总论
第一章 概述
1宁夏西吉县党家岔湿地自然保护区概况
自然保护区作为体现人与自然和谐相处最直接、最具体的区域,不仅是建设生态文明的前沿阵地和基本单元,更是弘扬生态文化、建设生态文明的重要载体和示范基地。宁夏西吉县党家岔湿地自然保护区是宁夏回族自治区人民政府于2002年12月批准建立的自治区级自然保护区,2006年8月被国家地震局设立为国家级典型地震遗址。该保护区是半干旱黄土高原地区研究地震和湿地生态系统的一个重要教学、科研、科普基地。
1.1地理位置
宁夏西吉县党家岔湿地自然保护区位于宁夏回族自治区固原市西吉县西南部的震湖乡(原苏堡乡)境内,地理坐标为东经105°04'~105°40',北纬36°04'~36°11',海拔1800~2200m。保护区东西长约17km,南北宽约10km,总面积为45.57km2,其中水域面积3.13km2。主要湿地由党家岔堰、堡玉堰、苏堡堰及河滩堰等构成,其中党家岔堰最大,形状狭长,绵延10km,最宽处仅60m,为世界第二大震湖。保护区地势中间低、四周高,为复合式盆地,是典型的黄土丘陵沟壑地貌,在地质区划上属于祁连区中的靖远—西吉小区,大地构造上是北祁连加里东地槽褶皱带。保护区周边南偏西及西面与甘肃省相邻,南偏东与平峰镇的三合村和新堡村等相接,其他周边地区均隶属于震湖乡范围(图1-1)。
图1-1宁夏西吉县党家岔湿地自然保护区图
1.2自然概况
1.2.1地质地貌
西吉县位于昆仑山秦岭北祁连褶皱区,地处黄土高原中心地带,境内地形以典型剥蚀堆积的黄土丘陵为主,山地、丘陵、平原以及谷地等地形交错杂间,地表起伏较大。地势南低而向北、东、西渐次增高,境内沟壑纵横,四面环山,海拔高度1688~2633m。西吉县党家岔湿地自然保护区位于西吉县西南部,该区域土壤地貌以黄土梁峁为主,沿东北—西南线依次分布着山地、丘陵、黄土斜梁及黄土峁梁,河谷平原则呈树状分布于黄土峁梁区。震湖所属的地貌类型为黄土峁梁和河谷平原。黄土土层堆积较厚,土质疏松,强度较低,遇水易松。另外,震湖在中国西北地区黄土高原上,又处于葫芦河支流滥泥河流经的河谷低处,长年遭受强烈水蚀、风蚀作用,致使丘陵沟谷纵横密布,相互交叉切割,从而普遍形成侵蚀堆积地貌,峁梁与沟谷的相对高差在100~200m,从地表切割程度来看,属于强烈切割的黄土丘陵类型。耕地多为山坡梯田,较平缓,且多分布于阳坡。保护区内梁峁的北坡、西坡地势较陡,坡降一般在0.3以上,南坡、北坡地势较缓,坡降一般在0.2左右,梁峁顶部窄尖。
西吉县的新构造运动,主要表现为地震的频繁发生、老构造的复活、地壳的节奏性震荡上升和上升中心的转移。在西吉县发生过的大多数地震中,震中位置多集中在滥泥河上游地区,本自然保护区范围恰好位于其中。在地震的作用下,西吉县西南部(约500km2)形成大量滑坡地貌,第四系黄土及黄土状粘砂土,沿谷坡或谷底向下游滑动,形成整体性重力堆积,估计滑坡总面积可占分布区面积的20%,占全县面积的30%。在自然保护区内,地震诱发的黄土滑坡更是多见,大多呈现为波浪状地形,滑坡体阻塞河谷、拦截地表径流,形成很多天然堰塞湖。湖(水堰)周边地形支离破碎,冲沟发育,岸坡较陡,长期的风浪侵蚀和岸坡的自然塌陷已使得岸坡基本稳定。
1.2.2气候
西吉县深居西北内陆,远离海洋,地理位置决定了境内具有典型的中纬度大陆性季风气候的特点,气候干燥,降水偏少偏迟且主要集中在夏、秋两季。与同纬度地区相比,具有春寒干旱、夏短温和、秋凉多雨、冬冷少雪,降水四季分布不均,无霜期短,干旱、冰雹、霜冻、干热风等自然灾害频繁的特点。年平均气温5.4℃,绝对高温32.6℃,绝对低温-27.9℃,无霜期100~150d,年平均日照时数为2322.3h,年均降水量350~500mm,且时空分布不均,多集中在7~9月,占全年总降水量的60.9%(表1-1)。近年来降水量出现了明显“两增、连减”的变化,即降水强度、变率增加,降水总量、降水次数减少。风能资源为全区贫乏区,有效风能44kW·h/m2,年平均风速2.2m/s,有效风速频率32%。灾害性天气主要有干旱、暴雨、霜冻等。
表1-1西吉县历年月平均气温、降水量、日照时数及日照百分率
西吉县党家岔湿地自然保护区的气候特征与西吉县的总体气候特征相类似,具有夏季短热、冬季寒长、温差大、日照长、降水少且集中等特点。保护区年平均气温6.3℃,年平均月最低气温(1月)为-8.1℃,年平均月最高气温(7月)为18.7℃,无霜期142d,最大冻土层深82cm。
1.2.3水文
西吉县与温带大陆性季风气候雨热条件特征相符,夏秋两季降水尤为集中,进而对地表径流以有效补充。虽然该区域年蒸发量明显多于年降水量,从而列于世界性缺水地区之一,但县域属葫芦河流域,有其支流滥泥河流经。1920年的海原大地震造成了黄土丘陵地区大滑坡,滑坡体截住地表径流,在西吉县境内形成了几十座天然水堰。保护区内党家岔堰等水堰就是此次大地震时由于境内山体滑坡堵塞河道而形成的。党家岔堰现有流域面积为80km2,堰长3110m,宽600m,堰容为1600万m3,水域面积为1.806km2,是宁夏境内诸水堰中最大的一处,也是全区第二大湖,有“北有沙湖,南有震湖”之说。
保护区水的时空分布不均衡,多年平均雨量为378.7mm,主要集中7~9月,占全年总降水量的61%,水面蒸发量为1136.1mm。堰内水源主要靠雨水、间歇性河谷小支流及地下水补给。保护区内广大丘陵区,其黄土层下伏第三系弱透水层,黄土孔隙水的分水岭与地表分水岭基本一致。保护区内地下水水质较好,人畜可以饮用,但储量较小。各堰内水体在6月表层水温为15℃~23℃, pH 7.0~10.5,水质矿化度高,咸水类型较多,约占60%。
1.2.4土壤
宁夏西吉县党家岔湿地自然保护区内土壤主要有四大类,即黑垆土、黄绵土、灰褐土和潮土。
黑垆土是发育于黄土母质上的具有残积黏化层(俗称黑垆土层)的黑钙土型土壤。黑垆土的剖面上部有一暗灰色的有隐黏化特征的腐殖质层,此层虽较深厚和疏松,但腐殖质含量不高。本区域内的黄土母质,多系第四纪黄土,一般分布在丘陵地区,海拔在1700~2200m范围内,黄土上母质层厚度不一,在40~70m之间。黄土母质多呈浅棕色,垂直柱状节理十分明显,由于水土流失常沿节理边冲刷,形成黄土丘陵区典型峁状(黄土柱)或梁状地貌,地形切割较深,支离破碎。黄土母质质地以粗粉沙为主(粒径0.05~0.01mm),物理性黏粒粒径(小于0.01mm)只含30%左右,多为轻壤及中壤土,如无植被覆盖易于水土流失,若遇到地震活动也最容易整体滑坡或呈柱状崩塌。在侵蚀严重的地区,黄土母质冲刷已尽,露出第三纪红色沙页岩或红黏土层。
黄绵土是由黄土母质经直接耕种而形成的一种幼年土壤。因土体疏松、软绵,土色浅淡,故名,实质为土质初育土。其主要特征是,剖面发育不明显,没有明显的层次特征,有机质含量一般小于10%,表土层厚一般在30cm左右,再下为黄土母质层,整个土体比较松软,最易水土流失,侵蚀严重。保护区内黄绵土和黑垆土插化分布,梁峁坡上的黄绵土,其成土母质多为第四纪黄土,川台地及其边缘的黄绵土的成土母质多为次生黄土。本区域的黄绵土只有1个黄绵土亚类,包含黄绵土、侵蚀黄绵土和新积黄绵土3个土层。
灰褐土是在半干旱、干旱地区,气候较温凉湿润的山地森林灌丛植被下发育的土壤。灰褐土成土母质多为黄土母质,也有砂岩、页岩的风化物和残积物。灰褐土的典型剖面构型是表层为枯枝落叶层,再下为暗灰色的松软腐殖质层,有机质含量相当高,一般在3%~10%,平均可达8%,再往下为矿质土有机质层,此层质地稍黏,多为中壤土,再往下为淀积层和母质层,淀积层有较明显的石灰淀积。在保护区边缘的山坡和沟头有零星分布。
潮土是河流沉积物受地下水运动和耕作活动影响而形成的土壤,属半水成土。其主要特征是地势平坦、土层深厚。具有腐殖质层(耕作层)、氧化还原层及母质层等剖面层次,沉积层理明显。保护区内的潮土主要分布在各大小水堰的周围,成土母质多为黄土丘陵的坡积次生黄土,本区域的潮土受水质矿化度高的影响,具有附加的盐化过程,土壤表层具有盐积现象,属盐化潮土亚类。
1.3生物资源
宁夏西吉县党家岔湿地自然保护区内具有水域、河湖滩地、坝地阶地、沟谷边坡、峁梁地等多种地形地貌,加之不同的坡度、坡向、山体地形滑坡体,以及人类活动对地形的改造,营造了多样化的生境,形成了比较特殊的生态系统。保护区内具有代表性的党家岔堰不仅以典型独特的地震遗迹开展地震活动、地震监测和地质勘探等诸多科研领域具有重要研究价值而成为享誉世界的“活化石”,更是一处宝贵的野生动植物天然分布区。
1.3.1植物资源
保护区内分布的维管束植物有41科108属144种(变种、变型),其中蕨类植物1科1属1种,裸子植物3科3属3种,被子植物37科104属140种。保护区内植物的物种数、属数、科数分别占宁夏全区植物种的(包括栽培种)7.7%、16.8%和31.5%。禾本科、菊科、豆科、藜科、蒺藜科等含有植物种数较多。含植物种数较多的属主要有蒿属、针茅属、碱蓬属。这些优势科、优势属都具有温带植物区系的特征,是保护区盐生植被组成特征的重要反映。以古地中海区为起源中心的藜科,含有植物种数居第一位,其次是禾本科植物,豆科的植物种数居第3位。在落叶灌丛、草甸、沙生植被等主要植被大类中,禾本科、豆科植物种类较多。
保护区沉水植物和挺水植物种类6科8属8种,主要分布在湖堰沿岸地带。沉水植物主要有沟草、蓖齿眼子菜、大茨藻、轮生等,浮叶植物主要有水马齿、眼子菜,挺水植物主要有芦苇、浆草。
从保护区植物群落的建群种以及植物种类组成来看,几乎全部由旱生、盐生木本植物和草本植物组成。保护区水堰的特殊形成又决定了其分布着不同种的水生植物。植物群落基本上处于恢复性演替阶段,草本植物群落的覆盖率一般在40%~70%之间;灌丛群落在30%~50%之间,分层结构比较简单,人工化比较突出。保护区的主要植被类型有中生灌丛、人工林、农田植被、草原、草甸、沼泽、盐生植被和水生植被等。保护区核心区内主要分布着以花花柴、柽柳、盐生草、水珠子、小芦草、角果碱蓬、盐爪爪、白刺等植物为主的盐生植被和以芦苇、狭叶香蒲等植物为主的水生植被。保护区在植物区系组成中以温带、北温带成分的植物属占有很大优势,分布最广的是以禾本科针茅属、画眉草属等植物为建群种的典型草原植被,以猪毛菜属、沙蓬属、虫实属、蒺藜属等植物为主建构的植被在阳坡和较陡的阴坡也广泛分布,反映出保护区生境的干旱特点。从调查统计分析,保护区内植物属有9个分布区类型,除旧大陆热带分布、热带美洲和热带亚洲间断分布、热带亚洲至热带非洲分布、温带亚洲分布、中国特有分布、热带亚洲(印度、马来西亚)分布在保护区无分布外,其他类型在保护区内都有不同程度的分布,且以草本植物组成为广布种。
1.3.2动物资源
宁夏西吉县党家岔湿地自然保护区有脊椎动物5纲28目65科189种,其中鱼纲4目6科17属18种,两栖类1目2科2属2种,爬行类有2目3科4属5种,鸟类有16目40科82属138种,哺乳纲6目13科23属26种。以鸟类占绝对优势,哺乳类次之,两栖类最少。
珍稀濒危动物物种主要集中在鸟类。鸟类中有国家I级重点保护鸟类1目1科2属3种,即隼形目鹰科的金雕(Aquila chrysaetos)、玉带海雕(Haliaeetus leucoryphus)和白尾海雕(Haliaeetus albicilla),国家Ⅱ级重点保护的鸟类有5目6科12属19种,分别是鹈形目鹈鹕科的卷羽鹈鹕(Pelecanus crispus),鹳形目鹮科的白琵鹭(Platalea leucorodia),雁形目鸦科的大天鹅(Cygnus cygnus),隼形目鹰科的黑鸢(Milvus migrans)、白尾鹞(Circus cyaneus)、普通狂鸟(Buteo buteo)、棕尾狂鸟(Buteo rufinus)、大鸟狂(Buteo hemilasius)、雀鹰(Accipiter nisus)、红隼(Falco tinnunculus)、红脚隼(Falco amurensis)、黄爪隼(Flaco naumanni)、燕隼(Falco subbuteo)、灰背隼(Flaco columbarius)、猎隼(Flaco cherrug),鸮形目鸱鸮科的纵纹腹小鸮(Athene noctua)、雕鸮(Bubo bubo)、红角鸮(Otus sunia)、长耳鸮(A sio otus)。宁夏重点保护野生动物(鸟类)有9目9科18属26种。
宁夏西吉县党家岔湿地自然保护区在中国动物地理区划上处于华北区黄土高原亚区,动物区系以华北区成分为主体,并有黄土高原亚区特征,蒙新区种类也有渗透扩散,古北界物种占绝对优势,东洋界成分种和广布种并存。
初步调查有昆虫12个目88科272种。在类群组成上以鞘翅目、鳞翅目最为丰富,其他昆虫如半翅目、直翅目、膜翅目种类也占据较大比例。区系组成以古北区成分最多,古北界与东洋界混合成分次之,东洋界成分最少。
1.3.3浮游生物资源
保护区有浮游植物的种类隶属6门19科31属(种),其中硅藻门10属,绿藻门10属,蓝藻门8属,甲藻门1属,裸藻门1属,黄藻门1属。
保护区有后生浮游动物18种,其中轮虫类5科7属10种,枝角类3科3属3种,桡足类2科2属5种。常见的种类有褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis)、角突臂尾轮虫(Brachionus angularis)、近邻剑水蚤(Cyclops vicinus)、桡足类无节幼体(Nauplius)。褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis)是春、秋季节的优势种。枝角类出现在夏季、秋季。总体来说,党家岔湿地自然保护区浮游动物出现的种类不多,以耐盐型的褶皱臂尾轮虫为主,枝角类和桡足类出现的种类较少,浮游动物个体趋向小型化。
保护区有底栖动物8种,隶属于2门3纲6科。在保护区不同水域,底栖动物的优势种类不同,生物量也有较大差别。
2我国湿地鸟类概况
湿地(wetlands)是地球上具有多功能的独特自然生态系统,是自然界最富生物多样性的生态景观和人类社会赖以生存和发展的重要自然资源之一。许多自然湿地为水生动物、水生植物、多种珍稀濒危野生动物,特别是为水禽提供了必需的栖息、迁徙、越冬和繁殖场所。我国是世界上湿地资源最丰富的国家之一,居亚洲第一位,世界第四位,仅次于俄罗斯、加拿大和美国。《湿地公约》所列湿地名录中的26类自然湿地和9类人工湿地类型在中国均有分布,但是受自然条件的影响,区域差异显著。
湿地是鸟类的天堂。凡是在生态上依赖于湿地,即某一生活史阶段依赖于湿地,且在形态和行为上对湿地形成适应特征的鸟类均可称为湿地鸟类(或称湿地水鸟)。湿地水鸟包括了潜鸟目、鸊鸟鷉鸟目、鹳形目、红鹳目、雁形目和鸻形目(海雀除外)的所有种类,以及鹈形目、鹤形目和佛法僧目的部分种类。我国有湿地水鸟12目32科271种,其中属国家重点保护的水鸟有10目18科56种,属国家保护的有益或者有重要经济、科学研究价值的水鸟有10目25科195种。其中鹳类、鹤类、鸻鹬类、鸥类等都是重要的国际迁徙种类。
中国的湿地水鸟主要分布在哪里呢?根据湿地水鸟地理分布特征,结合中国自然地理环境的地域差异和湿地类型的不同,中国湿地水鸟栖息地主要包括5个区域:(1)东北沼泽湿地区,为大型涉禽和游禽繁殖与迁徙停歇区;(2)西北和青藏高原草甸沼泽与高原湖泊区,为游禽和大型涉禽繁殖与迁徙停歇区;(3)西南部高原湖泊和湿草甸区,为游禽和大型涉禽越冬与迁徙停歇区;(4)长江中下游淡水湖泊区,为大型涉禽和游禽越冬区;(5)沿海和近海岛屿与滨海滩涂湿地区,为鸻鹬类与大型涉禽繁殖越冬与迁徙停歇区。
我国政府和有关部门高度重视湿地资源的保护与可持续利用问题。1981年中国政府与日本政府签订了《中华人民共和国政府和日本政府保护候鸟及其栖息环境协定》, 1986年中国政府与澳大利亚政府签订了《中华人民共和国政府和澳大利亚政府保护候鸟及其栖息环境协定》,并于1992年加入了《湿地公约》,将中国湿地保护和合理利用列入《中国21世纪议程》和《中国生物多样性保护行动计划》优先发展领域。