大的时间尺度上,自然因素是影响湿地退化的关键,主要包括构造运动和气候变化。从小的时间尺度看(近50年来),湿地退化是由于人为因素的影响。主要包括水利化建设改变了水资源的利用格局致使地下水补给量减少,社会发展对水资源需求使地下水开采量增加,导致湿地生态赖以维持和发育的地下水位下降、泉水溢出量减少;城市发展产生的大量污水向湿地内的无节制排放以及对湿地的盲目开发。
2.3.1 自然因素
1.构造运动是造成湿地退化的重要原因。随青藏高原的隆起抬升,使西南季风受地形的限制不能再从此深入。这也是我国西北地区气候日趋干旱,降水量减少,气候出现变冷转干的趋势。如果地势继续抬升,这种变化趋势将会持续下去,这是导致湿地生态系统脆弱的重要原因,也是引起湿地生态环境和物种发生变化的重要原因。
上新世中晚期青藏高原平均海拔仅1000 m左右,上新世末以来以青藏高原为中心的广大地区剧烈上升。中更新世青藏高原平均海拔约3000 m,使冬季的弱高压加强,其中心移到4O°N,位于塔里木盆地南缘的若羌附近,使西北地区的干旱加剧。在晚更新世和全新世中期,青藏高原及周围地区整体隆升,高原面平均海拔4000 m左右,中国的季风环流系统随之形成,原来的冬季高气压中心再次得到加强,并移到55°N,接近于现代的西伯利亚——蒙古高气压位置。从冬季高气压中心向四周劲吹的干冷的大陆季风,受到青藏高原的顶托,在97°E附近分别形成西北风和东北风。前者吹向东南,影响中国东部气候。后者吹向西南,直到塔克拉玛干沙漠。到近代,青藏高原隆升到海拔5000m,使蒙古高压进一步加强。使西北地区的气候更为干旱少雨。
2.气候变化。气候因素直接导致了湿地生态环境景观格局的变化。特别是晚全新世以来,气候进一步由温暖湿润向干旱冷凉方向发展,降水减少,气温降低,植被也随气候的变化,变为以草本植物为主的植被景观。维持湿地生态系统的水环境由河流及降雨等地表水环境系统逐渐转变为以浅埋的地下水及泉水溢出为主的地下水环境系统。
2.3.2 人为因素
1.区域水资源利用格局的变化是湿地退化的主要原因。20世纪80年代中期以来,随着水利化程度的不断提高和国民经济的快速发展对水资源需求量的持续增加,水资源时空分布和水资源利用格局发生了巨大变化,导致对地下水总补给量逐步减少和地下水开采量持续增加,张掖盆地地下水位处于区域性持续下降状态,城区及以北湿地地下水位年均下降0.1 m/年~0.3 m/年,到2001年末已累计下降3 m~5 m,泉水溢出量累计减少8500万m3左右,城区以北的研究区也相应地萎缩。自2003年3月以来,随着“黑河流域节水工程及生态环境综合治理”项目的实施,张掖城区北部研究区及外围地下水位大面积上升,湿地面积开始缓慢的扩大和恢复。(www.xing528.com)
2.农业开垦是湿地生态功能退化的影响因素。开垦湿地有其自然与经济的合理性:一方面,人类活动导致湿地自然退化,湿地范围内又都是的冲湖积细颗粒堆积物,地形平坦,不仅土壤肥沃,而且适于农耕;另一方面,随着人口不断增长,人多地少的矛盾日渐突出,湿地开垦,满足了这一需要。
据资料统计,20世纪80年代初张掖城区外围分布在乌江、大满、盈科、西浚灌区的盐碱地达1.27万公顷,盐碱荒地0.75万公顷。1978年甘州区水电局组建排水治碱规划设计队,对研究区内的盐碱地采用明沟排水和暗管排水试点,进行盐碱地的治理与改良工作。截至1984年后,共完成明排干沟3条,长29.86 km,支沟26条,长60.43 km,斗沟171条,长125.28 km,打竖井40眼,铺设暗管3537m。通过这些改造工程,地下水位比1978年下降0.3m~0.6m,产生了明显的经济效益。
这一举措虽然在解决粮食供应上发挥了重要作用,即维持了社会的稳定,但却以牺牲一定的生态环境为代价。至上世纪90年代中期,在张掖北郊湿地内,随着泉水溢出量的不断减少,耕地的农业灌溉用水日益紧张,逐渐采取了引泉、引污与凿井开采地下水并举的用水模式,加剧了地下水位的下降。
3.城市引排水渠系堵塞,湿地水源补给不足。张掖历史上形成的八大名渠,全长16 km,现有4 km被填埋。8 km被衬砌覆盖,导致城区地下水不能顺畅排人湿地,形成“堰塞湖”湿地补水减少,成为城区水位上升的重要因素之一。根据供需水量平衡测算,湿地保护区内水资源总量为1.37亿立方米,其中泉水溢出量l.l8亿立方米。现状条件下,湿地四大渠系年灌溉需水量2915万立方米,实际供水量2770万立方米(利用泉水1498万立方米,城市污水643万立方米,机井供水629万立方米),年缺水145万立方米,主要影响226.7公顷林地灌溉。
4.乱开滥挖排水沟,导致湿地水位下降,土壤盐渍化。随着人口增加、经济社会发展,各行各业蚕食湿地,在特定历史条件下,乱开滥挖排水沟,以求获得生产和建筑用地。据不完全统计,城北湿地除5条必需留用的排水渠外,湿地内纵横交错、长短不等、深浅不一的排水沟多达17条,这样乱开滥挖的后果就好似人之机体,毛细血管被肆意切断,造成湿地返盐骤增,部分地段地表形成盐渍层,土壤潮化和盐渍化加剧,湿地涵养水源、净化水质等功能已严重退化。
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