肖維陽 任錦海 江麗君 李靜娜 葛鳳瓊
濕地景觀保育關鍵技術體系的構建:以九寨溝為例
肖維陽 任錦海 江麗君 李靜娜 葛鳳瓊
(九寨溝管理局,四川 九寨溝 623402)
濕地是九寨溝水體景觀的主要載體,保護好濕地就是保護好九寨溝的景觀資源。通過30余年的發展歷程,九寨溝走出了一條“保護促發展,發展促保護”的可持續發展之路,在濕地景觀保育方面采取了有效的保育措施,并開展了相關課題攻關研究,使九寨溝水體依然美麗,濕地生態系統良好。梳理了九寨溝濕地景觀面臨的威脅及導致其退化的關鍵驅動因子,分析了現有的濕地景觀保育技術,構建的濕地景觀保育技術體系將為九寨溝科學管理景區提供理論支撐,也可為其他濕地景區景觀保育提供參考。
九寨溝;湖泊濕地;景觀保育;技術體系
濕地是陸地與水體的過渡地帶,被稱作地球之腎,與森林、海洋并列為全球三大生態系統(溫連芳, 2013)。濕地是與人類關系最為密切的生態系統之一,她不但可以為人類生產、生活提供原材料,也是重要的物種基因庫,還具有調節氣候、涵養水源、凈化水質、保護生物多樣性等功能。許多擁有特殊景觀資源的濕地,如三江平原濕地、若爾蓋濕地、千島湖、九寨溝等已成為國內外著名風景區。近些年來,由于自然和人為兩方面因素的共同影響,我國濕地退化加劇。第二次全國濕地資源調查結果表明,10年間,我國濕地面積減少了339.63萬hm2,接近于一個海南省的總面積(耿國彪, 2013)。
九寨溝于1984年正式對外開放,從起初鮮為人知的小山溝變成世界聞名的旅游勝地,在濕地景觀保育方面采取了有效的保育措施,積累了不少經驗。泥石流等自然災害和旅游活動干擾是九寨溝濕地景觀保育過程中需要解決的主要問題。本文通過梳理九寨溝濕地景觀保育管理過程中采取的關鍵技術措施,形成了一套濕地景觀保育技術體系,可為其他濕地主題景區的景觀保育和可持續發展提供參考。
湖泊濕地是九寨溝濕地的主要代表,也是九寨溝美景的主要載體。與我國湖泊型濕地所面臨的主要問題相似,受自然和人為活動的雙重影響,九寨溝湖泊濕地面臨著泥沙淤積、湖泊面積萎縮、湖泊水質惡化等問題(包淑梅, 2013),氣候變化和持續的旅游壓力是九寨溝濕地景觀保育過程中面臨的主要威脅。
1.1 氣候變化對濕地景觀保育的威脅
氣候變化主要通過降水格局變化、氣溫升高、蒸發變化、極端氣候事件增加和海平面上升等,影響濕地生態系統(陳克林,2003)。九寨溝地質災害資料顯示,受強降雨天氣的影響,脆弱的九寨溝生態環境仍然面臨著泥石流、洪水等威脅。1984年丹祖溝發生的4次泥石流,使其下游鏡海水體透明度嚴重下降,泥沙淤積鏡海上游區,形成沼澤,湖泊水域面積減小;2013年7月景區出現一次降雨量為29 mm的降雨,引發藏馬龍里溝泥石流,泥水隨徑流進入草海、天鵝海,造成兩湖水色渾濁,渾濁時間一周。
1.2 旅游等人類活動威脅
九寨溝游客人數從起初的2.7萬人次/a上升到2016年的500萬余人次/a,增長了180多倍。游客人數的快速增加,帶來了顯著的經濟效益和社會效應,同時也加大了對九寨溝濕地生態環境的壓力。研究表明,旅游活動引起地表徑流中氮、磷向湖泊的輸入加大(王晶,2006);旅游干擾使林下耐蔭喜濕的鄉土植物局部消失,而喜旱耐擾動的植物種群擴大,外來和伴人植物種群侵入(朱珠, 2006);以交通為主的旅游活動使景區內道路灰塵的重金屬含量增高(許宇慧, 2010);區域大氣污染和旅游活動對九寨溝大氣環境有著負面的影響(喬雪, 2014)。旅游活動造成的上述這些變化,對九寨溝湖泊濕地造成了直接或間接的影響。
受自然和人為活動的雙重影響,九寨溝濕地已經出現了退化現象。根據我們多年的觀察及監測,引起九寨溝濕地退化的驅動因子主要包括兩方面。
2.1 環境因素
近百年來,全球平均溫度升高了0.6±0.2℃,我國升高了0.4±0.5℃(熊飛, 2006)。氣溫升高會引起湖泊蒸發量、水溫、生物活動等發生改變,從而影響整個湖泊生態系統。九寨溝是一個獨立的巖溶水文地質結構單元,降水是九寨溝水資源的根本保障。研究表明,九寨溝地區1959 — 2002年期
間降水呈減少趨勢(崔鵬, 2003),1997年水位最低,熊貓海瀑布全年斷流,火花海見底。
2.2 人為因素
九寨溝景區內沒有工業生產,區內少數耕地于2000年響應國家“退耕還林(草)”政策,全部退耕還林、還草,居民收入直接或間接地來源于旅游服務業。干擾九寨溝濕地景觀生態系統的人類活動主要與旅游服務業相關,表現在基礎設施改擴建、觀光車運行、游客旅游活動等。此外,1966—1978年的森林采伐也對濕地生態系統產生了一定的影響。大規模的森林砍伐,直接破壞了涵養水源的森林生態系統及地表植被,造成環境退化,使得水土流失加劇,自20世紀70年代以來九寨溝泥石流活動趨于強烈,僅1980-1985年就發生大型泥石流10次,泥石流趨于活躍(孫巧明,2004)。大量的陸地物質隨著地表徑流進入湖泊,造成湖泊淤積,水草蔓延加速,水位下降,庫容減小等危害。
為了保護九寨溝濕地生態系統,充分發揮濕地的生態功能、景觀功能,減少地質災害等自然活動和旅游等人為活動對濕地生態系統的干擾,九寨溝采取了一系列景觀保育措施,構建了九寨溝濕地景觀保育技術體系,有效地緩解了濕地生態系統的退化,降低了九寨溝濕地生態系統退化驅動因子的干擾程度。
3.1 水土流失監測及防治體系
3.1.1 建立、健全地質災害巡查、監測制度 九寨溝湖泊濕地主要分布在溝谷谷底,溝谷兩側山體坡度大,斷層發育,強降雨等極端天氣不但會使已治理的滑坡、崩塌、泥石流等災害點活動加劇,還會誘發新的災害點形成。九寨溝制定實施地質災害巡查、監測制度,落實地質災害防治責任制,充分發動居民和一線工作人員,群策群防,及時掌握災害點動態,填報災害巡查、監測臺帳等,為災害治理工程建設等提供可靠資料和科學依據。
3.1.2 建立年度地質災害隱患點排查制度 每年一次的地質災害隱患點排查工作時間安排在汛期來臨前的3—5月,由管理局組織地質災害監測員、居民,并委托具有資質的單位對威脅湖泊濕地周邊區域和村寨進行拉網式排查,編寫年度排查報告,提出治理建議。
3.1.3 加強泥石流治理等工程設施的建設和日常管理 1984年以來,九寨溝與中國科學院成都山地災害與環境研究所合作,對區域內的14條泥石流溝進行了綜合研究及工程治理,有效地緩減了泥石流等自然災害對湖泊濕地生態系統和陸地生態系統的危害,保障了游客和景區居民的安全。為了充分發揮治理工程作用,管理局開展了泥石流治理工程日常巡護制度,建立了治理工程檔案,包括工程建設時間、規模、泥石流等災害發生情況(泥石流有或無及其規模),是否需要維護,維修建議等。
3.2 植被恢復保育技術體系
植被結構的改良和植被蓋度的提高,不但可增加土壤中有機質含量水平,提高土壤肥力,還可改善土壤的孔隙狀況,防止水土流失,緩解九寨溝湖泊濕地生態系統向陸地生態系統的演變進程。
3.2.1 湖岸帶植被恢復 為規范游客的旅游行為,有效保護和恢復湖岸帶植被,九寨溝采取了一系列措施。這些措施主要包括:①通過旅游巴士的科學調度,合理分配棧道及景點游客的數量,充分發揮景區容量,避免游客離開棧道對湖岸帶植被的破壞;②利用圖文宣傳、導游宣講等方式,宣傳文明游覽規范;③工作人員直接干預不文明旅游行為(如離開棧道留影拍照,綠地上露餐等行為),減少對環境的壓力;④對正在遭受影響或已遭受影響的湖岸帶植被采取修復措施。
3.2.2 公路邊坡植被恢復 公路邊坡滑坡是九寨溝地質災害類型之一。由于公路沿濕地景點建設,滑坡物質易隨著徑流進入湖泊濕地。公路邊坡植被恢復措施主要包括:①加強公路邊坡滑坡監測,及時對滑坡帶植被綠化;②在靠近山體的公路一側修建擋墻,防止公路邊坡固態物質移位;③邊坡通過工程處理培育適合植物固著的基面,以利植物種子的固著和生長;④植被綠化種子資源為本地喬木、灌木、多年生草本植物;⑤在植被恢復過程中,早期草本種子比例占70%以上,利于快速綠化,后期以自然恢復為主;⑥在植物生長期,通過“人工打草”手段,以增加植株的生長期,促進草本植物根系的生長。
3.2.3 雨水溝的修復與日常管理 為了防止公路路面積水,提高路面和路基的穩定性,減少交通工具污染物及公路滑坡物質隨著徑流流入湖泊濕地,公路兩側修建了雨水溝。雨水溝要求兩面水泥硬化,底面為原土結構(便于雨水自然下滲),配便捷的帶孔水泥蓋,雨水溝開口不能直接通向湖泊,防止泥沙、污染物隨著流水進入水體。同時,建立了雨水溝定期巡查、清理制度。
3.3 構建湖泊濕地生態環境監測體系
濕地生態環境監測指標體系主要是一系列能敏感清晰地反映生態系統基本特征及生態環境變化趨勢的相互印證的項目,是生態環境監測的主要內容和基礎(孫巧明,2004),其指標涉及面廣,包括濕地水質、水文監測;濕地生物多樣性及珍稀瀕危野生動植物和鳥類監測;濕地周邊社會經濟發展狀況和濕地利用狀況監測等。九寨溝景區是以湖泊濕地景觀為核心的景點,建立湖泊濕地生態環境監測體系,正確評價濕地系統健康狀況,分析濕地系統的變化趨勢,是科學管理景區資源,制定并實施景觀保育措施的重要保障。
3.3.1 泥沙沉積監測 泥沙沉積是湖泊演化過程中的自然現象,不合理的人為活動也會增加入湖泥沙量,加速湖泊濕地系統向陸地系統發展的進程。為掌握九寨溝湖泊濕地泥沙沉積速率,分析湖泊上游泥石流、洪水等自然災害活動情況,評估工程治理效果等,管理局開展了泥沙沉積速率的監測。在有泥石流等地質災害活動影響的草海、箭竹海、鏡海、犀牛海等湖泊上游設置觀測點,在每個觀測湖泊斷面水平方向設3個固定觀測樁,垂直于斷面每10 m做一個重復,共3個重復,即每個監測點設9個固定樁進行長期監測。監測時間為每年5月(汛期來臨前)和11月(汛期結束),各觀測記錄一次。
泥沙沉積量L(cm)測量方法:

3.3.2 挺水植物監測 為有效管理湖泊濕地,發揮湖泊濕地的生態功能和景觀功能,九寨溝管理局在箭竹海、鏡海、犀牛海及蘆葦海等湖泊開展了挺水植物生長監測。包括挺水植物向湖心生長速度監測,濕地植物種類及豐度調查,3S手段宏觀分析湖泊水位變化、泥沙沉積及沼澤化進程現狀等。
3.3.3 湖泊濕地植物管理 水生維管束植物與微生物、基質、水體及動物相互協同,使得整個濕地生態系統平衡運轉,發揮良好的凈化功能。同時,這些植物與水體景觀共同構成了九寨溝的美景資源。由于挺水植物基本上為多年生草本,地上植株死亡后年復一年沉積在湖底,造成湖底淤積與營養鹽分富集,加速了湖泊富營養化與沼澤化。通過蘆葦海等湖泊濕地植物收割實驗結果顯示,科學合理地收割香蒲等水生維管束植物,既能充分發揮濕地系統的生態服務功能,又能減緩湖泊濕地沼澤化進程(肖維陽,2015)。以蘆葦海、犀牛海為例,收割植物種類為蘆葦和香蒲;收割方式采用收割地上植株部分;收割頻次為1次/a;收割時間為冬季霜降期前后。
3.3.4 水文水質監測 水是九寨溝濕地景觀的靈
魂,水環境質量的好壞除了直接影響濕地的生態功能外,還嚴重影響了九寨溝的景觀功能。2003年九寨溝管理局設置了環境監測站,開展以水體監測為主的環境監測工作,及時掌握景區水文、水質現狀,建立監測數據庫,積累基礎數據,為管理局景區管理決策提供科學依據。
3.3.5 氣象監測 降水是九寨溝湖泊濕地水量補給的最重要來源,同時局部強降水天氣也可能誘發泥石流、洪水等災害的發生,所以對降水等氣象要素監測是九寨溝濕地景觀保育監測體系的重要內容。
九寨溝在景區內長海、則查洼、日則保護站、原始森林、扎如5個點建有氣象自動觀測站,數據實現遠程傳輸。
3.4 建立長期的科學研究機制,搭建科研合作平臺
九寨溝于1996年成立了科研部門,廣泛開展了森林、濕地、水文、水質、大氣等基礎數據的收集與分析工作。2006年,九寨溝管理局與四川大學、美國加州大學、華盛頓大學、優山美地國家公園開始科研合作,成立了九寨溝生態環境與可持續發展國際聯合實驗室。2012年九寨溝風景名勝區管理局的生態保護國際聯合研究中心申報為國家國際科技合作基地。2016年九寨溝與中國科學院成都山地所合作,成立了九寨溝院士工作站。各種科研平臺的搭建,更加充分地整合了國內外科研機構、大學等科研力量與技術優勢為九寨溝旅游可持續發展和保護事業服務,通過課題研究發現問題,解決問題。
九寨溝有世界“水景之王”的美譽,濕地生態系統是九寨溝水景的主要載體,只有保護好九寨溝的濕地景觀資源,才能使九寨美景長存。隨著九寨溝交通環境的改善,未來將形成由高速公路、高鐵和航空組成的現代化立體交通網絡,游客進入景區更加便捷,大量的游客涌入必然會對九寨溝濕地景觀保育帶來新的挑戰。分析九寨溝濕地景觀退化的關鍵驅動因子,建立健全濕地景觀保育關鍵技術體系,利用科研平臺,通過課題研究去發現和解決旅游活動對濕地生態系統的影響,不斷提升景區的科學管理水平。
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Development of Key Technologies for Conservation of Wetland Landscape : A Case Study of Jiuzhaigou
XIAO Wei-Yang REN Jin-Hai JIANG Li-Jun LI Jing-Na GE Feng-Qiong
(Jiuzhaigou Administration, Jiuzhaigou County 623402,Sichuan)
Wetland is the main carrier of Jiuzhaigou waterscape, protection of the wetland is protection of the landscape resources. More than 30 years of development has paved a road for sustainable development of Jiuzhaigou through reciprocal promotion between protection and development. It took a large number of technical measures and subject studies for the conservation of Jiuzhaigou, keeping the wetland ecosystem in a good condition and a beautiful state. This paper presents an overview of threats confronted and key driving forces for degradation, analyzes the available techniques of conservation of wetland landscape, and suggests that construction of a system of conservation technologies for wetland landscape will provide a theoretical basis to support scientific management of Jiuzhaigou, and for landscape conservation in other wetlands.
Jiuzhaigou; Lake wetland ; Landscape conservation; Technical System
10.3969/j.issn.1673-3290.2017.02.06
2017-03-17
四川省科技國際計劃項目(2011HH0047);阿壩州科技成果轉化資金項目(cgzh2013008)
肖維陽,男,環保高級工程師,從事濕地景觀環境監測與研究工作。E-mail:309202671@qq.com