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Wetland ecosystems formation and its protection in Yellow River Delta

黄河三角洲湿地生态系统的形成及其保护



全 文 :黄河三角洲湿地生态系统的形成及其保护 3
穆从如 3 3  杨林生 王景华 (中国科学院地理研究所 ,北京 100101)
胡远满 (中国科学院沈阳应用生态研究所 ,沈阳 110015)
林恒章 (中国科学院遥感应用研究所 ,北京 100101)
【摘要】 通过对黄河三角洲新生湿地的野外调查 ,利用 TM 陆地卫星影像图的判读 ,结合黄河尾闾变动的历史
资料分析 ,结果表明 ,黄河三角洲新生湿地是多泥沙的黄河淤积和海岸蚀退所形成. 受区域气候、地貌、地质沉
积、土壤、植被的相互作用和互相影响 ,形成 4. 5 ×105 hm2的湿地 ,其中有 6. 84 ×104 hm2 的人工湿地. 湿地生态
类型随着黄河尾闾摆动和海退陆进程度而变化 ,自海洋向陆地依次为潮下带水生生态系统2潮间带湿地生态系
统2潮上带盐生生态系统2芦苇獐茅湿地生态系统2草甸湿地生态系统2陆上农田生态系统. 该系统资源丰富 ,共有
野生动物 1524 种 ,鸟类 300 种 ,鱼类 1040 种. 石油开发和近年来黄河断流对湿地产生一定影响 ,应在开发利用
中加强管理和保护.
关键词  黄河三角洲  湿地生态系统  管理和保护
Wetland ecosystems formation and its protection in Yellow River Delta. MU Congru , YAN G Linsheng , WAN G
Jinghua ( Institute of Geography , Chinese Academy of Sciences , Beijing 100101) , HU Yuanman ( Institute of A pplied
Ecology , Chinese Academy of Sciences , S hengyang 110015) and L IN Hengzhang ( Institute of Remote Sensing A ppli2
cation , Chinese Academy of Sciences , Beijing 100101) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2000 ,11 (1) :123~126.
Site investigation ,satellite photo analysis and historic material analysis show that the vast neonatal wetlands in Yellow
River Delta were created by high concentration sediment of the river and the land2sea evolution. Affected by the region2
al climate ,landform ,geological deposition ,soil ,vegetation and their interactions ,the wetlands covered 4. 5 ×105 hm2 ,
6. 84 ×104 hm2 of which were artificial wetlands. The wetland ecosystems changed with the waving of the Yellow River
Mouth and the land development in the Delta area. From ocean to land ,the sublittoral aquatic wetland ,eulittoral wet2
land ,eplittoral salt wetland , bulrush2quitch wetland , meadow wetland and land agroecosystem were developed. The
wetland ecosystems had abundant biological resources ,including 1524 wild animals ,300 birds and 1040 fishes ,which
were changed recently by the oil development and affected by the interruption of Yellow River. Wetland protection
should be strengthened in resources utilization.
Key words  Yellow River Delta , Wetland ecosystem , Management and Protection.
  3 国家自然科学基金重点资助项目 (49631040) .
  3 3 通讯联系人.
  1999 - 03 - 08 收稿 ,1999 - 06 - 18 接受.
1  引   言
黄河三角洲湿地是暖温带增长速度最快的新生湿
地 ,是在黄河不断冲积、淤积和海水潮起潮落水动力共
同作用下形成的. 黄河平均每年约携带 1. 0 ×109t 泥
沙输入到河口区 ,其中约 4. 5 ×108t 淤积在滨海地带 ,
缔造了以渔洼为顶点的现代三角洲 ,指状辐射河道高
地之间的河间洼地以及背河洼地、三角洲前部海陆交
替带等构成三角洲湿地空间. 面积为 4. 5 ×105hm2 ,其
中 2. 0 ×105hm2 为潮上带湿地 ,1. 0 ×105hm2 为潮间
带湿地 ,1. 5 ×105hm2 的潮下带湿地. 人工湿地 6. 84 ×
104hm2 [6 ] . 本项研究的目的在于通过探讨黄河三角洲
湿地形成因素及其生态系统的构成 ,了解其功能 ,明确
开发利用中加强管理和保护的方向. 前人对黄河尾闾
摆动和三角洲自然保护区 , 以及辽河三角洲湿地等均
有系统的研究和文献报道 ,但对黄河三角洲湿地的形
成和保护尚未见报道. 长期研究工作 ,掌握第一手资
料 ,并运用卫星影像信息进行分析研究 ,写成本文 ,以
探讨保护黄河三角洲湿地的途径.
2  研究区自然条件与方法
2. 1  自然条件
2. 1. 1 雨热同期的气候特征  该区气候四季分明. 多年平均气
温为 12. 4 ℃,最高出现在 7 月 ,最低出现在 1 月. 降雨量为
611. 3mm (孤岛镇) ,50 %~60 %集中在 7~8 月. 随着雨热同期
的气候特征 ,湿地有季节性变化 ,如一场洪水会改变原有地表
形态 ,开始一个新的湿地形成过程.
2. 1. 2 泥沙沉积是湿地形成的基础  黄河输入的泥沙使河口
海岸线向前延伸 [8 ] ,河口新生湿地不断形成与扩展 ,河道两侧
低洼湿地 ,随着尾闾摆动 ,有的被沉积物覆盖淤平加高 ,其外侧
又形成新生湿地.
2. 1. 3 地貌条件决定湿地分布  在湿地形成与发展过程中大
应 用 生 态 学 报  2000 年 2 月  第 11 卷  第 1 期                                 
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Feb. 2000 ,11 (1)∶123~126
地貌是湿地形成的基础 ,中、小地貌是湿地形成的条件 ,它们决
定着湿地系统的类型和分布 [2 ] (表 1) .
表 1  黄河三角洲地貌条件与湿地生态类型的关系
Table 1 Relationship bet ween geomorphy and wetland ecosystem type of
Yellow River Delta
地面高程
Height
(m)
离海距离
Distance
(km)
土壤含盐
Salt soil
( %)
生态类型及植被
Ecosystem type and vegetation
- 6. 0 潮下带 ,海洋水生生态环境
0. 0 3. 0~5. 0 3. 0 潮间带湿地
0. 7 6. 0 2. 0 滨海光板地
2. 1 7. 5 1. 2 潮间带盐碱地生长有碱蓬、獐
茅、柽柳、芦苇等
3. 4 14. 0 0. 4 潮上带湿地生长有中华补血草、
茵陈
5. 1 16. 0 0. 2 普通草甸及人工植被等
3. 9 24. 0 0. 1 陆上农田 :水稻、小麦、玉米等
2. 1. 4 人工湿地的形成  黄河三角洲人工湿地面积为 6. 84 ×
104 hm2 ,水稻田占人工湿地面积的 30 % ,水库面积占 20 % ,水
塘、养殖场等水面占 27. 1 % ,现河道占 22. 3 %. 自 1978 年至今
已修建各种类型水库总计 121 座 ,总蓄水库容为 4. 85 ×108 m3 ,
有效灌溉面积可达 911. 7hm2 ,使大面积的宜农荒地和部分盐
碱荒地得以开发为农田.
2. 2  研究方法
在收集和掌握黄河三角洲湿地动态特征的基础上 ,利用
1996 年 9 月 20 日陆地卫星影像图 ,判读陆上湿地分布状况 ,然
后以 9 点 40 分为过境时刻 ,依据《潮汐表》所提供的高潮时和
低潮时之间的潮差 ,用网格法求出卫星过境时刻的潮高 ,根据
《潮汐表》标明的理论零米起点水深 ,两项相减得出水位差 ,采
用前人调查得出的滩涂平均比降 ,求出遥感时刻水涯线向海推
出的距离 ,最后确定出低潮线位置 ,确定出潮间带的范围. 潮下
带下限则借用临近年份的实测资料 ,将其零米线与前述确定的
低潮线重合 ,以其 6m 等深线和与水深相关的悬移质含量分布
影像界线符合 ,确定出当时的潮下带下界. 至此完成湿地类型
的遥感判读.
3  结果与分析
3. 1  黄河三角洲湿地生态景观特征[4 ]及其演变
百余年来每次黄河河道决口都留下大小不等的低
湿洼地. 1855 年黄河在铜瓦厢决口从牡蛎嘴入海 ,开
始形成以宁海为顶点的三角洲 ;前期的滨海湿地和滩
涂有的被冲刷为槽形洼湿地 ,新生湿地在扇形前沿及
侧旁形成 ;1954 年以来以渔洼为顶点的三角洲湿地向
前迅速发展 ;1964~1973 年间黄河从刁河口入海 ,促
使三角洲湿地向北延伸 ; 1986 年黄河改道清水沟入
海 ,三角洲向东发展 ,1996 年黄河从清 7 断面分流入
海 ,形成一个新亚三角洲 ,呈目前的湿地分布格局 (图
1) .
黄河三角洲湿地物种丰富 ,植被类型由潮下带的
水生生物改变为潮间带湿地植被 ,水生生物退去 ,陆生
生物进入 ,从盐生湿生翅碱蓬、柽柳群丛发展到芦苇群
丛、芦苇獐茅群丛、普通禾本科草原、阔叶落叶刺槐林
乔灌木群落. 演变模式如下 :潮下带浅海水生生态景观2潮间带湿地景观2潮上带盐生湿地景观2芦苇湿地景观2普通草甸景观2陆上农田生态景观. 水库和池沼中有
金鱼藻为主的沉水水生植被 ,以浮萍、紫萍为主的浮生
水生植物和莲藕为主的挺水水生植物等. 人工湿地主
要是一年一熟的水稻 ,或两年三作的水稻与小麦、豆
类、绿肥饲料间作 ,套作或轮作.
图 1  黄河三角洲湿地分布 (1996 年汛前 ,岸线据卫星图像判读)
Fig. 1 Distribution of wetland in Yellow River Delta.
Ⅰ1 自然湿地 Natural wetland , Ⅰ11 潮下带湿地 Sublittoral wetland , Ⅰ21
潮间带湿地 Intertidal wetland , Ⅱ1 河口湿地 River Mouth wetland , Ⅲ1
河流湿地 River wetland , Ⅳ1 沼泽湿地 Marshland , Ⅴ1 草甸湿地 Wet2
meadow , Ⅵ1 人工湿地 Artificial wetland , Ⅶ1 农用地 Farmland.
3. 2  黄河三角洲湿地功能
3. 2. 1 生物多样性保存功能  黄河三角洲湿地功能多
样 (图 2) . 黄河三角洲共有野生动物 1524 种 ,陆生动
物 883 种 ,水生动物 223 种 ,海洋动物 418 种 ,鸟类
300 种 ,鱼类 1040 种. 在物种稀有性方面拥有全球性
珍稀濒危物种较多 ,鸟类中有丹顶鹤、白头鹤、金雕和
图 2  黄河三角洲湿地功能框图
Fig. 2 Map of wetland function in Yellow River Delta.
421 应  用  生  态  学  报                    11 卷
白鹳等国家 1 类保护鸟类 ,还有 33 种 2 类保护鸟类.
大面积的滩涂 ,丰富的水生生物 ,多种软体动物、甲壳
动物 ,湿地植被的枝条和籽实都为鸟类提供丰富的饲
料 ,是鸟类栖息、繁殖的场所 ,成为东南亚和环太平洋
鸟类迁途的重要迁徒站 ,已是世界保护鸟类的重要基
地. 此外还有 393 种野生植物 ,其中野大豆等国家 2 级
保护植物有广泛分布.
3. 2. 2 水土资源丰富 ,农业潜力巨大  黄河三角洲湿
地地势平坦开阔 ,面积增长速度快 ,水分条件好 ,土地
生产潜力大. 目前尚有 3. 0 ×105hm2 荒地、4. 9 ×
104hm2水面未开发利用1) . 黄河每年入海径流量达到
3. 80 ×1010m3 ,在三角洲上还有 20 余条独流入海小
河 ,多年平均径流量为 3. 25 ×108m3 ,均可以进一步开
发利用.
3. 2. 3 石油、天然气能源丰富  石油天然气是黄河三
角洲的主要矿产资源. 全国第二大油田 ———胜利油田
即位于此 ,配套年生产原油能力 3. 0 ×107t ,采油厂有
65 个之多 ,当前油气勘探开发向海洋延伸 ,滨海湿地
和浅海滩涂将成为新开油田基地 ;盐卤资源地质储量
约 6. 0 ×1011t ;加上精细化工、建筑原材料、造纸工业
等 ,共同构成三角洲的多元工业区.
3. 2. 4 旅游资源和科学研究价值高  河口湿地有着辽
阔原始的自然景观 ,栖息着众多的珍禽异兽 ,构成三角
洲的绿色世界 ,加上浅海围堤打井采油 ,钻塔井架林
立 ,以别具一格的风景吸引着众多中外游人. 同时湿地
系统是一个天然实验室[11 ] ,开发利用都有赖于科学研
究和论证.
3. 3  黄河断流对湿地的影响
3. 3. 1 湿地生态环境将发生改变  70 年代以来黄河
下游断流严重 ,近 25 年间利津水文站有 19 年发生 56
次断流 ,共计 674d. 断流时间逐年延长 ,断流河段溯源
严重 ,1997 年断流时间达 226d. 日趋严重的断流现象
对湿地产生十分不利的后果[7 ] . 据不完全统计 ,黄河
断流以来 ,年平均减少入海无机氮 2535t ,磷酸盐 44t ,
食物链受到破坏 ,将造成浮游植物鲜重下降 5. 5 ×
109t ,浅海湿地初级生产力受到严重影响[7 ] . 断流又常
常发生在鱼类产卵孵化期 (4 月下旬到 7 月中旬) ,因
而黄河鲤鱼、刀鱼等名贵鱼类将出现物种灭绝的危险 ,
盛产的虾、蟹、贝、蚶将因陆源生物营养物质的大量减
少而枯竭. 入海径流减少使氯离子浓度增加 ,不利于毛
蚶生活和潮间带生物的生存 ;泥沙减少也破坏了中华
对虾繁殖的温床 ,对虾年减产 10000t ,经济损失可达 6
亿元. 黄河是高出地面的悬河 ,断流将使三角洲地上地
下水失去补给来源 ,几年断流已使现河道出现47. 5
km2 的沙丘 ,沿岸已有沙质荒漠化现象 ,将直接危害河
口湿地的生态环境.
3. 3. 2 黄河断流三角洲湿地面积锐减  1980 年以前
断流率为 54 % ,每年入海泥沙约 8. 0 ×108t ,湿地增长
和海岸蚀退之比为 4 ¬1. 1987 年输沙量仅有 0. 97 ×
108t ,河嘴增长速度锐减. 1991~1995 年间 ,断流率为
100 % ,入海泥沙量仅有 4. 72 ×108t ,海退率已是淤积
率的 50 %. 在此期间黄河故道刁河口最严重时每年侵
蚀后退约 1km. 据推算入海泥沙为 2 ×108t 时河口淤
积蚀退处于平衡状态 ,河口不再延伸 ,加上黄河河口年
3mm 的沉降量[1 ] ,估计 21 世纪中叶黄河三角洲湿地
面积的 51 %将被海水淹没[8 ] ,如果再考虑大气温室效
应增强引起的海平面上升 ,其程度将更加严重.
3. 3. 3 黄河断流影响人工湿地的生产功能  人工湿地
对黄河水的依赖性很强 ,断流时间延长水库蓄水不足
将直接影响工农业用水. 据 1995 年资料统计黄河断流
1km ,供水不足累计经济损失为 0. 1 亿元 ,胜利油田减
产原油 3. 0 ×105t ,因而减少收入 30 亿元之多. 稻田是
全部依靠黄河水灌溉的人工湿地 ,春季断流直接影响
水稻播种育秧. 近 3 年来 7 月以前黄河基本上是枯河 ,
水稻播种面积由 1993 年的 1. 17 ×104hm2 ,1994 年下
降到 0. 84 ×104hm2 . 小麦、玉米等旱地农作物也减产.
该地区淡水养殖场有 1. 28 ×104hm2 ,因黄河断流严重
影响放养季节和养殖面积 ,据不完全统计近年来养殖
产量已下降 20 %以上.
3. 4  黄河三角洲湿地保护与开发
3. 4. 1 加强自然保护区的建设与管理  1992 年建立
以保护新生湿地系统、珍稀濒危鸟类为目标的黄河三
角洲自然保护区 ,进行了大量工作 ,制定了一系列法
规 ,积极开展了科研和宣传活动 ,但尚未达到《中国 21
世纪议程》中有关“湿地保护”的目标 :全面制止随意破
坏湿地资源和湿地生境 ,保护特殊生境和生态系统 ,如
新生湿地、河口生态系统等 ,保护候鸟等迁途性动物及
其生境.
 1)东营市土地管理局. 1993. 东营土地资源.
3. 4. 2 稳定黄河流路 ,继续治理黄河尾闾摆动  黄河
平均 10 年左右有一次较大改道 ,造成河口湿地演绎变
化频繁复杂 ,增大利用保护难度. 要在百年或更长时间
内使黄河尾闾控制在一定范围内 ,是保护黄河三角洲
湿地的关键. 近年来采取抬高河口冲积扇顶点的堆积
高程 ,提高海洋动力输沙强度 ,疏浚河口 ;加高堤坝 ;洪
水分流入海等措施 ,延长清水沟流路使用年限 ,并有计
划使用刁口河流路 ,也是稳定三角洲生态环境的重要
5211 期               穆从如等 :黄河三角洲湿地生态系统的形成及其保护          
手段.
3. 4. 3 减少人类活动干扰 ,防治湿地环境污染  目前
黄河三角洲部分湿地随着经济建设的发展被开垦为虾
池、藕田和稻田、工业用地、交通用地 ,据不完全统计已
占用湿地面积的 3 %~5 %. 由于缺乏统一规划 ,部分
开而不用 ,垦而不耕 ,养殖场年年换地方 ,造成湿地资
源浪费. 必须健全机构 ,全面规划布局 ,加强依法管理 ,
珍惜湿地资源 ,尽量减少人为干扰和破坏. 黄河故道和
现河口处已建 10 余个油田 ,生产油井已有数千多个 ,
对湿地环境将产生一定的影响. 据统计 1996 年黄河三
角洲工业废水排放量为 3. 365 ×107t ,其中石油矿产开
采业占排放总量的 49. 6 % ,工业废气排放量为 2. 8429
×1010 m3 ,矿产采掘业占排放总量的 32. 6 % ,还有噪
声、通信线路及微波等对湿地生态环境也有影响[10 ] ,
油田开发的环境污染问题不容忽视.
3. 4. 4 开发湿地多种功能 ,加强管理与保护  黄河三
角洲湿地保护的生物主体也是开发利用的主要对象.
目前开发不够 ,利用不当 ,缺乏管理. 例如芦苇虽然是
良好的轻工业原材料 ,但目前大部分生长低矮 ,几乎无
人管理 ,自生自灭 ,收割面积很小. 据调查目前苇田面
积比建国初期减少约 30 %[5 ] ,更谈不上环境保护. 当
前应该按国际湿地管理标准 ,加强与国际间湿地保护
组织的友好联系 ,积极培养管理人才 ,在利用中加强管
理 ,落实环境保护措施 ,使黄河三角洲湿地资源得以持
续发展.
参考文献
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对策. 北京 :科学出版社. 18~28
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流域可持续发展. 北京 : 中国环境科学出版社. 17~24
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响.见 :国家环境保护局自然保护司编著. 黄河断流与流域可持续
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8  国家环境保护局自然保护司. 1997. 黄河断流及其对策调研报告.
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田环境保护 ,5 (15) :22~30
11  B. A. 拉科维奇、H. H. 班巴洛夫、张则有等. 1997 . 沼泽的自然功能
与社会功能. 东北师范大学学报 (自然科学版) , (2) :26~29
作者简介  穆从如 ,女 ,62 岁 ,研究员 ,从事化学地理与环境保
护研究 ,发表论文 40 余篇 ,专著 2 部.
621 应  用  生  态  学  报                    11 卷