柴窩堡湖

柴窩湖是位於中國新疆維吾爾族自治區烏魯木齊市達坂城區的湖泊。柴窩堡湖曾是烏魯木齊市周邊最大的天然淡水湖，被譽為烏魯木齊市涵養水源和生態調控之 “腎”。柴窩堡湖因過度開採，曾在 2014 年一度接近乾涸，生態功能幾乎喪失。後經過退耕補湖、分洪補湖等恢復專案的實施下，柴窩堡湖的面積及生物多樣性有所恢復。2016 年 5 月，由柴窩堡湖及其周邊溼地、草場組成的新疆柴窩堡湖國家溼地公園正式揭牌，成為烏魯木齊市第一家中國國家溼地公園。

湖泊和溼地

1.1 地理地質

柴窩堡湖地處天山山脈中部的達坂城 - 烏拉泊谷地的中部。地理位置為 43°30'N，87°54'E。其北部為博格達峰，南部為天格爾峰，西側有烏拉泊窪地，東側是吐魯番盆地。柴窩堡湖海拔高度 1091.6 米。行政區劃分上，柴窩堡湖位於中華人民共和國新疆維吾爾自治區烏魯木齊市達坂城區西部，距離烏魯木齊市區 45 千米。柴窩堡湖形狀為類似核桃的圓形，淺碟狀湖盆，湖底平坦。

柴窩堡湖位於準噶爾中央地塊，屬於一箇中新生代凹陷盆地。中央地塊以第四紀陸相盆地沉澱為主。其北面、南面以及東面為博格達晚古生代弧後盆地。中生代三疊系、侏羅系、白堊系和古近 - 新近系地層露在弧後盆地的邊緣，其中西山、淺水河隆起較大，故形成了從西山至達坂城的山間盆地地貌，這個山間盆地被稱為柴窩堡盆地。位於柴窩堡湖西北的三葛莊隱伏隆起、位於柴窩堡湖東北的三個山的隱伏隆起以及兩條東西展布的隱伏斷裂是影響柴窩堡湖水文地質條件的主要地質構造。這兩處隱伏隆起和兩條隱伏斷裂不僅控制了當地第四紀的地質環境、沉積厚度和分佈，當地的水系的變遷、地貌的發育也受其影響。

1.2 水文

柴窩堡湖是山間盆地集水窪地型湖泊，屬於半封閉湖泊。柴窩堡湖並沒有主要幹流，但有若干條水流從南北兩側匯入，烏什城溝、張家溝和小東溝等幾條發源於天格爾峰北坡的水流從南側匯入柴窩堡湖，三個山溝、白楊河、蘇拉夏溝等發源於博格達峰南坡的水流從北側匯入柴窩堡湖。除了以地表徑流匯入柴窩堡湖以外，柴窩堡湖也透過地下徑流和地下水得到水源補給，該地區地下水的主要形式為第四系鬆散巖類孔隙水和基岩裂隙水，從柴窩堡湖東北流向柴窩堡湖方向。大部分的基岩裂隙水以泉水的形式匯入地表水流。柴窩堡湖水系主要以湖面、沼澤、潛水蒸發的方式排洩，少量流入東面的大、小鹽湖。柴窩堡湖屬於冷水湖，最高水溫 20 攝氏度。該地區自然降水較少，2005 年到 2016 年間，柴窩堡湖年降水量呈現減少趨勢並便隨著波動變化。冬季幾乎沒有降水，主要降水出現在春夏季，2005 年到 2016 年柴窩堡湖的春、夏季平均降水量分別為 10.8 毫米和 50.0 毫米，兩季降水量佔全年降水量的超 80%。柴窩堡湖平均年蒸發量超過 2715 毫米，蒸發集中在 4 到 9 月份，屬於重乾旱地區。柴窩堡湖面積曾維持在 29 平方千米以上，從二十一世紀開始開始減少，甚至在 2014 年幾近乾涸。之後有所恢復，2020 年 5 月，柴窩堡湖最大湖泊面積達到了近 21 平方千米，到了 2021 年 4 月，柴窩堡湖面積達到了 22.42 平方千米。柴窩堡湖容水量在二十世紀 80 年代超過 1.25 億立方米，到了 2014 年與 2015 年間，減少到了不足 100 萬立方米。

1.3 溼地

新疆烏魯木齊柴窩堡湖溼地公園主要規劃區域包括柴窩堡湖以及柴窩堡湖周邊的溼地、林地和草地，總面積超過 45 平方千米，其中溼地面積達 33 平方千米。柴窩鋪湖溼地可分為湖泊溼地、沼澤溼地，溼地型可分為久性淡水湖、草本沼澤。溼地地表主要為沖積、淤積物。沼澤溼地土壤型別主要為草甸鹽土，更靠近柴窩堡湖的溼地土壤主要為鹽化草甸沼澤土。

1.4 動植物

植物是柴窩堡湖溼地生態系統的重要組成部分。該地區共有有胚植物 59 科 249 屬 488 種。其中維管植物 30 科 84 屬 122 種。由 1 科 1 屬 1 種的蕨類植物，23 科 62 屬 90 種的雙子葉植物以及 6 科 21 屬 31 種的單子葉植物構成。種子植物具有溫帶屬性，草本植物為其主要的生活型。水分生態型中種類最多的為。柴窩堡溼地存在 20 個植物群系，布頓大麥草群系、細葉沼柳群系、蘆葦群系等群系主要分佈在柴窩堡北岸，鹽穗木群系、盤花乳菀群系、鹽角草群系等則多在柴窩堡西岸。柴窩堡東岸與南岸僅存在多枝檉柳群系。新疆烏魯木齊柴窩堡湖國家溼地公園內共有 3 種中華人民共和國國家 II 級重點保護野生植物，分別為中麻黃、梭梭和柱筒枸杞，有 13 種新疆維吾爾自治區自治區級保護植物，其中 I 級 6 種，如梭梭等，II 級 7 種，如寬刺薔薇、尖果沙棗等。另外該地區有 15 種新疆珍惜瀕危特有種，如中麻黃、胡楊等。

柴窩堡湖也是野生動物的棲息地。不同的野生脊椎動物生活在新疆烏魯木齊柴窩堡湖國家溼地公園。生活在柴窩堡湖的魚類有新疆雅羅魚、青魚、三角魴、池沼公魚、斯氏高原鰍、鬍子鯰等 12 種。將柴窩堡湖作為棲息地的鳥類有石雞、斑翅山鶉、環頸雉、鴻雁等 205 種。爬行類有變色沙蜥、東方沙蟒、黃脊遊蛇等 6 種。哺乳類動物有大耳蝟、草原斑貓、艾鼬、草原斑貓、野豬、沙狐等 27 種。兩棲類有塔里木蟾蜍（Bufotes pewzowi）1 種。被列入國家重點保護野生動物名錄的動物有 25 種，其中玉帶海雕、白尾海雕和黑鸛為國家 I 級保護動物。大天鵝、灰鶴、黑鳶、白尾鷂等 22 種為國家 II 級保護動物。11 種脊椎動物被列為新疆維吾爾自治區重點保護動物，其中大麻鳽、蒼鷺、赤狐等 4 種為 I 級保護動物，翹鼻麻鴨、雉雞等 7 種為 II 級保護動物。柴窩堡湖生態恢復後，每年冬天會有 50 到 80 只大天鵝，約 1000 只綠頭鴨選擇在新疆烏魯木齊柴窩堡湖國家溼地公園越冬。

生態功能退化與威脅

2.1 水質惡化

氣候變化與人類活動直接影響了柴窩堡湖的環境。柴窩堡湖湖底沉積物顯示在 1860 年到 1910 年間，柴窩堡湖水位較高，當時的柴窩堡湖氣候環境特徵為偏冷、偏溼。而從 1910 年到 1950 年間，湖泊環境質量波動劇烈，因當時氣候並不穩定。從 1950 年到二十一世紀，人類活動和氣候變化導致柴窩堡湖沉積物中重金屬元素含量以及總磷含量明顯上升。2011 年到 2013 年間，柴窩堡湖處在劣 V 類重度汙染水質。柴窩堡湖水體所面對的主要汙染型別為有機汙染和鹽汙染，汙染較高的指標有五日生化需氧量（BOD）、化學需氧量（COD）、總磷、氟化物、高錳酸鹽。柴窩堡湖水體處在重度富營養狀態，總磷、總氮、透明度以及高錳酸鹽指數均都呈現中度或重度富營養化的現象，僅葉綠素 a 指數處在中度和輕度富營養狀態。柴窩堡湖因為海拔比烏魯木齊鹽湖高 10 米以上，所以長期保持著淡水湖的特徵。在正常的水位下，流入柴窩堡湖的水為淡水，從柴窩堡湖流入鹽湖的水是微鹹水，這也是鹽湖鹽分的主要來源。然而柴窩堡湖水位下降，導致排往鹽湖的水減少。故柴窩堡湖的含鹽量增加，久而久之，柴窩堡湖可能變成鹹水湖。2011 年到 2013 年間，柴窩堡湖水水體含鹽量逐年增高，硫酸鹽、氯化物、礦化度和溶解性總固體明顯增加，且增幅在豐水期更為明顯。柴窩堡湖沉積物則面對著來自重金屬汙染帶來的威脅，柴窩堡湖沉積物中的銅、鋅、鉛、鎘的含量都超過烏魯木齊市土壤的平均含量，且鎘的含量所帶來的潛在生態威脅相較於其他金屬更為嚴重。

2.2 面積減少、水位下降

柴窩堡湖曾一度接近乾涸，湖區溼地遭到破壞，湖周邊土地鹽鹼化、沙化日趨嚴重，柴窩堡湖生態功能幾乎喪失。柴窩堡湖的面積從二十世紀 60 年代到 2000 年有小幅度收縮的趨勢，期間最大收縮距離不到 400 米。不過在 2009 年以前，柴窩堡湖面積基本維持在 29 平方千米以上，2009 年以後，湖泊從西北向東南萎縮且萎縮速度極快，在 2013 年 6 月到 9 月間，柴窩堡湖共收縮了超過 2500 米，雖在 2014 年 4 年有所恢復，但此後又在 2013 年的基礎上又退縮了近 1300 米。2014 年 9 月 25 日，柴窩堡湖湖泊面積甚至僅剩 0.24 平方千米，柴窩堡湖幾乎乾涸。不過 2014 年以後柴窩堡湖泊面積開始沿東南向西北方向慢慢恢復，2017 年 3 月，柴窩堡湖面積恢復到了 16 平方千米。到了 2020 年 5 月，柴窩堡湖最大湖泊面積近 21 平方千米。從二十世紀 80 年代到 2014 年，柴窩堡湖水位下降超過 2 米。柴窩堡湖湖區地下水水位自二十世紀 80 年代以來呈現下降趨勢，到 2014 年，柴窩堡湖地下水水位下降了 8 到 10 米。2011 年，柴窩堡湖形成超過 87 平方千米的。柴窩堡湖乾涸導致湖底裸露，產生粉塵，造成沙化。地下水水位下降即使得植被不易才裸露的湖底生長，也使得湖中的鹽不斷在湖中和湖周圍沉積。導致土壤鹽鹼化。沒有植被覆蓋的裸露的沙地在風大時會形成小範圍的沙塵暴，鹽鹼化的土地也受到西北風和東南風的影響，在 2018 年已經向達坂城方向遷移了 2 千米。柴窩堡湖湖底粉塵不僅對周邊城市產生影響，在特定季節時具有潛在擴散至中國全境甚至朝鮮半島部分地區的特性。

2.3 植被覆蓋增加而天然植被退化

植柴窩堡湖地區被物種植被覆蓋面積在逐年增大。柴窩堡湖周邊植物面積從 1975 年的不到 18 平方千米增長到了 2009 年的超過 33 平方千米。然而柴窩堡西岸溼地的天然植被覆蓋面積在整體面積增加的情況下，在 2001 到 2010 年間反而減少了 46%。不僅天然植被覆蓋面積在減少，柴窩堡湖周邊溼地植被物種數量在 1982 年到 2013 年間也呈現降低趨勢，原來的優質牧草如天藍苜蓿、燈心草急劇減少甚至消失。不過由於柴窩堡湖面萎縮，裸露出的湖底形成鹽鹼地，耐鹽鹼的植物則出現在了該地區，如鹼蓬、鹼茅、海乳草。鹽漬化也帶來了競爭，改變了該地區群落的整體結構，生物多樣性得以增加。原伴生植物或偶見植物逐步增多併成為該地區，原建群種則退為次要地位，如芨芨草、賴草等耐旱植物逐步替代了原苔草、布頓大麥草、老鸛草（Geranium wilfordii Maxim.）等優勢種。

汙染源及過度開採

柴窩堡湖水體汙染主要原因除了水位下降導致的汙染物濃度增加外，工業廢水和城鎮生活汙水也是柴窩堡湖汙染來源。新疆化肥廠、天山鍋爐廠、天山塑膠廠等工廠廢水管道與紅衛湖相連，而紅衛湖與柴窩堡湖有明渠相連。其中主要工業汙染來自距離柴窩堡湖西 15 千米的新疆化肥廠，在 1984 年和 1998 年，化肥廠曾發生兩次排放事故，使得湖水嚴重汙染，到 2011 年，其汙水排放量超過 73 萬噸，又由於柴窩堡湖的排洩主要為蒸發，汙染水只進不出，加劇了柴窩堡湖水體汙染情況。在烏拉泊街道生活的市民相對集中，該地區的生活汙水最終也排入紅衛湖。除此之外，農業導致的土壤汙染，也可能隨著徑流進入柴窩堡湖。

柴窩堡湖曾開發過漁業養殖，柴窩堡湖曾盛產過鯉魚、鯽魚、池沼公魚等魚類。然而柴窩堡湖水體遭受鹽汙染，魚類生長惡化，鯉魚等魚類產量急劇下降，年產量達 30 到 40 噸的池沼公魚幾乎絕跡。二十世紀 70 年代，上海知青曾將中華絨螯蟹引入柴窩堡湖。中華絨蟹適應了柴窩堡湖的生態環境後開始在此繁衍，80 年代末曾一度成為當地主要商品 “天山雪蟹”。在 2000 年前後天山雪蟹產量達 6 噸，然而到了 2011 年產量迅速減少，甚至瀕臨絕產。漁業造成的餌料及糞便汙染也是柴窩堡湖內源汙染源之一。

二十世紀 90 年代後，影響柴窩堡湖萎縮的主要因素已不是氣候，湖泊萎縮與流域內地下水開採有著密切關係。1993 年烏魯木齊市自來水公司為解決烏魯木齊市區用水短缺問題，在柴窩堡湖北部建立取水點，1999 年又在柴窩堡湖西部建立取水點開採地下水。除此之外，為滿足農業和生活用水需求，在柴窩堡湖周圍陸續新建了超過 400 各水井。湖區上游農業的用水量，烏魯木齊市生活用水量不斷增高，使得對柴窩堡湖地區地下水的開採量持續增加，到 2011 年，開採量達 9500 萬立方米，遠超柴窩堡湖正常補給水量。過度的開採直接導致了 2014 年柴窩堡湖幾乎乾涸的情況出現。

環境保護與改善

2009 年，新疆烏魯木齊柴窩堡湖國家溼地公園被中華人民共和國國家林業局列為試點國家溼地公園。2016 年 5 月，新疆烏魯木齊柴窩堡湖國家溼地公園正式揭牌，成為烏魯木齊市第一家國家級溼地公園。2014 年柴窩堡湖幾乎乾涸後，2015 年 1 月 13 日，烏魯木齊市十五屆人大四次會議主席團舉行的第六次會議通過了《關於全面啟動柴窩堡湖、鹽湖生態治理工程的議案》。為了恢復柴窩堡湖生態環境，新疆維吾爾自治區人民政府，烏魯木齊市人民政府，達坂城區人民政府三級政府開展了多項措施。2016 年，成立新疆烏魯木齊柴窩堡國家溼地公園管理處，併為柴窩堡湖生態環境修復提供了 14,022 萬元人民幣的專項資金。新疆維吾爾自治區財政廳與新疆維吾爾自治區環保廳批覆了《柴窩堡湖生態環境保護總體實施方案（2015-2019 年）》，該方案在柴窩堡湖及其流域開展 19 個生態環境保護專案，其中包括修建的烏魯木齊河到柴窩堡湖的大渠的分洪補湖工程。為了控制農業汙染及節省農業用水，達坂城區進行了退耕還溼休耕補貼。2013 年到 2019 年間，2.1 萬畝農田實施了退耕補湖，關停 24 眼農用機井。此舉降低了柴窩堡水體的五日生化含氧量、化學含氧量、氨氮含量以及總氮含量。各級政府指定的《自治區生態環境功能區劃》、《烏魯木齊市主體功能區規劃》以及《達坂城區土地利用總體規劃》，劃定了柴窩堡湖保護紅線、水環境管理紅線以及制定了柴窩堡湖水域岸線用途。2017 年，達坂城區投資 1.2 億元的新疆烏魯木齊柴窩堡湖國家溼地公園恢復專案開始施工，共種植 3050 畝生態防風林，新疆烏魯木齊柴窩堡湖國家溼地公園內大概 150 畝的植被被恢復。這些舉措使得柴窩堡湖湖泊面積，生態系統及生物多樣性有所恢復。2020 年 5 月，湖水最大面積恢復到了 20.92 平方公里，柴窩堡湖周邊鳥類數量及種類也開始增多，2019 年黑鸛數量同比增加了 30%，植物群落和多樣性有所提高，土壤鹽漬化有所減輕。2020 年，柴窩堡湖新增了環境檢測裝置，包括 5 個鳥類監測點及 2 個處在深水區的水質監測點。