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摘要:本研究主要對(duì)甘肅省西北部肅北蒙古族自治縣石包城鄉(xiāng)以南約1km處的榆林河源頭東岸的濕地水環(huán)境進(jìn)行調(diào)查采樣,選擇磷酸鹽、氨氮和COD等水質(zhì)指標(biāo)及水文流量進(jìn)行測(cè)定分析,由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,放牧活動(dòng)對(duì)濕地水環(huán)境有影響,受到保護(hù)的濕地由于放牧行為較少,沒有超出濕地的承載能力,因此影響較小。
論文關(guān)鍵詞:放牧,濕地,水環(huán)境
濕地是“地球之腎”,在調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)、蓄洪防澇、抵御干旱、防治自然災(zāi)害等方面發(fā)揮著不可替代的特殊功能。同時(shí),在維持和保護(hù)生物多樣性等方面發(fā)揮著巨大的作用。然而濕地又是地球上最為脆弱的生態(tài)系統(tǒng)之一,濕地的退化、改變和消失已成為當(dāng)今國(guó)際社會(huì)重點(diǎn)關(guān)注的重大環(huán)境問(wèn)題。據(jù)估計(jì),近四十多年來(lái),中國(guó)已有50%的湖濱灘涂濕地不復(fù)存在,全國(guó)約13%的湖泊已經(jīng)消失[1]。亞洲一半以上的濕地已經(jīng)喪失,20世紀(jì)80年代為2656.8km2,湖泊面積縮小近43.5%,特別是我國(guó)三江平原濕地面積明顯減少,減少了54.3%[2]。在世界范圍內(nèi),濕地已損失約50%[3]。20世紀(jì)70年代以來(lái),許多專家曾分析研究過(guò)有關(guān)水域濕地發(fā)生、發(fā)展,但多以三江平原濕地、三江源濕地、南方濕地為研究對(duì)象[4],項(xiàng)目研究區(qū)人類活動(dòng)對(duì)濕地的影響主要為放牧行為,但據(jù)調(diào)查了解,當(dāng)?shù)氐臐竦厮h(huán)境資料基本為空白,因此本次調(diào)查對(duì)今后當(dāng)?shù)貪竦乇Wo(hù)研究提供一定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。
1 研究區(qū)概況
研究區(qū)位于甘肅省西北部肅北蒙古族自治縣石包城鄉(xiāng)以南約1km處的榆林河源頭東岸的濕地。該地區(qū)的濕地類型屬于沼澤濕地,季節(jié)性積水特征明顯,水面面積受冰川融水影響較大。由于濕地鹽堿化程度較高,濕地主要生長(zhǎng)以耐濕、耐鹽堿植物為主。研究區(qū)面積2000畝,為了對(duì)榆林河源頭水源涵養(yǎng)地的泉眼和植被進(jìn)行保護(hù),對(duì)該區(qū)域用圍欄圍起來(lái),圍欄內(nèi)禁止牲畜進(jìn)入放牧。
圍欄內(nèi)由于禁止放牧,雖然也有偷牧行為,但總體上植物群落少有人為及牲畜活動(dòng)干擾;圍欄外由于過(guò)渡放牧,牲畜啃食及踩踏,植被破壞較為嚴(yán)重。圍欄區(qū)內(nèi)有較多的泉眼和由泉眼流出的小溪,以及由小溪匯聚成的濕地沼澤。圍欄外泉眼和由泉眼流出的小溪數(shù)量及流量相對(duì)較小。
2 研究區(qū)水環(huán)境調(diào)查內(nèi)容及方法
圍欄內(nèi)由于禁止放牧(也有偷牧行為),總體上植物群落少有人為及牲畜活動(dòng)干擾;圍欄外由于過(guò)渡放牧,牲畜啃食及踩踏,植被破壞較為嚴(yán)重。本次水環(huán)境調(diào)查分為以下兩個(gè)項(xiàng)目。
2.1水質(zhì)監(jiān)測(cè)
2.1.1調(diào)查內(nèi)容
項(xiàng)目設(shè)置圍欄的目的主要是禁止放牧以保護(hù)濕地環(huán)境,但由于現(xiàn)實(shí)管理困難等原因仍有一部分牧民破壞圍欄,在項(xiàng)目區(qū)內(nèi)放牧。因此仍存在部分牛羊踐踏草場(chǎng)和排泄尿及糞便對(duì)水質(zhì)的影響。本次調(diào)查對(duì)水源、受放牧污染的水體及經(jīng)過(guò)濕地植物后的水體進(jìn)行取樣監(jiān)測(cè),獲得濕地水源水質(zhì)狀況、放牧對(duì)水質(zhì)的影響以及良好的濕地環(huán)境對(duì)水質(zhì)的凈化作用。
本次選擇的水質(zhì)參數(shù)主要有磷酸鹽、氨氮和COD。
2.1.2監(jiān)測(cè)布點(diǎn)
項(xiàng)目區(qū)圍欄內(nèi)水的主要來(lái)源為冰川融水形成的泉水。泉水經(jīng)濕地后一部分涵養(yǎng)在濕地中,一部分形成地表徑流匯集入榆林河。因此本次調(diào)查主要以測(cè)定泉水的水質(zhì)變化及對(duì)榆林河的影響為主要監(jiān)測(cè)目的。依據(jù)此目的本次監(jiān)測(cè)選擇了20個(gè)點(diǎn),具體布點(diǎn)情況見表1。
表1 石包城項(xiàng)目區(qū)圍欄內(nèi)濕地水質(zhì)監(jiān)測(cè)布點(diǎn)情況
名稱 |
位置 |
備注 |
1 |
榆林河源頭 |
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2 |
榆林河源頭下游500米處 |
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3 |
泉眼1(圍欄內(nèi)南部分) |
由于距鄉(xiāng)政府較遠(yuǎn),偷牧情況相對(duì)嚴(yán)重 |
4 |
泉眼2(圍欄內(nèi)南部分) |
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5 |
泉眼1下游放牧干擾點(diǎn) |
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6 |
泉眼2下游放牧干擾點(diǎn) |
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7 |
泉眼1、2放牧干擾點(diǎn)下游匯集處 |
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8 |
泉眼3(圍欄內(nèi)南部分) |
位于鄉(xiāng)政府一端,因此偷牧情況較少 |
9 |
泉眼4(圍欄內(nèi)南部分) |
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10 |
泉眼3下游放牧干擾點(diǎn) |
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11 |
泉眼4下游放牧干擾點(diǎn) |
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12 |
泉眼3、4放牧干擾點(diǎn)下游匯集處 |
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13 |
泉眼匯集河道包括1、2、3、4 |
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14 |
泉眼5(地下泉眼,地面匯水區(qū)) |
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15 |
泉眼6(地下泉眼,地面匯水區(qū)) |
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16 |
泉眼7(地下泉眼,地面匯水區(qū)) |
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17 |
泉眼5、6、7匯集處,大面積泉眼匯集處 |
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18 |
17號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的下游 |
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19 |
保護(hù)區(qū)外草場(chǎng)泉眼匯集河流 |
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20 |
榆林河保護(hù)區(qū)下游河段 |
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2.1.3監(jiān)測(cè)方法
氨氮采用納氏試劑分光光度法(GB7479-87)。磷酸鹽酸鹽采用鉬銻抗分光光度法(GB11893-89)。COD采用重鉻酸鹽法(GB11914-89)。采用哈西COD測(cè)定儀。
2.2水文調(diào)查
2.2.1調(diào)查內(nèi)容
本次對(duì)項(xiàng)目區(qū)水文進(jìn)行調(diào)查的內(nèi)容主要是濕地對(duì)榆林河的貢獻(xiàn),即項(xiàng)目區(qū)濕地的產(chǎn)流量。
2.2.2測(cè)量方法
本次對(duì)產(chǎn)流量的測(cè)定是通過(guò)分別估算泉眼匯集成的每一條支流的流量,對(duì)其進(jìn)行加和即為項(xiàng)目區(qū)域范圍內(nèi)的總產(chǎn)流量。
3 研究區(qū)水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果分析
通過(guò)對(duì)20個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水質(zhì)進(jìn)行分析,結(jié)果如下。
3.1 磷酸鹽的測(cè)定結(jié)果
如圖1所示,可以得出以下幾方面。
。1)由圖a、b、c、d可以看出,磷酸鹽基本隨著泉眼-放牧干擾-濕地凈化的過(guò)程而呈現(xiàn)上升-下降的變化;說(shuō)明放牧在小范圍內(nèi)對(duì)磷酸鹽有一定影響,但經(jīng)過(guò)濕地對(duì)水的凈化作用而減少影響,也說(shuō)明放牧的干擾沒有超出環(huán)境承載能力;
。2)由圖e可以看出,采樣點(diǎn)14、15、16位于三個(gè)地下泉眼在地面形成的匯水區(qū),此處除泉水外還受到放牧等行為的干擾,因此此三個(gè)采樣點(diǎn)磷酸鹽相對(duì)較高,而通過(guò)與采樣點(diǎn)17、18比較可以看出,由此流出的水經(jīng)過(guò)濕地的凈化,磷酸鹽呈下降趨勢(shì),也說(shuō)明放牧的干擾沒有超出環(huán)境承載能力;
。3)由圖f可以看出,采樣點(diǎn)1、2、13、18、20磷酸鹽值差別不大,即榆林河源頭、榆林河項(xiàng)目區(qū)下游河段和項(xiàng)目區(qū)形成的徑流之間并無(wú)大的差異,而19號(hào)采樣點(diǎn)數(shù)值明顯偏高,即項(xiàng)目區(qū)圍欄外形成的徑流磷酸鹽值偏大。由此說(shuō)明項(xiàng)目區(qū)圍欄內(nèi)由于禁止放牧活動(dòng)能有效的保護(hù)濕地環(huán)境。
3.2 氨氮的測(cè)定結(jié)果
如圖2所示,可以得出以下幾方面。
。1)由圖a、b、c、d可以看出,氨氮基本隨著泉眼-放牧干擾-濕地凈化的過(guò)程而呈現(xiàn)上升-下降的變化;說(shuō)明放牧在小范圍內(nèi)對(duì)氨氮有一定影響,但經(jīng)過(guò)濕地對(duì)水的凈化作用而減少影響,也說(shuō)明放牧的干擾沒有超出環(huán)境承載能力;
。2)由圖e可以看出,采樣點(diǎn)14、15、16位于三個(gè)地下泉眼在地面形成的匯水區(qū),此處除泉水外還受到放牧等行為的干擾,因此此三個(gè)采樣點(diǎn)氨氮相對(duì)較高,僅達(dá)到國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),說(shuō)明屬于污染的初級(jí)階段。通過(guò)與采樣點(diǎn)17、18比較可以看出,由此流出的水經(jīng)過(guò)濕地的凈化,氨氮呈下降趨勢(shì),達(dá)到國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)也說(shuō)明放牧的干擾沒有超出環(huán)境承載能力;
(3)由圖f可以看出,采樣點(diǎn)1、2、13、18、20氨氮值差別不大,即榆林河源頭、榆林河項(xiàng)目區(qū)下游河段和項(xiàng)目區(qū)形成的徑流之間并無(wú)大的差異,均滿足地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn),而19號(hào)采樣點(diǎn)數(shù)值明顯偏高,即項(xiàng)目區(qū)圍欄外形成的徑流氨氮偏大,達(dá)到國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。由此說(shuō)明項(xiàng)目區(qū)圍欄內(nèi)由于禁止放牧活動(dòng)能有效的保護(hù)濕地環(huán)境。
3.3 COD的測(cè)定結(jié)果
如圖3所示,可以得出以下幾方面。
。1)由圖a、b、c、d可以看出,COD值除5、6號(hào)采樣點(diǎn)外均能滿足國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ類標(biāo)準(zhǔn);COD值基本隨著泉眼-放牧干擾-濕地凈化的過(guò)程而呈現(xiàn)上升-下降的變化;說(shuō)明放牧在小范圍內(nèi)對(duì)COD有一定影響,但經(jīng)過(guò)濕地對(duì)水的凈化作用而減少影響,也說(shuō)明放牧的干擾沒有超出環(huán)境承載能力;
。2)由圖e可以看出,采樣點(diǎn)14、15、16、17、18COD值相差不大,均遠(yuǎn)低于地表水國(guó)家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ類標(biāo)準(zhǔn),此處少量放牧活動(dòng)對(duì)水體COD影響較;
(3)由圖f可以看出,采樣點(diǎn)1、2、13、18、20COD值差別不大,即榆林河源頭、榆林河項(xiàng)目區(qū)下游河段和項(xiàng)目區(qū)形成的徑流之間并無(wú)大的差異,且均遠(yuǎn)低于地表水國(guó)家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ類標(biāo)準(zhǔn),而19號(hào)采樣點(diǎn)數(shù)值明顯偏高,即項(xiàng)目區(qū)圍欄外形成的徑流COD偏大。
由此說(shuō)明項(xiàng)目區(qū)圍欄內(nèi)由于禁止放牧活動(dòng)能有效的保護(hù)濕地環(huán)境。
4 研究區(qū)水文狀況調(diào)查
在項(xiàng)目區(qū)圍欄內(nèi)根據(jù)對(duì)項(xiàng)目區(qū)圍欄內(nèi)濕地產(chǎn)生的徑流進(jìn)行調(diào)查和測(cè)量,估算出產(chǎn)流量。
(1)由于此次調(diào)查在2009年6月,因此此次估算的項(xiàng)目區(qū)圍欄內(nèi)濕地形成的產(chǎn)流量為6月一次估算值。估算值為0.422m3/s。
。2)石包城鄉(xiāng)地下泉眼近年數(shù)量下降的原因主要是雨季洪水沖刷大量泥沙
本次還對(duì)項(xiàng)目區(qū)圍欄外附近的草場(chǎng)的產(chǎn)流量進(jìn)行的調(diào)查,調(diào)查結(jié)果顯示,沒有圍欄保護(hù)(禁止放牧)的草場(chǎng)基本沒有產(chǎn)流。因此可以看出,利用圍欄保護(hù),禁止放牧對(duì)濕地水文環(huán)境起到重要的保護(hù)作用。
5 結(jié)論及建議
5.1結(jié)論
通過(guò)本次對(duì)甘肅省肅北縣石包城鄉(xiāng)水源涵養(yǎng)地保護(hù)區(qū)圍欄內(nèi)水環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、取樣及實(shí)驗(yàn)分析,可以得出以下結(jié)論。
。1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出放牧活動(dòng)對(duì)水質(zhì)有影響,影響程度與放牧活動(dòng)的強(qiáng)度有關(guān);
(2)通過(guò)對(duì)圍欄內(nèi)與圍欄外的數(shù)據(jù)比較可以看出,受保護(hù)的濕地和自由放牧地區(qū)相比,水質(zhì)情況有較明顯的差異,圍欄內(nèi)泉眼水質(zhì)受到一些偷牧活動(dòng)的影響,但并未超過(guò)環(huán)境承載能力,因此水質(zhì)較好;而圍欄外沒有任何約束,因此放牧活動(dòng)已超出環(huán)境承載能力,草場(chǎng)退化,放牧活動(dòng)對(duì)水質(zhì)影響較大;
。3)通過(guò)對(duì)圍欄內(nèi)的水文調(diào)查可以看出,受保護(hù)的濕地和自由放牧地區(qū)相比,水文情況有較明顯的差異,圍欄內(nèi)泉眼水量受到洪水沖擊的影響,但在源頭建設(shè)簡(jiǎn)單的攔水壩后,目前基本沒有泉眼消失的情況,因受到放牧活動(dòng)影響較小,因此草場(chǎng)發(fā)育良好,具有較好涵養(yǎng)水源的功能,為榆林河的水量平衡做出重要貢獻(xiàn);而圍欄外沒有任何約束,因此放牧活動(dòng)已超出環(huán)境承載能力,草場(chǎng)退化,基本沒有涵養(yǎng)水份的功能。
5.2建議
。1)項(xiàng)目區(qū)圍欄內(nèi)受到保護(hù),水環(huán)境質(zhì)量較好,但由于現(xiàn)實(shí)原因管理困難,無(wú)法有效禁止放牧活動(dòng)發(fā)生,本次調(diào)查期間發(fā)現(xiàn),偷牧行為時(shí)有發(fā)生,因此建議如能更有效禁止放牧活動(dòng),將會(huì)有更好的效果;
。2)如能采取輪牧、圈牧等方式解決當(dāng)?shù)啬撩穹拍羻?wèn)題,擴(kuò)大項(xiàng)目區(qū)域范圍,應(yīng)該會(huì)有更好的示范和應(yīng)用意義;
(3)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民和牧民的關(guān)系也是項(xiàng)目繼續(xù)推廣需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一;
。4)如能每年定期監(jiān)測(cè)將對(duì)當(dāng)?shù)貪竦乇Wo(hù)研究提供更有效的支持。
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