桂林會仙巖溶濕地健康評價與補償機制研究

李 暉，蔣忠誠，馬祖陸，楊奇勇，羅為群，尹 輝，王月

(1．中國地質科學院 巖溶地質研究所，廣西 桂林541004;2．中國地質科學院 巖溶生態系統與石漠化治理重點開放實驗室，廣西 桂林541004;3．廣西師范大學 環境與資源學院，廣西 桂林541004;4．珍稀瀕危動植物生態與環境保護省部共建教育部重點實驗室，廣西 桂林541004)

(責任編輯 李楊楊)

近年來我國濕地科學研究得到了較快發展，尤其是2003年以來，在濕地與全球環境變化、濕地遙感、地理信息系統與濕地景觀生態制圖等領域的研究已處在學科國際前沿［1-2］。濕地生態系統健康是指系統內的物質循環和能量流動未受到損害，關鍵生態組分和有機組織被保存完整且沒有疾病，對長期或突發的自然或人為擾動能保持著彈性和穩定性，整體功能表現出多樣性、復雜性和活力［3-4］。目前，國內外學者對濕地生態系統健康診斷評價及恢復補償措施的研究都側重于濕地生態系統健康概念、濕地生態系統診斷指標、濕地生態系統健康恢復、濕地生態系統健康研究時間與空間尺度、濕地生態系統設計和濕地生態系統健康評價等研究領域［5］。筆者應用“壓力—狀態—響應”模型對會仙濕地生態系統的健康狀況進行評價，分析影響濕地生態系統健康的關鍵因子，并提出了有針對性的濕地保護措施。

1 研究區域概況

會仙濕地位于桂林市臨桂縣會仙鎮、四塘鄉和雁山區東部一帶，地跨東經110°08'15″—110°18'00″、北緯25°01'30″—25°11'15″，主要分布在臨桂縣會仙鎮的睦洞村、四益村、新民村、馬面山尾村、文全村和四塘鄉大灣村以及雁山區的竹園村，共涉及兩縣(區)3 鄉(鎮)47 個自然村約2．2 萬人。

會仙濕地在地貌上屬會仙巖溶峰林平原，為巖溶濕地，被譽為“桂林之腎”。20 世紀70年代會仙濕地面積約為120 km2，但受氣候變化特別是人類圍墾活動影響，近40年來濕地表現出了明顯的整體性退化和萎縮，現存面積僅24 km2，常年有水面積不足6 km2，主要集中在古桂柳運河一帶［6］。2007年年初，桂林市開始對臨桂新區進行規劃，將會仙濕地列為今后幾年擬建的重大城市基礎設施項目之一。隨后，根據廣西壯族自治區政府批復的全區濕地保護工程規劃(2006—2030年)，會仙濕地被列為規劃新建的自治區級濕地自然保護區。2012年4月，會仙濕地又被列入國家濕地公園試點。會仙濕地是全球熱帶亞熱帶中低海拔巖溶區最具典型性的巖溶濕地之一，也是桂林市面積最大、最具有代表性的巖溶湖泊濕地，保護其生態健康對桂林市整體生態環境的健康可持續發展具有重大意義。

2 濕地生態系統健康評價

2．1 評價模型

聯合國經濟合作開發署(OECD)建立的“壓力—狀態—響應”(Pressure-State-Response，簡稱PSR)模型已廣泛應用于濕地生態系統健康評價。PSR 模型可理解為人類活動會給濕地生態系統造成壓力，使其結構和功能發生改變，這種改變是外界人為干擾的反映，可以映射出人類活動的干擾程度［7］。本研究采用PSR模型進行會仙濕地生態系統健康評價，以探究其生態恢復與補償機制。

2．2 評價方法

采用單因子評價與綜合評價相結合的方法。

2．2．1 單因子評價

濕地生態系統內的各種過程由多種因素共同作用，其變化是非線性的。評價指標體系中各指標的測度值并不能線性地反映出濕地生態系統各個方面和層次狀態的水平，各指標在增長變化上都受到一定條件的制約，因此選用充分考慮環境資源制約作用的邏輯斯蒂增長模型能更合理地對各指標進行評價［7-8］。用邏輯斯蒂增長模型評價生態系統的各單項指標，當指標量值的增加方向與生態系統健康的增加方向相同時采用式(1)，反之則采用式(2)。其計算公式為［7-8］

式中:P 為單項指標的生態系統狀態指標評價值;R 為單項指標測度值，%。

2．2．2 綜合評價

單因子評價側重于對濕地生態系統某一方面的評價，不能從整體上揭示濕地的健康狀況。為彌補這一缺陷，在單因子評價的基礎上，采用綜合評價方法評價濕地生態系統的健康狀況。根據劉曉丹［7］的評價方法，將各單項指標加權平均計算濕地生態系統健康綜合評價指數(CEI)，再采用AHP 法確定各項指標權重。濕地生態系統健康綜合評價指數的計算公式為

式中:Pi為第i 個單項指標的評價值;Wi為第i 個單項指標的權重值。

2．3 評價標準

參照已有的評價標準，將會仙濕地生態系統的健康標準分為五級，見表1。

表1 會仙濕地生態系統健康狀況分級

2．4 評價指標體系

結合國內外相關研究成果和數據資料，充分考慮會仙濕地的實際情況，建立以下評價指標體系，見表2。

表2 會仙濕地生態系統健康評價指標體系

3 會仙濕地生態系統健康評價

3．1 單因子評價

提取會仙濕地基礎信息，得到各指標測度值，用式(1)、(2)對各測度值進行評價，得到單因子的評價結果見表3。

3．2 綜合評價

3．2．1 指標權重的確定

各因子對濕地生態系統的影響程度不同，合理配置因子權重有利于提高評價的準確度，減少人為主觀因素的影響。采用AHP 法［9-10］得到各指標的權重(W)，見表4。

3．2．2 綜合評價結果

根據式(3)計算得到會仙濕地生態系統健康的綜合評價指數CEI 為0．364，介于0．3 ～0．5 之間，處于Ⅳ級(較差)，即濕地景觀的自然狀態遭到破壞，結構破碎，活力較低，功能水平退化，對外界的干擾響應迅速。

表3 會仙濕地生態系統健康單因子評價結果

表4 會仙濕地生態系統健康評價指標體系及權重

3．2．3 結果分析

(1)濕地生態系統健康綜合評價結果為Ⅳ級(較差)，其中狀態指標(B2)在準則層中權重最大。在各指標中，年平均降水量(C22)和常年積水面積百分比(C21)的權重排名靠前，其中C22的指標評價值雖僅為0．016 4，但其權重值最高，為0．360，可見年降水量是影響會仙濕地生態系統最主要的因素;C21的權重為0．179，這是由于濕地水源補給以雨水為主，降水情況將直接影響濕地的水量、生物生長繁衍和濕地中各種物質的遷移轉化，若沒有得到及時補給，植物生長將受到限制，進而威脅各類生物生存，影響濕地生態系統平衡。

(2)濕地生態系統面臨來自工農業生產和居民生活的雙重壓力。壓力指標中，農業總產值(C12)的權重最大，為0．16，說明農業生產對濕地生態系統影響明顯。目前，會仙濕地周邊村莊的生產活動仍以農業為主，村民利用濕地水進行農業灌溉，導致濕地水面下降、表面土壤積鹽，加重了濕地植被的退化，同時也使濕地水體流動性受到限制，水體的自凈能力降低，水中各種有害物質沉積，水質惡化，不利于濕地生物的生長和繁殖。人類活動還使濕地附近的多條河流水體污染加劇，進一步破壞了濕地生態系統。2011年7月實測會仙濕地水田中COD 含量為930．864 mg/L，遠遠高出我國農田灌溉水質標準(≤200 mg/L)(《中華人民共和國農田灌溉水質標準》(GB 5084—92))。此外，其他人類活動因素如人口自然增長率等都會對濕地生態系統產生一定影響，因此只有采取科學、合理的保護措施，控制人類對濕地的破壞行為，才能防止濕地破壞、退化甚至消失。

4 會仙濕地生態恢復與生態補償對策

根據會仙濕地生態系統健康評價結果，提出濕地恢復與補償的對策，以維持濕地生態系統的正常需要，使出現退化征兆的濕地得以恢復。

4．1 生態恢復

近年來，會仙巖溶濕地的生態問題已經引起了有關部門的高度重視:自治區政府批復的全區濕地保護工程規劃(2006—2030年)將會仙濕地列為規劃新建的自治區級濕地自然保護區之一;作為桂林水生態系統保護與修復項目之一，會仙濕地修復水工程也在實施當中;會仙濕地還被國家林業局正式列入國家濕地公園試點，將建成全球峰林平原地區巖溶濕地—農田—森林復合生態系統保護與恢復的示范工程以及古運河水利遺跡保護區，這些都為會仙濕地的生態恢復提供了契機。

會仙濕地生態恢復，首先要考慮全球氣候變化和人為因素對濕地生態的影響［11］;其次要與區域發展相結合，建設濕地公園，要保護其獨特的喀斯特地貌，體現當地文化底蘊，滿足群眾的旅游休閑需求?；诖?，筆者建議在會仙濕地生態系統恢復過程中應注意對濕地物種進行調查編目，采用人工引入培育物種等，保護濕地物種多樣性;減少匯入濕地的點源、非點源污染物，防止水體、土壤污染進一步加?。?2］;建設小型水利工程如防洪堤等，減少濕地洪澇災害，并協調濕地生態用水與居民生活用水之間的矛盾;擴大濕地保護區范圍，恢復和保護物種多樣性，提高濕地的抗生態風險能力;鼓勵濕地范圍內的村莊發展生態安全型農業，讓群眾了解濕地的重要性，提高人們的濕地保護意識，這是實現濕地生態系統可持續發展的根本途徑。

4．2 生態補償

除了上述生態保護措施，還對會仙濕地生態補償提出以下建議:對破壞濕地周邊森林的單位和個人征收一定的費用，如向污染濕地水資源的企業征收治理費等;對于圍湖造田者，有關部門要采取措施幫助其退耕，恢復濕地植被，同時按相應比例給予退耕者一定的實物補償(糧食或現金補償);根據當地實際制定合理的補償標準，要有效保護濕地，同時不給當地財政造成過大壓力。

［1］徐艷艷，徐艷東．國內外濕地研究進展和展望［J］．河北漁業，2008 (1):3-7，25．

［2］呂憲國．濕地生態系統保護與管理［M］．北京:化學工業出版社，2004:1-2．

［3］崔保山，楊志峰．濕地生態系統健康評價指標體系Ⅰ．理論［J］．生態學報，2002，22 (7):1005-1011．

［4］閆美華．關于加大黃河濕地保護與生態建設力度的分析探討［J］．中國水土保持，2010(12):25-26．

［5］楊永興．國際濕地科學研究的主要特點、進展與展望［J］．地理科學進展，2002，21(2):113-116．

［6］吳應科，莫源富，鄒勝章．桂林會仙巖溶濕地的生態問題及其保護對策［J］．中國巖溶，2006，25(1):85-88．

［7］劉曉丹．基于遙感圖像的濕地生態系統健康評價——以大沽河河口濕地為例［D］．青島:中國海洋大學，2006:9-17．

［8］李博．生態學［M］．北京:高等教育出版社，2000:51-58．

［9］劉婧．中國濕地資源研究綜述［J］．資源與產業，2007，9(4):21-23．

［10］田建文，趙旭陽．滹沱河崗黃段濕地人類活動影響評價研究［J］．中國水土保持，2007(2):19-21．

［11］楊光梅，閔慶文，李文華，等．我國生態補償研究中的科學問題［J］．生態學報，2007，27(10):4289-4300．

［12］韓晨霞，趙旭陽，李冬，等．滹沱河崗黃段濕地水污染及生態修復探討［J］．中國水土保持，2008(1):33-36．