6.

保护芦苇湿地发展低碳经济第4篇

一、湿地在保护生态环境中的功能和价值

湿地是重要的国土和自然资源, 它如同森林、耕地、海洋一样具有多种功能。芦苇湿地的生态功能主要体现在物质循环、生物多样性维护、调节河川径流和气候等方面。一是保护生物和遗传多样性, 特别是对维持野生物种种群的存续, 筛选和改良具有商品价值的物种, 更具有重要意义。二是调蓄径流洪水, 补充地下水。湿地是陆地上的天然蓄水库, 还可以为地下蓄水层补充水源。三是调节区域气候和固定二氧化碳。由于湿地环境中, 微生物活动弱, 土壤吸收和释放二氧化碳十分缓慢, 形成了富含有机质的湿地土壤和泥炭层, 起到了固定碳的作用。据有关资料报道, 1平方米沼泽湿地1年内可以吸收13.75千克CO2, 释放10千克O2, 产生15千克生物量。湿地的水分蒸发和植被叶面的水分蒸腾, 对周边地区的气候调节具有明显的作用。四是降解污染和净化水质。自然湿地生长的湿地植物、微生物通过物理过滤、生物吸收和化学合成与分解等把人类排入湖泊、河流等湿地的有毒有害物质降解和转化为无毒无害甚至有益的物质, 因此湿地被誉为“地球之肾”。五是防浪固岸的作用。湿地中生长着多种多样的植物, 它们的根系可以固定、稳定堤岸和海岸, 保护沿海工农业生产。

根据一些学者所做的湿地价值评估方法, 对盘锦湿地的各类系统构成货币化评价, 盘锦湿地货币价值总金额为144.6亿元, 尽管这个测算结果在学术界还存在一定争议, 但对于盘锦湿地所具有的经济价值可以有一定的了解。鉴于湿地特有的功能价值, 坚持“积极保护、科学恢复、合理利用、持续发展”湿地资源的方针, 建立湿地保护的长效机制, 在保护中开发利用, 充分发挥湿地的生态、经济和社会效益, 从而实现人与自然的和谐共处。

二、盘锦市芦苇湿地保护与利用中存在的问题

盘锦市天然和人工湿地面积3.15公顷×105公顷, 占全市国土面积的2/3以上, 是目前世界上保存最好, 面积最大, 植被类型最完整的生态地块, 维系着区域的生态平衡, 使盘锦获得了“国家级生态示范区”的美誉。尤其是120万亩滨海天然芦苇沼泽湿地, 有着巨大的生态、经济功能, 保护和利用好湿地资源, 对实现经济持续增长、社会和谐进步、生态良性循环的共嬴目标具有重大的现实意义。

近年来, 随着经济的发展和人类活动的加剧, 湿地不同程度的遭受破坏, 导致湿地不断萎缩退化, 固碳功能降低, 环境功能与生物多样性逐渐衰减, 日益突出的环境污染、水资源不足、泥沙淤积、不合理的生产方式等环境问题使湿地及其功能处于严重威胁之中, 具体表现有以下几个方面:

1. 辽河油田开发对盘锦湿地的影响

辽河油田开发建设已40多年, 为区域经济社会的发展起到了重要作用。与此同时, 我们也必须清醒地看到, 辽河油田的开发建设占用和损坏了大量的湿地资源。随着时间的推移, 辽河三角洲芦苇湿地内的井台、道路、泥浆池、集输管道越来越多, 致使绝大部分芦苇湿地被分割成不同形状的斑块, 湿地生态景观破碎化程度越来越严重。特别是油田废弃的井台、废弃的道路、废弃的泥浆池没有进行及时、有效的恢复, 油田设施给湿地水循环带来的不利影响没能有效的消除, 严重阻碍和抑制了芦苇湿地生态系统的健康发展。

2. 水资源缺乏, 造成湿地环境质量下降

盘锦湿地大面积苇田为人工管理苇田, 其灌溉用水主要来自于大辽河、双台子河、绕洋河和大凌河河水, 但近年来, 大凌河几乎成为季节河, 双台子河在春季也无水供给下游, 因此, 造成苇田在春季难以及时灌溉或灌溉水量严重不足, 湿地面积萎缩, 芦苇退化, 杂草萌生, 环境质量下降, 不利于湿地物种和生物多样性保护。

3. 生物资源迅速减少, 生物多样性保护受到威胁

盘锦湿地的渔业产量近几年严重下降。据估算, 渔业产量减少大约90%以上, “有水就有鱼”的美称在盘锦近乎成为历史, 许多种类基本灭绝。野生动物资源受到威胁, 许多种水禽已难以见到。

4. 社区发展对湿地环境造成巨大压力

随着湿地的农业开发, 村屯建设和人口增加, 对资源需求量越来越大, 使人均占有资源量下降, 而长期不合理过度开发利用, 致使自然资源退化严重, 在资源退化和人口增加的双重影响下, 社区经济难于持续增长, 并形成过度利用和破坏环境的恶性循环。而周边经济的迅速发展、人民生活水平的提高、旅游业迅猛发展, 增加了资源需求。因此, 若不能清醒地认识到湿地保护的紧迫性, 并认真研究经济发展建设和湿地保护的相关政策, 妥善解决好它们之间的矛盾, 势必使湿地在巨大的压力下, 丧失其应有的功能。

5. 不合理的生产方式对芦苇湿地生态平衡的影响

芦苇湿地是人类重要的环境资本之一, 从建国初期开始, 为确保金城、营口两大纸厂生产原料的需要, 国家在盘锦组建了东郭、羊圈子、赵圈河、辽滨四大苇场, 为发展芦苇事业投入了大量人力、物力, 使盘锦芦苇沼泽湿地得到较好的保护, 成为目前世界上最大的滨海芦苇沼泽湿地, 为盘锦市生态保护和低碳经济建设作出重要贡献。然而, 多年来受各方面条件限制, 不合理的生产方式依然存在, 严重影响着芦苇湿地综合效益的充分发挥。具体表现一是掠夺式粗放经营, 只收不管, 对芦苇湿地生物资源过度采收, 影响了湿地生态平衡, 降低了芦苇湿地的固碳能力。二是水利工程年久失修, 灌排水管理不当, 高地灌不上水, 导致土壤返盐, 发生次生盐渍化, 芦苇迅速退化, 各类盐生、旱生杂草侵入。洼地常年深水浸泡, 使通气组织发达的水生狭叶香蒲大面积繁殖, 土壤氧气缺乏, 在嫌氧条件下, 水下产生大量有毒有害气体, 造成了湿地经济的严重损失。三是连年烧塘, 破坏了湿地的碳汇功能, 造成湿地土壤有机质和各种养分的严重流失, 土壤养分贫瘠, 生物产能逐年下降, 形成恶性循环, 直接威胁到湿地经济的可持续发展。四是湿地管理体制、机制方面存在的不合理性, 严重挫伤了湿地管理者的积极性, 影响到湿地生产的良好运转, 致使湿地经济效益下滑甚至达到亏损程度。

三、保护芦苇湿地发展低碳经济的对策及建议

1. 协调经济开发和湿地保护的关系

协调好油气开采、农业开发等经济活动与湿地保护的关系, 是维护湿地资源可持续利用、保证湿地完整性的关键, 做到“地上与地下兼顾, 综合开发, 统筹管理”, 实现经济效益、社会效益和生态效益的统一, 制定湿地开发管理的统一法规, 进行统一的规划协调。

2. 流域统一管理, 保证湿地生态需水

水是湿地演替的关键驱动力之一, 淡水不足是芦苇湿地、翅碱蓬滩涂退化的主要原因, 因此, 解决湿地水资源短缺是保护辽河三角洲湿地的关键。按照水量平衡原理, 保证湿地生态需水, 以满足芦苇湿地对水量的需求。同时维持河口地区的水盐平衡, 防止湿地生态系统向不利方向演替。

3. 实施生态环境管理和生态环境调整

生态环境破坏是湿地动植物资源退化的主要原因, 政府应坚持谁损坏谁补偿的原则, 调用资金实施湿地生态环境管理和生态环境调整, 减轻生态环境破碎化, 补偿受损生态环境。生态环境管理主要指拆除废弃油井, 对废弃油田和农田通过平整土地恢复湿地植物群落, 以此改善、减轻生态环境破碎化的影响, 提高生态环境质量和单位面积的生态承载力, 弥补生态环境的损失。生境调整指通过合理的补偿, 使补偿的生态环境与原有生态环境具备结构与功能上的等同性, 是在空间上寻求协调保护和开发的途径, 加强湿地植物生长演替规律的研究, 运用保护生态学和恢复生态学的理论加强湿地的保护和恢复。

4. 调整产业结构, 大力发展生态经济

芦苇湿地的生态功能恢复方法选择第5篇

1 芦苇湿地生态系统的含义

湿地是一种独特的生态系统, 一般分布在水陆生态系统之间。其水文、土壤、植被特征独特。芦苇湿地生态系统主要是指在沼泽地、湿原、泥炭地或者水深不超过6m的水域中有芦苇生长的湿地, 它兼有水域和陆地生态系统的特点, 具有独特的功能和结构。

2 恢复芦苇湿地生态功能的意义

2.1改良盐碱和沼泽地

我国很多地方都分布着低洼的湿地和沿海滩涂以及大面积的内陆盐碱荒地。由于常年积水, 再加上较高的盐碱含量, 这些地方的农作物一般很难正常生长。但是, 芦苇适潮湿的生存环境, 芦苇的茎、叶、叶鞘、根状茎及须根构成一个通气组织, 使其能够在积水50cm以上的水层中生长, 也可以在深水中形成的漂浮块上生长。随着芦苇枝干的增高, 对水层深度的耐受力也逐渐增强, 除此之外, 芦苇体内具有较高的渗透压能力, 不易被水的压力压死。所以, 恢复芦苇湿地的生态功能可以改良盐碱和沼泽地, 使土地更适应植物的生长, 从而促进生态平衡。

2.2改善生态环境

芦苇是一种集抗盐碱能力和抗污染能力于一体的湿地植物, 具有极强的抗逆性。并且, 忍耐力也极强, 不容易被那些含酚、油、氰和硫化物的工业污水腐蚀, 能在含有碱性的造纸废液中很好地生长。由此可见, 芦苇具有抗腐蚀、抗污染的能力, 芦苇湿地生态功能的恢复可大大改善生态环境。

3 恢复芦苇湿地生态功能的方法

3.1开发利用与保护恢复同时进行

分析目前我国芦苇湿地的开发利用情况, 观察芦苇湿地的演变过程, 从而制定出相应的恢复湿地生态环境的措施, 并根据需要提供水资源, 确保湿地能被可持续利用。完善湿地开发的法律规范, 使湿地的利用得到法律保护。协调经济开发和湿地保护间的关系, 避免因发展经济而过度开发湿地, 使湿地资源能够可持续利用, 努力实现经济、生态、社会效益的协调发展。采用工程和生物措施相结合的方法, 即通过废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程及植物物种的引进等方法, 使受到破坏的湿地得以恢复。此外, 还可在湿地四周建立缓冲带, 以尽量减少人类的干扰、破坏, 使湿地能够依靠其自身的自然演变和更替恢复其生态功能。

3.2调整产业结构, 发展生态经济

调整产业结构是保持区域经济和湿地生态平衡发展的前提, 对恢复芦苇湿地生态系统具有至关重要的作用。做到合理利用、发展水田, 大力宣传节约型农业, 努力降低农业用水量, 节约水资源。同时, 注重生态旅游业的发展, 做到生态保护与经济进步两不误。

3.3建立补水机制, 确保湿地水量充足

水是芦苇湿地中不可缺少的物质, 建立持久的供水机制可以确保充足的湿地生态需水, 从而保证湿地生态健康。除此之外, 还可以根据不同季节水田的用水量来增加芦苇湿地淡水供应量。

3.4成立湿地监控系统

成立湿地监控系统将湿地的大气、水文、水质、野生动植物种群变化及内部人为活动构建成一个一体化的网络体系, 随时对湿地生态系统恢复工作进行监测, 从而通过监测数据, 及时整理分析湿地情况, 进而制定出科学合理的湿地治理方案。

3.5努力协调人与自然关系

拥有丰富自然资源的芦苇湿地由于人类的过度开发, 使其可持续性遭到严重破坏。因此, 在恢复芦苇湿地生态功能的过程中最关键的是协调人与自然的关系。必须加强对芦苇湿地结构、功能的探究, 充分了解芦苇湿地的特点, 从而尊重并顺应其自然规律, 达到人地和谐发展。另外, 政府需要制定出合理的相关政策, 在保障附近居民生活的基础上对这些地区实行退耕还林政策。鼓励附近居民利用湿地发展渔业, 从而保持生物的多样性。

4 结束语

总之, 在进行芦苇湿地恢复的工作中, 应充分考虑芦苇湿地生态系统的特点和功能, 选择合适的方案, 从而促进我国芦苇湿地实现可持续发展。

摘要：湿地与森林、海洋一起并称为世界上最有生产力的三大生态系统, 不仅可以调节气候、涵养水源, 还可以防旱蓄洪、维护生物的多样性, 对人类的生存和生产都具有极高的环境功能和生态效益。但是, 近些年我国大面积的湿地遭到破坏, 阻碍了我国芦苇湿地的可持续发展战略进程。本文主要分析了芦苇湿地生态系统的含义以及恢复芦苇湿地生态功能的意义, 同时提出了几点恢复芦苇湿地生态功能的方法。

关键词：芦苇,湿地生态功能

参考文献

[1]张永泽, 王垣.自然湿地生态恢复综述[J].生态学报, 2001 (2) :309-314.

盘锦市芦苇湿地发展新方向第6篇

盘锦市拥有亚洲最大的芦苇湿地, 苇塘内星罗棋布的坑塘与纵横交错的沟渠、河流, 为鱼、虾、蟹等提供了良好的生存环境。盘锦市芦苇湿地盛产的河蟹、河鱼、河虾 (南美白对虾、斑节对虾等) 属于纯天然绿色食品, 味道鲜美, 风味独特, 备受人们的青睐, 市场供不应求, 经济效益前景广阔。

芦苇湿地立体养殖开发工程是盘锦市农村工作中“四个一百万”工程之一。在政府和有关部门的支持下, 盘锦市苇场开始尝试在芦苇湿地内推出“一育三养” (即育苇、养鱼、养蟹、养禽) 立体生态养殖模式的试验。湿地中的浮游生物是鱼类、禽类的天然饵料, 鱼类、禽类的排泄物又是芦苇的天然肥料, 利用芦苇湿地得天独厚的条件和苇田中的天然饵料, 在芦苇湿地中进行水面养禽、水中养鱼、水底养蟹, 使芦苇湿地资源由单一利用向综合利用转化, 形成高效益无污染的生态经济模式, 并取得成功, 同时得到迅猛发展。养殖规模和经济效益逐年递增, 技术水平不断提高, 尤其是芦苇湿地“一育三养”生态模式的推广, 使芦苇湿地真正达到了“一水多用、一地多收”的目的。

芦苇湿地河蟹养殖已成为盘锦市芦苇湿地经济新的增长点。近年来盘锦市市委、市政府把大力发展河蟹产业作为实施农业结构战略性调整的切入点和突破口, 作为增加农牧收入和立足点和落脚点, 为使河蟹养殖业获得更大的发展, 提出由“大养蟹”到“养大蟹”的发展新思路。2011年全市河蟹养殖面积150万亩, 河蟹产量达5.1万吨, 实现产值28亿元, 农业人均增收1400元, 2010年落实养殖大蟹工程15万亩, 产优质商品河蟹449.82万千克, 实现销售收入28197.22万元, 利润12732.22万元, 与常规养殖相比共增加效益4260万元, 仅养大蟹工程全市农业人口人均增收212元, 拉动社会效益超亿元, 在如此好的形势下, 芦苇湿地养殖河蟹的发展势头也非常强劲, 在保持芦苇稳产的基础上, 正在由“粗放养殖”向“养大蟹”方向发展。芦苇湿地进行水产生态养殖, 发展速度快, 规模大, 已经实现了全覆盖, 约占全市水产养殖面积的50%。现在, 盘锦市芦苇湿地水产养殖面积已经达到120万亩, 每年生产河蟹、河鱼、河虾3000多吨, 实现年产值0.6亿多元。盘锦市河蟹、斑节对虾已经漂洋过海, 上了日本、韩国等国家和香港、台湾、上海等省区的餐桌, 成为水产业出口创汇的重要组成部分。

二、科学化的机械收割

上个世纪90年代以前盘锦市芦苇收割均为人工收割, 每年秋季芦苇收割要耗费大量的人力、物力、财力, 且收割速度慢、收割质量低、收割成本高。从上世纪90年代开始, 逐步引进了芦苇收割机, 全市800平方公里苇田, 目前已经实现了机械化收割的全覆盖。机械收割不仅节省了大量的劳动力, 降低了收割成本, 还缩短了芦苇收割的时间, 提高了收割质量, 从根本上解决了用工紧张的矛盾。老型号的芦苇收割机大多采用的是前置式联接、立式割台、横向输送、侧向条放的收割方式。其特点是结构简单、易于操作、作业范围较大。但在使用过程中动力车易出现后轮打滑、前轮下陷的现象, 一但遇到石头等硬物或沟坎时, 来不及避让, 容易造成机具不必要的损坏, 从而影响收割速度。再加上芦苇被收割台切割、输送到机具的一侧, 靠惯性抛到田间条放, 势必造成芦苇一层压一层的现象, 以致给后续的人工结捆造成很大不便。针对这种情况, 盘锦市芦苇科学研究所研制出了一种新型的收割机, 4W-1.85型集堆式芦苇收割机。由于4W-1.85型集堆式芦苇收割机采用了科学实用的收割方式, 机具与配套动力挂接简单, 并研究设计了可靠的搂拨放堆机构, 机械化程度大幅提高。通过在芦苇产区的应用, 割后的芦苇顺着机具的前进方向根儿朝前、梢儿向后整齐地堆放在已割区内。机具下一个收割循环动力车很方便自如地前进, 对上一个收割循环放在田间的芦苇无任何刮、带, 收割、放堆干净、利落, 成堆率达100%, 且机具可连续作业, 生产效率大大提高, 促进了芦苇产业的快速发展。由于4W-1.85型集堆式芦苇收割机机械化程度高、生产效率高、放堆干净、成堆率高等优点, 逐步取代了以前的其他机型, 已经在盘锦市全域推广使用。

目前盘锦市芦苇机械收割有小马力芦苇收割机和大马力芦苇收割机的两种。小马力芦苇收割机每天可收割芦苇15吨, 收割及捆苇费用是平均85元∕吨;大马力芦苇收割机每天可收割芦苇25吨, 收割及捆苇费用是平均80元∕吨;收割工人和人工收割及捆苇费用是平均150元∕吨。由此可见小马力芦苇收割机收割速度 (不包括捆苇) 是人工收割的15倍, 大马力芦苇收割机收割速度 (不包括捆苇) 是人工收割的25倍。按盘锦市2011年产芦苇43万吨计算, 使用小马力芦苇收割机可节省开支2795万元, 使用大马力芦苇收割机可省开支3010万元。

三、科学发展芦苇湿地旅游

盘锦芦苇湿地总面积8万公顷, 取代已经萎缩的多瑙河三角洲湿地, 成为世界第一大芦苇荡。碧波荡漾的苇海、纵横交错的水道构成了辽阔、幽深、曲折等多种形态的水面和陆上芦苇空间, 宛若一个个曲径通幽的水上迷宫。这些天然的生态景观, 为游客提供了一个体验鹤乡野趣的好场所。漫步塘边或泛舟苇海, 凉风拂面, 苇香扑鼻, 令人流连忘返。大芦苇荡景色优美宜人, 每当春回大地的时候, 芦芽破土而出, 顶出一片片嫩嫩的叶子, 大地渐渐地被染得郁郁葱葱。夏天的苇塘, 是绿的世界, 绿的海洋, 浩瀚的芦苇荡仿佛是摊开一层绿色的地毯, 变得越来越美, 越来越壮观。秋季, 整个盘锦市苇区绿黄相间, 一直铺到天边。芦花沾露, 如雪如霜, 如梦如幻。此时正是候鸟准备南飞的季节, 芦苇深处, 不时有水鸟掠过, 时起时落, 给游人带来阵阵惊喜。在百万亩苇荡间, 优越的生态环境招引来多种鸟类到这里栖息繁衍。在盘锦芦苇湿地生存繁殖的鸟类有236种 (其中有丹顶鹤、黑嘴鸥、白琵莺、东方白鹤等国家一、二级保护鸟类23种) 、水禽114种、鱼类30余种。盘锦市由此被誉为“鹤乡”“黑嘴鸥之乡”。近几年, 盘锦从湿地观鸟入手, 打造新旅游项目。盘锦举办了“中国最美湿地观鸟月”活动, 以“盘锦, 让世界深呼吸!”为主题, 以“中国最美湿地, 百里观鸟天堂”为宣传口号, 吸引了国内外鸟类爱好者、摄影爱好者、游客万余人次来盘锦观鸟。三月也是被誉为“海上大熊猫”的太平洋斑海豹的繁殖季节, 游客在领略鹤舞鸥鸣的同时, 也能饱览憨态可掬的斑海豹。辽河口生态经济区、鸳鸯沟苇海湿地休闲度假区、鼎翔生态旅游度假区都成了观鸟的热点地区。为生活在城市中的人们提供了零距离接触自然, 拥抱湿地的机会和平台, 这已经成为盘锦旅游的一个重要品牌。

辽河三角洲芦苇湿地沼泽化浅析第7篇

关键词：辽河三角洲,芦苇湿地,沼泽化

芦苇 (phrogmites Commn l s Trin) 是近海滩涂、低河漫滩、草层植被的优势种群。芦苇有较强的耐盐能力, 甚至能在重盐土的盐分条件下生长。其根状茎, 在土体内纵横穿插, 增强土体的透性。据测定, 每亩芦苇的残留根量达千余千克, 加之落叶积存, 覆盖于地表, 减少地面蒸腾, 腐烂后, 增加土壤有机质改善土壤的理化性质。这种富集作用, 既增加了土壤肥力, 也加速了土壤脱盐淡化的进程。

在自然状况下, 芦苇是依赖于一定的生态条件, 土壤、地势、水源水质、水侵状况、土壤盐分和生物作用等生态因子的相互制约或变迁而兴衰的。其发生发展过程表现为退海滩涂 (低河漫谷) -盐生植物+盐吸Sussuriensis+碱蓬Suaeda gl aucadunge混生群落盐吸+芦苇群落芦苇群落芦苇+香蒲群落 (达氏香蒲Ty pha Davdiana Hanb-Mazz、狭叶香蒲Tangustifaia L) 混生群落芦苇+耐盐植物+盐吸+灯笼花Aster Tripoli+碱蒿子Artemisia anethifolia混生群落-陆生植物的演替过程。当低河漫滩、退海滩涂, 受潮汐和河水涨落作用影响明显的时候, 由于表层土的脱盐淡化, 引起耐盐植物的生物入侵。继地表生物活动的加强, 促进了土壤微生物活动。加速脱盐, 芦苇开始侵入, 形成了芦苇、盐系吸混生群落, 加强了富积作用, 在得到地面水充足补给的条件下, 由混生状态演变为具有高度经济价值的芦苇群体。而在低洼积水地带, 或由于灌溉不当, 长期淹灌, 地表积水30~50厘米的水生生态条件, 芦苇的生长受到抑制, 沼生植物香蒲之类, 大量侵入而取代了芦苇的种群优势。随着河流泥沙的不断沉积, 海水远退, 原有苇塘受潮汐的影响由强变弱, 地面得不到充足的水和养分的补给, 从而加大地下水的含盐浓度, 生态环境也由浅水湿生型演变为盐渍旱生型。

上述生态群落的演替, 都是以水为左右的。在水的影响下, 芦苇表现出不同的兴衰。

当芦苇的生态效益和造纸工业应用价值日益提高, 芦苇的生产已足以影响造纸工业原料的供给, 芦苇就由野生状态, 自生自灭, 进入人工生产管理时期。为了求得较高的生产效益, 就要创造有利于芦苇生长发育的生态环境, 使芦苇上升为栽培经济植物。

目前, 在影响芦苇生长发育和集团产量的诸多因子中, 水仍然是有举足轻重的作用的。“水可以载舟, 亦可复舟”, 无数生产事实表明, 对苇田实施灌溉, 能收到明显的增产效果, 特别是干旱苇田, 采取相宜的灌溉措施, 补给水分增产效果更明显。但也因为不适时, 不适量的灌水, 使苇田的生态和种群结构, 朝着破坏芦苇生产力的方向转化。因此, 灌溉作为芦苇生产一种宏观增产手段, 就应该有保持生态环境稳定, 保持芦苇种群优势, 使芦苇个体得到最好的生长, 群体得到最好的产量的作用。

盘锦苇田土壤, 是发育在退海淤积母质基础上的自然土壤。其中一部分自然淤积增高和海水倒退, 经植物繁衍和地下水的作用, 形成草甸土。而芦苇生长地带在海拔1.5~3.5米的近海广阔的低平地带, 为盐化草甸土或草甸盐土。由于海侵海蚀的作用, 地下水位和地下水的含盐量都偏高, 而且, 地面河流受潮水的顶托, 排除地表和地下水都较困难。为了保障芦苇生长, 就必须在芦苇生长期内, 在田间建立压盐水层, 加深淡化层次, 以利芦苇生长。这就造成了苇田处于季节性的淹水, 呈季节性沼泽。

另一方面, 工农业生产大量消耗用水。使苇田灌溉用水资源极为有限, 这种情况下, 很难想象对苇田实行合理灌溉, 只有采取延长灌期, 放宽灌溉水含盐区间的选择, 来扩大苇田的有效灌溉面积, 才能保持湿地芦苇生态环境。这种灌溉方法, 尽管不是最理想的, 在生产上, 也是可取的, 尤其是地处河道送水末端的滨海地带, 就更是这样, 这在客观上就形成了苇田人工沼泽。

苇田现行的早春淹灌, 汛期补水、深秋排水的灌溉方法, 实际上就形成了季节性沼泽苇田。这种季节性沼泽灌溉的苇田, 对解决干旱缺水而造成的生产退化的苇田来说, 增产作用也是非常明显的, 一但形成沼泽苇田, 对芦苇生产, 就形成潜在的威胁。由于长期的淹水, 土壤处于嫌气状态, 土壤有机质在嫌气条件下分解, 释放出大量H2S、CH4和Fe++等有毒物质, 使芦苇的根呼吸受到抑制。当芦苇根状茎得不到充分氧气的时候, 开始从土壤深层向浅层移动。而田面积水, 长期静止, 大量溶解土壤排除的有毒物质, 水层以下的有机质进行嫌气分解, 使水中的溶解氧降低, 致使芦苇在水层以下的茎节滋生须根, 基至在地表形成根毡层。在水中缺氧的情况下Fe++和H2S等有毒物质, 向根壮茎和水层以下芦苇茎杆密集, 夺取叶呼吸向下输导的氧气, 而在根壮茎和茎杆的周围形成一个包围层、更阻碍根呼吸, 抑制芦苇的生长。随着苇田沼泽化程度的加深。其生态环境就适应沼生植物的繁衍。而香蒲科杂草较芦苇更具沼生特性。开始大量侵入, 并取代芦苇的种群优势。据生产调查, 辽宁省香蒲科杂草在苇田分布较为普遍, 约占草苇混生塘的一半左右。丹东孤山苇场和盘锦四个苇场的初步调查, 草害面积达十万亩以上。东郭苇场的罗家、龙王、小道子、坨子、土地等分场, 芦苇蒲草混生塘不下五万亩, 约占全场苇田面积的14%。赵海集团, 芦苇蒲草混生塘、蒲草塘, 也在五万亩以上, 约占全场苇田面积的20%。这些蒲草塘都是实行沼泽型灌溉以后发生的。近年还处于发展势头, 这标志着对苇田实行沼泽型灌溉失之不当, 招致苇塘沼泽化, 终将毁坏芦苇生产。

对于达氏香蒲的侵入, 早已引起科研和生产的关注。今年应用2.4-D丁脂防除苇田达氏香蒲, 取得很好的防治效果, 但因为苇田沼泽生态环境并没有改变, 而给另一种沼泽植物狭叶香蒲的侵入创造条件, 进而占领了达氏香蒲的空间, 形成新的蒲草优势种群, 这说明对苇田实行沼泽型灌溉, 应有所节制, 使之保持在季节性沼泽而不沼泽化。

既然沼泽化灌溉是灌溉方式上的被动选择在管理措施上, 就要抑其弊端, 形成对芦苇生长发育较为有利的季节性沼泽, 而又加以宏观控制, 不使苇田沼泽化。

1.高苇田工程的控制标准。完善灌排渠系, 缩小格田面积。使每块格田灌水深浅能有所节制。这样, 既可以控制灌水深度, 也能使有限的水资源充分利用, 能有效地扩大苇田灌溉面积。

2.在灌溉管理上, 要掌握灌排节奏, 选择适宜的灌溉制度, 做到沼泽型灌溉而不沼泽化。生产经验证明, 采取春浅、夏深、秋干的三灌三排的灌溉制度, 是较为合理的。

3.已经沼泽化明显的苇田, 应采取工程改造和化学灭草的综合措施, 来恢复苇田的生产能力。在工程方面, 策重排水工程的改造, 不给沼生植物以繁衍的空间;已经滋生沼泽型杂草一香蒲之类的苇田, 进行化学药剂防除, 使芦苇根群下移, 恢复芦苇的种群优势。

本文来自 99学术网(www.99xueshu.com)，转载请保留网址和出处

【芦苇湿地与环境】相关文章：

人工湿地与水环境08-07

扎龙湿地生态环境变化现状与恢复对策05-30

又见芦苇散文09-08

芦苇产量构成因素分析07-23

秋天芦苇荡作文05-28

湿地生态环境论文05-05