气候及其对湿地生态环境的影响

一、会仙岩溶湿地气候特征

会仙岩溶湿地位于北回归线附近，属于典型的中亚热带季风气候。这里地处广西多雨地带的桂北暴雨中心南缘，受太阳强热辐射和季风环流影响，四季分明，气候温和、湿润，降水量充沛，热量丰富。区内夏日长而潮湿，盛行偏南风，多雨；冬日短而干燥，盛行偏北风，低温少雨；春秋两季气温相当，秋温略高于春温，冬夏季风交替规律明显。由于地形复杂，有时冷空气活动频繁，灾难性天气较多。据桂林市气象局资料，研究区多年平均气温为19.5℃，最低月平均温度为8.6℃（1月），最高月平均温度为28.9℃（7月），极端最高、最低气温分别为38.8℃和-3.3℃；多年平均降雨量（1951～2008年）为1890.4mm，年平均最大降雨量为2452.7mm，年平均最少降雨量为1313.3mm，雨量高峰期在5月，月平均降雨量为330.4mm，占全年雨量的17.8%，一日内出现最大降雨量约276.4mm，全年雨季平均持续130～140d，主要集中在4～9月，尤以5～7月中旬最多，是暴雨多发时期，降雨约占全年的50%，暴雨每年平均7.6次，常出现涝灾。其主要原因是，随着春夏季节逐步转换，从北方侵入本区域的冷空气较为频繁，与此同时，西太平洋副热带高压逐渐增强北移，高压后部偏南气流影响华南上空，孟加拉湾高空低槽前的西南气流也常影响南岭上空，偏南气流将南海和孟加拉湾上空水气源源不断地输送到本区，若遇北部有冷锋，高空槽、低涡南移影响时，往往会发生强对流性降水而形成暴雨，若北方南下冷空气较弱，冷空气首先从湘桂走廊侵入，常与暖空气形成静止锋在研究区附近南北移动，则会出现连续阴雨降雨过程。7月中后期，降雨量明显减少，并出现高温干旱天气。秋季受冬季风影响，中高纬度冷空气开始频繁影响本区，天气晴朗少雨，秋高气爽，气候宜人，是旅游的最佳季节。其中，9月份以后的降水量明显偏少，10月至次年3月为旱季，湿地内常出现明显的干旱情况；1～2月为全年最干旱和寒冷的时期，气温多在 1～5℃。

会仙年均蒸发量为1569.7 mm，蒸发量最大在7月，达199 mm。无霜期302 d。

二、近半个世纪的气候变化

会仙岩溶湿地范围内没有发现因大规模的河流自然改道、岩溶塌陷、河道（包括地下河流管道）壅塞等自然条件的改变导致地表（或地下）水文条件改变进而影响湿地生态环境的记录。但全球范围内的气候变暖、降水量减少在区内反映明显，形成的短尺度多年气候变化对湿地环境的影响十分明显。会仙岩溶湿地内气候有如下的变化规律：

1）气温逐年升高。从1962年到2006年，气温总体有逐年升高的趋势，变化明显（图5-1）。如1969年的年平均气温为18.96℃，1991年升高到19.43℃，到2006年高达19.56℃，不到40年，年平均温度升高了0.6℃以上。

图5-1 桂林多年年均降水量和多年年均温变化（中间粗线为5年滑动平均）

2）极端天气气候事件频发。虽然从1962年以来，会仙岩溶湿地的降雨量呈现一种周期性波动变化规律，降水量有微弱减少趋势，但变化并不明显（图5-1），近年来个别年份甚至降水量有所增加，如1969年的年平均降水量约1300mm，1991年为1407mm，1997年为1818mm，到2006年为1934mm。但降水不均匀程度加大，降水主要是以连续大雨、暴雨的形式出现，大雨、暴雨的频率增加，强度明显加大（图5-2），如4～8月份降水量占年降水总量的比重明显增加，尤其是2005～2007年3年的6月份降水量均达到年降水总量的1/4以上。而枯季时间拉长，特别是2007年，湿地降水量为近10年来最低值，但该年6月份的降水量却占年降水总量的1/3（33%）。此外，其他恶劣极端天气气候事件，如高温干旱、冰冻等的发生频率和维持时间也在增加。这些不利因素对湿地生态过程及演化影响明显，具体表现为涝灾、旱灾、病虫害等强度增加。

图5-2 会仙湿地（临桂、雁山气象站）年

三、气候变化对湿地生态环境的影响

气候变化对湿地生态环境的影响大致可以归纳成两个方面。

1.干旱缺水，水域面积减少，地下水位下降，湿地生态遭受严重破坏

从图5-1可以看出，气候的总体变化趋势是：气温从1984年以来快速升高，而降水量呈现周期性变化，2000年以后总体上逐年减少（1955～1965年和1982～1990年期间也出现降水减少）。

降水量的逐年减少最直接的影响是造成湿地水资源补给量的减少。按照5年滑动平均降水量计算，2001年、2003年、2005年（多年平均降水量分别按1960mm，1880mm，1660mm计算）湿地流域内（汇水面积按189km2计算）大气降水补给水资源总量分别为3.7044×108m3，3.5532×108m3，3.1374×108m3，2003年比2001年减少水资源总量 1512×104m3，2005年比2001年减少水资源总量5670×104m3，相当于少了一个规模较大的中型水库的库容。

水资源量的减少及湿地区域内气温的持续升高、枯水季节时间的拉长，导致空气干燥、地面蒸发持续加剧（图5-3），干、湿气候显现，旱灾频繁出现（频度、强度均有所增强），不利于湿地水分的蓄积，直接造成河流断流、泉水干枯，地表、地下水位持续下降和水域面积减少，不仅直接影响湿地地表与地下水文过程和湿地演化进程，而且对湿地生物生长、生存环境（或生物栖息地）和生物多样性影响明显。根据文献记载，从宋崇宁四年（1105年）至1949年的845年中，研究区内有49个年份出现较大旱灾，特别是会仙和四塘镇所在区域，因地处气流滑行道的“湘桂走廊”上，暖湿气流难以滞流，成为旱情发生最频繁的地区。主要重大旱情记录如下：

1953年6月16日～7月25日，连续40d无雨，大旱；1954年、1955年和1958年均为大旱。

1963年8月14日～10月27日连续3个月无降水，为特大干旱年。

图5-3 会仙湿地（临桂、雁山气象站）绝对湿度

1965年6月20日～7月31日境内降雨仅61.1mm。

1969年8月29日～10月3日境内降雨仅0.7mm。

1974年8月20日～11月30日，降雨量仅52.8mm，大旱。

1976年8月27日～10月6日无降雨，大旱。

1980年9月2日～10月16日大旱。

1986年8月16日～10月22日，连续68d无降雨，造成特大旱灾。

会仙岩溶湿地地下水位一般距地表0.5～1.5 m，最枯水季节距地表3 m左右。2007 年出现了10年一遇的旱情后，会仙湿地内大部分岩溶泉（地下河）干枯、河流断流，地下水位下降到3m以下，湖泊水域面积明显减小，湿地湖泊的沼泽化过程和沼泽的退化进程加快，伴随着水生植物生存面积的萎缩和生物栖息地减少，包括中华水韭、普通野稻等在内的部分湿生、水生植物濒临灭绝。由于降水量明显减少，湖泊、河流的水量小，多数河流、湖泊处于静止状态，水质恶化。2007 年10 月，湿地西部太平河由于干旱缺水，导致河水水位降低，加上上游临桂县城污水处理系统不完善，县城生活污水大部分排向太平河，以及部分工业排污、养殖过度等，河水从10月初出现异味，到11 月上旬，河水逐渐发黑，并散发臭味，造成鱼、虾大量死亡，水质明显恶化；到12月，太平河、清水江及相思江等接近枯竭状态（图 5-4至图5-6）。2009年2月20日，位于湿地南部的临桂县南边山乡东山村委崩桥村村民赖以生存的小河由于干旱，河水流量减小，小河边山后3家养鸭场（***养鸭5000只）废水直接排向小河，也造成河水水质恶化（发黑、发臭），对村民的生活和生产造成了严重的影响。

图5-4 干枯的相思江河床

更为严重的是，由于水资源量减少，湿地湖泊的持水深度持续下降，地表水域面积减少。以睦洞湖泊为例，2006年湖水水深平均为0.8～1.1m，2008年下降到0.5～0.8m。2009年持续干旱，造成莲塘湿地等大多数浅水湖泊或沼泽干枯。昔日水草丰盛，鱼、虾、贝类繁多的鸟类栖息地已成为干枯的荒漠。而湖泊水位下降导致浅水湖泊边沿地带出露地表、大部分沼泽干枯，也为人们围湿造田（地）或开挖养殖场所（鱼塘、养鸭场等）等破坏性开发提供了条件（图5-7）。

2.洪涝灾害频繁

由于特殊的水文地质结构，会仙岩溶湿地区原本就是广西的三大内涝区之一。每年雨季均形成大面积内涝，近年来极端天气进一步加剧了区内内涝的程度和范围。从图5-2可以看出，自1997年以来，会仙岩溶湿地的降水曲线变化幅度（降水强度）、频度明显加大，降雨主要是以连续大雨、暴雨的形式出现。短时间内大量雨水向湿地低洼地集中，而湿地东、西两个主要排泄口狭窄，洪水排泄能力有限，加上湿地原有的沼泽、湖泊大面积被人为开发成耕地，使湿地的洪水调蓄功能明显减弱，是造成湿地大范围内涝的根本原因，对湿地生态产生了明显的影响。据不完全统计，公元1105～1949年间有48个年份发生特大洪水灾害；1950年后洪水灾害更加频繁，呈现两年一小灾、五年一大灾的趋势。如1978年5月15～18日会仙降雨量达328.3mm，造成重大涝灾；2007年6月上半月连降大雨，总降雨量高达约340mm（雁山站），尤其是 6月9 日、13日两天，连续100 mm的暴雨过后，在不到12h内相思江王家大桥水位上涨了2m左右，水位接近海拔150.0m高程，洪水淹没了会仙峰林平原的大部分地区，使会仙岩溶湿地成为一片汪洋，仅清水江流域湿地和九头山洪泛平原地区，洪水淹没面积就达1000 hm2 以上；2008年6月12～13日，桂林普降暴雨，出现了50年一遇的特大洪水，使湿地下游水位暴涨至151.0 m，良丰江洪水淹没了桂阳公路（图5-8右），整个湿地淹没的总面积达5000 hm2 以上。

图5-5 清水江湿地全洞地下河口干枯、地面龟裂和鱼类大量死亡

图5-6 由于干燥缺水和人类活动导致龙山北湖湖泊沼泽化

此外，其他恶劣极端天气气候事件，如冰冻、冰雹等发生的频率也在增加。如清康熙十七年（1678年）三月、雍正九年（1731年）二月、乾隆二十六年（1761年）二月十一日、光绪三十年（1904年）正月十六日和1990年4月3日均出现过冰雹成灾的现象。

图5-7 被开发的沼泽地（2009年8月）

图5-8 2008年6月14日会仙湿地洪水灾害