黄河三角洲湿地生境演变遥感监测/中国海岸带研究丛书

作者简介

内容简介

第一章 黄河三角洲区域概况
　　黄河三角洲位于渤海西岸的黄河入海口处，是黄河水沙冲积而成的冲积平原，受河海双重作用，拥有独特的地质、土壤、水文、植被等特征，发育出多种类型的湿地生态系统，孕育了丰富的湿地植被资源及动物资源，是东亚—澳大利西亚和东北亚内陆—环西太平洋2条鸟类迁徙路线的重要中转站、越冬地和繁殖地；此外，黄河三角洲拥有丰富的矿产资源，是胜利油田的所在地。优越的地理区位和自然环境，以及丰富的自然资源，大大地促进了东营市经济社会的快速发展，使得其农业、渔业、牧业以及工业等有着极为鲜明的区域特征。同时，黄河三角洲湿地和自然资源的保护受到了高度的重视，1992年山东黄河三角洲国家级自然保护区建立，主要保护对象为新生河口湿地生态系统和珍稀濒危鸟类，2013年保护区被国际湿地公约组织列入《国际重要湿地名录》。本章概述黄河三角洲的自然地理特征、经济社会发展特征以及在区域生态环境保护方面所开展的工作。
　　第一节 自然地理特征
　　一、位置与范围
　　黄河三角洲位于中国山东省境内黄河入海口处，经黄河上中游长期、大量来水来沙冲积而成，比邻渤海，处于渤海湾和莱州湾的交界处（时连强等，2005；王海梅等，2006）。作为中国第二大河流的黄河，西起青海，中经黄土高原，东至山东入海，上游来水将黄土高原大量泥沙挟带至下游，遇海水顶托作用而减速形成淤积平原，这也使黄河三角洲成为全球陆地增长最快的区域之一（庞家珍和司书亨，1979；李云飞，2016）。黄河三角洲的演变与黄河下游河道变迁相辅相成：因下游河道泥沙不断淤积，经年累月，河床逐渐抬高，河水水位超过河堤时，自然情况下河水冲破河道流经低洼处入海，人为干预下实施改造河道流路泄洪，形成新河道，周而复始，千百年来，呈现出如今的黄河三角洲（庞家珍和司书亨，1979）。
　　黄河三角洲可以分为古代、近代和现代三个洲体。古代黄河三角洲，是指1855年改道为清济泛道之前，黄河经历多次重大变迁，不断沉积演变而形成的广大平原，地理范围以蒲城为顶点，西起套尔河口，南达小清河口，陆上面积约为7200km2。近代黄河三角洲，是指1855年黄河改道山东，夺大清河流路入渤海后逐渐形成的冲积平原，是以垦利县 a宁海为顶点，西起套尔河口、南抵支脉沟口，呈扇状三角形区域，其半径约为70km，扇面约140°，陆上面积约为5450km2。现代黄河三角洲，是指1934年以来至今仍在继续形成的以渔洼为顶点的扇面区域，西起挑河，南到宋春荣沟，目前行政区划上归属东营市，包括垦利区和河口区的大部分以及利津县的一部分（图1.1），陆上面积约为3000km2（庞家珍和司书亨，1979；王锦，2009；李云飞，2016）。
　　图1.1 现代黄河三角洲位置与范围示意图
　　二、自然环境特征
　　（一）地质与地貌
　　黄河三角洲处于华北地层区济阳坳陷东北部，新生代沉积盆地渤海—华北盆地的南侧，东临郯城—庐江断裂带，地质构造主要受新华夏构造体系和北西向构造控制（王锦，2009）。地层系海陆交互相沉积，结构复杂，属济阳地层小区（隶属于华北地层区-华北平原地层分区），富产石油（任韧希子，2012）。凸起和凹陷分别包括：埕子口（东端）、义和庄（东部）、陈家庄、广饶（部分）凸起，车镇（东部）、沾化（东部）、东营（东半部）凹陷等（东营市史志办公室，2018）。
　　黄河三角洲地势平缓，黄河呈现“地上悬河”，整个区域顺河道自西南向东北倾斜（东营市史志办公室，2018）。表层沉积物粒径由陆向海逐渐变细，包括砂、粉砂质砂、砂质粉砂、砂质泥、粉砂、黏土等类型（任韧希子，2012）。黄河三角洲地貌主要分为陆地、海岸和人工地貌三种类型：陆地地貌为三角洲平原，包括河成沙嘴、河成高地（故河道高地、心滩边滩、泛滥平原、天然堤、决口堤）、三角洲残留体和河间洼地（盐碱洼地和湿洼地）等类型；海岸地貌包括粉砂淤泥质潮滩、残留贝壳沙堤及贝壳堤、暗藏贝壳沙堤及贝壳堤、水下浅滩、水下三角洲、沉溺谷等类型；人工地貌包括工厂、平整空地、盐田、养殖池、港口、防潮堤等类型（王奎峰等，2018）。
　　（二）气候与水文
　　黄河三角洲位于中纬度暖温带，受欧亚大陆及西太平洋影响，属暖温带大陆性季风气候：春季干旱多风，夏季湿热多雨、风速小，但时有台风，秋季雨热同期，冬季干冷且多北、西北风，各月雨、温、湿、风差别大；年均温度、日照时数和≥10℃积温分别为12.9℃、2682h、4300℃，年均降水量和蒸发量分别为584mm和1870mm，年均相对湿度、风速和无霜期分别为64.67%、2.92m/s、210d（张绪良等，2009；李高伟等，2017；东营市史志办公室，2018）。主要的气象灾害包括霜冻、冰雹、干旱、洪涝、风暴潮等（李高伟等，2017；东营市史志办公室，2018）。自20世纪90年代以来，黄河三角洲气候呈现出向暖、干方向变化的趋势，四季中冬季气温升幅最大、夏季降水量下降最多（李高伟等，2017）。a
　　黄河三角洲年均水资源量为9.01亿 m3，其中地表及地下水资源量分别为8.21亿 m3和0.80亿 m3，水资源利用率低、多排入海洋（王利娇，2017；东营市史志办公室，2018）。自北向南，黄河三角洲按流域可划分为海河、黄河和淮河流域：海河流域包括潮河、马新河、沾利河等14条河流，多为南北走向；黄河流域主要为黄河；淮河流域包括小清河、支脉河、广利河、永丰河等25条河流，多为东西走向（东营市史志办公室，2018）。
　　黄河水沙时空变化大且分布不均，利津水文站年均径流量和输沙量分别为212亿 m3和8.36亿 t（张翠和史丽华，2015），黄河早期水沙丰沛，年径流量及年输沙量曾分别达973.1亿 m（31964年）和21亿（t 1958年）（东营市史志办公室，2018），自1950年以来，黄河年径流量以7.193亿 m3/a的速率下降（张翠和史丽华，2015），1972年开始，黄河出现阶段性断流，20世纪90年代后情况加重，1997年断流13次226d，年径流量仅为18.8亿 m3，年输沙量为0.15亿 t（东营市史志办公室，2018）。黄河断流造成黄河三角洲湿地退化，为缓解这一情况，2002年开始由黄河中游小浪底水库实施调水调沙试验，对黄河三角洲进行生态补水，该试验于2005年进入正式阶段，目前已呈现出良好的湿地恢复效果（吴立新，2015），2017年利津水文站径流量和输沙量分别为91.4亿 m3和0.0794亿 t（东营市史志办公室，2018）。
　　黄河三角洲地下水年内变幅为1～2.5m、径流缓慢且为向海流向，主要输入方式为黄河河水侧渗补给、降水入渗和灌溉回渗，主要输出方式为蒸发和侧向径流（高茂生等，2010，2012；东营市史志办公室，2018）。黄河三角洲地下咸水分布广，地下淡水主要分布于广饶南部（浅层）、利津至陈庄沿黄河一带（浅层）、黄河故道（上层）及东营至利津以南（深层）等地区（东营市史志办公室，2018）。
　　（三）土壤与植被
　　黄河三角洲所在的东营市，土壤主要分为5类、9亚类、15土属、73土种。潮土、盐土、褐土、砂姜黑土和水稻土五个类别土壤面积分别占全市总面积的59%、36%、4%、0.6%、0.2%，其中，潮土分布于小清河以北区域、稻庄镇、大码头镇，经耕作改良适种小麦（Triticum aestivum）、玉米（Zea mays）、陆地棉（Gossypium hirsutum）等作物；盐土呈带状分布于近海，土壤矿化且表层含盐量达0.8%～2%，自然植被有芦苇（Phragmites australis）、盐地碱蓬（Suaeda salsa）、白茅（Imperata cylindrica）、茵陈蒿（Artemisia capillaris）等，主要开发水、牧养殖（植）；褐土分布于广饶县小清河南井灌区等9乡（镇），高产粮、棉、菜；砂姜黑土分布于小清河南低洼处，土质黏重且耕性差，适种小麦、玉米、高粱（Sorghum bicolor）等浅根作物；水稻土分布于利津、垦利稻区，为多年水耕熟化幼年水稻土（东营市史志办公室，2018）。
　　黄河三角洲除南部平原及黄河河滩外，其他区域均呈现出不同程度的土壤盐碱化，一方面，海潮侵灌及风暴潮给陆地带来大量盐分，另一方面，年均降水量仅584mm，年均蒸发量高达1870mm，多年平均蒸降比为3.2，土壤蒸发的水分只能通过地下水补给，双重作用造成黄河三角洲土壤积盐，土壤盐碱化已经成为制约黄河三角洲农业发展的主要因素（王海梅等，2006；李高伟等，2017）。黄河三角洲植被中世界广布种和温带分布属占优势（张建锋等，2006），种类及分布主要受地下水位埋深、潜水盐度梯度变化及人类活动的影响（安乐生等，2017），因新生土壤次生盐渍化，天然植被以草本为主且种类单一，湿生植被和盐生植被是主要建群种及优势种，湿生植被主要包括沼生芦苇群落（Ass. Phragmites australis）、杞柳群落（Ass. Salix integra）、扁杆藨草群落（Ass. Scirpus triqueter）、大米草群落（Ass. Spartina anglica），盐生植被主要包括柽柳群落（Ass. Tamarix chinensis）、碱蓬群落（Ass. Suaeda glauca）、獐毛群落（Ass. Aeluropus sinensis）、补血草群落（Ass. Limonium sinense）等；人工植被以农田为主，人工林以刺槐（Robinia pseudoacacia）林为主（张建锋等，2006；赵越，2012）。黄河三角洲新生湿地形成，促使湿地植被顺行演替，进而改善湿地生态功能；自然灾害及人类活动促使湿地植被逆行演替及次生演替，进而导致湿地生态功能退化（张绪良等，2009）。
　　三、自然资源特征
　　（一）湿地资源
　　黄河三角洲因其独特的地理、气候、水文等特征，受自然及人为双重影响，形成了丰富多样的湿地类型，主要分为自然湿地和人工湿地，其中，自然湿地包括河渠、湖泊、沿海潟湖、河口水域、芦苇沼泽湿地、柽柳盐碱地、碱蓬盐碱地、灌草盐碱地、滩涂、海草床、其他浅海水域；人工湿地包括水田、水库坑塘、盐田、养殖区、未利用地、海洋牧场。黄河水沙冲积及海水顶托作用，使黄河河口湿地仍在不断扩张，新生湿地处于自然演替进程中，成土期短、受河海双重影响、不断增多的人类活动，使其同时展现出稀有性和生态脆弱性的特征；多样的湿地类型，孕育出丰富的生物多样性，因此，黄河三角洲自然保护区被列为 Ramsar国际重要湿地和国家重要湿地（张晓龙等，2009）。据统计，在黄河三角洲自然保护区内，滩涂、芦苇沼泽湿地、河流水库、浅海水域面积分别达38890.7hm2、26513.5hm2、和26751.2hm（山东黄河三角洲国家级自然保护区管理局，2016）。
　　黄河三角洲多样的湿地提供了丰富的生态系统服务，水田和养殖池提供了丰富的食物，盐田产出原盐；湿地植被通过吸收氮磷等污染物净化水质，通过光合作用固碳，通过消减波浪而抵御风暴潮及海水侵蚀；河口及浅海水域为海洋鱼类提供优质的产卵场及育幼场；生态上连通的湿地为水鸟提供栖息地、越冬地、繁殖地及迁徙停歇地，湿地景观提供旅游悠闲及科普场所。然而，近年来社会经济发展，也导致盐田和养殖面积不断扩大、自然湿地被不断侵占。
　　（二）植物资源
　　黄河三角洲新生而多样的湿地生态系统孕育了丰富的植物资源，形成中国东部沿海最大的天然植被区（张晓龙等，2009）。根据《山东黄河三角洲国家级自然保护区详细规划（2014—2020年）》，黄河三角洲植物共计685种，其中淡水浮游植物、海洋浮游植物、自然分布维管植物、栽培植物分别为291种、116种、195种、83种，自然分布维管植物中，蕨类植物、裸子植物、被子植物分别为2种、2种、191种（山东黄河三角洲国家级自然保护区管理局，2016）。根据《中国植被》19