浅谈张掖国家湿地公园在气象方面的价值

内容提要：湿地作为地球上一个关键的复合生态系统，对全球气候变化、环境保护、经济进步等方面有着不菲的价值。张掖国家湿地公园，作为国内湿地生态系统的组成部分，在改变局域气候条件、涵养水源、调节地表水径流量、防风固沙、维护生态平衡等方面用途成效显著。依据近30年来观测得到的气象水文资料显示，张掖区域的气候特点正越来越向暖湿型气候过度，作为张掖区域温和型绿洲区之一的甘州区近几年来降水幅度呈现递增趋势。甘州区是全国关键的粮食种植区，是资源缺水型区域，春天播种期降水量直接影响作物发芽成长，近5年来，该区域春天降水增加明显，促进了区域粮食种植，直接关系到农业增产增收,张掖区域近年来大风、沙尘等灾害性天气发生频率、强度均有所降低。

张掖国家湿地公园是国内在甘肃首个国家级湿地公园，也是国内首个在内陆河流域上的湿地公园。张掖坐落于中国地势的第二大阶梯上，两山夹一川的地理特点明显，受大方环流和青藏高原、内蒙古高原的一同用途，除祁连山区域属高寒半湿润、湿润性气候外，其余大多数区域均是温带干旱性气候，因其深处内陆走廊盆地，外加南部高峻的祁连山阻隔，海洋性温湿气流不容易到达，所以内部降水稀有，然而蒸发旺盛，山多川少，是缺水区域之一[1]。怎么办居民正常用水、涵养水源是张掖人民需致力解决的问题。湿地无疑是张掖绿洲这一内陆干旱区脆弱生态系统的保护伞，因其水源涵养和水资源调蓄、净化水质、维护生物多样性、预防沙漠化和改变地区外气候等生态用途明显，只有深入知道湿地对每个气象要点有哪些用途，才能更好的发挥该生态系统的价值，为人民创造更好的生活环境，提供更多的经济效益。

1.张掖湿地公园概况
张掖国家湿地公园规划区处于黑河中游祁连山洪积扇前缘和黑河古河道及泛滥平原的潜水溢出地带，坐落于张掖甘州区城郊北部，与市区紧密相连，地点介于东经1000610054，北纬38323924。区划面积6.2万亩[2]。地下水渗出是其主要水源，北郊湿地内有天然泉眼12202个、途径3条、人工引水排阴沟17条[3] 。张掖国家湿地公园区气候是明显的温带国内性气候，其显著特征是：年降雨量只有129毫米，并且年内降水时间分布非常不均匀，集中在6到9月份，占全年降水量的71.9%，而春天降水总量只达到全年14%左右；但年蒸发量高达2047毫米，干旱指数高达10.3；昼夜温差大，日照充足，太阳年辐射总量147.99千卡/平米，年日照时数达到3085小时；多年平均气温为7℃，历年最高气温为37.4℃，最低气温为 |28℃，无霜期153天。全年风靡西北风，每年平均风速2米/秒，最大风速36米/秒，每年平均大风日数14.9天，最多天数40天，最少3天。灾害性天气有大风、沙尘暴、干热风、干旱、霜冻、初春低温等[4]。

2.近10年来地区气候变化特点

2.1 温度变化
结合李名骥、石培基对张掖区域近38年以来气候变化剖析[5]，从20世纪70年代至21世纪初，甘州区平均气温越来越上升，在1990年到2000年气温增高幅度达到0.47℃，在2000年到20006年升温幅度达到0.71摄氏度，在2006年到2010年升温幅度回降到0.45℃。甘州区坐落于张掖中部，是冷凉型绿洲区与温和型绿洲区的交界处，因为张掖区域地点特殊，再加上甘州区处于一个类似的小盆地中，温度波动较全国而言具备滞后性，全国气温达到极高值是20世纪末也就是1998年左右，而甘州区在2002年左右，在这一时间区间内，升温幅度也比以往较大，而在2002年之后升温幅度减小（图1）。

据资料显示，过去100年内，去全国平均气温升高0.65℃，而甘州区仅在2000年到2010年这10年间就升温1.05℃，远比全国平均升温速度快，赵宗慈等指出，在温室气体和硫化物一同用途下，模拟西北区域近百年气温变暖为|0.430～0.961℃[6] ,甘州区在10年间地面温度升高幅度超越这一指标，说明该区域变暖加剧，到底会对区域生态系统导致哪种影响，还有待观测与研究。甘州区是全国重点粮食、蔬菜生产基地，对于农作物来讲，温度较高会直接影响其授粉和灌浆，轻者致使粮食减产，重度者直接绝收。湿地具备好的固碳用途，全球湿地占地球陆地面积的6.4%，但其碳汇能力却与全球七成海洋碳汇能力相当[7]。保护和恢复湿地，增加湿地对温室气体的吸收和储存，是减缓气候变化的一项要紧手段。

2.2湿度变化
甘州区近10年来空气相对湿度如图2所示，自2000年甘州区空气相对湿度总体呈上升趋势，这也是甘州区向温湿型区域转变的一个信号。经过湿地表面的水汽蒸发及植被蒸腾用途，一部分水汽会被带到大方中，参与大方中水汽循环，使空气湿度增加，使气温有所降低，起到调节局域气候有哪些用途。当水汽凝结，以降水的形式回落到陆地，又会增加局地降水量（图3），对比图2、图3，不难发目前甘州区，空气湿度与降水量基本成正比关系，特别是2007年到2010年，空气湿度与降水量曲线走势一致。湿地能起到湿润环境和调控温度有哪些用途，会使局地气候趋于稳定[8]。

2.3降水变化
甘州区地理环境复杂，影响甘州区种植的原因也非常复杂，譬如温度、风速、降水等。春天播种期间，假如气温过低，冻土很难消失或消失土层过浅，会致使部分作物错过播种期影响产量。譬如今年（2011年），春天气温回升过慢，有的冬天灌溉过的土地未能按时令准时消失，部分区域错过了小麦播种期，部分农户直接选择舍弃小麦种植，改种其它作物。还有一种气象灾害会直接影响该区域的粮食产量，那就是春旱。甘州区降水时段集中在7到9月份，而春天降水少（图3）。今年春天，在玉米发芽期，由于土壤含水量不足以植物正常发芽，降雨量又小，有的区域玉米在播种后未能发芽，有的农户不能不选择补种，浪费时间费力。

湿地能影响局地气候，能影响一个区域的降水量，能维持当地的湿度和降雨量，甘州区近10年来降水量总体呈现一个上升的态势（图3），特别在07年之后，甘州区年降水量均在135ml以上。张掖是个农业城市，进步起步晚，近几年来飞速发展，城市化建设过程中还遗留了一部分问题，譬如市区绿化还有待加大，城市热岛效应明显，而毗邻市区的湿地公园在调节城市小气候过程中成效也尤为显著。张掖国家湿地公园一方面是为了进步当地旅游，而我觉得它在改变区域生态中有哪些用途会远高于此，张掖区域人民靠祁连山雪水生活，目前全球气温升高明显，温室效应显著的状况下没即时可行的方法来缓解温室效应，祁连山雪水必然愈加少，黑河流量在这种趋势下也会只减不增，会直接致使张掖人民若干年后用水局势紧张。湿地具备好的涵养水源有哪些用途，一定量上会增加局域降水量，使水汽较长期在该区域循环、停留，缓解空气增温速率，从而减小祁连山区雪线抬升的速率，是以后区域进步的保障。

2.4灾害性天气发生频数变化
大风沙尘暴是河西走廊区域经常见到的灾害性天气，在春夏两季大风发生频率较高（图7），特别在春天，大风紧急时会直接影响农作物成长，致使减产。张掖区域水资源不丰富，春夏天升温时地面增温快，容易形成强对流天气，最后形成大风和沙尘天气。而湿地具备削减风速有哪些用途，如图6所示，甘州区近10年来大风发生频率明显降低，缘由之一是该区域植被覆盖率明显增加，李明骥、石培基借助TM影像和土地详查资料得出张掖自1986年到2005年间只林地面积就增加24.54%，牧地面积增加73.08%[9]。地表植被单一或者地区干旱紧急极易致使水土流失、土壤沙漠化，湿地内涵因子复杂，不只保护了生物多样性，还有益于预防土壤沙漠化，坐落于甘州区的国家湿地公园，植被丰富，挺水植物、浮水植物、沉水植物、湿生植物、盐生植物与陆生乔灌林木、草原植被、荒漠植被镶嵌分布，形成的西部绿洲生态系统在国内西北干旱区具备典型性，世界范围内也具备独特质[10]，生态价值显著，也能起到肯定的防风固沙用途，因此甘州区几年来大风发生频率减少的主要原因之一就是局域气候得以改变，在这当中湿地饰演了相当关键的角色。


既然湿地有削减风速有哪些用途，那样它就能降低沙尘暴的发生频率，据测定新疆博斯腾湖湿地附近气温比该区域离得远远的湿地区域的气温低3℃，发生沙尘暴的天数降低了25%[10]。沙尘暴也是甘州区多年来频发的灾害性天气之一，在甘州区沙尘暴一般发生在春夏两季，特别是在春天农耕时节，它对农业温室大棚和耕地保温薄膜风险相当大，减少大方透明度，严重干扰农业生产安全和交通安全，给大家生活带来不便，在此期间发生沙尘暴的频率和强度都值得大家关注。恢复湿地、保护湿地就能在一定量上减小沙尘暴的害处，依据资料显示（图8），在2006年到2010年间沙尘暴发生累计发生次数比2001年至2005年沙尘暴发生次数降低了50%以上,甘州区近年来恢复湿地的工作初见效果。

2.5黑河水流量变化
表1.2000年至2010年黑河水量
Tab.1 The black river discharge during 2000||2010

黑河是全国第二大内陆河，黑河水是张掖区域人民赖以存活的宝贵资源，甘州区气候近年来向温湿型转变，气温骤然升高，祁连山雪线抬升，局部降水量增加，致使黑河流量稳中有升，这是气候转变的标志之一。怎么样稳定祁连山雪线，除去遏制全球气温持续升高，增加局地空气湿度，补偿一部分消失的冰雪也是可取的办法。张掖区域之所以是资源匮乏性缺水区域是由于该区域绿化面积比率小，年蒸发量大，没办法有效涵养水汽。建造人工湿地，人工绿化带，增加水汽在局地的循环次数，也是改变张掖区域干旱气候的有效方法。
近几年来黑河不只肩负着滋养张掖人民的重任，还担当改变内蒙区域的生态环境的责任，从20世纪60年代至90年代，由于全国生态环境极度恶化，内蒙古居延海曾一度干涸，沙尘暴肆虐，1992年之后，由于大家开始着力于生态环境的保护与恢复工作，年年加强力度调度黑河水至居延海，截止2002年居延海重新焕发生机，当地生态环境也得以改变，目前放眼望去，居延海一片汪洋，波光粼粼，野鸭成群。

3.湿地与大家平时活动
不望祁连山顶雪，错把张掖看江南，这是诗人杜甫游览张掖后留下的美句，甘州区虽然不大，但经过这几年建设，终于无愧于塞北小江南的美誉，湿地为这片土地增色不少。在经济进步的今天，湿地与张掖人民的平时生活休戚有关，湿地资源的开发无疑为这片历史悠久的农耕之城探寻出了新的进步契机。
甘州区湿地也是城北居民生活用水、工业生产用水和农业灌溉用水的水源。坐落于城北的乌江镇，自唐朝武则天命甘州刺史李汉通在甘州屯田引种水稻，甘州区就开启了种植水稻的历史，乌江大米因气候条件适合，光照充足，成长周期长，味道格外醇香，曾一度成为贡米。明朝诗人郭绅有诗云：甘州城北水云乡，每至秋深一望黄。穗老连畴多秀色，实繁隔陇有余香。足见湿地对区域经济和人民生活的影响。甘州区地下水资源丰富，与湿地水资源相得益彰，相互调节，从湿地到蓄水层的水可以成为地下水系统的一部分，又可以为周围区域的工农生产提供水源。假如湿地遭到破坏或消失，就没办法为地下蓄水层供水，地下水资源就会降低。此外，湿地净化水资源有哪些用途也不可小觑，甘州区市区的大多数生活污水排放后，由于地下水比较浅，假如没湿地的净化，地下水比较容易遭污染，将直接威胁到居民的正常的生活用水。
湿地是甘州区人民生活的保护伞，甘州区地理环境复杂，大满红沙沙漠、丹霞地貌区域空气是十分干燥的，假如没湿地向大方补充水汽，来补充这类高蒸发区域的水份，甘州区沙漠化不是没可能，整个张掖区域的气象灾害发生的频率也会徒增，气候恶化必然致使环境恶化，而环境恶化会进一步加速气候恶化，导致气候与环境恶化的恶性循环。

4.结论
一） 近10年来甘州区降水量和空气温度均波动上升，在2007年之前波动幅度还比较大，之后3年二者波动幅度相对减缓，空气湿度也呈现上什趋势，并且上升趋势稳定，说明甘州区气候正在朝温湿型气候转变。张掖区域气候变化具备滞后性，自07年以来甘州区年降水量比之前明显增多，体现湿地调节气候因子有哪些用途。
二） 自07年之后，大风发生频率明显降低，甘州区近几年绿化面积增加，降水量增加，空气湿度增加，这类都是大风、沙尘天气明显降低的主要原因。湿地具备增加局域空气水汽含量有哪些用途，增加降水量，湿地中植被具备非常不错的防风固沙用途，因此张掖湿地的对生态恢复、环境改变具备要紧用途。
三） 湿地具备非常强的固碳能力，伴随城市经济进步，城市碳放量一定会激增，怎么样控制碳排放量是值得关注的问题，湿地固碳能力是国际公认的，恢复湿地、保护湿地、借助湿地，减缓全球气候变暖的脚步，打造绿色生态甘州。
四） 调节流量，控制洪水：湿地是一个巨大的蓄水库，可以在暴雨和河流涨水期储存过量的降水，均匀地把径流放出，减弱风险下游的洪水，因此保护湿地就是保护天然储水系统。