甘肃石包城乡榆林河流域放牧活动对沼泽性湿地水环境影响调查

摘要：本研究主要对甘肃省西北部肃北蒙古族自治县石包城乡以南约1km处的榆林河源头东岸的湿地水环境进行调查采样，选择磷酸盐、氨氮和COD等水质指标及水文流量进行测定分析，由实验结果可以看出，放牧活动对湿地水环境有影响，受到保护的湿地由于放牧行为较少，没有超出湿地的承载能力，因此影响较小。
论文关键词：放牧,湿地,水环境

　　湿地是“地球之肾”，在调节气候、涵养水源、净化水质、蓄洪防涝、抵御干旱、防治自然灾害等方面发挥着不可替代的特殊功能。同时，在维持和保护生物多样性等方面发挥着巨大的作用。然而湿地又是地球上最为脆弱的生态系统之一，湿地的退化、改变和消失已成为当今国际社会重点关注的重大环境问题。据估计，近四十多年来，中国已有50%的湖滨滩涂湿地不复存在，全国约13%的湖泊已经消失[1]。亚洲一半以上的湿地已经丧失，20世纪80年代为2656.8km2，湖泊面积缩小近43.5%，特别是我国三江平原湿地面积明显减少，减少了54.3%[2]。在世界范围内，湿地已损失约50%[3]。20世纪70年代以来，许多专家曾分析研究过有关水域湿地发生、发展，但多以三江平原湿地、三江源湿地、南方湿地为研究对象[4]，项目研究区人类活动对湿地的影响主要为放牧行为，但据调查了解，当地的湿地水环境资料基本为空白，因此本次调查对今后当地湿地保护研究提供一定的基础数据支持。

　　1 研究区概况

　　研究区位于甘肃省西北部肃北蒙古族自治县石包城乡以南约1km处的榆林河源头东岸的湿地。该地区的湿地类型属于沼泽湿地，季节性积水特征明显，水面面积受冰川融水影响较大。由于湿地盐碱化程度较高，湿地主要生长以耐湿、耐盐碱植物为主。研究区面积2000亩，为了对榆林河源头水源涵养地的泉眼和植被进行保护，对该区域用围栏围起来，围栏内禁止牲畜进入放牧。

　　围栏内由于禁止放牧，虽然也有偷牧行为，但总体上植物群落少有人为及牲畜活动干扰；围栏外由于过渡放牧，牲畜啃食及踩踏，植被破坏较为严重。围栏区内有较多的泉眼和由泉眼流出的小溪，以及由小溪汇聚成的湿地沼泽。围栏外泉眼和由泉眼流出的小溪数量及流量相对较小。

　　2 研究区水环境调查内容及方法

　　围栏内由于禁止放牧（也有偷牧行为），总体上植物群落少有人为及牲畜活动干扰；围栏外由于过渡放牧，牲畜啃食及踩踏，植被破坏较为严重。本次水环境调查分为以下两个项目。

　　2.1水质监测

　　2.1.1调查内容

　　项目设置围栏的目的主要是禁止放牧以保护湿地环境，但由于现实管理困难等原因仍有一部分牧民破坏围栏，在项目区内放牧。因此仍存在部分牛羊践踏草场和排泄尿及粪便对水质的影响。本次调查对水源、受放牧污染的水体及经过湿地植物后的水体进行取样监测，获得湿地水源水质状况、放牧对水质的影响以及良好的湿地环境对水质的净化作用。

　　本次选择的水质参数主要有磷酸盐、氨氮和COD。

　　2.1.2监测布点

　　项目区围栏内水的主要来源为冰川融水形成的泉水。泉水经湿地后一部分涵养在湿地中，一部分形成地表径流汇集入榆林河。因此本次调查主要以测定泉水的水质变化及对榆林河的影响为主要监测目的。依据此目的本次监测选择了20个点，具体布点情况见表1。

　　表1　石包城项目区围栏内湿地水质监测布点情况

　　

名称

位置

备注

1

榆林河源头

2

榆林河源头下游500米处

3

泉眼1（围栏内南部分）

由于距乡政府较远，偷牧情况相对严重

4

泉眼2（围栏内南部分）

5

泉眼1下游放牧干扰点

6

泉眼2下游放牧干扰点

7

泉眼1、2放牧干扰点下游汇集处

8

泉眼3（围栏内南部分）

位于乡政府一端，因此偷牧情况较少

9

泉眼4（围栏内南部分）

10

泉眼3下游放牧干扰点

11

泉眼4下游放牧干扰点

12

泉眼3、4放牧干扰点下游汇集处

13

泉眼汇集河道包括1、2、3、4

14

泉眼5（地下泉眼，地面汇水区）

15

泉眼6（地下泉眼，地面汇水区）

16

泉眼7（地下泉眼，地面汇水区）

17

泉眼5、6、7汇集处，大面积泉眼汇集处

18

17号监测点的下游

19

保护区外草场泉眼汇集河流

20

榆林河保护区下游河段

　　2.1.3监测方法

　　氨氮采用纳氏试剂分光光度法（GB7479－87）。磷酸盐酸盐采用钼锑抗分光光度法（GB11893－89）。COD采用重铬酸盐法（GB11914－89）。采用哈西COD测定仪。

　　2.2水文调查

　　2.2.1调查内容

　　本次对项目区水文进行调查的内容主要是湿地对榆林河的贡献，即项目区湿地的产流量。

　　2.2.2测量方法

　　本次对产流量的测定是通过分别估算泉眼汇集成的每一条支流的流量，对其进行加和即为项目区域范围内的总产流量。

　　3 研究区水质监测结果分析

　　通过对20个监测点的水质进行分析，结果如下。

　　3.1 磷酸盐的测定结果

　　如图1所示，可以得出以下几方面。

　　（1）由图a、b、c、d可以看出，磷酸盐基本随着泉眼－放牧干扰－湿地净化的过程而呈现上升－下降的变化；说明放牧在小范围内对磷酸盐有一定影响，但经过湿地对水的净化作用而减少影响，也说明放牧的干扰没有超出环境承载能力；

　　（2）由图e可以看出，采样点14、15、16位于三个地下泉眼在地面形成的汇水区，此处除泉水外还受到放牧等行为的干扰，因此此三个采样点磷酸盐相对较高，而通过与采样点17、18比较可以看出，由此流出的水经过湿地的净化，磷酸盐呈下降趋势，也说明放牧的干扰没有超出环境承载能力；

　　（3）由图f可以看出，采样点1、2、13、18、20磷酸盐值差别不大，即榆林河源头、榆林河项目区下游河段和项目区形成的径流之间并无大的差异，而19号采样点数值明显偏高，即项目区围栏外形成的径流磷酸盐值偏大。由此说明项目区围栏内由于禁止放牧活动能有效的保护湿地环境。

　　3.2 氨氮的测定结果

　　如图2所示，可以得出以下几方面。

　　（1）由图a、b、c、d可以看出，氨氮基本随着泉眼－放牧干扰－湿地净化的过程而呈现上升－下降的变化；说明放牧在小范围内对氨氮有一定影响，但经过湿地对水的净化作用而减少影响，也说明放牧的干扰没有超出环境承载能力；

　　（2）由图e可以看出，采样点14、15、16位于三个地下泉眼在地面形成的汇水区，此处除泉水外还受到放牧等行为的干扰，因此此三个采样点氨氮相对较高，仅达到国家地表水环境质量标准Ⅲ类标准，说明属于污染的初级阶段。通过与采样点17、18比较可以看出，由此流出的水经过湿地的净化，氨氮呈下降趋势，达到国家地表水环境质量标准Ⅱ类标准也说明放牧的干扰没有超出环境承载能力；

　　（3）由图f可以看出，采样点1、2、13、18、20氨氮值差别不大，即榆林河源头、榆林河项目区下游河段和项目区形成的径流之间并无大的差异，均满足地表水环境质量标准Ⅱ类标准，而19号采样点数值明显偏高，即项目区围栏外形成的径流氨氮偏大，达到国家地表水环境质量标准Ⅲ类标准。由此说明项目区围栏内由于禁止放牧活动能有效的保护湿地环境。

　　3.3 COD的测定结果

　　如图3所示，可以得出以下几方面。

　　（1）由图a、b、c、d可以看出，COD值除5、6号采样点外均能满足国家地表水环境质量标准Ⅰ类标准；COD值基本随着泉眼－放牧干扰－湿地净化的过程而呈现上升－下降的变化；说明放牧在小范围内对COD有一定影响，但经过湿地对水的净化作用而减少影响，也说明放牧的干扰没有超出环境承载能力；

　　（2）由图e可以看出，采样点14、15、16、17、18COD值相差不大，均远低于地表水国家环境质量标准Ⅰ类标准，此处少量放牧活动对水体COD影响较小；

　　（3）由图f可以看出，采样点1、2、13、18、20COD值差别不大，即榆林河源头、榆林河项目区下游河段和项目区形成的径流之间并无大的差异，且均远低于地表水国家环境质量标准Ⅰ类标准，而19号采样点数值明显偏高，即项目区围栏外形成的径流COD偏大。