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1、1洪泽湖湿地生态脆弱性的理论与实践随着全球环境变化影响研究的加强，特别是对于人类活动以及人地关系研究的深入，生态脆弱性、生态脆弱区、脆弱性评估等的研究越来越广泛。它作为一个新的研究领域，其发生机制和影响因素仍然处于探讨之中。1905 年，Elements 将 Ecotone 这一术语引入生态学，并被生态学家用来专指不同群落间的交错带，是两个相对均匀的相邻群落相互过渡的突发转换区域，是边缘效应产生区和生物多样性出现区，同时也是生物分布、动物活动范围的重要限制区域。1987 年，Ecotone 作为新概念“生态交错带”被确认13。20 世纪 80 年代以来，随着生态学的发展，特别是景观生态学的兴起
2、，Ecotone 得到了生态学界新的关注。20 世纪 80 年代后期至 90 年代中期，中国地学、环境等领域学者将Ecotone 中过渡地带的思想引入各自的研究中，形成生态环境脆弱带或生态脆弱带或生态环境过渡带等概念，因此生态脆弱性是由群落交错带演变而来。1 生态脆弱性的解释1.1 生态脆弱性的内涵我国目前对生态脆弱环境的认识有多种解释，本文则认为生态脆弱环境应该属于广义的自然和人文理解的范畴，是生态环境固有的自然属性。生态系统的正常功能被打乱，超过了弹性自我调节的“阀值” ，并由此导致反馈机制的破坏，系统发生了不可逆的变化，从而失去恢复能力；超过现有社会经济和技术水平下能长期维持目前人类的利
3、用和发展水平时，称为生态脆弱环境。也就是在保持和增强人类利用环境的程度、扩大利用规模的条件下，可以通过经济、技术改革和调整，也可以靠输入或输出资源来缓解环境退化和资源耗竭，以此将区域和全球问题联系起来。这种对生态脆弱环境的广义理解具有普遍的意义。因此，当生态环境退化超过了现有社会经济和技术水平时且不能长期维持目前人类利用和发展水平的区域，称为“生态脆弱环境区” 。生态脆弱性作为一种在时空尺度上的特定生态系统相对于外界干扰的响应而存在，它是自然因素或人类短期经济行为作用的结果。严格的生态脆弱性概念侧重于突出生态系统偏离原生环境的程度，即生态环境受外界干扰后所表现出的不稳定性特征。生态环境脆弱性包
4、括结构型脆弱性和胁迫型脆弱性。结构型脆弱性主要是由系统自身的结构决定的，主要体现在系统自身的不稳定性和敏感性；胁迫型脆弱性是指导致系统脆弱的驱动力主要是外部环境扰动对系统造成的不利影响。根据诱发系统脆弱性的各种力量来源，胁迫型脆弱性又可分为人类活动胁迫型和环境胁迫型两类35。所以，并非所有生态交错带都是生态脆弱环境，它仅是敏感性环境的一个类型，只有具有退化趋势的敏感性环境才称之为生态脆弱环境。所谓生态脆弱性是指在生态环境脆弱带或生态脆弱带中，由自然与人类包括社会、经济、技术等活动相结合造成的环境退化、景观变坏、土地生产力下降、土地资源丧失等，所表现出来的不能长期维持目前人类利用和发展水平的一种
5、特性。1.2 生态脆弱性的机理与特征生态环境的脆弱性来自于环境的敏感性，指的是环境对外界干扰反应的灵敏2程度，脆弱性是某些生态系统固有的特性，但同时又与外在干扰保持着直接或间接的联系。脆弱性说明一个生态系统、景观或某一区域环境对外界干扰所产生的应变及其能力，具体说是在同样的非良性人类活动强度影响或外力作用下产生环境问题的概率大小，侧重于突出生态系统偏离原生环境的程度。脆弱性越大，对非良性干扰越敏感，具有放大效应；对良性干扰(恢复重建)则表现出钝化，转化效率低。脆弱性生境的环境现状取决于土地利用方式的影响程度，可以是优、中、劣，但其抗逆力是脆弱的，其易损性、敏感性、难恢复性决定了脆弱性生境绝大多
6、数是退化的生境。生态脆弱性环境与自然、社会、经济紧密联系，是自然环境条件、生产活动及历史发展过程相互联系和相互作用的结果。它反映了不同景观类型、地理系统和区域的自然人口承载力，反映了自然环境对人类干扰的敏感性及人类经济的弱点5，6。对经济发达地区，人为脆弱因子起主导作用，生态环境同样表现出脆弱性。生态环境脆弱带具有以下基本特征：可被代替的概率大，竞争的程度高，恢复原状的机会小；抗干扰的能力弱，对于改变界面状态的外力，只具有相对低的阻抗；界面变化速度快，空间移动能力强；是非线性的集中表达区和非连续性的集中显示区，是突变的产生区；是生物多样性的出现区。在自然生态环境里地质地貌、气候、水文、土壤组合
7、表现出不同的特殊性，所以宏观上的生态环境脆弱带有以下的空间表达：城乡交接带、干湿交替带、农牧交错带、水陆交界带、森林边缘带、沙漠边缘带、梯度连接带及地貌板块接触带6，7。湿地被誉为“自然之肾” ，是水陆交互作用下形成的独特水体资源和生态系统，是典型的水陆交界区域。近数十年来，由于受人类活动的频繁干扰，湿地表现出各自的生态脆弱性特征，因此我们有理由相信，研究湿地的生态脆弱性有助于对湿地资源的合理开发和保护，对实现湿地的可持续发展有着重要的现实意义。2 洪泽湖湿地概况2.1 地理特征洪泽湖湿地是淮河流域最大的湖泊类型湿地，同时也是我国五大淡水湖之一，为第四大淡水湖，位于江苏省的西北部，地理位置在北
8、纬 33063340、东经 1181011852之间。湿地分属洪泽、淮阴、盱眙、泗阳和泗洪五县所辖。南望低山丘陵，北枕废黄河，东临大运河，西接岗波状平原。洪泽湖湿地西纳淮河，南注入长江，东贯黄海，北连沂沭水系，承接淮河上、中游15.8 万 km2流域面积的来水，是淮河中游、支流与下游河道的联结点。自然区划上属暖温带黄淮海平原区域北亚热带长江中下游的过渡带。作为平原地区的大型浅水湖泊型水库，洪泽湖湿地水域面积 1597km2，容积 135 亿 m3810。这里地处我国北亚热带与南暖温带的过渡地带，四季分明，季风显著，动植物资源丰富，其地理位置独特，功能多样，是江淮地区乃至长江中下游地区典型的湿地
9、。2.2 生物多样性特征洪泽湖湿地物种多样性包括植物多样性和动物多样性两方面。湿地自然保护区生态系统地域宽广，水陆交错，气候适中，生物种类丰富多样，拥有浮游植物8 门 141 属 165 种，在湿地浮游植物中以藻类为主，有藻类 7 门 36 科 98 属，其中以绿藻门种类最多，其次为蓝藻和硅藻，金藻和隐藻种类最少。浮游植物在全3湖几乎皆有分布。湿地水生植物种多量大、面积广，有水生高等植物 36 科 61属 81 种，以芦苇、菖蒲等属最多，不同科植物属有各自的生长与分布规律。洪泽湖湿地的鸟禽兽类丰富，有浮游动物 35 科 63 属 91 种，底栖动物 3 纲6 科 7 属 7 种，软体动物 2
10、纲 11 科 25 属 43 种，节肢动物 3 纲 22 科 25 属 25 种，候鸟种群数量 5 万多只，其中包括国家类重点保护鸟类 5 种和国家类重点保护鸟类 26 种。生物种类多，数量大，保存较为完整。丹顶鹤、白鹤、小天鹅、白枕鹤等每年 10 月中旬后皆来此地越冬，此外湿地还有野鸭、野雁、巨蜥、獾和刺猬等动物。洪泽湖湿地珍稀濒危保护物种较多(表 1)。据 1992 年洪泽湖湿地调查记录显示，湿地有鱼类 16 科 84 种，是我国重要的淡水鱼区，素有“活鱼库”之称。经济鱼类以鲤鱼、鳜鱼、鲫鱼、银鱼属居多，其中银鱼有较高的营养价值。湿地草多虾多，有虾 5 种，即青虾、白虾、锯齿新米虾、草虾和
11、喇咕，其中青虾最多，占其总虾量的 38。蟹类则以中华绒螯蟹最多。此外，湿地还有浮游动物 4 门 32 科 69 属，底栖动物 76 种813。因此，保护好洪泽湖湿地将对保护苏北地区重要的战略水资源地洪泽湖起着积极作用，同时还能改善南水北调东线工程的调水水质。1994 年我国制定的中国生物多样性保护行动计划 ，将“江苏洪泽湖湿地”列入了“在生物多样性迫切需要保护的地区建立新的自然保护区”的优先重点名录中，同时中国自然保护区发展规划也把洪泽湖湿地列入了国家级自然保护区的建设规划中。但是，由于洪泽湖属淮河流域中下游湖泊，旱涝灾害频繁，湿地生态脆弱性特性主要表现为自然本性的脆弱性和人为干扰的脆弱性两大
12、类，具体特性及成因如下所述。表 1 洪泽湖湿地国家重点保护野生动物中文名保护级别中文名保护级别白鹤一级小天鹅二级丹顶鹤一级大天鹅二级大鸨一级鸳鸯二级黑鹤一级灰鹤二级白头鸨一级白枕鹤二级 3 洪泽湖湿地生态脆弱性特点洪泽湖湿地生态脆弱性按成因可分为基底性脆弱、界面性脆弱、波动性脆弱等方面。基底性脆弱主要强调湿地的特殊地质生态环境，界面性脆弱强调湿地空间方向上要素的梯度变化，波动性脆弱强调时间序列上要素的剧烈变化。3.1 地貌基底的脆弱性基底性脆弱强调的是洪泽湖形成的特殊地理本底。洪泽湖是个比较年轻的湖泊，约在公元十二世纪时才初步形成。由于历史上多次受到黄河夺淮入海的干扰，使洪泽湖在形成以后成为有
13、名的“地上湖” 。洪泽湖之所以成为“地上湖” ，是古黄河侵占淮河入海通道所致。800 多年前，淮河还是一条独流入海的大河，南宋建炎二年(公元 1128 年)，黄河夺淮河水道带来大量泥沙沉积于淮河，使淮河逐渐水流不畅。公元 1194 年，黄河再次夺淮河下游河道入海，使淮河更加宣泄不畅。淮河上中游流下来的水最后在盱眙以东滞留，很快成为水面宽大的洪泽湖。黄河夺淮直到 1850 才改道北上，其间淮河的泥沙含量越来越高。洪泽湖形成后，淮河上中游水来到这里流速顿时慢下来，输沙能力更弱，大量泥沙沉于湖底，使湖底日益升高，湖周围的人们只得不断加高加固大堤以防洪水。现今洪泽湖的大堤已经加高到了 16m 的高度，
14、而湖底高度也在海拔 10.5m 以上，超过了湖周围东4部平均海拔小于 9m 的里下河平原，成为“悬湖”11，12。现在的洪泽湖湖盆为浅碟形，湖底平坦，湖底海拔 10.5m 左右。而洪泽湖西部则是冈洼相间的波状地形，并行排列着系列沿西北-东南向延伸的四道冈和三道浅洼。不仅如此，其总体趋势是西低东高、北高南低，湖盆由西北向东南倾斜，与洪泽湖所处的黄淮平原地势的总趋势一致。此外，由于洪泽湖地处淮河中下游地区，其上游干流全长 850km，但是坡降却只有 0.030.5，这种西高东低、坡降极小的地貌基底以及“悬湖”特征，使洪泽湖本身成为脆弱体，不利于洪水的宣泄，一旦上游来水过大或发生强降水过程，都会使湖
15、区成为易受洪涝灾害影响的区域，因此洪泽湖具有地貌基底成因的脆弱性特征810。3.2 过渡带界面的脆弱性界面一般被理解为相对均衡要素之间的突发转换或异常空间的邻接，有时也被称之为“过渡地带”或者“边缘地区” 。洪泽湖作为水体，是水-陆-气三相交界的界面，影响因子广泛。从地理位置上来说，洪泽湖位于我国亚热带的最北端和暖温带最南端的衔接带，是亚热带和暖温带气候带之间的过渡带。同时，洪泽湖又处于我国南北过渡带自然地理重要分界线秦岭-淮河一线上，属于比较典型的边缘过渡地带。在此带上，其自然地理的诸多要素包括气候的、水文的、植被的甚至包括人文的要素在内都具有普遍的特殊性。洪泽湖湖区平均日照率为 52；年平
16、均气温为 14.8，最低气温-16.1，最高气温 39.8；多年平均水温为 15.6。湖区的水汽来源主要是来自西南印度洋孟加拉湾和西太平洋的水汽，随西南季风和东南季风输入，同时也有部分黄海、东海方向输入的水汽。湖区降水的主要天气系统是切变线、低涡、台风、低槽冷风、北槽南涡等。洪泽湖流域季风显著，屈东南季风北跳南退必经之地，干湿、冷暖年际差异较大。夏秋季节，受太平洋暖湿气流和北方冷空气的影响，常有集中暴雨和连绵阴雨，并经常遭受台风影响；冬季北方冷空气南侵，气候干冷，降水稀少。而在降水上，洪泽湖区处于雨量丰沛的南方和干旱少雨的北方的过渡区，降水的时空分布不均，年际变化剧烈，最大年降水量为 1240.9mm(1965 年)；最小年降水量为 532.9mm(1978 年)。每年一般有 3 个雨季，即春雨(5 月)、梅雨(6-7 月)和秋雨(9 月)。尤其值得注意的是，67 月份的梅雨，有些年份梅雨在江淮停滞，形成长时间、大范围的降水，从而造成洪涝
