西部内陆河流域湿地保护与利用研究:湿地科研监测及建设措施

4.3.1　湿地科研监测方案

甘肃黑河流域湿地资源是甘肃河西走廊十分珍贵的湿地资源，其特殊的湿地生态系统在植物、气候、生态、栖息地保护等方面有一定的科研和学术研究价值，但因资金不足、设备缺乏等条件制约，项目区内尚没有开展定期的、系统的科研与监测活动，科研水平还比较低，影响了科学管理的开展，应尽快改善现有科研基础设施落后的状况，提高科研水平，通过调查、实验、研究、数据处理等工作，掌握项目区内土壤、水文、动植物、生态系统等的变化规律，为今后制定科学、合理的管理方法和保护措施提供科学依据。

为确保湿地调查与监测工作的正常开展，在新墩镇流泉十社附近建设区级湿地监测中心1处，建筑面积3000 m2，配备相应的科研分析和试验设备1套。区级湿地监测中心建筑结构采用砖混结构，建筑物合理使用年限50年，丙类建筑，耐火等级二级，屋面防水等级为Ⅲ级。建筑用地类型是已批复的建设用地，建设概算挖、填土石方量为6000 m3。在乌江西大湖建设500m2湿地生态系统定位观测站1处，建筑面积500 m2，建筑用地类型是荒地，建设概算挖、填土石方量为500 m3。拟设立固定样地10个，固定样地规格为10 m×10 m大小，周围用刺丝围栏围起，旁边竖标示牌。同时，配备传真机、打印机、电脑、对讲机、GPS、数码照相机等相应的仪器设备。

1.湿地科学研究设计

湿地科研中心建成之后，可对湿地特征、湿地过程、湿地与环境的关系以及湿地演变历史做出科学解释。因此，湿地保护的科学研究也是有计划、有管理的过程。只有在细致的组织下，研究所产生的湿地知识才是可靠的。研究工作也是相互影响的过程。现阶段的研究工作不能脱离前人的研究成果，离不开其他研究者和合作者的激励，现阶段的研究结果又为后续的研究课题奠定基础，提出更需要研究的问题。

针对项目区湿地的具体情况，主要进行下列课题的研究：

（1）濒危动植物调查、保护及繁殖技术；

（2）保护区动植物区系、生物群落、环境背景的调查研究；

（3）动植物特定种的生态生物学的长周期研究；

（4）各种资源动物周期性数量变动或储量估计；

（5）资源植物储量的变动研究；

（6）影响动植物使其数量减少或濒临灭绝的因素研究；

（7）湿地生态系统的结构、功能、生物生产力及其动态研究；

（8）湿地沉积过程的研究；

（9）湿地环境变化的监测；

（10）保护对象种群维持系统的最小面积研究；

（11）珍稀濒危动植物个体生态、繁殖能力以及最小可繁殖种群的研究；

（12）野生动植物资源及其合理保护与开发利用的研究；

（13）湿地保护区旅游资源潜力与合理开发研究，开展旅游后造成的生态后果预测；

（14）湿地保护区科学规划与建设的研究。

2.湿地监测项目设计

湿地生态系统定位观测站和固定监测样地建成之后，可开展以下几方面的湿地监测内容：

（1）面积变化的监测

湿地面积的变化往往是人们最关心的事情，也往往能起到轰动效应。湿地面积的监测强调湿地面积和湿地质量的变化。把新旧资料简单比较，便可得出湿地在一定时期内的消长状况。

①指标选择

湿地面积监测可采用的指标为：

a）湿地的组成指标：可以是不同生境列表，当然组成指标还不能提供湿地面积的定量变化信息。

b）生境斑块：每个生境的面积、形状与河流长度等都是湿地结构的重要指标。

c）趋势分析：揭示湿地丧失或新生的变化率，湿地的丧失或新生率可以用随时间变化率的分析或与其他地区比较获得。

d）监测地点外部或景观水平组织结构：土地利用方式的改变、汇水区面积、河道长度、河道护堤、侵蚀沉积率、生存供给率等。

②监测要点

监测湿地面积变化可以通过年复一年的湿地编目来进行，如每5～10年对同一地点进行调查制图；监测以确定好了的程序进行，其中包括湿地的随机取样和湿地定义，便于野外工作者勾画湿地轮廓，也便于监测结果的互比。监测湿地丧失的监测工具主要以空中摄影（用气球、飞机、超轻型飞机等作平台）和卫星照片的遥感方法。对湿地的调查与划界，远红外航空照片（1∶2000）是最精确的工具。在没有航空照片或调查精度要求不是很高时，卫星像片是大面积湿地调查的有用工具。

（2）水文情势改变的监测

水文情势的改变多是由于人类活动影响导致湿地水文周期的改变与中上游过度取水造成水源短缺的结果。因此，必须严密注意分离自然过程和人类活动的各自效应及在总趋势中的波动。降雨量的波动可能造成水位大幅度变化，气候变化可能改变现存的水文条件。(www.xing528.com)

湿地水文状况变化的指标是进入湿地的水量和水位高度也即河流流量和水位高度是关键指标，尤其是地表水位和地下水位。地表水位应在所有湿地中作为控制生境和物种分布的最基本环境指标。进入湿地的水源主要是降雨、河流、渠道以及地下水。这些变量可以在原位测定，成本也比较低。在人、财、物资源允许时，使用数据记录器以提高监测效率。

测定表面和地下水中的盐度，可以获得湿地一些相关信息，盐度测定可能通过稀释和浓缩效应构成水流指标；植物、水生生物、鱼可以组成湿地水文情势状况的生物指示器，这些指标可用于那些没有连续监测项目的地点；1年生对多年生物种的比率是胁迫强度的重要指标；陆生的两栖植物与水生植物种属各自数量都是主导水分条件的良好指标；大型的水生植物种属指示了短期的与外界隔绝的草本沼泽。相反，鱼的种属可以指示多年水体的永久存在，或指示两个水体的长期或短期相互联系。

（3）水体富营养化的监测

威胁湿地的非生物起源污染物主要是氮和磷，它们都会导致富营养化的发生。营养过剩导致生根植物崩溃和大量水藻泡沫生长，由于水藻死亡的高生物量导致水体剖面和沉积物中氧的丧失，进而引起湿地中水生和野生生物的死亡。富营养化的后果、富营养的参数指标会因湿地类型、污染源与地方因素的不同而异。

富营养化监测的最好指标是营养进入和离开湿地的量。要求全亘酸氮、磷在不同分室的量和分室间的流通速率。氮磷的化学形态因污染类型的不同而异（NH4，NO3，PO4），因此，其营养平衡的计算比较复杂，通常不能通过监测得出。但当营养输入源有限时，可以密集地监测以获取必要数据。

河流水中的营养浓度是营养水平的主要指标。水中营养监测需要几个月的循环测定，测定频度可在季节性波动进程被清楚查明时再予减少。

沉积物中的营养浓度是沼泽和浅湖营养总量的良好指标。最广泛使用的指标是总磷和总氮，它们是与富营养化有关的主要元素。监测取样时，沉积物深度应予准确测定，所测定的沉积物深度应该根据监测目标和所处理问题而定。

氧化还原电位是沉积物中有机质数量和降解过程的指标。氧化还原电位的大小与多种生物地球化学过程有关，指示着氮的有效性和沉积物的化学变化。

水透明度的减少是由于水藻繁殖与细粒物悬浮而产生的副效应。透光性最简单测定是在一定深度标准白板和黑板消失的水深度值，更为高级和精确的测定是用光度表测定水剖面中的光剖面。

氧浓度和pH是初级生产量的良好指标。

浮游生物、深水藻类是富营养研究的良好指标，其中较重要的有：密度、体积结构、生物量、生产量、种属组成与多样性（不同组分的相对丰度）等。

大型水生生物（被子植物和大型藻类）容易鉴定，并且短期变化很少，因而是水文变化、基质和透光度的有价值指标。大型水生生物也是河流富营养化的有效指标。

大型无脊椎动物组成了广泛应用的污染评价监测指标集体，特别是众多指标已被广泛用于湖泊水体营养水平的分类。脊椎动物不是湿地营养条件的良好指标。

（4）有毒物、污染物的监测

影响湿地的毒物是工业产品和用于农业的杀虫剂或工业活动的废弃物。这些由人类活动生产的毒物已经相当大地改变了湿地。许多地区的非生物起源污染就是各种杀虫剂（有机卤族、有机磷）、重金属、洗涤剂以及石油碳氢化合物。

非生物起源的污染物可能对湿地生态系统的细胞直至系统水平都产生严重的影响。必须重视剧毒污染物在有机体和生态系统中的积累。监测非生物起源污染物的最直接方法是测定污染物的流率和去向。

（5）生物监测

一些大型水生生物可能是有价值的金属污染指示物如：Ca，Cr，Zn，Pb等；深水植物和陆生植物是聚氯双酚和多环芳香族碳水化合物的良好指示物；大型无脊椎动物已广泛用于评价水体金属，杀草剂，聚氯双酚和有机氯、有机磷杀虫剂所造成的污染；鱼可广泛用于所有种类毒物的毒理检验，有时用于积累性生物指标；鸟与蛋广泛用于有机氯杀虫剂残渣分析，鸟是重金属（全身或羽毛）、有机氯、芳香族碳水化合物、有机磷污染的良好指标。

（6）捕鱼与养殖引起的湿地变化的监测

用于测量渔业强度的重要指标为：①渔业装具数目、人数。②固定捕鱼设施和每个设施项目数。③网具总长度和网眼密度。④捕鱼月历、天数、临近的季节等。用于监测水产养殖的指标为：①网箱数及大小等；②鱼类养殖面积；③养殖时间表等。

捕获物中鱼的长度可用于评价一定时间内湿地变化对目标鱼种的影响。种群和群落结构的直接测定可以提供没有偏见的统计数据信息。监测可以局限在濒危鱼种或特别有兴趣的鱼种，或者涵盖整个群落以获取泻湖和湖泊的全面资料。

捕鱼的影响不仅仅是局限当地在鱼的捕获上，它对水鸟也有相当的不利影响。湿地中高密度的鱼养殖可能影响本地群落和整个生态系统。

水产养殖对整个生态系统也有相当大的影响，密集的养殖导致饵料过量投入造成的有机污染，特别是动物的有机质排泄物中部分未被完全消耗。这种污染可使富营养化威胁整个动植物群落，最终会因缺氧症危及养殖业本身。

（7）狩猎影响的监测

狩猎是导致湿地变化的主要因素。在这种情况下，恰当的监测并不是对狩猎本身，而是对湿地泛滥情势和生境植被结构的全面监测。狩猎的间接影响表现在对狩猎种属的干扰、铅中毒以及生境的改变。在繁殖期，水禽至少要满足两种需求，即取食和做巢。当狩猎活动介入这些地区后，狩猎活动就不利于水禽的取食和做巢。由狩猎所构成的干扰可用在严格的对照条件下狩猎和非狩猎种属的统计来评价。以地方性记录的变化趋势与总的趋势作对比，或与无狩猎的对照区作对比。杀死量统计测定了狩猎活动施加在种群上的压力。但是，动物总数随时间的变化趋势或狩猎人数、天数都是狩猎持续性的指标。

（8）旅游与休闲的监测

旅游和休闲也会对湿地环境产生干扰，这些干扰可能对湿地生物多样性产生坏影响。由旅游所产生的干扰主要是湿地丧失（旅游设施的建设）、污染、游客的干扰与践踏。

旅游压力是动物的重要干扰源。游客压力的最重要指标是游客数量（每天、月、年等）与人为活动。建立干扰程度和强度指标（如每种活动类型数）具有重要现实意义。还有几种指标可以用于评价旅游造成的干扰。动物行为的分析也可以提供一些干扰强度的测量，人的践踏，车、马的行走是游客过度增加的后果。用于杀蚊喷洒的化学药品是旅游和休闲对湿地的间接影响。

（9）外来种引入造成改变的监测

湿地的功能正因不断引入的动植物种的影响而改变。这些物种通过替代本地种方式、通过基因污染方式、通过病理物质引入方式或通过改变生境结构的方式对湿地造成影响。在野外条件下，尚难以建立起外来种、引入种和本地种下降之间的因果关系。

新的物种可以通过其他监测项目或野外调查来进行。当一个种有高度侵入可能性时，就应该建立起相应的监测项目。

4.3.2　湿地科研监测规模论证

项目区特殊的湿地生态系统在植物、气候、生态、栖息地保护等方面有一定的科研和学术研究价值，但因资金不足、设备缺乏等条件制约，项目区内尚没有开展定期的、系统的科研与监测活动，科研水平还比较低，影响了科学管理的开展，应尽快改善现有科研基础设施落后的状况，提高科研水平，通过调查、实验、研究、数据处理等工作，掌握项目区内土壤、水文、动植物、生态系统等的变化规律，为今后制定科学、合理的管理方法和保护措施提供科学依据。为确保湿地调查与监测工作的正常开展，因此建设500 m2湿地生态系统定位观测站1处，拟设立固定样地10个，固定样地规格为10 m×10 m大小，周围用刺丝围栏围起，旁边竖标示牌。同时，配备传真机、打印机、电脑、对讲机、GPS、数码照相机等相应的仪器设备。建设区级湿地监测中心1处，建筑面积3000 m2，配备相应的科研分析和试验设备1套。