郭友紅 韓麗萍 李津立 付秀悅
摘要:為了更好地保護(hù)濕地和濕地資源,調(diào)查了曹妃甸區(qū)濕地多年氣象數(shù)據(jù),應(yīng)用相關(guān)分析和對比分析的研究方法,對濕地近51年的降雨量和蒸發(fā)量進(jìn)行了分析,計(jì)算出了濕地保護(hù)區(qū)年均最小和最適生態(tài)需水量,進(jìn)行了濕地水資源平衡分析。提出了增加濕地年供水量的建議,以使?jié)竦刭Y源得到可持續(xù)利用。
關(guān)鍵詞:曹妃甸濕地;水資源平衡;生態(tài)需水量
中圖分類號:X171 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:0439-8114(2014)05-1048-03
曹妃甸濕地即唐海濕地和鳥類省級自然保護(hù)區(qū),屬于原生濱海濕地,2009年被評為國家4A級旅游景區(qū)[1]。濕地位于冀東平原南部、渤海北岸的河北省唐山市曹妃甸區(qū)境內(nèi)。地理坐標(biāo)為東經(jīng)118°15′-118°23′,北緯39°09′-39°14′,區(qū)域平均海拔2.5 m,屬溫帶半濕潤氣候,總面積11 064 hm2,主要保護(hù)對象為海淡水濕地生態(tài)系統(tǒng)和野生鳥類[2,3]。
近年來,隨著曹妃甸工業(yè)區(qū)和曹妃甸循環(huán)產(chǎn)業(yè)配套深加工基地的建設(shè),各項(xiàng)目的相繼入駐都客觀存在占用土地資源、改變濕地現(xiàn)有環(huán)境的問題,濕地開發(fā)利用與保護(hù)之間的矛盾日益凸顯。研究表明近10年內(nèi)曹妃甸天然濕地面積逐漸減少,人工濕地特征越來越明顯,原生濕地生態(tài)系統(tǒng)受到極大干擾,濕地生態(tài)環(huán)境逐年退化[4,5]?,F(xiàn)有資料對曹妃甸濕地的研究報(bào)道涉及了濕地現(xiàn)狀調(diào)查、濕地功能、濕地資源特點(diǎn)、旅游開發(fā)、生物多樣性和濕地保護(hù)等方面[6-10],但是對曹妃甸濕地水資源分析的研究鮮有報(bào)道。
為了更好地管理濕地、改善濕地環(huán)境、保護(hù)濕地和濕地水資源,本研究在分析曹妃甸濕地多年降雨量和蒸發(fā)量的基礎(chǔ)上,計(jì)算了濕地年均生態(tài)需水量,結(jié)合近10余年濕地供水量數(shù)據(jù),進(jìn)行了濕地水資源平衡分析。旨在為曹妃甸濕地水資源管理與利用提供基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支持,為濕地生態(tài)保護(hù)與修復(fù)提供科學(xué)依據(jù),避免濕地深度惡化。
1 曹妃甸濕地蒸發(fā)量與降水量分析
1.1 年蒸發(fā)量和年降水量變化情況
圖1為曹妃甸濕地1961-2012年的年蒸發(fā)量和降雨量變化情況,由圖1a可知,20世紀(jì)60年代至80年代初,曹妃甸濕地年蒸發(fā)量呈下降趨勢,其中,1965年蒸發(fā)量最大,1985年蒸發(fā)量最小,兩者相差約750 mm。從上世紀(jì)80年代開始,其蒸發(fā)量年際變化較小,基本在1 600 mm上下波動,略有上升趨勢。
圖1b可知,與蒸發(fā)量不同,曹妃甸濕地多年降水量年際變化較大,降雨量最多年份為878.2 mm(2012年),最少年份僅為243.7 mm(2002年),二者相差634.5 mm。從1961年至2012年,52年的降水量圍繞600 mm波動,呈下降趨勢。
1.2 月平均蒸發(fā)量和降水量分析
由圖2a可知,曹妃甸濕地多年月均蒸發(fā)量受氣候變化的影響呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)性。冬季氣溫較低,蒸發(fā)量很??;3~5月份天氣轉(zhuǎn)暖,干旱少雨多風(fēng),空氣濕度小,蒸發(fā)量較大,其中五月份蒸發(fā)量達(dá)到一年中的最大值;6~9月份雖然氣溫較高,但是雨水也較多,空氣濕度較大,因而,蒸發(fā)量相對較?。?0月份以后天氣變冷、氣溫逐漸降低,蒸發(fā)量隨之減少。
由圖2b可知,曹妃甸濕地年降雨量分布特征如下:降雨量集中分布在每年的7、8月份,降水總量超過全年降水量的60%,在7月份達(dá)到最大值,其他月份較少,冬季最少,略高于0。
由曹妃甸濕地多年來各季節(jié)降水量和蒸發(fā)量比例對比圖(圖3)可知,曹妃甸濕地降水主要集中在夏季,除了夏季的降水量大于蒸發(fā)量外,一年內(nèi)其他季節(jié)的降水量都小于蒸發(fā)量,也就是說,春季、秋季、冬季,對曹妃甸濕地來講,都要進(jìn)行補(bǔ)水,才能滿足濕地用水。
綜合圖2與圖3可知,曹妃甸濕地1-5月份需水量逐漸增大;到了夏季隨著降水增多、需水減??;9月份以后,由于月均降水量迅速下降,使得需水量增大;冬季降水量和蒸發(fā)量都較低,需水量也下降。其中,由于曹妃甸濕地5月份蒸發(fā)量最大,降水量卻相對較小,其生態(tài)需水量為一年之中最大值,是缺水最嚴(yán)重的階段。7、8月份雖然蒸發(fā)量也較大,但是由于降水量大,降水量足以補(bǔ)充因蒸發(fā)而耗散的水分,還可向濕地環(huán)境供水。
2 曹妃甸濕地年均生態(tài)需水量
通過對1961-2012年曹妃甸濕地的年均降水量和蒸發(fā)量進(jìn)行分析,計(jì)算出曹妃甸濕地的年平均降水量和蒸發(fā)量,進(jìn)而可求得曹妃甸濕地年平均需水量(表1)。
根據(jù)曹妃甸濕地年平均需水量(表1)和濕地的中心區(qū)和活動區(qū)面積,可計(jì)算出曹妃甸濕地的年均最小生態(tài)需水量和年均適宜生態(tài)需水量,詳情見表2。
3 濕地水資源平衡分析
根據(jù)曹妃甸濕地1998-2010年的多年供水量數(shù)據(jù)(圖4),曹妃甸濕地供水量以1999年和2009年最多,分別為6.661 3×107 m3和6.795 4×107 m3;2001年和2003年最少,分別為2.365 3×107 m3和2.307 5×107 m3。由圖4和表2可知,曹妃甸濕地1998-2010年的年均供水量為4 667.5萬m3,處于曹妃甸濕地的年均最小生態(tài)需水量和年均最適生態(tài)需水量之間,也就是說,現(xiàn)有供水量能夠滿足曹妃甸濕地核心區(qū)的生態(tài)需水,而對包括緩沖區(qū)在內(nèi)的濕地來講,供水不足。要使曹妃甸濕地實(shí)現(xiàn)良性發(fā)展,應(yīng)該采取補(bǔ)水措施,增加對曹妃甸濕地的供水量。
4 小結(jié)與討論
曹妃甸濕地是河北省乃至全國面積最大的原生態(tài)濱海濕地,具有控制污染、調(diào)節(jié)氣候、蓄洪防澇、抵御風(fēng)暴潮及護(hù)岸保田等功能,它不但造福曹妃甸人民,而且對調(diào)解周邊乃至京津地區(qū)的氣候,改變生態(tài)環(huán)境都起到重要作用[9,11]。國際濕地組織的專家曾兩次來曹妃甸區(qū)的濕地進(jìn)行考察,考察后普遍認(rèn)為,該區(qū)濕地是“河北僅有、中國少見”的濕地。
曹妃甸濕地處于唐山市沿?!八狞c(diǎn)一帶”的核心區(qū)域,近年來,隨著沿海經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,濱海濕地資源的開發(fā)利用程度加大,濱海濕地的生態(tài)和環(huán)境問題越來越突出。本研究從濕地保護(hù)的重要節(jié)點(diǎn)、水資源保護(hù)與利用的角度出發(fā),分析了曹妃甸濕地52年的降水量和蒸發(fā)量,結(jié)合近13年濕地供水量數(shù)據(jù),計(jì)算出了濕地保護(hù)區(qū)年平均最小和最適生態(tài)需水量,并進(jìn)行了水資源平衡分析。結(jié)果表明,現(xiàn)有供水量能夠滿足曹妃甸濕地核心區(qū)的生態(tài)需水量,而對于包括緩沖區(qū)在內(nèi)的濕地來講,供水不足。從保護(hù)濕地和可持續(xù)利用濕地資源出發(fā),建議采取補(bǔ)水措施、增加對曹妃甸濕地的供水量,使其良性發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1] 鄭麗麗,谷金明,王 菲,等.曹妃甸濕地旅游開發(fā)初探[J].工業(yè)技術(shù)與職業(yè)教育,2011,9(2):34-36.
[2] 杜衛(wèi)軍,袁東芹,鄂 華,等.河北唐海濕地和鳥類自然保護(hù)區(qū)的管理現(xiàn)狀及保護(hù)對策[J].濕地科學(xué)與管理,2011,17(2):36-38.
[3] 韓麗萍,付秀月,霍永生,等.唐海濕地和鳥類省級自然保護(hù)區(qū)鳥類資源調(diào)查研究[J].河北林業(yè)科技,2011(5):20-27.
[4] 牛永君,王艷萍.唐海濕地功能研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2007, 7(11):2610-2613.
[5] 賈久滿,郭愛紅,牛福生,等.唐山城市濕地生態(tài)特征與保育對
策[J].城市環(huán)境與城市生態(tài),2009,22(4):5-7.
[6] 牛永君,張義文,黃連秋.唐海濕地資源及其特點(diǎn)分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,35(21):6531-6532.
[7] 劉榮鳳,孫冬紅.唐海濕地現(xiàn)狀與保護(hù)對策[J].河北水利,2010(5):5.
[8] 賈久滿,客紹英. 河北省唐海濕地生物多樣性評價(jià)[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,48(10):2407-2410.
[9] 牛永君,王艷萍. 海濕地功能研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2007, 7(11):2610-2613.
[10] 韓麗萍,付秀悅. 對唐海濕地有效保護(hù)與合理開發(fā)利用的思考與建議[J].河北林業(yè),2012(5):18-19.
[11] 吳 輝,鄧玉林,李春艷,等.我國濕地研究、保護(hù)與開發(fā)[J].世界林業(yè)研究,2007,20(6):42-49.
摘要:為了更好地保護(hù)濕地和濕地資源,調(diào)查了曹妃甸區(qū)濕地多年氣象數(shù)據(jù),應(yīng)用相關(guān)分析和對比分析的研究方法,對濕地近51年的降雨量和蒸發(fā)量進(jìn)行了分析,計(jì)算出了濕地保護(hù)區(qū)年均最小和最適生態(tài)需水量,進(jìn)行了濕地水資源平衡分析。提出了增加濕地年供水量的建議,以使?jié)竦刭Y源得到可持續(xù)利用。
關(guān)鍵詞:曹妃甸濕地;水資源平衡;生態(tài)需水量
中圖分類號:X171 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:0439-8114(2014)05-1048-03
曹妃甸濕地即唐海濕地和鳥類省級自然保護(hù)區(qū),屬于原生濱海濕地,2009年被評為國家4A級旅游景區(qū)[1]。濕地位于冀東平原南部、渤海北岸的河北省唐山市曹妃甸區(qū)境內(nèi)。地理坐標(biāo)為東經(jīng)118°15′-118°23′,北緯39°09′-39°14′,區(qū)域平均海拔2.5 m,屬溫帶半濕潤氣候,總面積11 064 hm2,主要保護(hù)對象為海淡水濕地生態(tài)系統(tǒng)和野生鳥類[2,3]。
近年來,隨著曹妃甸工業(yè)區(qū)和曹妃甸循環(huán)產(chǎn)業(yè)配套深加工基地的建設(shè),各項(xiàng)目的相繼入駐都客觀存在占用土地資源、改變濕地現(xiàn)有環(huán)境的問題,濕地開發(fā)利用與保護(hù)之間的矛盾日益凸顯。研究表明近10年內(nèi)曹妃甸天然濕地面積逐漸減少,人工濕地特征越來越明顯,原生濕地生態(tài)系統(tǒng)受到極大干擾,濕地生態(tài)環(huán)境逐年退化[4,5]?,F(xiàn)有資料對曹妃甸濕地的研究報(bào)道涉及了濕地現(xiàn)狀調(diào)查、濕地功能、濕地資源特點(diǎn)、旅游開發(fā)、生物多樣性和濕地保護(hù)等方面[6-10],但是對曹妃甸濕地水資源分析的研究鮮有報(bào)道。
為了更好地管理濕地、改善濕地環(huán)境、保護(hù)濕地和濕地水資源,本研究在分析曹妃甸濕地多年降雨量和蒸發(fā)量的基礎(chǔ)上,計(jì)算了濕地年均生態(tài)需水量,結(jié)合近10余年濕地供水量數(shù)據(jù),進(jìn)行了濕地水資源平衡分析。旨在為曹妃甸濕地水資源管理與利用提供基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支持,為濕地生態(tài)保護(hù)與修復(fù)提供科學(xué)依據(jù),避免濕地深度惡化。
1 曹妃甸濕地蒸發(fā)量與降水量分析
1.1 年蒸發(fā)量和年降水量變化情況
圖1為曹妃甸濕地1961-2012年的年蒸發(fā)量和降雨量變化情況,由圖1a可知,20世紀(jì)60年代至80年代初,曹妃甸濕地年蒸發(fā)量呈下降趨勢,其中,1965年蒸發(fā)量最大,1985年蒸發(fā)量最小,兩者相差約750 mm。從上世紀(jì)80年代開始,其蒸發(fā)量年際變化較小,基本在1 600 mm上下波動,略有上升趨勢。
圖1b可知,與蒸發(fā)量不同,曹妃甸濕地多年降水量年際變化較大,降雨量最多年份為878.2 mm(2012年),最少年份僅為243.7 mm(2002年),二者相差634.5 mm。從1961年至2012年,52年的降水量圍繞600 mm波動,呈下降趨勢。
1.2 月平均蒸發(fā)量和降水量分析
由圖2a可知,曹妃甸濕地多年月均蒸發(fā)量受氣候變化的影響呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)性。冬季氣溫較低,蒸發(fā)量很小;3~5月份天氣轉(zhuǎn)暖,干旱少雨多風(fēng),空氣濕度小,蒸發(fā)量較大,其中五月份蒸發(fā)量達(dá)到一年中的最大值;6~9月份雖然氣溫較高,但是雨水也較多,空氣濕度較大,因而,蒸發(fā)量相對較??;10月份以后天氣變冷、氣溫逐漸降低,蒸發(fā)量隨之減少。
由圖2b可知,曹妃甸濕地年降雨量分布特征如下:降雨量集中分布在每年的7、8月份,降水總量超過全年降水量的60%,在7月份達(dá)到最大值,其他月份較少,冬季最少,略高于0。
由曹妃甸濕地多年來各季節(jié)降水量和蒸發(fā)量比例對比圖(圖3)可知,曹妃甸濕地降水主要集中在夏季,除了夏季的降水量大于蒸發(fā)量外,一年內(nèi)其他季節(jié)的降水量都小于蒸發(fā)量,也就是說,春季、秋季、冬季,對曹妃甸濕地來講,都要進(jìn)行補(bǔ)水,才能滿足濕地用水。
綜合圖2與圖3可知,曹妃甸濕地1-5月份需水量逐漸增大;到了夏季隨著降水增多、需水減??;9月份以后,由于月均降水量迅速下降,使得需水量增大;冬季降水量和蒸發(fā)量都較低,需水量也下降。其中,由于曹妃甸濕地5月份蒸發(fā)量最大,降水量卻相對較小,其生態(tài)需水量為一年之中最大值,是缺水最嚴(yán)重的階段。7、8月份雖然蒸發(fā)量也較大,但是由于降水量大,降水量足以補(bǔ)充因蒸發(fā)而耗散的水分,還可向濕地環(huán)境供水。
2 曹妃甸濕地年均生態(tài)需水量
通過對1961-2012年曹妃甸濕地的年均降水量和蒸發(fā)量進(jìn)行分析,計(jì)算出曹妃甸濕地的年平均降水量和蒸發(fā)量,進(jìn)而可求得曹妃甸濕地年平均需水量(表1)。
根據(jù)曹妃甸濕地年平均需水量(表1)和濕地的中心區(qū)和活動區(qū)面積,可計(jì)算出曹妃甸濕地的年均最小生態(tài)需水量和年均適宜生態(tài)需水量,詳情見表2。
3 濕地水資源平衡分析
根據(jù)曹妃甸濕地1998-2010年的多年供水量數(shù)據(jù)(圖4),曹妃甸濕地供水量以1999年和2009年最多,分別為6.661 3×107 m3和6.795 4×107 m3;2001年和2003年最少,分別為2.365 3×107 m3和2.307 5×107 m3。由圖4和表2可知,曹妃甸濕地1998-2010年的年均供水量為4 667.5萬m3,處于曹妃甸濕地的年均最小生態(tài)需水量和年均最適生態(tài)需水量之間,也就是說,現(xiàn)有供水量能夠滿足曹妃甸濕地核心區(qū)的生態(tài)需水,而對包括緩沖區(qū)在內(nèi)的濕地來講,供水不足。要使曹妃甸濕地實(shí)現(xiàn)良性發(fā)展,應(yīng)該采取補(bǔ)水措施,增加對曹妃甸濕地的供水量。
4 小結(jié)與討論
曹妃甸濕地是河北省乃至全國面積最大的原生態(tài)濱海濕地,具有控制污染、調(diào)節(jié)氣候、蓄洪防澇、抵御風(fēng)暴潮及護(hù)岸保田等功能,它不但造福曹妃甸人民,而且對調(diào)解周邊乃至京津地區(qū)的氣候,改變生態(tài)環(huán)境都起到重要作用[9,11]。國際濕地組織的專家曾兩次來曹妃甸區(qū)的濕地進(jìn)行考察,考察后普遍認(rèn)為,該區(qū)濕地是“河北僅有、中國少見”的濕地。
曹妃甸濕地處于唐山市沿?!八狞c(diǎn)一帶”的核心區(qū)域,近年來,隨著沿海經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,濱海濕地資源的開發(fā)利用程度加大,濱海濕地的生態(tài)和環(huán)境問題越來越突出。本研究從濕地保護(hù)的重要節(jié)點(diǎn)、水資源保護(hù)與利用的角度出發(fā),分析了曹妃甸濕地52年的降水量和蒸發(fā)量,結(jié)合近13年濕地供水量數(shù)據(jù),計(jì)算出了濕地保護(hù)區(qū)年平均最小和最適生態(tài)需水量,并進(jìn)行了水資源平衡分析。結(jié)果表明,現(xiàn)有供水量能夠滿足曹妃甸濕地核心區(qū)的生態(tài)需水量,而對于包括緩沖區(qū)在內(nèi)的濕地來講,供水不足。從保護(hù)濕地和可持續(xù)利用濕地資源出發(fā),建議采取補(bǔ)水措施、增加對曹妃甸濕地的供水量,使其良性發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1] 鄭麗麗,谷金明,王 菲,等.曹妃甸濕地旅游開發(fā)初探[J].工業(yè)技術(shù)與職業(yè)教育,2011,9(2):34-36.
[2] 杜衛(wèi)軍,袁東芹,鄂 華,等.河北唐海濕地和鳥類自然保護(hù)區(qū)的管理現(xiàn)狀及保護(hù)對策[J].濕地科學(xué)與管理,2011,17(2):36-38.
[3] 韓麗萍,付秀月,霍永生,等.唐海濕地和鳥類省級自然保護(hù)區(qū)鳥類資源調(diào)查研究[J].河北林業(yè)科技,2011(5):20-27.
[4] 牛永君,王艷萍.唐海濕地功能研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2007, 7(11):2610-2613.
[5] 賈久滿,郭愛紅,牛福生,等.唐山城市濕地生態(tài)特征與保育對
策[J].城市環(huán)境與城市生態(tài),2009,22(4):5-7.
[6] 牛永君,張義文,黃連秋.唐海濕地資源及其特點(diǎn)分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,35(21):6531-6532.
[7] 劉榮鳳,孫冬紅.唐海濕地現(xiàn)狀與保護(hù)對策[J].河北水利,2010(5):5.
[8] 賈久滿,客紹英. 河北省唐海濕地生物多樣性評價(jià)[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,48(10):2407-2410.
[9] 牛永君,王艷萍. 海濕地功能研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2007, 7(11):2610-2613.
[10] 韓麗萍,付秀悅. 對唐海濕地有效保護(hù)與合理開發(fā)利用的思考與建議[J].河北林業(yè),2012(5):18-19.
[11] 吳 輝,鄧玉林,李春艷,等.我國濕地研究、保護(hù)與開發(fā)[J].世界林業(yè)研究,2007,20(6):42-49.
摘要:為了更好地保護(hù)濕地和濕地資源,調(diào)查了曹妃甸區(qū)濕地多年氣象數(shù)據(jù),應(yīng)用相關(guān)分析和對比分析的研究方法,對濕地近51年的降雨量和蒸發(fā)量進(jìn)行了分析,計(jì)算出了濕地保護(hù)區(qū)年均最小和最適生態(tài)需水量,進(jìn)行了濕地水資源平衡分析。提出了增加濕地年供水量的建議,以使?jié)竦刭Y源得到可持續(xù)利用。
關(guān)鍵詞:曹妃甸濕地;水資源平衡;生態(tài)需水量
中圖分類號:X171 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:0439-8114(2014)05-1048-03
曹妃甸濕地即唐海濕地和鳥類省級自然保護(hù)區(qū),屬于原生濱海濕地,2009年被評為國家4A級旅游景區(qū)[1]。濕地位于冀東平原南部、渤海北岸的河北省唐山市曹妃甸區(qū)境內(nèi)。地理坐標(biāo)為東經(jīng)118°15′-118°23′,北緯39°09′-39°14′,區(qū)域平均海拔2.5 m,屬溫帶半濕潤氣候,總面積11 064 hm2,主要保護(hù)對象為海淡水濕地生態(tài)系統(tǒng)和野生鳥類[2,3]。
近年來,隨著曹妃甸工業(yè)區(qū)和曹妃甸循環(huán)產(chǎn)業(yè)配套深加工基地的建設(shè),各項(xiàng)目的相繼入駐都客觀存在占用土地資源、改變濕地現(xiàn)有環(huán)境的問題,濕地開發(fā)利用與保護(hù)之間的矛盾日益凸顯。研究表明近10年內(nèi)曹妃甸天然濕地面積逐漸減少,人工濕地特征越來越明顯,原生濕地生態(tài)系統(tǒng)受到極大干擾,濕地生態(tài)環(huán)境逐年退化[4,5]?,F(xiàn)有資料對曹妃甸濕地的研究報(bào)道涉及了濕地現(xiàn)狀調(diào)查、濕地功能、濕地資源特點(diǎn)、旅游開發(fā)、生物多樣性和濕地保護(hù)等方面[6-10],但是對曹妃甸濕地水資源分析的研究鮮有報(bào)道。
為了更好地管理濕地、改善濕地環(huán)境、保護(hù)濕地和濕地水資源,本研究在分析曹妃甸濕地多年降雨量和蒸發(fā)量的基礎(chǔ)上,計(jì)算了濕地年均生態(tài)需水量,結(jié)合近10余年濕地供水量數(shù)據(jù),進(jìn)行了濕地水資源平衡分析。旨在為曹妃甸濕地水資源管理與利用提供基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支持,為濕地生態(tài)保護(hù)與修復(fù)提供科學(xué)依據(jù),避免濕地深度惡化。
1 曹妃甸濕地蒸發(fā)量與降水量分析
1.1 年蒸發(fā)量和年降水量變化情況
圖1為曹妃甸濕地1961-2012年的年蒸發(fā)量和降雨量變化情況,由圖1a可知,20世紀(jì)60年代至80年代初,曹妃甸濕地年蒸發(fā)量呈下降趨勢,其中,1965年蒸發(fā)量最大,1985年蒸發(fā)量最小,兩者相差約750 mm。從上世紀(jì)80年代開始,其蒸發(fā)量年際變化較小,基本在1 600 mm上下波動,略有上升趨勢。
圖1b可知,與蒸發(fā)量不同,曹妃甸濕地多年降水量年際變化較大,降雨量最多年份為878.2 mm(2012年),最少年份僅為243.7 mm(2002年),二者相差634.5 mm。從1961年至2012年,52年的降水量圍繞600 mm波動,呈下降趨勢。
1.2 月平均蒸發(fā)量和降水量分析
由圖2a可知,曹妃甸濕地多年月均蒸發(fā)量受氣候變化的影響呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)性。冬季氣溫較低,蒸發(fā)量很??;3~5月份天氣轉(zhuǎn)暖,干旱少雨多風(fēng),空氣濕度小,蒸發(fā)量較大,其中五月份蒸發(fā)量達(dá)到一年中的最大值;6~9月份雖然氣溫較高,但是雨水也較多,空氣濕度較大,因而,蒸發(fā)量相對較?。?0月份以后天氣變冷、氣溫逐漸降低,蒸發(fā)量隨之減少。
由圖2b可知,曹妃甸濕地年降雨量分布特征如下:降雨量集中分布在每年的7、8月份,降水總量超過全年降水量的60%,在7月份達(dá)到最大值,其他月份較少,冬季最少,略高于0。
由曹妃甸濕地多年來各季節(jié)降水量和蒸發(fā)量比例對比圖(圖3)可知,曹妃甸濕地降水主要集中在夏季,除了夏季的降水量大于蒸發(fā)量外,一年內(nèi)其他季節(jié)的降水量都小于蒸發(fā)量,也就是說,春季、秋季、冬季,對曹妃甸濕地來講,都要進(jìn)行補(bǔ)水,才能滿足濕地用水。
綜合圖2與圖3可知,曹妃甸濕地1-5月份需水量逐漸增大;到了夏季隨著降水增多、需水減??;9月份以后,由于月均降水量迅速下降,使得需水量增大;冬季降水量和蒸發(fā)量都較低,需水量也下降。其中,由于曹妃甸濕地5月份蒸發(fā)量最大,降水量卻相對較小,其生態(tài)需水量為一年之中最大值,是缺水最嚴(yán)重的階段。7、8月份雖然蒸發(fā)量也較大,但是由于降水量大,降水量足以補(bǔ)充因蒸發(fā)而耗散的水分,還可向濕地環(huán)境供水。
2 曹妃甸濕地年均生態(tài)需水量
通過對1961-2012年曹妃甸濕地的年均降水量和蒸發(fā)量進(jìn)行分析,計(jì)算出曹妃甸濕地的年平均降水量和蒸發(fā)量,進(jìn)而可求得曹妃甸濕地年平均需水量(表1)。
根據(jù)曹妃甸濕地年平均需水量(表1)和濕地的中心區(qū)和活動區(qū)面積,可計(jì)算出曹妃甸濕地的年均最小生態(tài)需水量和年均適宜生態(tài)需水量,詳情見表2。
3 濕地水資源平衡分析
根據(jù)曹妃甸濕地1998-2010年的多年供水量數(shù)據(jù)(圖4),曹妃甸濕地供水量以1999年和2009年最多,分別為6.661 3×107 m3和6.795 4×107 m3;2001年和2003年最少,分別為2.365 3×107 m3和2.307 5×107 m3。由圖4和表2可知,曹妃甸濕地1998-2010年的年均供水量為4 667.5萬m3,處于曹妃甸濕地的年均最小生態(tài)需水量和年均最適生態(tài)需水量之間,也就是說,現(xiàn)有供水量能夠滿足曹妃甸濕地核心區(qū)的生態(tài)需水,而對包括緩沖區(qū)在內(nèi)的濕地來講,供水不足。要使曹妃甸濕地實(shí)現(xiàn)良性發(fā)展,應(yīng)該采取補(bǔ)水措施,增加對曹妃甸濕地的供水量。
4 小結(jié)與討論
曹妃甸濕地是河北省乃至全國面積最大的原生態(tài)濱海濕地,具有控制污染、調(diào)節(jié)氣候、蓄洪防澇、抵御風(fēng)暴潮及護(hù)岸保田等功能,它不但造福曹妃甸人民,而且對調(diào)解周邊乃至京津地區(qū)的氣候,改變生態(tài)環(huán)境都起到重要作用[9,11]。國際濕地組織的專家曾兩次來曹妃甸區(qū)的濕地進(jìn)行考察,考察后普遍認(rèn)為,該區(qū)濕地是“河北僅有、中國少見”的濕地。
曹妃甸濕地處于唐山市沿海“四點(diǎn)一帶”的核心區(qū)域,近年來,隨著沿海經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,濱海濕地資源的開發(fā)利用程度加大,濱海濕地的生態(tài)和環(huán)境問題越來越突出。本研究從濕地保護(hù)的重要節(jié)點(diǎn)、水資源保護(hù)與利用的角度出發(fā),分析了曹妃甸濕地52年的降水量和蒸發(fā)量,結(jié)合近13年濕地供水量數(shù)據(jù),計(jì)算出了濕地保護(hù)區(qū)年平均最小和最適生態(tài)需水量,并進(jìn)行了水資源平衡分析。結(jié)果表明,現(xiàn)有供水量能夠滿足曹妃甸濕地核心區(qū)的生態(tài)需水量,而對于包括緩沖區(qū)在內(nèi)的濕地來講,供水不足。從保護(hù)濕地和可持續(xù)利用濕地資源出發(fā),建議采取補(bǔ)水措施、增加對曹妃甸濕地的供水量,使其良性發(fā)展。
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