水位及水质对东洞庭湖湿地的影响

水位及水质对东洞庭湖湿地的影响

林 杨 中南林业科技大学林学院王德明 中南林业科技大学班戈学院

彭先红 岳阳县林业局

 长江三峡建成运行和东洞庭湖周边的城市的发展，导致东洞庭湖的水文、水质以及湿地环境等均发生了很大【摘 要】

变化。以东洞庭湖湿地植被分布格局为基础，从水位及水质与湿地植被演替等方面综述了东洞庭湖湿地的生态环境现状，北部演替模式为：水生植物—苔草—芦苇+荻—木本植物；东南部演替模式为：水生植物—虉草+川三蕊柳—芦苇—木本植物。展望了今后的研究趋势与方向，为水位、水量及水质与湿地植被演替关系的进一步研究提供参考。

 东洞庭湖 岳阳县 水文 水质 植被演替【关键词】

东洞庭湖位于湖南省东北部，地处北纬28°59′至29°38′，东经112°43′至113°15′之间；东洞庭湖是洞庭湖湖系中最大的湖泊，年平均过湖水量达3126亿m3。常年湖容量178亿m3，水深4-22m，最大水位落差为17.76m，ph6.8－8.6；地貌呈沟港纵横的湿地景观；土壤为湖沼土和河沼土；年平均气温为17℃，年平均温度17.5℃，总降水量1200-1330mm，无霜期258－275天；该湖有丰富的沉水、浮水和挺水植物，现有131种水生植物，隶属40科，75属。常见的沉水植物包括苔草、黑藻、浮水植物有莲、芡和浮萍；挺水植物有水烛和芦苇等，湿地周围是稻田和其他农作物[1,2]。

1水位、水质现状1.1水位现状

东洞庭湖是长江中下游的吞吐型湖泊，水位收到长江和流域内其他支流的共同影响，江湖水系任何一个要素发生变化，其它的要素也会做出相应的调整和变化。长江水位的变化取决于三峡大坝的截留、释放水流的季节性变化，北部区域的水位、水量变化与长江的变化基本相同，遵循每年4～9月为丰水期，10月～次年3月为枯水期[3,4]；东南部区域由于城市化的发展，河流的调蓄能力减弱，在暴雨后汇流时间缩短，汇流量加大，洪涝灾害发生的频率与强度呈现增强趋势，而在少雨季节，

则出现长时间的枯水现象，导致汇入东洞庭湖的水量差异较大，水位变化也趋势也相同。

1.2水质现状

上世纪90年代东洞庭水质污染与监测评价表明，其水质情况较好，水质多为Ⅱ类和Ⅲ类间，处于轻度污染状态，但是近期东洞庭湖多数水域受到氮、磷污染，基本处于中度富营养化，水质呈现恶化趋势[5]，对于湿地水鸟影响较大[6]。目前东洞庭湖环境问题之一是氮、磷导致局部水域的污染及生态系统的破坏，李忠武等研究得出长江综合污染指数呈现上升趋势，进一步影响了东洞庭湖水域的水质，在东洞庭湖出口处水质接近Ⅳ类；南部污染则更为严重，其中2个断面属Ⅳ类、9个断面属Ⅴ类，王旭等研究得出东洞庭湖水位变化和水质有较强的相关性，TN和CODMn随水位下降而出现升高趋势。东南滨湖城市建设过程中，水环境质量下降，水体的自净能力减弱，局部区域出现严重的富营养化，同时汇入河水流速增加导致枯水季对东洞庭湖水体环境有较大影响，在新墙河2015年监测数据中显示水量减少了1/5，进入东洞庭湖的CODMn、NH4+、TP却分别增加了13.35%、19.27%、15.62%。问题之二是重金属方面：以东洞庭湖湖区不同样点表层水及底泥中Hg、Cr、Cd、As、Pb和Cu的浓度为研究对象，得出东洞庭湖表层水中重金属质量

表1 2015年东洞庭湖表层水与底泥中重金属含量

Table 1 Heavy metal contents in surface water and sediment of East Dongting Lake in 2015

注：ND为未检出，ρ( Hg) 、ρ(Cr) 、ρ(Cd) 、ρ(As) 、ρ(Pb) 、ρ(Cu)的检出限分别为：0.00002、0.004、0.0001、0.003、0.01mg/L

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浓度低于GB 3838—2002《地表水环境质量标准》一级标准限值，底泥中w( Hg)、w( Cr)、w( Cd)、w( As)、w( Pb)和w( Cu) 均高于背景值，其平均值分别为背景值的3.68、2.85、34.08、2. 59、2.81、 东洞庭湖水位造成影响，如全球与区域气候变化等。 因此，如何耦合汇入河流水沙变化、气候变化和其他人类活动驱动因素等对河湖关系的影响是今后研究的一个重点与难点。

1. 21倍．洞庭湖表层水中ρ(As) 与底泥中w(As) 呈显著正相关（表1）。

2对湿地生态系统的影响2.1水位的影响

东洞庭湖北部区域年水位波动幅度不大，有利于海拔较低区域的芦苇和荻的生长，生物量增加[7]，海拔较高区域的芦苇和荻则得不到充足的水分，生物量较小，逐渐被乔、灌木取代；在4～5月的水位较高，对苔草草甸生物量的形成产生负面影响；在10月～次年3月的水位较低，导致区域内生和水生植物的枯黄，特别是作为珍稀候鸟食源的沉水植物的死亡。东南部区域，非周期性的水位变动破坏湿地植物长期以来所形成的适应性，从而影响整个群落的生长、繁衍和演替；较大的高、低水位变化也导致水体的理化条件，如透明度、浊度、盐度、pH、重金属含量等发生明显变化，也影响湿地植物的演替。整体而言，北部区域由于长江的调蓄作用，其湖面面积、水量和平均水深都有所增加，导致原有优势湿地植物物种大量死亡，当水位下降后，多种物种得到了萌发、生长的空间，对于木本植物而言，由于生命周期较长，在短暂的枯水期间不易重建群落，即被较短生命史的草本植物取代，所以北部水位周期性波动形成了大面积的草本湿地群落；东南部区域由于非周期性的水位变动以及枯水季较长的特点，导致原有的优势植物芦苇和苔草群落生物量不断增加，沉水植物的生态位被抢占[8]，一些区域被外来植物侵入，打破了原有的植物群落结构，导致区域内植被格局出现正向演替。

2.2水质的影响

东洞庭湖北部区域受长江水源影响，水体中污染主要是氮、磷，水生植物主要以沉水植物和挺水植物为主，群落结构比较稳定；在东南部区域由于污染源情况复杂，污染程度也大于北部，水生植物主要以藻类植物为主。水体中的重金属含量都不高，对湿地植物的短期影响不明显，但是从较长角度考虑，湿地底泥中的重金属通过溶解作用、离子交换和解吸而进入到水体中，从而对湿地生态系统造成负面影响[9]。

3结论

目前国内外关于水文特征对湿地的影响研究很多，并且取得了一定的成果，主要集中在水文、水质对湿地生态环境影响等方面，但是针对东洞庭湖而言，东南部的岳阳的城市发展近几年才逐渐加快，城市的发展由此引起的水文水质变化以及对东洞庭湖的影响的研究还不够成熟。因此，随着城市规模的进一步扩大，对东洞庭湖的影响研究需要进一步深入下去，展望未来，城市发展与东洞庭湖的关系研究主要应集中在以下几个方面：

（１）城市建设大大地改变了河流与东洞庭湖的河湖关系，使东洞庭湖的水位变化趋势更加复杂，但还有其他因素也会对

（2）水体以及底泥的污染深刻的影响了东洞庭湖湿地的土壤、水文、动植物的生态过程，但由于东洞庭湖空间尺度的巨大，目前仍处于本底不清、过程不明。而且湿地演变是一个相对缓慢的过程，对外界条件变化的响应也有一个长期的过程。并且影响湿地演变因素复杂，譬如污染物质的螯合和协同作用，某些结论与影响还存在不少争议，确定其影响还需要开展更长时期的观测与更为系统的研究。

（3）考虑到关于水质对东洞庭湖影响的理论研究不足，加强在城市建设过程中对汇入的河流的水质监测和研究非常必要，这样方能尽可能为决策提供理论支撑，加强改进措施，减少城市的发展对东洞庭湖带来的不利影响。

参考文献

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[9] 刘娜，王克林,等.洞庭湖湿地土壤环境及其对退田还湖方式的响应[J]． 生态学报，2011，31( 13) : 3758-3766．基金项目

湖南省科技计划项目（2014NK3082）东洞庭湖退化湿地土壤重金属污染生态修复与重建研究作者简介

林杨( 1979-) ，男，湖南长沙人，讲师，主要从事湿地生态修复方面研究.