松嫩平原典型濕地水環境治理與保護研究進展

戴偉男，譚繼偉，李勇，趙嶺，劉新宇，韓勤(.黑龍江省林業廳，黑龍江 哈爾濱 50090;.黑龍江省森林與環境科學研究院, 黑龍江 齊齊哈爾 6005)

松嫩平原屬于半干旱區域，水資源匱乏是困擾該地區濕地保護和管理的關鍵環節。而近些年由于人口增長、經濟發展的加速，工農業生產污染及人為活動造成松嫩平原濕地水環境污染加劇。目前，針對松嫩平原典型濕地生態系統水環境健康和生態修復等方面研究日漸成為社會關注熱點，本文從水資源量與水循環、水質評價、水環境功能、主要面臨問題與修復保護等方面對松嫩平原濕地水環境研究進展進行了闡述，并對今后研究發展方向進行了展望。

1 當前松嫩平原濕地水環境研究的主要進展

1.1 濕地水資源量與水循環的研究

濕地水資源量與水循環是濕地水環境研究的主要組成部分，其中，對濕地生態需水的確定是研究濕地水資源量的主要科學問題，此前，學者對松嫩平原濕地水資源量的研究開展較少，且集中于扎龍濕地，多名學者采用水量均衡原理對扎龍濕地水資源量展開過不同程度的研究。如：東迎欣等對扎龍濕地生態需水量研究中只考慮烏雙流域來水，而忽略了嫩江補水、出水量及損失量導致最小生態環境需水量不準確[1]。劉春麗和安睿分別對扎龍濕地最小生態環境需水量進行了估算[2，3]，雖均對來水量、出水量及損失量進行了分析，但因各自研究區域確定方式不同，而導致其最終結果產生出入。

針對濕地水循環方面的研究，則有利于揭示大氣、地表水、土壤、植被與地表水的內在關聯，便于更合理判斷濕地水資源量總量和構建生態水補償模型。如：王帥研究了氣候變化對嫩江流域濕地水文水資源影響，指出水循環過程受到破壞，是造成濕地生態功能退化的主要原因[4]。王磊等應用水化學方法和穩定同位素法，對扎龍濕地地表水與淺層地下水的水文化學聯系開展研究，指出地下水中氮、磷主要來源于地表水的輸入，而非來自土壤的垂向淋溶作用[5]。周光濤在對松嫩平原地區地表水和地下水水循環要素模型構建過程中，指出松嫩平原地區的地表水和地下水之間存在不可分割的內在聯系[6]。

1.2 濕地水質評價研究

目前，學者們對松嫩平原濕地水質研究，首先，關注水環境要素的健康狀況。從濕地生態系統內部組分所處的狀態特征入手，通過水文、水質、水生物、濕地植被等水環境要素，來判定水環境是不是處于健康的狀態，同時研究這些水環境要素之間彼此關系。

周林飛等將灰色聚類法應用到扎龍濕地水環境質量評價中，通過對污染情況分級，指出其污染的主導因素是缺水[7]。文波龍等對大慶市資源開發濕地生態環境水環境質量現狀進行研究，指出水體主要受氮和磷的污染，并出相應的保護措施[8]。李夢曉等對向海與查干湖濕地浮游植物群落結構的差異性進行研究，指出查干湖濕地浮游植物種類和多樣性指數較向海濕地低可能是受有機磷農藥影響所致[9]。周旭丹等在松嫩平原濕地水質與植物多樣性關系研究中，采用冗余分析法，顯示水質中的生物需氧量和化學需氧量對植物多樣性有較大影響[10]。

其次，是對松嫩平原典型濕地水環境過程的健康狀況開展研究。研究不同空間尺度內水體對各類擾動(包括水質的改變和外來物種的侵入等)保持其平衡的自動調節能力。

李云鵬等對扎龍、向海、莫莫格和查干泡等四塊濕地水資源質量評價，指出松嫩平原湖泡濕地的水質污染受降水量、季節、氣溫、氣候等客觀條件的控制，但大量生產、生活廢水排放是造成水質嚴重超標的重要原因[11]。葉雅杰等對嫩江沿岸濕地凍融作用對水環境的影響進行研究，揭示了中高緯地區的濕地水環境中鐵和錳的演替規律[12]。田迅等對扎龍和向海濕地植被與生境干濕交替的響應關系開展研究，發現旱生化時羊草為優勢種群，濕生化時蘆葦為優勢種群[13]。王永潔等對扎龍濕地外來植物調查，發現共有12種外來植物，建議盡早建立有地區特色的外來物種風險評估機制[14]。

1.3 濕地水環境功能研究

首先，濕地因其獨特的土壤、植被和地勢地形等優勢，使其調蓄洪水的能力較強，李勇等在對烏裕爾河濕地生態服務功能價值的研究中，發現烏裕爾河受損濕地修復區的土壤調蓄洪水能力為1.62×106m3，對烏裕爾河中下游地區洪峰值具有極強的消減作用[15]。其次，濕地具備較強的滯留沉積物、污水凈化的本領，其主要經由微生物降解、重力沉積、植被過濾、懸浮物吸附、陰陽離子交換、植物去除等物理、化學和生物作用過程，降低水中有害物質含量，使水質獲得凈化改善。有學者在對7種不同植被作用下濕地土壤養分恢復過程研究中，發現小葉章群落對該實驗區的濕地土壤養分恢復更具促進作用[16]。最后，恢復生態系統多樣性功能，改善濕地水環境健康，對維護濕地自然的物種基因庫擁有重大意義。郭春景等曾對扎龍濕地種子植物區系展開研究，指出扎龍濕地植物系組成較豐富，地理成分較復雜[17]。

1.4 當前濕地水環境存在的主要問題研究

濕地生態系統水環境時空演化問題是一個極為復雜的系統問題，各類自然和人為影響因子均可以造成濕地水質的顯著改變，特別是與人為活動關聯密切的土地利用、社會經濟和景觀格局與功能因子，是導致濕地水環境劣化的直接成因。濕地水環境污染狀況隨著工業化進程的發展有日趨惡化之勢，李玉文等對扎龍濕地水環境開展調研，并在研究中對灰色識別分析法進行改進，指出扎龍湖泊濕地富營養化程度均為重營養狀態[18]。針對濕地的開墾，進而轉變濕地的用途，致使濕地面積減小和生態景觀的破碎。郭躍東等應用遙感影像技術對松嫩平原濕地動態變化進行研究，指出人為因素加速了濕地的退化和轉化[19]。

1.5 濕地水環境的修復

目前，對于松嫩平原濕地水環境的修復措施，主要分為三種：首先，自然恢復方法。即通過恢復自然水文模式，來恢復濕地的自然生態過程的方式。該恢復模式多用于人為擾動較少的核心區。如：研究者曾對烏裕爾河濕地開展不同退耕還濕模式效果對比，指出自然恢復模式下土壤恢復效果更好[16]。其次，人為輔助恢復方法。通過種植本土物種來起到對濕地恢復的作用，通常多見于人為擾動較多的緩沖區和試驗區。如：王繼富等曾對大慶油田開發區濕地開展蘆葦等移植栽培凈化水質工程[20]。最后，工程恢復方法。即，建設水利設施進行人工補水或應用新型凈化水體工藝。如：為解決扎龍濕地嚴峻的生態缺水問題，利用尼爾基水庫對扎龍進行人工補水，一定程度上減緩了扎龍濕地水資源緊張短缺的問題。利用泥炭及其制品凈化油污湖水、土壤工程，吸收總容量達到每千克泥炭吸收150 kg石油，直至清除虹彩膜[20]。

2 研究展望

2.1 濕地水文模型研究

因松嫩平原濕地水資源量的研究開展較少，可參考數據來源不多，目前對于濕地水資源量模型研究尚未起步，未來，隨著對松嫩平原濕地的水資源量與水循環研究的不斷深入，關于個別濕地實驗區域內乃至松嫩平原區域性模型的研究必將成為熱點問題。

2.2 退化濕地水環境恢復與重建

目前，對松嫩平原濕地水環境保護主要還是靠自我修復能力，因而，今后研究將關注如何開展人工恢復措施和改良濕地植被構成，提升濕地植被生物量，控制人為活動對濕地覆被泥土的破壞，最終形成濕地水環境治理和保護技術體系，實現濕地資源的永續使用與社區經濟的協調發展。

2.3 濕地水環境污染及其治理

濕地處于地勢低洼積水的地貌部位，經常接受流域內上游和周圍生產、生活廢水及其所攜帶的大量廢渣，水環境極易被污染。未來研究將更多關注于如何加強流域水資源管理，減少松嫩平原濕地來自油田開采、過度施肥和農藥等污染，優化水資源配置，加強濕地污染治理的研究，做到人與濕地和諧共處。

2.4 濕地水環境對全球變化響應與影響

松嫩平原濕地水環境變化是促進還是抑制“碳”排放，什么時候促進，什么時候抑制？它對世界氣候變化的貢獻率，值得商榷。松嫩平原濕地水域面積逐年減少，自然因素和人為因素兩者誰起到主導作用？何時發生的？研究全球氣候變化下松嫩濕地水環境受到的影響，為預測濕地水環境健康未來發展趨勢提供科學依據。