新疆湿地资源分布规律及其特征研究

2017-06-15 18:14蔡新斌买尔燕古丽阿不都热合曼布早拉木吐尔逊江晓珩刘丽燕田润炜林宣龙
防护林科技 2017年5期
关键词:湖泊新疆面积

蔡新斌,买尔燕古丽·阿不都热合曼,2,布早拉木·吐尔逊,江晓珩,刘丽燕,田润炜,林宣龙

(1.新疆林业科学院森林生态研究所,新疆 乌鲁木齐830063;2.新疆林业科学院博士后工作站, 新疆 乌鲁木齐 830063)

新疆湿地资源分布规律及其特征研究

蔡新斌1,买尔燕古丽·阿不都热合曼1,2,布早拉木·吐尔逊1,江晓珩1,刘丽燕1,田润炜1,林宣龙1

(1.新疆林业科学院森林生态研究所,新疆 乌鲁木齐830063;2.新疆林业科学院博士后工作站, 新疆 乌鲁木齐 830063)

以新疆湿地资源为对象,利用3S技术,对新疆CBERS、SPOT5和LandsatTM遥感数据进行调查监测,并结合野外实地验证,调查研究新疆湿地资源面积、分布规律和野生动植物资源。结果表明:新疆湿地分布于15个行政区,划分为4大类17型,总面积为3 948 159.07 hm2;湿地维管束植物共有1 227种,隶属40目93科380属;湿地脊椎动物有234种,隶属于5纲25目47科。

湿地;面积;分布规律;生物资源

新疆维吾尔自治区位于中国的西北部,远离海洋,其典型的地貌格局表现为内陆盆地与高山相间分布,发源于高山地区的河流形成由高山向平原、盆地汇集的向心式水系。作为新疆生态系统的重要组成部分,湿地在产品提供、调节、支持和文化功能等方面发挥着巨大的作用。新疆湿地主要分布在江河源头地区、绿洲、河滩、内陆湖滨等生态环境敏感地带,一旦破坏则很难恢复。本文通过利用3S技术,对CBERS、SPOT5和LandsatTM遥感数据进行调查监测,并对湿地斑块进行现地验证,全面、系统的调查研究新疆湿地资源面积、分布规律和野生动植物资源,为湿地资源的保护、管理和合理利用提供统一完整、及时准确的基础资料和决策依据。

1 研究区域概况

新疆地处欧亚大陆腹心,地理位置介于73°41′—96°18′ E,34°22′—49°33′ N之间;地形地貌概括为“三山夹两盆”:北面是阿尔泰山,南面是昆仑山,天山横亘中部,把新疆分为南北两部分:南部是塔里木盆地,北部是准噶尔盆地;气候干燥少雨,全区年平均降水量约147 mm,属典型的温带大陆性干旱、半干旱气候区。新疆湿地分布较广,垂直分布从-154 m至山地4 800 m,天山南北、盆地、高山区均有湿地分布,形成了复杂多样的特殊地形地貌,具有明显的西北内陆干旱区特点,在我国湿地自然生态系统中具有典型性和独特性。

2 研究方法

2.1 调查方法

以CBERS-CCD、SPOT5和LandsatTM(获取时间为2007年-2009年)为主要数据源,应用遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)的技术手段,获得湿地斑块的湿地型、面积、分布、平均海拔、主要植被类型及其面积等基础信息,跟实地调查数据结合分析,对遥感数据进行核实和修正,解译精度能够达到90%以上。在ArcGIS平台上,建立空间数据的拓扑关系,完成新疆湿地数据库的建立,研究新疆湿地资源现状及其分布规律。

2.2 新疆湿地类型划分

以《湿地公约》为参考,结合中国湿地现状,通常将中国湿地分为浅海水域及海岸湿地、河流湿地、湖泊湿地、沼泽湿地、人工湿地五大类28型(陈克林,1995)。本文参照中国湿地的分类框架,利用CBERS-CCD、SPOT5和LandsatTM遥感数据,并与实地验证相结合,确定新疆湿地(不含水稻田)共有河流湿地、湖泊湿地和、沼泽湿地和人工湿地4大类17型(表1)。

2.3 新疆湿地资源调查结果检验

新疆维吾尔自治区和国家林业局两级形式,采用在室内和野外随机抽样方法,对新疆湿地资源调查结果进行检验。新疆维吾尔自治区野外检验工作量占全部工作量的5%以上,国家林业局野外检验工作量占全部工作量的1%以上,要求准确率达到85%以上。检验内容包括遥感数据的准确性,调查内容、方法和数据处理过程的规范性等,准确率达到95%以上。

3 结果与分析

3.1 新疆湿地类型及面积

新疆分布的各类湿地总面积为3 948 159.07 hm2,其中天然湿地面积为3 678 289.34 hm2,占湿地总面积的93.16%,河流湿地、湖泊湿地和沼泽湿地分别占30.81%、19.62%和42.74%,人工湿地面积26.99万 hm2,占6.84%。各湿地型中,草本沼泽面积最大,占21.88%,其次为永久性河流面积,占17.27%,面积最小的为水产养殖场,占0.23%(表1)。

表1 新疆湿地类型面积统计表

3.2 新疆不同流域湿地类型及面积

从表2可看出,新疆湿地涉及2个一级流域、12个二级流域、26个三级流域。一级流域为西北诸河、西南诸河区2个区域。

西北诸河区有11个二级流域、25个三级流域,涉及14个市(自治州、地区),湿地总面积为3 945 890.35 hm2,其中河流湿地占30.77%、湖泊湿地占19.63%、沼泽湿地占42.76%、人工湿地占6.84%。西南诸河区分布有1个二级流域、1个三级流域,涉及和田地区1个地级州,只有河流湿地,总面积为2 268.72 hm2(表2)。

表2 新疆不同流域湿地类及面积

3.3 新疆不同行政区湿地类型及面积

新疆湿地资源分布在15个行政区,湿地分布面积最大行政区的为巴音郭楞蒙古自治州,湿地面积1 374 298.29 hm2,占全疆湿地总面积的34.81%。面积最小的为自治区直辖县级行政单位(包括石河子市、五家渠市、图木舒克市),占0.27%(表3)。

表3 新疆不同行政区湿地类型及面积

3.4 新疆湿地生物资源

3.4.1 植物资源 新疆湿地蕨类植物统计按照秦仁昌系统,裸子植物统计按照郑万钧系统,被子植物统计按照恩格勒系统。据统计,新疆湿地维管束植物共有1 227种,隶属40目93科380属,约占全疆总种数的30.9%。其中蕨类植物22种,隶属10科11属,约占全疆蕨类植物总种数的40.0%;裸子植物9种,隶属3科6属,约占全疆裸子植物总种数的17.6%;被子植物1 196种,隶属35目80科363属(其中单子叶植物267种,隶属16科66属;双子叶植物929种,隶属64科297属)。按照生活型来划分,乔木仅有39种,占总种数的3.2%,主要集中在松科(Pinaceae)、柏科(Cupressaceae)、杨柳科(Salicaceae)、桦木科(Betulaceae)等。草本植物和灌木占绝对优势,共有1 188种,占总种数的96.8%。

新疆湿地植物中,国家Ⅱ级重点保护野生植物有雪白睡莲(Nymphaeacandida)、鳞瓣花(Frankeniapulverulenta)和漂浮慈姑(Sagittarianatans)3种。

3.4.2 动物资源 新疆湿地脊椎动物有234种,隶属于5纲25目47科。其中,鱼纲9目19科87种;两栖纲2目3科8种;爬行纲1目2科4种;鸟纲10目19科121种;哺乳纲3目4科14种。

在新疆湿地鸟类中,国家Ⅰ级保护鸟类3种, 分别是黑鹳(Ciconianigra)、黑颈鹤(Grusnigricollis)和遗鸥(Larusrelictus)。国家Ⅱ级保护鸟类15种,分别是大天鹅(Cygnuscygnus)、小天鹅(Cygnuscolumbianus)、疣鼻天鹅(Cygnusolor)、白琵鹭(Platalealeucorodia)、小苇鳽(Ixobrychusminutus)、角(Podicepsauritus)、赤颈(Podicepsgrisegena)、白鹈鹕(Pelecanusonocrotalus)、蓑羽鹤(Anthropoidesvirgo)、灰鹤(Grusgrus)、白额雁(Anseralbifrons)、长脚秧鸡(Crexcrex)、姬田鸡(Porzanaparva)、小鸥(Larusminutus)、黑浮鸥(Chlidoniasniger)。新疆Ⅰ级保护鸟类7种,黑喉潜鸟(Gaviaarctica)、苍鹭(Ardeacinerea)、大白鹭(Egrettaalba)、大麻鳽(Botaurusstellaris)、鸿雁(Ansercygnoides)、斑脸海番鸭(Melanittafusca)、白头硬尾鸭(Oxyuraleucocephala)。新疆Ⅱ级保护鸟类4种,翘鼻麻鸭(Tadornatadorna)、针尾鸭(Anasacuta)、赤膀鸭(Anasstrepera)、白眼潜鸭(Aythyanyroca)。另外湿地鸟类列入CITES(国际贸易公约)名录的有12种;鱼类中,国家Ⅰ级保护鱼类1种,新疆大头鱼(Aspiorhynchuslaticeps);哺乳类中,国家Ⅰ级保护哺乳类1种,河狸(Castoufiber)。国家Ⅱ级保护哺乳类1种,水獭(Lutralutra);两栖类中,新疆Ⅰ级保护两栖类1种,中亚北鲵(Ranodonsibiricus)。新疆Ⅱ级保护两栖类1种,阿勒泰林蛙(Ranaaltaica)。爬行类中,新疆Ⅱ级保护爬行类2种,游蛇(Natrixnatrix)、棋斑游蛇(Natrixtessellata)。

3.5 新疆湿地资源特点

3.5.1 湿地和湿地生物多样性孤岛性 新疆的湿地与沙漠绿洲密切相关,河流水系大多互不相通,湖泊相互隔离,呈岛状孤立分布于全疆各地的荒漠景观中,状似被海水隔离的海岛,湿地即是荒漠海洋的海岛,形成了干旱区特殊的岛屿生物学现象。

3.5.2 湿地生物多样性丰富 新疆生物区系比较复杂,动植物区系方面地处与蒙古戈壁成分、准噶尔-吐兰成分、中亚成分、欧洲-西伯利亚成分、阿尔泰-萨彦成分、青藏高原成分和古地中海成分交接。新疆湿地维管束植物有1 227种,脊椎动物有234种

3.5.3 类型多样,分布不均 新疆湿地类型包括河流湿地、湖泊湿地、沼泽湿地等自然湿地和人工湿地4类湿地,永久性河流、永久性湖泊、洪泛平原湿地等17个湿地型,全国34个湿地型中,17个湿地类型在新疆均有分布。

3.5.4 多变性 干旱区的湿地水资源补给季节性变化很大,多数河流依靠山地雪和降雨补给,只有在6—8月才能形成稳定的水源。近来受农业灌溉和补水减少的影响,一些水库湖泊被抽空,形成人为枯水期,如恰拉水库、阿克苏甫水库。在沙漠地带还常常出现河流改道、渗流、湖泊游移甚至消失。

3.5.5 富营养化严重 湿地植物聚集区,大部分湖泊、水库地处平原地区,湖面开阔底部平坦,深度多在1~5 m,光照充足,水中有机物含量丰富,水生浮游生物及水生植物繁衍很快,给湿地动物提供了丰富的饲料和良好的栖息地。但由于湖泊、水库富集了中上游的有机质,造成富营养化现象较为严重,矿化度升高,水质恶化,如塔里木河中下游地区、艾比湖、玛纳斯湖、巴里坤湖等,普遍存在富营养化现象。

3.5.6 矿化度高 干旱少雨的气候使得湿地蒸发量远远大于降水量,在径流补给不足时,水体的矿化度明显增高,而湖泊常位于盆地的中心地带,盐分无法排出,日积月累,湖中含盐量逐年增高,如艾丁湖、艾比湖、盐湖、巴里坤湖、鲸鱼湖、博斯腾湖等。

3.5.7 原生湿地的特征减弱或消失 干旱区人群生存的立足点必定是水域附近,近几十年的经济活动的影响,已使得很多湿地面目全非,其原因是:人类活动范围扩大,开发利用程度逐渐增强,人工植被引种和家养鱼类及家禽部分取代了土著种类,生物结构变化强烈。如在叶尔羌河流域,沿河的湿地多被开垦为农田,原有的湿地植被被人工种植的农作物取代。

3.5.8 天然湿地占主导地位,大部分湿地资源属于国有 新疆湿地土地权属基于两大类,一是土地所有权属于国有,二是集体所有。新疆98%湿地资源属于国有,2%湿地资源属集体所有。

4 结论与讨论

4.1 新疆湿地资源存在的问题

长期以来,由于人们对湿地重要性的认识还不够,随着各种农业生产、工业生产和人口的急剧增加,人们对湿地持续的开发和破坏,导致新疆天然湿地质量下降,水土污染日趋严重,生物多样性逐渐丧失,功能和效益整体有所下降。

(1)过度开发利用湿地

农用地开垦和城市开发占用天然湿地,直接减少了湿地面积。由于水资源时空分布不均匀,造成湿地利用在上游和下游地区存在严重的不平衡现象,上游湿地资源的过度开发利用或水利设施的建设,直接导致下游湿地质量下降和天然植被萎缩,如,塔里木河下游及台特玛湖[1]。

(2)湿地污染严重

工业污水和生活用水的大量排放,废气、废渣等污染物的无组织排放,不仅使湿地水质恶化,而且对湿地的生物多样性造成严重危害。据调查,新疆40% 以上的湿地遭到不同程度的污染,致使大量动植物失去了生存条件而濒临灭绝。

(3)水利工程对湿地的影响

水利工程人为地切断了湿地汛期洪水的补给,使湿地生物群落发生变化,湿地沼泽化进程加快,出现盐碱化甚至干涸的现象,如罗布泊湿地,由于多年无固定水源补给,原先的湖区已形成大片的盐碱地,地表寸草不生。

(4)自然因素的变化对湿地的影响

随着全球气候变暖,新疆许多地区持续高温、干旱,使巴里坤湖[2]、艾比湖[3]等永久性咸水湖面积萎缩,矿物质富集,形成大片内陆盐沼湿地。

4.2 解决措施

合理开发利用湿地资源,加强湿地生物资源的有效保护,推动湿地资源的科学管理和可持续利用,大力发展湿地生态旅游和新疆湿地公园建设是保护与管理湿地资源的重要措施。另外,选择具有广泛代表意义的典型湿地,如巴里坤湖、伊犁河湿地、博斯腾湖等,建立生物多样性保护与持续利用示范基地,既有保护较好的原生生态系统,也有不同演替系列的次生态系统和人工生态系统,实现新疆湿地的有效保护和湿地资源的可持续利用。

[1] 徐海量,宋郁东,陈亚宁.生态输水后塔里木河下游合理水位探讨[J].水土保持通报,2003,23(5):22-25

[2] 胡汝骥,姜逢清,王亚俊,等.论中国干旱区湖泊研究的重要意义[J].干旱区研究,2007,24(2):137-140

[3] 毋兆鹏,金海龙,王范霞.艾比湖退化湿地的生态恢复[J].水土保持学报,2012,26(3):211-215,221

Distribution Character of Wetland Resources in Xinjiang Uygur Autonomous Region

Cai Xinbin1, Maieryanguli · Abudureheman1, 2, Buzaolamu·Tuerxun1,Jiang Xiaoheng1, Liu Liyan1,Tian Runwei1,Lin Xuanlong1

(1. Institute of Forest Ecology, Xinjiang Academy of Forestry, Urumqi 830063, China;2. Postdoctoral Workstation, Xinjiang Academy of Forestry, Urumqi 830063, China)

The distribution area, distribution and wild animal and plant resources of wetland in Xinjiang were investigated in detail. Using 3S technology, CBERS-CCD, SPOT5, and Landsat TM remote sensing data, which were verified in the field. The results showed that, the wetlands were distributed 15 district, divided into 4 classes, 17 types, total areas is 3 948 159.07hm2. There are 1 227 species of vascular plants, belonging to 93 families 380 genera and 40 families, 234 species of Vertebrates, belonging to 5 classes, 25 orders and 47 families.

wetland; area;distribution; animal and plant resources

1005-5215(2017)05-0051-05

2017-03-20

新疆第二次湿地资源调查课题(xjlk2011008);新疆湿地生态系统服务功能监测评估与示范课题(xjlk2013009);新疆林业生态系统服务功能监测与评价课题(xjlk2013001)

蔡新斌(1976-),男,硕士,从事湿地资源调查、监测与研究.

X37

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.05.018

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