彭旭
【摘 要】在氣候變化與人類活動的共同影響下,嫩江流域濕地水文過程發生了顯著變化,水資源短缺日益突出,已嚴重影響并破壞到濕地生態系統的結構和功能,危及到區域生態安全、水安全和經濟社會可持續發展。由于東北地區是我國增溫最快、范圍最大、干旱趨勢最嚴重的地區之一,又是我國重要的濕地分布區,在未來氣候持續變化條件下,將面臨更大的挑戰。
【關鍵詞】氣候變化;嫩江流域濕地;水文水資源;影響及對策
前 言
嫩江流域位于我國東北松嫩平原的農牧交錯帶,是我國重要的農牧業、工業、能源生產基地,分布在嫩江流域內的自然濕地,不僅能調節徑流、卸載河川徑流,同時具有調蓄、凈化、涵養水的功能,在維護嫩江流域生態平衡、調節區域內小氣候、水資源補給與生物多樣性保護等方面發揮著重要作用,與嫩江流域的生態安全和水安全息息相關。研究氣候變化對嫩江流域濕地水文水資源的影響,對有效分配流域內水資源以及濕地保護與恢復意義重大。
一、氣候變化對濕地水文過程的影響
氣候變化將加速大氣環流和水文循環過程,通過降水變化以及更頻繁和更高強度的擾動事件(如干旱、暴風雨、洪水)對濕地能量和水分收支平衡產生影響,進而影響濕地的水循環過程和水文條件。降水和蒸散作用之間的平衡關系控制著濕地的發育和演化過程,決定了濕地水文應對氣候變化的脆弱性。加拿大中心氣候模型 GCM1和英國HADCM2 模型的預測結果都表明,在 21 世紀,年均降水量的變化將顯著改變濕地水文和水生生態系統。濕地因其水源補給方式的不同對氣候變化的響應也有顯著差異。大氣降水是高位泥炭沼澤濕地的唯一補給水源,這也導致該類濕地對氣候變化的響應最為敏感。在瑞典中東部分布的高位沼澤濕地因降水量減少導致濕地水位自 1950s 以來持續降低,濕地水資源短缺,濕地環境明顯退化。Acreman 等的研究也表明雨養濕地對氣候變化的響應最為敏感,比以徑流為主要補給方式的濕地受氣候變化的影響更大。
二、氣候變化對嫩江流域水文過程的影響
(一)過去 55 年降水量變化趨勢分析
對嫩江流域及周邊39個國家氣象臺站 1956~2010 年的年均降水序列計算并插值,發現在過去55年(1956~2010),嫩江流域平均降水基本呈減小趨勢,流域多年平均降水量為441mm/yr,年均最低降水量和最高降水量分別為 156mm/yr和1111mm/yr,變化幅度較大。從嫩江流域年均降水空間分布圖上來看,流域年降水量空間呈現“西多東少”、“北多南少”的降水格局。流域內各氣象站點年均降水量變化的空間變異性也很大,自1956~2010年,流域多年平均降水量有3個臺站呈增加趨勢,集中在上游;1個臺站變化不大,處于中游;14個臺站呈減少趨勢,主要集中在下游。
(二)嫩江流域徑流時空變異特征
徑流年內分配極不均勻,集水面積和年均徑流量從上游到下游逐漸增大,徑流年內分配不均勻系數(Cv值)也呈增長趨勢,表明越往下游,嫩江徑流年內分配越不均勻;對四季徑流量分配比例的計算表明,徑流量年內分配極不均勻,在流域空間上表現為石灰窯站、阿彥淺站、同盟站和江橋站的年內分配特征具有高度一致性,汛期集中在夏季,占全年徑流量的50%以上,冬季分配最少,春秋季相當。處于流域下游出口處的大賚站徑流量的年內分配主要集中在夏、秋兩季,占全年徑流量的77%~86%,春汛比重與其余四站相比顯著降低,說明冰雪融水水源對年徑流量補給的貢獻率下降。
(三)氣候變化對徑流的影響
將嫩江流域氣溫、降水、蒸散發在全流域上利用泰森多邊形法進行插值,利用pearson相關分析法將其與干流上游石灰窯站、中游阿彥淺站、下游江橋站的徑流量進行相關性分析發現,年均溫、蒸散發與徑流量呈負相關關系;降水與徑流量呈正相關關系。其中,嫩江各河段徑流與降水和蒸散發都有著很好的相關性,都通過了 0.01 極顯著水平的相關性檢驗,且越往下游,相關性越大。
三、嫩江流域濕地水資源適應性管理對策
(一)重點濕地優先、常態補水機制
嫩江流域內分布的重點濕地包括:國際重要濕地名錄濕地及國家級自然保護區扎龍濕地和向海濕地,國家級自然保護區莫莫格濕地、查干湖濕地和科爾沁濕地。濕地生態系統有一定的自我修復能力,只要能夠保證其最小生態需水,在沒有人類活動干擾下,其生態景觀可以得到明顯修復。但對于比較干旱的地區或年份,為了保護濕地生態系統,就要就行濕地補水措施。
(二)重視洪水資源的利用
根據嫩江流域的特點,每年約有170億m3左右(約2/3)為洪水資源,具有很大的利用潛力。修建水庫、筑壩攔水在一定范圍內,對防治洪水、有效管理水資源確實起到很大的作用。嫩江下游廣闊的濕地就承擔著蓄洪、防旱、調節徑流的重要功能,但近幾十年由于受到氣候變暖、人口增加、工農業發展等氣候變化和人類活動的共同影響,下游濕地遭受嚴重破壞,使得濕地面積銳減、質量下降。因此,在洪水泛濫區,保護恢復洪泛區濕地,合理利用洪水資源,是實現流域濕地生態環境可持續的有效措施。
(三)加強濕地保護法律法規建設
嫩江流域內生態示范區建設、野生動植物保護及自然保護區建設工程的全面啟動,都說明濕地的保護和管理正在逐步受到人們的重視。但我國雖有《森林法》、《野生動物保護法》、《環境保護法》等國家法律法規,卻至今沒有一部專門的濕地水資源管理方面的法律法規。為了長期有效地保護濕地生態環境,制定一部具有法律效力的濕地水資源管理制度,并積極實施、嚴格執行,對保護與合理利用濕地水資源是十分必要的。
結 語
綜上,嫩江流域既是東北地區重要水源,又是我國重要的重工業、農業生產基地,還是我國重要的濕地分布區之一。保護水資源、濕地生態環境,維持社會經濟可持續發展,對嫩江流域尤其重要。
參考文獻:
[1]董李勤,章光新.全球氣候變化對濕地生態水文的影響研究綜述[J].水科學進展,2011.
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