丹陽練湖濕地生境修復(fù)研究

摘要：作為生物多樣性和生態(tài)效益最高的自然生態(tài)系統(tǒng)之一，濕地在城市建設(shè)過程中受到嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致生境大量喪失，生物多樣性急劇下降。為恢復(fù)練湖濕地生物多樣性，改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，維持區(qū)域生態(tài)平衡，以生境修復(fù)理論為指導(dǎo)，針對練湖濕地不同區(qū)域的生態(tài)環(huán)境特征，采用底泥生態(tài)疏浚、生物操縱、植物浮床等多種生態(tài)修復(fù)技術(shù)，分別構(gòu)建生態(tài)島嶼、森林濕地和濱岸帶生境。在地形塑造的基礎(chǔ)上，對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能進行優(yōu)化調(diào)整，通過搭配栽種挺水、浮水、沉水植物，適當(dāng)放養(yǎng)底棲動物、魚、蝦等水生動物，恢復(fù)濕地植物群落、水生動物群落，最終形成結(jié)構(gòu)合理的生態(tài)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：練湖；濕地生境；生態(tài)修復(fù)；生境構(gòu)建；群落；太湖流域

中圖分類號：Q149；TU986 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）12-3047-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.12.014

Abstract： Wetland， as one of the ecosystems with highest biodiversity and ecological benefits， was severely damaged in the process of urban construction， leading to considerable habitat loss and biodiversity decline. This study， guided by the theory of habitat restoration，aimed at recovering the biodiversity of Lianhu wetland， improving the ecological environment quality and maintaining the local ecological balance. According to the ecological environment characteristics of different regions， the study constructed ecological islands， forest wetlands and riparian habitats by using ecological restoration techniques， such as ecological dredging，biomanipulation， plant floating bed and so on. Based on terrain shaping， ecosystem structure and functions were optimized by planting emergeent， floating and submerged plants， as well as stocking aquatic animals such as zoobenthos， fishes and shrimps. The study restored plant and aquatic animal communities， which finally formed healthy ecosystems.

Key words： Lianhu； wetland habitat； ecological restoration； habitat construction； community； Taihu basin

生境是指生物生存、繁衍的空間及其所需資源和環(huán)境條件的總和，包括生物與非生物環(huán)境部分[1，2]。生境破壞被認(rèn)為是物種滅絕的主要原因[3]。在中國快速城鎮(zhèn)化進程中，隨著城市建設(shè)用地的擴張，濕地、森林、草地等生態(tài)用地不斷被侵占，生物的生境大量喪失[4]，其中濕地生境成為受人類活動影響最大的自然生態(tài)系統(tǒng)之一[5]。傳統(tǒng)的城市建設(shè)往往只注重對濱水岸帶的硬化、渠化，忽視了濕地的自然生態(tài)功能，導(dǎo)致原有的深潭、淺灘、灌叢等生物賴以生存的自然生境受到嚴(yán)重破壞，水體污染，生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能下降[6]。濕地生境修復(fù)是在生態(tài)學(xué)理念的指導(dǎo)下，通過生態(tài)工程措施對受損的生境進行恢復(fù)與重建，旨在使其結(jié)構(gòu)和功能恢復(fù)到干擾前的自然或生態(tài)平衡狀態(tài)[7]。近年來，隨著新型城鎮(zhèn)化和生態(tài)文明建設(shè)的推進，濕地生境修復(fù)日益受到人們的重視，成為改善城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的有效途徑之一。

濕地資源是丹陽重要的自然生態(tài)資本，尤其是練湖片區(qū)河網(wǎng)密布，獨特的水文、地理條件孕育了相對完善的濕地生態(tài)系統(tǒng)。但由于對濕地保護的認(rèn)識不足，練湖片區(qū)濕地資源受到嚴(yán)重的破壞，面積逐漸減少，環(huán)境質(zhì)量逐步下降，生態(tài)功能日益退化。基于濕地生態(tài)修復(fù)相關(guān)理論并結(jié)合練湖現(xiàn)狀生態(tài)環(huán)境特征，對練湖濕地生境修復(fù)進行了研究，以期改善練湖水體自凈能力，恢復(fù)生物多樣性，維持區(qū)域生態(tài)平衡，為練湖片區(qū)的生態(tài)文明建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展提供支撐。

1 研究區(qū)概況

丹陽市位于長江中下游濕地生態(tài)區(qū)重要濕地-太湖流域的西片區(qū)，練湖緊鄰丹陽市主城區(qū)，歷史上是一個重要的攔洪蓄水人工湖泊（圖1），與京杭大運河相連，可以調(diào)節(jié)運河水位，以減少洪水對丹陽城區(qū)的破壞。進入20世紀(jì)以來，練湖逐漸被開墾為田地，濕地面積急劇下降，僅存水面多為魚塘，濕地功能幾近喪失，成為太湖流域西片區(qū)的主要污染源之一。

近年來，丹陽市開始高度重視練湖濕地的恢復(fù)工作，開展了一系列生態(tài)保護與修復(fù)工作，濕地面積有所恢復(fù)。目前，練湖地區(qū)（即研究區(qū)，面積約23 km2）主要由魚塘、農(nóng)田、林地、河流組成（圖2），集合了淺灘、河流、森林等多種生境類型，具有一定的美學(xué)和科研價值。然而，研究區(qū)魚塘和農(nóng)田間多為泥質(zhì)塘埂，部分河道為天然或者砌石護坡（圖3），對污染物的攔截和凈化作用較差，再加上水土流失影響，區(qū)域水質(zhì)整體較差，生物多樣性較低，生境相對脆弱，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能有待修復(fù)。

2 研究方法

練湖生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)主要通過對生境的重構(gòu)來實現(xiàn)（圖4）。采用底泥生態(tài)疏浚、生物操縱、植物浮床等多種生態(tài)修復(fù)技術(shù)相結(jié)合的生境構(gòu)建技術(shù)，規(guī)劃生態(tài)島嶼、森林濕地、濱岸帶等多種類型的濕地生境。在地形塑造的基礎(chǔ)上，通過對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能進行優(yōu)化調(diào)整，恢復(fù)濕地植物群落、水生動物群落，為更多生物提供更多棲息繁衍空間，并從營養(yǎng)環(huán)節(jié)來控制水體富營養(yǎng)化，攔截并分解富含氮、磷的營養(yǎng)物，使其轉(zhuǎn)變?yōu)槿祟愋枰慕K產(chǎn)品（如魚、菱角、藕等水產(chǎn)品），修復(fù)受損生境，最終形成結(jié)構(gòu)合理的生態(tài)系統(tǒng)。

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)島嶼構(gòu)建

生態(tài)島嶼構(gòu)建是利用地形改造與底泥生態(tài)疏浚技術(shù)，將清淤疏浚的底泥在合適的區(qū)域堆積成島，引入較耐污的水生植物進行生境改善[8]，同時也會為鳥類、魚類等生物提供棲息的場所，對景觀美化和提高生物多樣性起到較好的效果。

3.1.1 總體布局 在下練湖濕地局部靜水區(qū)域或河彎緩流區(qū)域選取面積較大、人為干擾較少的湖心區(qū)域，利用魚塘田埂泥土堆建若干座湖心生態(tài)島。通過對植被、灘地的合理規(guī)劃，分別形成挺水植被、濕地森林、草灘、水面、淺灘沼澤、灌叢、裸露灘地等不同生境類型，為鳥類、魚類的棲息、繁殖創(chuàng)造多樣的生境。由于硬質(zhì)底泥環(huán)境區(qū)不利于水生植物的生長，應(yīng)設(shè)置大片裸露的灘地，少量或不進行人工植被種植，供大型水禽棲息和繁殖。對于堆積淤泥處，采用木樁或塊石固定，減少水土流失，為水生植被的生長營造適宜的土壤和水環(huán)境，并選用根系發(fā)達的植物改善土壤理化性質(zhì)，再合理恢復(fù)植物群落，構(gòu)建適宜特定物種棲息、繁殖的生境。生態(tài)恢復(fù)后，島上嚴(yán)禁各類開發(fā)建設(shè)，控制人類活動與生態(tài)島的直接距離應(yīng)大于100 m。

3.1.2 植物群落構(gòu)建 根據(jù)不同鳥類的生活習(xí)性，合理配置，營造鳥類棲息地和繁殖地。島內(nèi)植物選擇以蜜源、鳥喜植物為主，為招鳥、引鳥提供食物源，吸引更多的水禽來此聚居。島嶼朝向湖心一側(cè)附近，盡量不種植高大的喬木，為鳥類的飛翔和降落提供充足的凈空[9]。水體沿岸非灘涂濱岸要保證水生植物多樣性，先種植蘆葦?shù)壬婺芰^強的先鋒物種，改善物質(zhì)循環(huán)過程以及水體和底泥條件，便于其他濕地植物物種后續(xù)進入。待水質(zhì)水色顯著提高后，可種植其他具有觀賞價值的品種，從水底到水面到岸邊，形成橫向和縱向群落梯度帶，構(gòu)建觀賞性優(yōu)良的“水上森林”。具體植物配置方案為：木本植物選用水杉、楓楊等，灌木選用枸杞、構(gòu)樹等，挺水植被選用蘆葦、香蒲、荷花等，浮葉植被選用睡蓮、菱角等，沉水植物選用狐尾藻、苦草等。

3.1.3 水生動物群落構(gòu)建 建立大型濾食性動物功能群，重點投放蚌類、螺類等底棲動物和鯽魚、鰱魚等魚類，并利用柳樁、魚槽磚等為濾食性動物營造棲息地。

3.2 森林濕地生境構(gòu)建

森林濕地是濕地的一個重要類型，森林濕地以耐水濕的木本植物為主，可以為林鳥、小型水生動物提供生存和繁衍的場所[10]，其構(gòu)建目的是提高水上森林植被的生物多樣性，使水質(zhì)得到凈化，為生物提供更多的棲息地。

3.2.1 總體布局 森林濕地生境區(qū)（圖5）主要位于上練湖湖灣處的杉樹林。在湖岸選取面積較大、地勢低洼的地段進行森林濕地恢復(fù)，適當(dāng)開挖，疏通水系，保證該區(qū)域多數(shù)時間被水浸沒，并在原有植被基礎(chǔ)上進行適當(dāng)改造，合理栽培本地濕生喬木，投放少量水生動物，構(gòu)建完整的森林濕地生態(tài)系統(tǒng)，限制該區(qū)域的人為活動。

3.2.2 植物群落構(gòu)建 采用濕生木本-挺水植物-沉水植物相結(jié)合的種植模式，因地制宜選用耐水濕型木本植物，如水杉、池杉、落羽杉、垂柳、箕柳、白蠟樹等，并根據(jù)各類樹種耐水濕程度不同，在森林濕地的不同區(qū)域合理配植；挺水植物可以配植蘆葦、荷花等；沉水植物可以配植苦草、金魚藻等。

3.2.3 水生動物群落構(gòu)建 建立撕食型、雜食型動物功能群，重點投放主要雜食性功能群種類，包括河蝦、克氏原螯蝦、泥鰍、黃鱔等，并利用塊石、水生植物為其營造適宜的生境。

3.3 濱岸帶生境構(gòu)建

濱岸帶是陸地和水域生態(tài)系統(tǒng)的過渡地帶，具有生物生境、水土保持、固岸護坡、污染防治、休閑娛樂等重要生態(tài)功能[11]。湖泊濱岸帶生態(tài)修復(fù)是控制湖泊富營養(yǎng)化的重要手段，修復(fù)良好的濱岸帶可以顯著提高水體自凈能力，促進恢復(fù)生物多樣性[12]。濱岸帶的污染物截留和降解功能是通過營養(yǎng)物質(zhì)的富集和再分配過程來實現(xiàn)，而水土保持功能則是通過泥沙等固體懸浮物的沉積作用實現(xiàn)。因此，根據(jù)練湖濕地濱岸帶沉積平衡條件不同，將其分為沉積型濱岸帶和侵蝕型濱岸帶進行生境構(gòu)建。

3.3.1 沉積型濱岸帶生境構(gòu)建 沉積型濱岸帶（圖6）坡度較緩，水流速度相對較慢，往往位于岸帶凹陷部位，形成河灣、湖灣等，容易沉積水體中的固體懸浮物，水位季度變化明顯，適合多種水生植物生長，其生長周期內(nèi)能夠吸收大量水體中的污染物，具有很強的水體凈化能力。對于沉積型濱岸帶生境，應(yīng)恢復(fù)其沉積功能，強化其對懸浮物的吸附及對氮、磷的吸收轉(zhuǎn)化能力，實現(xiàn)水體凈化作用。通過地形塑造，減緩該區(qū)域的水流速度，并恢復(fù)沼澤型植被，水流減緩后固體懸浮物容易在此處沉積，水生植物存活率也會提高。水生植被群落形成后，該區(qū)域?qū)夹苑较虬l(fā)展，自然形成較為穩(wěn)定的生境。

1）總體布局。根據(jù)水位的變化，恢復(fù)選擇相應(yīng)的鄉(xiāng)土物種，從水面朝河岸依次營造以下植被序列：沉水植被-挺水植被-水生草本-濕生灌木-喬木。重點恢復(fù)沉水植被和挺水植被，加強該區(qū)域的沉積作用，減緩水流，截留營養(yǎng)元素，實現(xiàn)對富營養(yǎng)水體的凈化。

2）植物群落構(gòu)建。在濱岸道路兩側(cè)構(gòu)建以垂柳、桂花、紫薇為主的曲線型林草帶；在大型灘地構(gòu)建以蘆葦、菖蒲、美人蕉為主的植物群落；在淺水區(qū)營造以香蒲、荷、睡蓮等為主的挺水、浮水植物群落；在深水區(qū)培育以菹草、輪葉黑藻、苦草、眼子菜等為主的沉水植物群落。

3）水生動物群落構(gòu)建。由于該區(qū)域在部分時間段無水流動，人工投放存活率不高，并且前期的生態(tài)構(gòu)建主要依靠水生植被的恢復(fù)，隨著生態(tài)環(huán)境的改善，該區(qū)域會吸引大量水生動物棲息，故不需要特意投放水生動物。

3.3.2 侵蝕型濱岸帶生境構(gòu)建 侵蝕型濱岸帶（圖7）坡度較陡，水流較急，位于岸帶向河流凸出部位，由于風(fēng)力、水流的作用容易發(fā)生侵蝕，造成水土流失，并且該類濱岸帶截留污染物能力較差，對湖泊水環(huán)境影響較大。針對該生境的修復(fù)，應(yīng)加強岸線的穩(wěn)定，采取如固定措施，消浪防風(fēng)，減少水土流失，為植被營造良好的生境，同時不能影響湖泊水體與濱岸地下水交換。

1）總體布局。在種植根系發(fā)達的濕地植物的基礎(chǔ)上，采用石籠、散拋塊石或木樁加固。根據(jù)不同地段的水流侵蝕能力，在濱岸帶坡地上放置不同大小的石塊或石籠，以防止水流沖刷并恢復(fù)濱岸植被。部分較陡區(qū)域還可采用木樁加固，防止滑坡，維持岸線的穩(wěn)定。由于局部區(qū)域坡度較陡，水位較深，挺水植被難以形成群落，可采用植物浮床技術(shù)，既能夠凈化水質(zhì)、美化景觀，又能夠為水生生物提供棲息空間。

2）植物群落構(gòu)建。采用喬木-灌木-草本與挺水植物-沉水植物結(jié)合的配植模式。陸生植物可采用垂柳、水杉、美人蕉等搭配，增加景觀效果；挺水植物根系可以采用如蘆葦、茭白等搭配，既能穩(wěn)固岸線，又可吸收水體中的氮、磷等營養(yǎng)元素，凈化水質(zhì)。宜采用密植的方式，主要建群種為蘆葦，經(jīng)過自然演替可發(fā)展出伴生種，包括水蔗草、蓮、水芹、菱、荇菜、馬來眼子菜、輪藻、水鱉等。植物浮床應(yīng)根據(jù)水質(zhì)條件配置，可供選擇的有美人蕉、千屈菜、香根草等。

3）水生動物群落構(gòu)建。建立撕食性、刮食性動物功能群，重點投放撕食性、刮食性功能群種類，包括河蝦、克氏原螯蝦、田螺、環(huán)棱螺等。利用塊石、木樁等，為主要水生動物提供不同棲息地，形成多種底棲動物群落。

4 小結(jié)

基于生態(tài)修復(fù)理論和生境構(gòu)建技術(shù)，針對練湖濕地生態(tài)環(huán)境特征，分別構(gòu)建了生態(tài)島嶼、森林濕地和濱岸帶生境，恢復(fù)了濕地生物群落，形成了結(jié)構(gòu)合理的生態(tài)系統(tǒng)，為改善練湖片區(qū)水質(zhì)，提高區(qū)域生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性提供了科學(xué)支撐。研究成果可為城市水系規(guī)劃、河道整治規(guī)劃、濕地景觀規(guī)劃等各類規(guī)劃及研究提供參考。

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