（水利工程专业论文）山东省湿地演变与生态修复规划研究.pdf

l o 末大学i 程硕士学位论文 摘 本文基于湿地生态安全的角度出发， 要 从介绍国际湿地的基本概念入手，对我国 及山东湿地概况做了叙述，详细介绍了湿地的生态作用与人工湿地的实践。总结归 纳了山东省湖泊湿地演变的原因及现状特点，深入剖析了湿地安全存在的主要问题 及对环境的带来的不良影响。根据湿地面临的威胁与湿地保护存在的问题，提出了 湿地保护与修复的目标与规划，并就湿地修复的社会、生态与经济效益进行了分析， 提出了湿地保护应遵循的原则及需进一步采取的对策和措施。文中还就水利工程的 建设与运行管理对湿地生态的影响进行了探讨，提出了水利工程对社会及湿地生态 影响的价值与风险转移理论。 本文分析了湿地面临的诸如盲目开发、重用轻养、水资源不合理利用、污染、 淤积等方面威胁，及湿地功能不断下降的成因。湖泊水域的减少加剧了水质污染， 对生态多样性造成重大危害，并带来小气候的恶化。库塘湿地的增加，在防治旱 涝灾害的同时，也导致了河流湿地的萎缩，给人类生产生活造成不利影响。 本文特别指出，健康的湿地生态系统，是国家生态安全体系的重要组成部分， 对经济社会发展发挥着越来越大的作用，但目前湿地保护面临着经济发展的巨大压 力，是生态建设中十分突出的薄弱环节，影响湿地安全的一些基本问题亟待解决。 本文指出，湿地保护与修复是一项重要的公益性和基础性生态工程，将产生巨大 的生态效益、社会效益和经济效益。湿地保护是一项新兴事业，涉及多部门、多学科。 湿地保护与修复，应遵循综合考虑、保护与恢复相结合、分区实施、全面保护与 突出重点相结合、保护与可持续发展相结合的原则。湿地资源保护管理和恢复任务 十分艰巨，当前要着重抓好宣传、规划、建章立制、协调行动并积极开展湿地的科 学研究。 本文还重点探讨了新时期水利建设与发展必须充分体现经济社会与自然生态 协调互动的功能。水库调度运用要优先保证下游生态用水。应禁止在湿地中引排水 和在湿地上游河流上修建水库工程。水利工程的修建与改扩建、加固等必须考虑 对湿地等生态的影响。 关键词：湿地演变修复规划 由东大学i 程硕士学位论文 a b s t r a c t i 嗵s e a r c hf o r t h ee v o l v e m e n ta n dr e p a i rp r o g r a m m i n go ft h e w e t l a n d t h i st h e s i sc o m m e n c e sf r o mt h eb a s i cc o n c e p to ft h ew e t l a n d ，d e t a il e dt o i n t r o d u c e de c o s y s t e mf u n c t i o no ft h ew e t l a n d o nt h eb a s i so fi n t r o d u c i n g t h ee v e i v e m e n ta n dp r e s e n tc o n d i t i o no ft h ew e t l a n d ，a n a l y z e dt h es a f ek e y p r o b l e mi ni n f l u e n c et h ew e t l a n da n dt h eb a di n f l u e n c ef o re n v i r o n m e n t a l ， p u tf o r w a r dt h ep r o t e c t i o na n dr e p a i r i n gp r o g r a m m i n gf o r t h ew e t l a n d ， a n a l y s i st h ep r i n c i p l eo ff o l l o w i n gw i t hm e a s u r ef o rt h ew e t l a n d c o m b i n ew i t hf o r e s t ，o c e a nt oc a l lt h ew o r l dt h r e eg r e a t e s te c o s y s t e m s s y s t e mw e t l a n d h e a l t h yw e t l yt h ee c o s y s t e ms y s t e mi st h ei m p o r t a n c eo ft h e s a f es y s t e mi nn a t i o n a le c o s y s t e mt oc o n s t i t u t et h ep a r t ，d e v e l o p i n gm o r e a n dm o r ef u n c t i o ni ne c o n o m i cs o c i e t yd e v e l o p m e n t t h ep r o t e c t i o no fw e t l y i ss t i l lav e r yo u t s t a n d i n ga n dw e a k1 i n ko ft h ee c o s y s t e md e v e i o p m e n t si n s i d e t h ep r e s s u r eo fb i g n e s st h a ti tf a c et h ee c o n o m yt h ed e v e l o p m e n t s o m eb a s i c p r o b l e mf o ri n f l u e n c et h ew e t l yp r o t e c t i o nm a n a g e si sn o ty e tg e ts o l u t i o n t h ew e t l a n df a c e st h et h r e a to fb l i n d n e s sd e v e l o p m e n t ，h e a v yu s ea n d1 i g h t k e e p i n g ，n o tr e a s o n a b l ee x p l o i t a t i o ni nr e s o u r c e si nw a t e r ，p o l l u t e ，s i i t u pt h ee t c t h ef u n c t i o no ft h ew e t l yd e s c e n d sc o n t i n u o u s l y t h ed e c r e a s e o ft h el a k ew a t e rt u r n e dw o r s et h ef l u i dm a t t e rc o n t a m i n a t i v e ，r e s u l ti nt h e i m p o r t a n tb a n et oe c o s y s t e mv a r i e t y ，a n db r i n gt h ep a r t i a lc l i m a t i c d e p r a v a t i o n r e s e r v o i rw e t l yo fi n c r e m e n tc u r ed i s a s t r o u s ，a tt h es a m et i m e a l s oc a u s e dr i v e ra t r o p h i e dw e t l y ，p r o d u c em a n k i n dt h e1 i f er e s u l ti nt h e d i s a d v a n t a g e o u si n f l u e n c e t h ep r o t e c t i o ni sad e m a n dt os u p p o r tt h ee c o s y s t e me q u i l i b r i u m ，r e a l i z e s s o c i a le c o n o m yc a nk e e po nt h ed e v e l o p m e n tw e t l a n d f o rp r o t e c t i o nw i t h r e c o v e rw e t l a n df u n c t i o n ，a se a r l ya s1 9 9 6 ，i n t e r n a t i o n a lc o n v e n t i o nw e t l a n d c o m m i t r e es e t t l ef o rw o r l do nf e b r u a r y2a n n u a l l yd a yw e t l a n d t h eo u r c o u n t r yt r i e sh a r df o rt op a s se n g i n e e r i n gm e a s u r ep r o t e c t i o nw i t hr e c o v e r w e t l a n de c o s y s t e ms y s t e m , i n c r e a s e sc o m p l e t e l yw e t l a n dp r o t e c t i o nm a n a g e m e n t 1 e v e l ，c o m b i n e dt oa d o p tt h ei m p o r t a n tm e a s u r ee n h a n c e st ow e t l a n do f p r o t e c t i o nw i t hr e c o v e r p r o t e c t i o n sw o r kl a u n c h e sc o m p l e t e l y w e t l a n dp r o t e c t i o nw i t hr e p a i ri sa ni m p o r t a n ta n dp u b l i c - s p i r i t e dw i t h t h ef o u n d a t i o ne c o s y s t e md e v e l o p m e n t se n g i n e e r i n g ，w i i ip r o d u c et h ee n o r m o u s e c o s y s t e mp e r f o r m a n c e s o c i a lp e r f o r m a n c ew it ht h ee c o n o m i cp e r f o r m a n c e i n2 1c e n t u r i e s t h er e s e r v o i ra d j u s t sa na p p l i c a t i o nw a n t st oh a v et h e i n i t i a t i v et h ea s s u r a n c ed o w n s t r e a me c o s y s t e mu s e st h ew a t e r s h o u l df o r b i d t of i xt os e tu pt h er e s e r v o i re n g i n e e r i n gi nl e a d i n gt h ec a t c h m e n tw e t l a n d a n di n s i d ew i t ha tw e t l a n du p p e rs t r e a mr i v e r k e y w o r d s ：w e t l a n d e v o l v e m e n t r e p a i rp r o g r a m m i n g 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进 行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何 其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人 承担。 论文作者签名：塑蒸王 日瓤。埘f 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论 文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：塑差工导师签名： 由苯大学i 程硕士学位论文 引言 湿地( w e t l a n d ) 是地球上生物多样性丰富和生产力较高的生态系统，是人类 生存的宝贵资源，是野生动植物的栖息地。湿地与森林、海洋一起并列为地球三 大生态系统，它在抵御洪水、调节径流、控制污染、调节气候、维护自然生态平 衡等方面，具有不可替代的作用，被称为“生命的摇篮”、“地球之肾”。国际 上熟温魄镪定义是：不闯其为天然或入i 长久或警对性的沼泽、湿踉、泥炭她 或水域地带带有或静止或漉动、或为淡水、半或水体者包括低潮时不超过6 术彪水城所有的湿地都有一个共同特点，就是至少偶尔被水覆盖或充满了水。 湿地科学原是地理科学的一个主要部分，现已演化为地理科学与环境科学、水 文科学、水利学、生态科学和资源科学等多学科交叉形成的边缘学科。湿地科学是 研究湿地形成、发育、演化、生态过程、功能及其机制和保护与利用的科学。湿地 科学研究受到越来越多的关注，已成为当今世界所关注的重点学科与研究领域。湿 地是保障国家生态安全的重要内容，关系到民族的长远利益。为实现湿地资源的可 持续利用，必须认真研究、科学制定并实施湿地保护与合理利用的基本战略及其行 动目标。m 中国对湿地的认识可以上溯至商周时期。建国以来，我国对湿地资源进行了各 种形式的开发利用，对国民经济的发展起到重要的推动作用，但由于受当时认识水 平的限制，我国对湿地资源的开发在一开始就存在许多不尽合理的地方，进入7 0 年 代以后，不合理开发利用湿地资源所导致的环境问题逐渐显现出来，并在局部地区 造成严重的恶果。湿地破坏与退化带来的环境功能丧失和生态问题触目惊心，客观 上为湿地科学发展提供了机遇和动力。湿地科学研究已成为国际学术界与各国政府 乃至公众关注的热点与焦点。湿地研究正处在一个前所未有的蓬勃发展时期，很多 方面取得令人瞩目的进展，学科理论体系建设正在逐步完善，湿地科学已成为2 1 世 纪的重点学科和研究领域。 近年来，湿地研究内容增多，领域扩大，几乎涵盖了湿地科学研究各主要领域 的主要方面，填补了一些空白。研究工作主要集中在湿地定义概念，湿地分类、形 成、发育、演化，湿地生态系统的生态过程、结构与功能，湿地生物多样性，湿地 区古环境演变，人工湿地构建的理论与技术，退化湿地生态恢复与重建，湿地温室 山东大学i 程硕士学位论文 气体与全球环境变化，湿地健康与湿地评价，湿地开发、保护与管理，湿地教育、 法规与政策及湿地资源、环境可持续发展研究。 国际湿地的研究方向和熟点主要集中在：湿地保护与管理、湿地形成、发育与 演化、湿地生态系统的生态过程、湿地生物多样性保护、湿地退化机制、退化湿地 恢复与重建和人工湿地构建、湿地评价、湿地监测理论和技术研究等方面。嘲 加强湿地的环境研究，为湿地资源的合理开发与持续利用提供科学依据，是一项 重要而又紧迫的工作。有关湿地保护方面的研究得到蓬勃发展，预计今后湿地科学研 究的重点主要集中在以下几个方面：湿地的环境效益研究、人类活动影响下湿地环 境的变化规律及对策研究、被破坏湿地的恢复技术研究、湿地的保护与合理利用模 式研究、湿地监测理论和技术研究等。 就山东省而言，门类齐全、面积广阔的湿地，造就了良好的生态，但近几十 年来，随着人类对土地资源需要的增长，以及水土流失、干旱等自然灾害的作用， 使湿地保护形势日益严峻。与上世纪5 0 年代相比，湖泊、河流湿地面积逐年缩小。 由于地质变动、淤积和围垦造田等因素，历史上的北五湖基本消失，其它淡水湖 泊面积骤减。近几十年来，湿地受到越来越严重的污染。工业废水、围湖养殖、 海岸滩涂养殖，导致湖泊、河流、浅海污染和海水富营养化，严重危及到动植物 和人类的生存。我省各地修建了大量的水库、塘坝，这些库塘湿地为防止早涝灾 害起到了巨大的作用，但对流域的生态环境也产生了巨大影响。o ” 自然湿地的逐年减少，湿地生态的破坏，除自然灾害及地质变动因素外，主 要是人为开发台田、养殖、过量拦蓄引用水资源、污水处理不彻底等原因造成的。 人们把适于生产高价值的芦苇和提供多种服务功能的湿地垦为它用，却忽视了湿 地破坏给子孙后代带来的危害，把相对稀缺的资源用于低收益、不能持续的用途， 既降低了生产价值、损耗了湿地的环境价值，又减弱了在抵御洪水、调节径流、蓄 洪防旱、控制污染、调节气候等方面的生态、社会功能。同时，水污染的加剧， 给湿地生物生存、群众健康造成很大威胁，已成为制约社会、经济发展的重要因 素。如果对这些行为不加制止，我省湿地将受到严重威胁，并直接危及生态环境 与经济发展。随着人类对持续发展社会的认识，人类越来越意识到保护环境的重 要性，在水利工程的运用中，已经开始考虑环境与生态用水，在水利工程建设项 目的评价中也越来越多的重视水利工程对环境保护的影响。在湿地方面的研究也 由原来的以研究和保护湿地生物为主转变为研究湿地水环境为主。在水污染、湿 山东大学i 程硕士学位论文 地破坏已严重影响到人类社会经济发展与人民生产、生活的今天，开展湿地修复 研究工作是一项紧迫的任务。政府应加强湿地保护方面的立法，取缔围湖造田等 行为，水资源利用与规划充分考虑环境与湿地用水，避免人为缩小湖区面积。1 本文研究内容正是基于水与湿地生态安全的角度出发，对我国及山东湿地概况 做了叙述，详细介绍湿地的生态作用与人工湿地的实践。全面分析山东省湖泊湿地 演变的原因及现状特点，对影响湿地安全的主要问题及对环境带来的不良影响做了 详细论述。提出了湿地保护与修复的规划，分析了湿地修复的效益，并就湿地保护 应遵循的原则和措施进行了分析。文中还就水利工程的建设与运行管理对湿地生态 的影响进行了专门探讨，分析了水利工程建设运行中应注意的问题。 出表大学i 程硕士学位论文 1 湿地概况 1 1 中国湿地概况 根据r a m s a r ( 拉姆萨尔) 公约，湿地可划分为海岸、河口湾、河流、湖泊、沼 泽5 大类型。 中国湿地可分为8 个主要区域，即：东北湿地，长江中下游湿地，杭州湾北滨 海湿地，杭州湾以南沿海湿地，云贵高原湿地，蒙新干旱、半干旱湿地和青藏高原 高寒湿地。 中国湿地的主要类型包括沼泽湿地，湖泊湿地、河流湿地、河口湿地、海岸滩 涂、浅海水域、水库，池塘、稻田等自然湿地和人工湿地。据最新统计显示，中国 湿地自然保护区的数量拥有6 0 处，总面积达1 6 0 0 多万公顷。中国是世界上湿地生 物多样性最丰富的国家之一，共拥有湿地面积6 5 9 0 多万公顷( 其中还不包括江河、 池塘等) ，约占世界湿地面积的10 9 6 ，居亚洲第一位，世界第四位。其中天然湿地约 为2 5 9 4 万公顷，包括沼泽约1 1 9 7 万公顷，天然湖泊约9 1 0 万公顷，潮间带滩涂约 2 1 7 万公顷，浅海水域2 7 0 万公顷；人工湿地约4 0 0 0 万公顷，包括水库水面约2 0 0 万公顷，稻田约3 8 0 0 万公顷。f l 前，青海湖的鸟岛、湖南省洞庭湖和香港米浦等7 处湿地已被列入“国际重要湿地名录”。中国湿地特点类型多、绝对数量大、分布广、 区域差异显著、生物多样性丰富。按照湿地公约对湿地类型的划分，3 l 类天然湿地 和9 类人工湿地在中国均有分布。 在中国境内，从寒温带到热带、从沿海到内陆、从平原到高原山区都有湿地分 布，而且还表现为一个地区内有多种湿地类型和一种湿地类型分布于多个地区的特 点，构成了丰富多样的组合类型。 中国东部地区河流湿地多，东北部地区沼泽湿地多，而西部干旱地区湿地明显 偏少；长江中下游地区和青藏高原湖泊湿地多，青藏高原和西北部干旱地区又多为 咸水湖和盐湖：海南岛到福建北部的沿海地区分布着独特的红树林和亚热带和热带 地区人工湿地。青藏高原具有世界海拔最高的大面积高原沼泽和湖群，形成了独特 的生态环境。m 中国的湿地生境类型众多，其间生长着多种多样的生物物种，不仅物种数量多， 而且有很多是中国所特有，具有重大的科研价值和经济价值。据初步统计，中国湿 地植被约有1 0 1 科，其中维管束植物约有9 4 科，中国湿地的高等植物中属濒危种类 山东大学i 程硕士学位论文 的有1 0 0 多种。中国海岸带湿地生物种类约有8 2 0 0 种，其中植物5 0 0 0 种，动物3 2 0 0 种。中国的内陆湿地高等植物约1 5 4 8 种、高等动物1 5 0 0 多种。中国有淡水鱼类7 7 0 多种或亚种，其中包括许多洄游鱼类，它们借助湿地系统提供的特殊环境产卵繁殖。 中国湿地的鸟类种类繁多，在亚洲5 7 种濒危鸟类中，中国湿地内就有3 1 种，占5 4 ；全世界雁鸭类有1 6 6 种，中国湿地就有5 0 种，占3 0 ；全世界鹤类有1 5 种，中 国仅记录到的就有9 种；此外，还有许多是属于跨国迁徙的鸟类。在中国湿地中， 有的是世界某些鸟类惟一的越冬地或迁徙的必经之地，如：在鄱阳湖越冬的白鹤占 世界总数的9 5 以上。 i 2 山东省湿地概况 山东湿地广阔，自然条件复杂，生态系统多种多样。2 0 0 5 年4 月2 1 日山东省 利用遥感技术首次查清了全省湿地总面积为1 7 1 2 2 平方公里，占全省陆地总面积 的7 5 8 。基本特征是自然湿地迅速减少，人工湿地面积增加，黄河三角洲湿地 成为自然湿地的“新秀”山东省湿地资源分为近海及海岸带、湖泊、河流、沼泽 湿地4 大类1 7 种亚类，总面积为1 7 1 2 2 平方公里。其中近海及海岸湿地面积为 9 9 4 1 平方公里，占全省湿地资源面积的5 8 ，在国内占有重要地位。其次是以黄 河为代表的河流湿地和以南四湖为代表的湖泊湿地，面积分别为2 8 6 7 平方公里、 1 4 3 5 平方公里。 与二十世纪五十年代相比，目前我省湿地现状发生如下变化：一是湖泊、河 流湿地面积逐年缩小。由于淤积和围垦造田等因素，北五湖基本消失，在其基础 上建设的东平湖水域面积缩小了1 6 7 ；南四湖缩小了2 6 4 5 ，白云湖缩小了 9 2 。二是人工湿地面积增加。上世纪五十年代前没有库塘湿地，其后修建水库 形成的库塘湿地1 9 9 个，合计湿地面积为1 1 8 7 平方公里；稻田、鱼塘、虾池等人 工湿地也大量增加；煤田塌陷湿地2 7 8 平方公里。三是湿地受到较严重的污染。 工业废水、围湖养殖、海岸滩涂养殖，导致湖泊、河流、浅海污染和海水富营养 化，严重危及到动植物和人类的生存。目前，沿海滩涂湿地面积为4 6 9 3 平方公里， 盐田和虾田面积就达到2 7 1 4 平方公里，占到滩涂湿地面积的5 7 8 。近海污染对 海产养殖将带来不利影响。四是黄河三角洲新造湿地大大改善了我省自然湿地状 况。” 山东省湿地资源的演化，对生态的影响有喜有忧例如湖泊水域的减少加剧 了水质污染，对生态多样性造成重大危害，并带来小气候的恶化。库塘湿地的增 山东大学i 程硕士学位论文 加，在防治旱涝灾害的同时，也导致了河流湿地的萎缩，等等。政府有关部门和 社会各界，应采取科学有效的措施，对我省湿地的保护、开发和利用进行科学规 划，加强地方立法，防止湿地环境继续恶化，提高湿地质量，最大限度地保护湿地 生态系统自然性、完整性，对于维护生物多样性，改善生态平衡、确保人与自然和 谐相处和实现社会经济的可持续发展具有重要意义。 6 山畚大学i 程硬士学位论文 2 湿地的作用与人工湿地实践 2 1 湿地在生态环境与经济发展中的作用 地球上有三大生态系统，即森林、海洋、湿地。湿地是全球价值最高的生态系 统，是人类最重要的环境资源之一。一公顷湿地生态系统每年创造的价值高达1 4 万美元，是热带雨林的7 倍，是农田生态系统的1 6 0 倍。湿地是淡水循环的重要 组成部分，发挥着天然蓄水库的功能，人类1 0 0 的饮水来自湿地，8 0 的人居住在 湿地或以湿地产物为生，6 0 的城镇在湿地。维持淡水湿地的健康就意味着保护淡 水及其水源地。国际重要湿地公约常委会曾提出“没有湿地就没有水”的口号， 提醒人们在关注淡水问题的同时也要关注湿地。 湿地是生态环境的优化器，它能调剂水文、防风、固沙、调节气候、制造氧气， 防止水土流失。森林是“自然之肺”，湿地是“自然之肾”。湿地之所以被誉为“t l 然之肾”，是因为它是地球上具有多种功能的独特生态系统，它包括湖泊，沼泽以 及部分海水等多种形式。大面积的湿地，通过蒸腾作用能够产生大量水蒸气，不仅 可以提高周围地区空气湿度，减少土壤水分丧失，还可诱发降雨。增加地表和地下 水资源。湿地有助于调节区域小气候，优化自然环境，对减少风沙干旱等自然灾害 十分有利。湿地还可以通过水生植物的作用，以及化学、生物过程，吸收、固定、 转化土壤和水中营养物质含量，降解有毒和污染物质，净化水体，消减环境污染的 重要作用。”1 湿地是重要的物种资源库我国湿地分布于高原、平川、丘陵、海涂多种地 域，跨越寒、温、热多种气候带，生境类型多样，生物资源十分丰富。据初步调查统 计，全国内陆湿地已知的高等植物有1 5 4 8 种，高等动物有1 5 0 0 种：海岸湿地生物物 种约有8 2 0 0 种，其中植物5 0 0 0 种、动物3 2 0 0 种。在湿地物种中。淡水鱼类有7 7 0 多种，鸟类3 0 0 余种。特别是鸟类在我国和世界都占有重要地位。据资料反映。湿 地鸟的种类约占全国的三分之一，其中有不少珍稀种。世界1 6 6 种雁鸭中，我国有 5 0 种：世界1 5 种鹤类，我国有9 种，在鄱阳湖越冬的白鹤，占世界总数的9 5 。亚洲 5 7 种濒危鸟类中，我国湿地内就有3 1 种。这些物种不仅具有重要的经济价值。还 具有重要的生态价值和科学研究价值。渊 湿地还是重要的物产和能源基地。广阔多样的湿地，蓄藏有丰富的淡水、动植 物、矿产及能源等自然资源，可以为社会生产提供水产、禽蛋、莲藕等多种食品， 7 山东大学i 程殒士学位论文 以及工业原材料、矿产品等。湿地水能资源丰富，可以发展水电、水运，增加电力 和交能运输能力。许多湿地自然环境独特，风光秀丽，也不乏人文景观，是人们旅 游、度假、疗养的理想佳地，发展旅游业大有可为。此外，湿地还是进行科学研究， 教学实习、科普宣传的重要场所。门类齐全、面积广阔的湿地，造就了我省良好 的生态，使我省成为最适宜人类生存的地区之一。“湿地旅游”也成了旅行社对 外促销的新“由头”。2 0 0 4 中国( 济南) 国际旅交会期间，济南市许多旅行社打出 了“湿地旅游”的招牌。 2 1 2 山东省库塘湿地的作用 建国后，为满足防洪，灌溉的需要，山东人民发扬敢叫日月换新天的壮志， 战天斗地，大搞水利基本建设，整治河道、修建水库，截止2 0 0 5 年底，共建成山 区、丘陵水库5 1 5 8 座和众多的平原引黄水库。这些水库遍布于省内的沂河、小清 河、沭河、潍河、大汶河、大沽河、五龙河，大沽夹河、泗河、胶莱河、弥河等 水系。大中型水库控制流域面积2 8 万平方公里，占山丘区面积的3 8 ，总库容 1 2 4 1 5 亿立米：兴利库容6 1 9 9 亿立米：调洪库容6 7 3 9 亿立米；死库容4 5 3 亿立 米：有效灌溉面积7 6 5 4 9 万亩：养鱼水面7 9 1 万亩。4 9 7 4 座小型水库集水总面积 1 9 6 万平方公里，总库容2 9 5 4 3 2 亿方，灌溉面积1 5 3 0 万亩。数量众多的人工 库塘在防洪抗旱、城乡供水、涵养水源、水土保持、水产养殖等方面，发挥了巨 大的经济、社会和生态效益，大大促进了社会经济的发展。按现行价格估算，从 1 9 4 9 年到2 0 0 5 年的5 6 年问，全省水库防洪减灾效益达1 4 5 0 亿元。 除库塘湿地外，南四湖是我省最大的淡水湖泊湿地，也是全国十大淡水湖泊 之一南四湖系微山湖、昭阳湖、独山湖、南阳湖四个贯通湖泊的总称。最大蓄 水面积1 2 6 4 万公倾，占山东省淡水总面积的4 7 ，防洪库容4 7 3 l 亿m 3 ，兴利水 位库容1 7 0 2 亿一，湖内蓄水惠及周边1 4 个县( 市、区) ，他们通过适当地使用地表 水或地下水，来满足生产、生活用水的需求。在减少径流、蓄洪防旱等方面十分必 要南四湖作为南水北调的重要调蓄湖，还担负着水源保护、水质净化、质量监测 等作用。 2 1 3 黄河河道湿地和黄河三角洲湿地的作用 黄河下游河道湿地和黄河三角洲湿地作为湿地的一种特殊类型，对黄河下游 及其沿岸的生态系统具有特殊的功能与生态价值，同时具有一定的经济价值与社 山东大学i 程硕士学位论文 会价值。主要表现在： 一方面可以蓄水滞洪和调节气候。湿地含有大量持水性良好的泥炭土和植物 及质地黏重的不透水层，使其具有巨大的蓄水能力它能在短时间内蓄积洪水， 然后用较长的时间将水排出，可有效消减洪峰、缓解防洪压力。目前确保黄河下 游防洪安全仍是治黄的首要任务，而黄河下游滩区则是滞洪沉沙的重要场所。此 外，大洪水时可利用漫滩的机会进行淤滩刷槽，这不但能提高河槽过流能力，而 且能稳定河势，护滩保村，有利引水，从而最终达到滞洪的目的。另外，河道湿 地还能对黄河两岸的气候起到一定的调节作用。黄河下游的东平湖是确保黄河下 游防洪安全的重要工程，是处理山东黄河大洪水的一张“王牌”。为防御大洪水， 东平湖周围建有众多的堤、坝、闸等防洪工程，其中堤防1 2 7 公里，大型进、出 湖闸8 座，设计分泄洪能力1 2 i 0 0 立方米每秒。 其次黄河湿地是良好的珍稀动物栖息地，适于各类生物如甲壳类、鱼类、两 栖类、爬行类及植物在这里繁衍，当然也特别适于珍稀鸟类的生栖。黄河下游地 处暖温带，是亚洲候鸟迁徙的中线，每年都会有大量水禽在此越冬停歇。 三可以净化水体。近2 0 年来，随着社会经济的快速发展，黄河流域废污水产 生量与日俱增，加上流域来水持续偏枯，水污染形势严峻，已影响到人类的健康， 制约了区域经济社会的发展。河道湿地对水体的净化功能可在一定程度上减缓黄 河下游的水污染状况。 四具有景观与旅游作用。湿地具有自然观光、旅游、娱乐等方面的功能。黄 河下游河道湿地是沿黄自然景观的重要组成部分，已被开辟为黄河旅游风景区， 便于人们观光旅游、休闲娱乐。 五黄河下游河道湿地是黄河河流生态系统的重要组成部分。黄河河流生态系 统包括河道内湿地及黄河口淡水湿地。黄委提出的“维持黄河健康生命”的治黄 新理念，是新时期治黄的重要指导思想，也是人与自然和谐相处的必然要求。黄 河下游河道湿地的健康发育将会对黄河健康生命的维持起积极的作用。 六黄河河道湿地的存在有利于沿黄两岸生态环境的改善。黄河河道湿地的存 在能在一定程度上减轻河流渠化对沿岸生态系统的损害，有利于沿黄两岸生态环 境的改善黄河下游标准化堤防建设在某种程度上阻断了黄河地表水及地下水与 沿岸生态系统的联系，对周边生态系统产生了较大的不利影响。汹1 9 山东大学i 程硕士学位论文 2 2 人工湿地的实践 一 近十年来，世界上的人工湿地发展迅速，它与塘系统一道不仅成为中小城镇 的主要污水处理设施，而且也成为雨水处理的主要设施，以及工业废水重要的处 理技术。人工湿地为工程筑造的湿地，筑有围堤，为保证污水有良好的水力流态 和较大体积的利用率，采用适宜的形状和尺寸，及进水、出水和布水系统。其中 种植生长芦苇等沼生植物。人工湿地运行简单，处理效果良好，不仅能去除c o d 、 b o o 等有机物，而且能除磷脱氮和去除重金属等，因此近年来发展迅速。人工湿 地也成为许多种工业废水的有效处理方法。英国已建成了处理能力为3 0 0 0 m 3 d ， 占地面积为5 h m 2 的芦苇湿地，用于处理化工废水。德国一养猪厂用芦苇床人工湿 地，处理高浓度养猪废水。“”叫”1 我省的寿光、胶南、胶州和荣成等处的大面积天然湿地或半人工湿地，在处 理城市污水或工业废水中，表现出明显的净化效果。这些自然的或半人工的湿地 处理系统，与国外人工湿地相比是原始的，通过借鉴和学习国外的先进和成功的 经验，许多城市可建成处理生活污水和工业废水的比较完善的人工湿地处理系统。 东营市污水净化与回收再用生态处理系统的设计，就是采取了：原生污水一预处理 一高效厌氧塘一曝气塘一曝气养鱼塘一养鱼塘一藕塘一苇塘( 人工湿地) 一出水至农用水 库或河道，这样一个处理流程。污水中的有机物和营养物通过食物链的物质转移 和能量转化，实现了污水的净化和资源化。日污水处理量达1 0 万吨，相当于一座 小( 2 ) 水库，为缓解当地的水资源短缺问题起了重要作用。“” l o 山东大学i 程硕士学位论文 3 山东省湿地演变状况及现状特点 如前所述，山东省湿地资源主要分为近海及海岸带、湖泊、河流，沼泽湿地 4 大类。其中以黄河为代表的河流湿地和以南四湖为代表的湖泊湿地是我省主要 的淡水湿地。与二十世纪五十年代相比，目前我省湿地现状发生如下变化：一是 湖泊、河流湿地面积逐年缩小由于淤积和围垦造田等因素，北五湖基本消失， 在其基础上建设的东平湖水域面积缩小了1 6 7 ；南四湖缩小了2 6 4 5 ，白云 湖缩小了9 2 。二是人工湿地面积增加。上世纪五十年代前没有库塘湿地，其后 修建水库形成的库塘湿地1 9 9 个，合计湿地面积为1 1 8 7 平方公里；稻田、鱼塘、 虾池等人工湿地也大量增加；煤田塌陷湿地2 7 8 平方公里。库塘湿地的增加，在 防治早涝灾害的同时，也导致了河流湿地的萎缩。三是黄河三角洲新造湿地大大 改善了自然湿地状况。四是沿海滩涂湿地和大部分淡水湿地水污染加剧，已成为 威胁湿地生态安全的主要因素之一。“1 研究湿地演变、消亡、变化的过程，对湿地保护规划和保护措施的制定，有 着重要意义。就我省主要淡水湿地的演变消亡过程及现状研究如下。 3 1 湖泊湿地的历史演变、消亡过程 我省的淡水湿地，除河流湿地和人工库塘湿地以外，主要包括黄河流域的东 平湖湿地、小清河流域的湖泊湿地和南四湖湿地。湖泊湿地的演变、消亡与地质 变动、人类活动都有直接原因。本节主要探讨东平湖、北五湖、南四湖及小清河 流域各湖泊和滞洪区的变迁过程。 3 1 1 东平湖 东平湖位于东平县西部，濒i 临黄河与京杭大运河，是山东省第二大淡水湖泊。 1 9 8 5 年被山东省人民政府公布为首批省级风景名胜区。它是黄河下游的主要湖泊， 远古时称为大野泽，秦汉时称为巨野泽，到宋、金、元、明时的梁山泊、安山湖， 以至到清咸丰年间定名东平湖，几经沿革，历尽沧桑。其成因与地质构造演化影 响的地貌有关，更与水系变迁有着密切关系，湖泊的演化则明显与黄河演变有关。 据史料记载，战国时期，现东平湖所处位置是一个浩瀚的天然湖泊，称。大 野泽”，“南北三百里，东西百余里”，补给水源主要是黄河、汶河。春秋至汉魏称 巨野泽，汉武帝元光三年( 公元1 3 2 年) 黄河最早注入大野泽，受黄河来水的影 山东大学i 程硕士学位论文 响，大野泽日渐扩大。由于受郯庐断裂西侧北西向断裂的影响，出现北西向凹陷， 大野泽向地势较低的梁山方向移动。五代后晋开运元年( 公元9 4 4 年) 黄河在滑 州决口，浸溢梁山又合于汶水，形成梁山泊。由于黄河频繁决口改道，大野泽受 泥沙淤积不断演变，到宋天喜三年( 公元1 0 1 9 年) 、熙宁十年( 公元1 0 7 7 年) 黄 河两次大决口，梁山泊扩大而成浩瀚的。八百里梁山泊”。可以看出，大野泽扩大 及梁山泊形成的时间主要在山系松弛、地势下降期，其中公元1 0 7 7 年黄河决口在 山系进入碰撞期( 1 0 4 8 年开始) 不久，黄河流路不稳，才发生决口影响梁山泊。 至北宋末年，逐渐形成了以梁山为主要标志的湖泊，此时古人己改称“梁山泊”。 梁山泊得到了充足的黄河水补给，水面比较稳定。 水浒传对梁山泊有如下描述： “周围港汉数千条，四方周围八百里”，“山排巨浪，水接遥天”北宋以来，梁山 常为农民起义军的根据地，这就是“水浒传”所依据的水泊梁山的历史背景。 在北宋以后的数百年间，黄河又进入一个不稳定的时期，也是梁山泊从盛到 衰的时期，水至则“漂没千里，复成泽国”，水退即“沽为平陆，安置屯田”。因 山系松弛，黄河南迁，梁山泊地势变得相对较高，受燕山期前的东西向、南北向 断裂和现代活动型的北西向、北东向断裂的影响，加上明代对黄河的一系列治理， 切断了梁山泊的水源补给，水面大面积沽退。湖泊面积逐渐缩小，八百里梁山泊 被分割成几个局部积水的小湖泊，就是我们所说的北五湖( 安山湖、南旺湖、马 踏湖、蜀山湖、马场湖) 和南四湖( 微山湖、昭阳湖、独山湖、南阳湖) ，遂不相 通( 北五湖和南四湖另节论述) 。公元1 8 5 5 年( 晚清时代) ，由于山系进入碰撞期， 地势升高，又由于黄河的变迁，黄河河道北迁，夺大清河注入渤海，湖群出现差 异升降，南四湖萎缩较慢，而北五湖由于南部地势较高，水面北移后逐渐消失， 仅梁山泊东北部的安山湖大清河、大运河等汇流处一带洼地造成新的积水区，形 成了现在的东平湖，到民国时期才有了“东平湖”之称。纵观东平湖演变历史可 以看出，春秋至汉称巨野泽，五代湖面北泛，宋代湖水南移称梁山泊，元代分散 称北五湖，清代湖面北移缩小而成现东平湖，充分反映山系升降对东平湖造成的 影响。 3 1 2 北五湖 历史上的北五湖包括了安山湖、南旺湖、马踏湖、蜀山湖和马场湖。总计周 长为1 5 0 公里，总面积2 5 3 1 5 平方公里，位于现在的梁山县、汶上县和枣庄市任 山东大学i 程硕士学位论文 城区，它由元明时期的大片湿地演变而来。当年这些湖泊就象颗颗璀璨的明珠， 镶嵌在大运河两侧，为漕运发挥着重要的作用。 北五湖同东平湖一样，都起源于古籍中记载的“大野泽”。左传记载；“鲁 袁公十四年( 公元前4 8 1 年) 春，西狩于大野”。距今已有二千五百年的历史。又 据元和郡县志载“大野泽在距野东五里，其泽的南北可达三百里，东西百余 里，因大野泽面积之广、水源之多、水势之强而著称。但由于不断遭受黄河泛滥 的威胁和影响，致使泽的面积缩小，如西汉元光三年( 前1 3 2 年) 河决于瓠子， 东南注巨野”。这次决口直到元封二年( 前1 0 9 年) 才被堵塞，洪水注入巨野泽长 达二十四年之久，从而造成泽地较严重的淤垫。 五代至北宋间黄河仍不断频频决溢冲入泽中，由此随之逐渐北移，环梁山皆 成巨浸，逐渐演变成梁山泊。宋时形成的粱山泊因不断注入黄河水，面积不断扩 大，到北宋熙宁以后，周围已达到近八百里。这是梁山泊所控最大面积，随后由 于黄河频繁的决溢，迫使河道南移直到南夺淮泗，注入淮河。从此，鲁西南得不。 到黄河水的补给，梁山泊的范围陆续退缩，致使导致最后的大面积干涸。到南宋、 淳熙八年( 1 1 8 1 年) “梁山泺水退地广，金人偿使安置屯田，民恣意种之 次年命招复梁山泺流民，发给以田”。就这样到元时仅剩下几块分散的积水洼地， 而不再称梁山泊了 北五湖是元、明期间随着济州河的开挖和会通河的全线贯通，而逐渐由沿运 河洼地兴修、完善而成的湖泊。由于黄河在金朝期间水流夺大清河道入海，因大 清河在汶河的下游，黄河把大清河淤高，汶河去路受碍，滞流在安山洼地成湖， 并成为南旺、临清间主要的济运水源，这就是安山湖形成的历史过程。 梁山泊淤垫以后，在南旺残留的洼地后称为南旺湖，元至元二十年( 1 2 8 3 年) 开挖由济宁至须城的济州河汇入济水，以通漕运。因济州河南北穿越南旺湖而过， 将该湖分成东西二湖，运河之西为南旺西湖( 即后来的南旺湖) ，运河之东称为南 旺东湖。 明永乐九年( 1 4 1 1 年) 由工部尚书宋礼再开会通河时，为引汶水由代村至南 旺分水济运，而穿过南旺东湖，此时又将南旺东湖一分为二：汶水之北者称之马 踏湖、汶水之南者称为蜀山湖以上叙述的就是元朝时期的南旺湖，逐渐分割演 变成南旺湖、马踏湖、蜀山湖三个湖泊的大致情况。 马场湖是形成较晚的湖泊，因系草场，曾让农民养马而得名。明永乐十三年 山东大学i 程硕士学位论文 ( 1 4 1 5 年) 为扩大运河补给水量，而导致汶河水入于洗河南流，另有泗水经黑风 口沿府河至济宁城东与洗河汇流后西行，经夏家桥入于马场湖蓄水，并通过斗门 取水补给运河，同样由于淤积和缺乏入湖水源，清末时干涸垦种为田而消亡。 湖泊消亡的主要原因：一是自然因素。1 、黄河决溢影响：黄河是著名的多泥 沙河流，以“善淤、善决、善涉”而著称。黄河的年沙输量最大近四十亿吨，为 最少年份的八倍，其含沙量多次出现每米六百公斤的沙峰。由于黄河不断决口迁 涉泛滥成灾，宋建炎二年( 1 1 2 8 年) 南京赵构政权为了阻止金兵南进，东京( 今 开封) 留守杜充决开黄河自泗入淮，这是黄河历史上长期南泛入淮的开始。此后 黄河处于多股分流的状态，决溢更加频繁。从元朝至元九年( 1 2 7 2 年) 有河患记 载起，到至正二十六年( 1 3 6 6 年) 间9 4 年中，有记载的黄河决溢达四十次以上。 由于黄河频繁的决溢，直接冲积山东鲁西南一带，大量的泥沙沉垫于河道和湿地。 随着黄河的不断改道迁徙，遭受影响的程度也有所不同，但对湖泊淤垫有直接关 系，特别是安山、南旺两湖的消亡，是主要原因之一。2 、引汶引泗带来的泥沙问 题：汶泗两河是明清时期沿运湖泊主要的蓄水来源，是历史上著名的五水济运的 主要河道，在济运中发挥了重要的作用。但由于汶泗河上游水土流失严重，导致 大量的泥沙沉积在下游河道和湖泊中。加之气候变化，水旱灾害不断。济宁地区 从明、建文二年( 1 4 0 0 年) 至清末的五百年间，有记载的大旱、特旱其出现4 0 年次，记载泉、湖、运河干涸的情况1 0 年次。有的年份干旱情况十分严重，湖区 得不到来水补给，使湖面积缩小，垦植速度加快，湖的寿命大大减少，这是导致 湖泊消亡的另一方面的原因。 二是人为因素：1 ，围湖垦田：由于湖泊蓄水量减少，不断增加成片滩地，被 群众垦种，面积逐渐扩大。如安山湖于明弘治十三年( 1 5 0 0 年) 就开始被民垦田。 万历三年( 1 5 7 5 年) 湖内的种植己达湖面积的三分之二，当时已是“满湖成田