何 珺,于新明,孫述海
1.環境保護部環境發展中心,北京 100035;2.丹東市環境保護局,遼寧 丹東118001;3.長春工程學院,吉林 長春 130021
吉林西部景觀生態所涉及的區域包括:嫩江右岸、松花江(三岔河口以上)左岸平原區,白城市的鎮賚縣、大安市、洮南市、通榆縣和洮北區,松原市的乾安縣和前郭縣,長春市的農安縣,共8個縣(市)、區,總面積4.46萬km2[1]。該區域含有向海、莫莫格、查干湖和波羅湖四個國家級自然保護區,濕地范圍較為廣闊,其中向海、莫莫格已被列為國際重要濕地,是候鳥的遷徙地、丹頂鶴的故鄉,其對保護全球生物多樣性發揮著不可替代的作用[2]。
自上世紀70年代以來,受氣候變化的影響,區域內年降雨量不足400 mm,年蒸發量高達900~1 000 mm,多年平均徑流深僅10~25 mm。區內部分河道斷流,地下水位下降,導致湖泡不斷干涸,濕地面積萎縮[3]。東方白鸛、白鶴等珍稀瀕危保護動物的生境及物種多樣性受到威脅,濕地生態系統功能嚴重下降,已成為區域生態環境的主要問題[4]。當地水資源相對匱乏,但過境水資源豐富,其中嫩江實測多年平均過境水量211.5億m3,松花江(三岔河口以上)過境水量141.4億m3,洮兒河過境水量11.0億m3[5]。
本文是在前人已取得的成果基礎上,以該區域內部分行政區以及向海、莫莫格、查干湖和波羅湖四個國家級自然保護區為研究對象,綜合分析補水前后區域內各斑塊類型以及景觀分布的變化情況。本研究為該區域內改善濕地景觀結構、加強濕地內部聯系、提升濕地內部物質、維護濕地生態環境等工作提供一定的理論依據。
地理上吉林省西部經緯度范圍121° 38′ ~126° 11′ E,43° 21′ ~46° 18′,包括白城市(白城市區、大安市、洮南市、鎮賚縣、通榆縣)、松原市(松原市區、乾安縣、長嶺縣、扶余縣、前郭爾羅斯蒙古族自治縣)和農安縣、雙遼縣,面積5.1萬km2[6]。本文所研究范圍位于嫩江右岸、松花江左岸的西部平原區,地理范圍東經122°08′09″~125°21′56″,北緯43°57′58″~46°17′44″,行政區劃包括白城市的鎮賚縣、大安市、洮南市、通榆縣、洮北區,松原市的乾安縣、前郭爾羅斯蒙古族自治縣,以及長春市的農安縣西部,共涉及8個縣(市、區),幅員總面積4.46萬km2,占全省面積的23.8%[7](圖1)。
全區處于新華夏系第二巨大沉降帶,以嫩江和第二松花江匯合處為沉降中心,因而地勢低平,多條河流匯入于此。由于地勢低平,河流比降甚微,無下切能力,側蝕能力強。因此,河流蜿蜒曲折,排水很差,加上地表有粘重的第四紀沉積物,透水性差,造成地表水難排除,又難入滲,形成面積廣大、密度較高的草本沼澤、內陸鹽沼[8]。
吉林西部地處我國東北部,屬于中緯度歐亞大陸東緣,在全國氣候區劃中屬于北溫帶大陸性季風氣候區[9]。在冷暖氣團交替控制下,受大氣環流的影響,四季氣候變化明顯,其特點是:春季干燥多大風,夏季炎熱多雨,秋季天高氣爽日溫差大,冬季嚴寒而漫長,一年中寒暑溫差大,春秋兩季短促。冬季,流域處于西伯利亞大陸氣團控制之下,受西北季風影響氣候寒冷,日平均氣溫低于零度的時間,一般從11月上旬至翌年的3月下旬,長達五個月之久[10]。

圖 1 吉林西部景觀生態區域行政范圍Fig.1 Administrative area of landscape ecology in Western Jilin

圖 2 不同時期主要土地類型優勢度變化Fig.2 Dominance change of major land types in different periods
從整個行政區來看,組成景觀的各斑塊類型中,農田優勢度值最大,為40.62 %,其中旱田37.28 %,水田3.34%;其次是鹽堿地,為15.197 5%,交通運輸用地類型優勢度最小,為0.003%;余下景觀類型優勢度值由大到小依次為草地、林地、居民及工礦用地、沼澤地、水域、灘地、沙地、其他土地,分別為11.48%、10.42 %、9.47 %、5.94 %、4.56 %、1.18 %、0.56%、0.03%。行政區內自然植被景觀主要為農田景觀(包括旱田和水田)、草地景觀、林地景觀和沼澤濕地景觀。農田景觀斑塊分布集中,面積大,連通性較高;而草地斑塊相對較為破碎,在區域內零散分布;行政區林地多為防護林,在耕地及牧場周邊呈條狀分布,另有部分楊、柳、榆林等在松花江(三岔河口以上)岸邊及村鎮附近等零散少量分布;沼澤濕地景觀零散分布于灌區泡沼周邊及霍林河下游泛濫區,連通性低。非植被景觀中鹽堿地景觀所占比重較大,在各區均有分布[11]。
綜上分析可見,農田生態系統是行政區生態環境的主要控制組分,以農業生態系統作為區域的景觀基質,鹽堿地、草地、林地、居民建設用地、水域(水庫、坑塘、湖泊等)、河灘地等景觀斑塊鑲嵌其中。
向海、莫莫格、查干湖及波羅湖四個生態區之間景觀格局存在細微的差異:莫莫格生態區優勢度最高的是農田中的旱田,優勢度為28.1%,其次為鹽堿地,達到18.82%,再次為沼澤地為14.35%,接下來為草地、居民及工礦用地、水域水田、河灘地、沙地等;向海生態區中優勢度最高的也為旱田,為39.47%,其次為鹽堿地,為16.34%,再次為草地及林地、居民工礦用地、沼澤地等,水域現狀優勢度為2.48%;查干湖生態區中優勢度最高的也為旱田,為37.76%,其次為鹽堿地,為15.58%,再次為林地及草地、居民工礦用地、水域、沼澤地等,水域現狀優勢度為5.66%;波羅泡生態區優勢度最高的也為旱田,優勢度高達49.43%,其次為居民工礦用地,為21.60%,再次為草地、水域、水田、鹽堿地、沼澤地等,水域現狀優勢度為3.32%[12]。
總體而言,各生態分區景觀均是以農田生態系統為主要控制組分,是以農業生態系統為區域景觀基質,鹽堿地、草地、林地、居民建設用地、水域(水庫、坑塘、湖泊等)、河灘地等景觀斑塊鑲嵌其中。
吉林西部供水工程實施后,可連通區域內鹽堿湖泡203個,增加水面面積454 km2,增加水面中鹽漬土面積373.5 km2,另外,新增渠道等水域及水利設施面積6.937 km2,據此總水域面積增加460.937 km2。工程恢復沼澤濕地面積602.4 km2,但同時水域面積擴大,使部分沼澤濕地變成水域,最終絕對恢復濕地面積544.632 km2[13]。
項目實施后,整個行政區各類斑塊優勢度值仍以農田最大,其中旱田為37.313 %,水田為3.348%;其次仍為鹽堿地,優勢度為13.608%,但較項目實施前優勢度已經有所降低,降低約2.142%,而水域優勢度由原來的4.56%上升為5.538%,沼澤濕地優勢度由原來的5.94%上升為7.162%。而其他河灘地、沙地、居民工礦用地、草地等優勢度略有降低,但降低幅度不大,均為達到0.1%。
綜上分析,項目實施后農田景觀仍是該地區的景觀基質,工程的建設和運行不會改變區域的基質地位,區域景觀結構仍保持現有基本特征,工程建設對區域自然體系的景觀質量影響可以接受。
由各生態分區統計結果表明,各生態區景觀優勢度變化存在一定的差異,但總體而言,變化趨勢較一致,即鹽堿地優勢度降低,水域及沼澤地優勢度升高。
綜合分析莫莫格、向海、查干湖、波羅湖四個生態區發現,項目實施后仍然以旱田優勢度為最高,其次為沼澤濕地,其優勢度分別為17.485%、5.09%、4.824%和3.407%,照比現狀分別增加了3.135%、0.43%、1.114%和1.537%,而水域分別增加了0.371%、0.47%、1.645%和2.713%,鹽堿地分別減少了3.558%、0.92%、2.799%和2.718%,其他地類景觀優勢度變化不明顯,由此可見項目實施后可使區域內鹽堿地面積減少,取而代之的是沼澤濕地及水域,對于生態環境改善而言,是十分有利的[14]。
綜上,項目實施后各生態區總體景觀格局未發生較大變化,水域、沼澤等濕地景觀優勢有所增加,鹽堿地景觀優勢有所降低,說明項目實施后,通過引水是區域鹽堿化程度有較大改善,對區域生態環境改善具有十分重要的意義。
綜合分析項目實施前后部分行政區和各生態區總體景觀格局變化發現,區域總體景觀格局未發生較大變化,水域、沼澤等濕地景觀優勢有所增加,鹽堿地景觀優勢有所降低。其中農田生態系統是區域生態環境的主要控制組分,并以農業生態系統作為區域的景觀基質,鹽堿地、草地、林地、居民建設用地、水域(水庫、坑塘、湖泊等)、河灘地等景觀斑塊鑲嵌其中。