長江中下游濕地生態(tài)修復(fù)現(xiàn)狀與探討

王 越，范北林，丁艷榮，龐樹森

（1.長江科學(xué)院河流研究所，430010，武漢；2.湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，430072，武漢；3.長江科學(xué)院水資源所，430010，武漢）

生態(tài)和諧是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基石，因此，必須站在構(gòu)建和諧社會(huì)的高度去考慮生態(tài)建設(shè)、生態(tài)修復(fù)、環(huán)境保護(hù)等問題。濕地作為全球三大生態(tài)系統(tǒng)之一，維持生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)平衡具有極其重要的意義。筆者認(rèn)為，生態(tài)修復(fù)應(yīng)以生態(tài)恢復(fù)為基礎(chǔ)，將其損壞部分、退化的功能修復(fù)到能抵抗外界環(huán)境變化、干擾和保持系統(tǒng)平衡的能力。本文對(duì)長江中下游濕地修復(fù)技術(shù)作一研究探討。

一、長江中下游濕地概況

長江中下游濕地類型多樣，分布面積大（見表1），主要以河流、湖泊和灘涂濕地為主。濕地是地球上水陸相互作用形成的獨(dú)特生態(tài)系統(tǒng)，是自然界最富生物多樣性的生態(tài)景觀和人類最重要的生存環(huán)境之一。濕地與森林、海洋并稱為全球三大生態(tài)系統(tǒng)，是生物多樣性最豐富和生產(chǎn)力最高的生態(tài)系統(tǒng)之一。作為具有獨(dú)特生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的生態(tài)系統(tǒng)，濕地在提供人類必需的動(dòng)植物資源、維持生態(tài)平衡和水平衡、調(diào)節(jié)氣候、降解污染、凈化水體、提供珍稀動(dòng)植物棲息地和保護(hù)生物多樣性等方面起著不可替代的作用，特別是由于其在自然水循環(huán)中的獨(dú)特作用，而被稱為“地球之腎”。河流岸灘和湖濱濕地是水陸自然過渡地帶的特殊生態(tài)系統(tǒng)，由于上游水庫調(diào)蓄，改變來水來沙條件，致使下游濕地資源中岸線資源損失較為嚴(yán)重。水流的淘刷與岸線的崩塌，使?jié)竦孛娣e逐漸縮小，再者人們?nèi)狈?duì)濕地功能和價(jià)值的認(rèn)識(shí)，亂墾濫植，對(duì)濕地資源的利用多只是重視對(duì)其資源的直接利用或產(chǎn)生短期的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益，而不是尋求對(duì)濕地資源的可持續(xù)利用，濕地資源損失嚴(yán)重。

表1 長江中下游六省（直轄市）濕地類型及面積統(tǒng)計(jì)

二、長江中下游濕地現(xiàn)狀

長江中下游濕地保護(hù)面臨一系列問題：三峽工程調(diào)蓄作用改變天然來水來沙條件，岸坡沖刷、崩塌時(shí)有發(fā)生，濕地面積減少；長江中下游岸坡人為護(hù)砌采取的硬化措施阻斷了水生生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)之間的聯(lián)系，濕地生態(tài)功能下降；圍墾和改造導(dǎo)致濕地面積銳減，濕地防洪蓄洪能力大大降低；污染和富營養(yǎng)化使水質(zhì)下降危及水生生物資源；水域生態(tài)系統(tǒng)分割萎縮導(dǎo)致野生動(dòng)植物生境破碎化和島嶼化；資源不合理利用造成生物多樣性銳減，濕地調(diào)節(jié)作用大大削弱。

1.三峽工程調(diào)蓄作用的影響

三峽工程建成后，改變了天然來水來沙條件，壩下游水流含沙量大為減少，發(fā)生沿程長距離長時(shí)間沖刷，河岸崩塌險(xiǎn)情增多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，三峽工程建成后，多年平均年徑流量約為建庫前的75.6%，而多年平均年輸沙量則為建庫前的19.3%（采用荊江干流河段各主要水文站2003—2007年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)），完全改變了原有的輸沙平衡；再者在年內(nèi)不同來水來沙條件和特定的河道邊界條件下，主流在年內(nèi)或者年際的往復(fù)變化，引起主流頂沖點(diǎn)位置的相應(yīng)變化，造成長江中下游岸灘的崩塌與局部沖刷加劇，崩塌后的邊坡一般較為陡立，在水流的淘刷及船行波等的影響下，極容易再次發(fā)生崩塌；三峽蓄水導(dǎo)致水沙過程年內(nèi)改變幅度較大，汛期水位降低，枯期水位上升，引起原有濕地物種生存環(huán)境的改變，生物棲息地被破壞。

三峽工程建成使用后，使長江口的徑流、輸沙量和泥沙結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，咸水入侵日期提前，從而影響長江口和鄰近海域的環(huán)境、水資源、生態(tài)系統(tǒng)和泥沙沖淤。泥沙來源的減少，將會(huì)使長江口的濕地大大減少,濕地的減少降低了海岸和河流堤岸抗風(fēng)浪的能力，影響了當(dāng)?shù)氐男夂?。同時(shí)，由于徑流來沙大量減少和粗化，會(huì)影響污染物的吸附、轉(zhuǎn)移，降低河口水體的自凈能力，導(dǎo)致水體污染濃度增加，使長江口泥沙對(duì)江水和排入的污水凈化能力減弱；泥沙量減少較多將改善長江口海區(qū)海水的透明度，有利于浮游植物進(jìn)行光合作用，浮游植物密集區(qū)可能向河口方向移動(dòng)，而河口正是各種營養(yǎng)鹽的高濃度區(qū)，可能引起浮游植物的異常繁殖，增加赤潮發(fā)生的可能性；泥沙作為營養(yǎng)物的攜帶者，其變化可能對(duì)長江口的有機(jī)營養(yǎng)物來源、長江口的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生較大的影響。

2.岸坡硬化引起的影響

在沖刷與崩塌較為嚴(yán)重的河段，人們?yōu)榱酥卫硭?，往往采取岸坡硬化措施，如干砌石、漿砌石、混凝土預(yù)制塊等材料修筑硬質(zhì)護(hù)岸，部分隔斷了水生生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)之間的聯(lián)系，導(dǎo)致河流失去原本完整的結(jié)構(gòu)和作為生態(tài)廊道的功能，進(jìn)而影響到整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，不利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和水土保持。硬質(zhì)護(hù)岸使河岸濕地失去了生機(jī)，隔斷了水陸間水體的相互補(bǔ)給，造成了單一性的河岸，破壞了生物多樣性的基礎(chǔ)，河道抵抗外界環(huán)境變化、干擾和保持系統(tǒng)平衡的能力降低。

3.濕地面積銳減，功能退化

城鎮(zhèn)化步伐的加快，以耕地為主的土地資源緊缺是中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展最突出的問題之一，圍墾湖泊、河灘、沿海灘涂和沼澤等濕地成為緩解土地需求的主要手段，這些做法使?jié)竦孛娣e不斷萎縮，洪泛和泥沙淤積，造成湖泊和濕地自然退化。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國第一大淡水湖鄱陽湖面積（以平均水位21m計(jì)，吳淞基面，以下同）：1954年 5 053 km2，1999 年 降為 3 872 km2，湖面縮小23%，容量減少53億m3，調(diào)蓄功能下降，洪澇災(zāi)害加劇。洞庭湖在1949—1984年的36年間，面積（水位34.5 m）從4 350 km2減少到2 343 km2（現(xiàn)為 2 691 km2），湖面縮小 46%，容量減少115億m3。東洞庭湖淤泥厚1.7 m，約 46億 m3，平均淤積 1.18億m3/a。西洞庭湖幾近消亡，難以發(fā)揮其調(diào)洪蓄洪的功能。湖北在20世紀(jì)50年代擁有天然湖泊1 066個(gè)，面積8528km2，有“千湖之省”的美稱，90 年代只剩下325個(gè)（其中面積大于1 km2的181個(gè)），面積縮減為2730km2。

4.污染和富營養(yǎng)化、水庫工程及資源不合理利用對(duì)濕地生態(tài)環(huán)境的影響

經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城鎮(zhèn)化建設(shè)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活污染加劇，造成大部分湖泊濕地水質(zhì)不斷惡化，濕地的富營養(yǎng)化越來越嚴(yán)重。太湖的藍(lán)藻暴發(fā)就是典型例子，富營養(yǎng)化已嚴(yán)重威脅到人們的正常生活。導(dǎo)致太湖水污染的主要原因有三：一是行政交界水域污染難以管理，二是東太湖網(wǎng)圍養(yǎng)殖面積嚴(yán)重超量，三是農(nóng)業(yè)污染面廣、量大。水庫工程的興建，使位于河流尾閭的一些湖泊得不到足夠的水量補(bǔ)充而逐漸萎縮，水質(zhì)咸化，直至消亡。水庫工程切斷了洄游魚類的通道，洄游魚類資源衰竭；同時(shí)也妨礙湖水與外江水發(fā)生直接交換，使湖水植物群落發(fā)生變化，沼澤化進(jìn)程加劇。

三、生態(tài)河岸帶功能研究

河岸帶較早定義認(rèn)為河岸帶是與水流發(fā)生作用的陸地植被區(qū)域。之后又有學(xué)者給出了廣義定義和狹義定義，廣義上是指靠近河邊受水流直接影響的植物群落及生長環(huán)境，其植物種群的復(fù)雜度以及微氣候等與周邊區(qū)域明顯不同；狹義上是指從水—陸交界處至河水影響消失的地帶。由于河岸帶是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，它不僅包括植物還包括動(dòng)物及微生物，而且在系統(tǒng)內(nèi)部以及系統(tǒng)與相鄰系統(tǒng)間均發(fā)生著能量和物質(zhì)交換，因此，對(duì)河岸帶的研究既要包括生態(tài)要素，也要涵蓋水利要素。

河岸作為河流生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是河流生態(tài)系統(tǒng)與陸地生態(tài)系統(tǒng)之間的過渡區(qū)，具有廊道功能、緩沖帶功能和植物護(hù)岸功能，其本身也是一個(gè)動(dòng)態(tài)生態(tài)系統(tǒng)。長江中下游比降比較平緩，但徑流量大，因此長江中下游河岸保護(hù)不僅要從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的角度來考慮，同時(shí)也應(yīng)該從生態(tài)系統(tǒng)的角度來考慮，考慮工程對(duì)岸坡種群、食物鏈等生態(tài)因子的影響，考慮其能否保持水陸間水分的相互貫通，能否保持水陸間生態(tài)種群的動(dòng)態(tài)平衡，能否保持河流生物多樣性，能否保持河岸景觀協(xié)調(diào)性，即生態(tài)護(hù)岸在保護(hù)岸坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的同時(shí)，還要保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。

四、長江中下游生態(tài)修復(fù)技術(shù)探討

河流是高度動(dòng)態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)，易受周圍景觀的影響，因此，河流生態(tài)學(xué)強(qiáng)調(diào)要把河流及其附近的土地視作一個(gè)整體來研究。河流具有獨(dú)特的生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能，其開發(fā)利用、保護(hù)和修復(fù)關(guān)系到河流的可持續(xù)利用。如何對(duì)退化的河流生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)，使河流重新回到其健康正常的狀態(tài)，已成為擺在人們面前的一項(xiàng)艱巨課題。

長江中下游生態(tài)修復(fù)，關(guān)鍵是岸坡生態(tài)修復(fù)，岸坡的沖刷與崩塌得到控制，減少濕地面積損失，建立水陸生態(tài)系統(tǒng)之間的聯(lián)系，還原河流完整的結(jié)構(gòu)和作為生態(tài)廊道的功能，使?jié)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)功能得到恢復(fù)。同時(shí)，強(qiáng)化法律法規(guī)制度建設(shè)，嚴(yán)控排污指標(biāo)，合理布局水資源利用方案，杜絕濕地種植和過度圍湖養(yǎng)殖等行為。

針對(duì)河流岸坡修復(fù)，筆者認(rèn)為，采取較為合理的護(hù)岸結(jié)構(gòu)，抵御水流的沖刷，防止岸坡的崩塌，在水位變動(dòng)區(qū)及灘涂帶輔以植物措施，形成能夠調(diào)蓄洪水、滯留積物、凈化水質(zhì)、為動(dòng)植物提供棲息場所等的生態(tài)岸坡結(jié)構(gòu)。首先，在常水位以下，利用非生物的網(wǎng)籠或籠石結(jié)構(gòu)，或者生態(tài)混凝土，對(duì)河段岸坡進(jìn)行保護(hù)。該類結(jié)構(gòu)具有很好的抗沖性能，同時(shí)特殊的結(jié)構(gòu)和材料也能為河道生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)提供較好的平臺(tái)，如網(wǎng)籠或籠石結(jié)構(gòu)具有較好的水流流速分布，可以為水生動(dòng)物和微生物提供生存空間；而生態(tài)混凝土技術(shù)在材料透水性能、植被生長等方面都取得了較大的突破。該類方法適合在河岸的水陸交錯(cuò)地帶應(yīng)用，以抵御強(qiáng)烈的水流沖刷和頻繁變化的水陸環(huán)境。其次，在平灘水位以上，采取根系發(fā)達(dá)能成林的植物措施，可以削減風(fēng)浪及船行波的能量，同時(shí)，也能成為河流兩岸的綠色衛(wèi)士，形成保護(hù)河岸和抑制洪水的第二道堤防，營造水鳥展翅、魚蝦繁衍棲息的“水上森林”景觀。再者，在灘涂地帶，種植滿足生物多樣性的物種，為生物生存提供棲息地，可形成濕地健康可持續(xù)生態(tài)系統(tǒng)，達(dá)到生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

五、長江中下游生態(tài)修復(fù)技術(shù)展望

長江中下游濕地資源豐富，物種多樣，作用相當(dāng)重要，但面臨的問題也呈現(xiàn)多元化的態(tài)勢。針對(duì)目前長江中下游的情況，一是需要建設(shè)合理的生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)，建成一座適宜生物生存的綠色“長城”，來控制濕地資源的減少。在保證了岸坡的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與生態(tài)穩(wěn)定之后，再進(jìn)行河岸帶與緩沖帶的生態(tài)修復(fù)及建設(shè)，構(gòu)成“水文—生物—生態(tài)功能河流連續(xù)體”。二是利用3S技術(shù)，建立長江中下游濕地?cái)?shù)據(jù)庫，并進(jìn)行屬性編碼，在地理信息系統(tǒng)平臺(tái)下集成，形成濕地地理信息系統(tǒng)，對(duì)濕地各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，為濕地健康評(píng)價(jià)提供可靠依據(jù)。三是利用GIS空間分析功能，對(duì)長江中下游生態(tài)帶進(jìn)行時(shí)空分析，建立預(yù)測模型和指標(biāo)模型，通過預(yù)定模型實(shí)施信息的運(yùn)轉(zhuǎn)，并逐步修正和完善，以正確指導(dǎo)長江中下游濕地的持續(xù)開發(fā)利用，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

[1]王學(xué)雷，許厚澤，蔡述明.長江中下游濕地保護(hù)與流域生態(tài)管理[J].長江流域與環(huán)境，2006（15）.

[2]國家林業(yè)局《濕地公約》履約辦公室.濕地公約履約指南[M].北京：中國林業(yè)出版社，2001.

[3]陸健健.中國濕地[M].上海:華東師范大學(xué)出版社，1990.

[4]安樹青.濕地生態(tài)工程—濕地資源利用與保護(hù)的優(yōu)化模式[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2001.

[5]Whigham(ed).Wetlands of the world[M].Netherlands:Klulver Scademic Pub鄄lishers，1993.

[6]William J Mitsch and James G.Gos鄄selink.Wetlands [M].New York:Van NostrandReinhold，1993.

[7]姚志剛，陳玉清，呂曉雪.長江三角洲濕地現(xiàn)狀與保護(hù)研究[J].江蘇林業(yè)科技，2005（2）.

[8]王憲禮，李秀珍.濕地的國內(nèi)外研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)，1997（16）.

[9]汪占冕.長江流域侵蝕模數(shù)等值線的編制和分析[J].地理學(xué)報(bào)，1958（4）.

[10]周宏春，王毅，于秀波，等.長江中游退田還湖與可持續(xù)發(fā)展[M].北京：經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社，2002.

[11]黃進(jìn)良.洞庭湖濕地的面積變化與演替[J].環(huán)境導(dǎo)報(bào)，l995（5）.

[12]陳利頂，齊鑫，李芬，等.城市化過程對(duì)河道系統(tǒng)的干擾與生態(tài)修復(fù)原則和方法[J].生態(tài)學(xué)，2010（4）.

[13]楊朝飛.中國濕地現(xiàn)狀及保護(hù)對(duì)策[J].中國環(huán)境科學(xué)，1995（15）.