廣州海珠國(guó)家濕地公園建設(shè)對(duì)濕地環(huán)境及生物因子動(dòng)態(tài)影響的初步分析

林志斌 范存祥

濕地生態(tài)系統(tǒng)被譽(yù)為“生命的搖籃”“地球之腎”，兼具水陸動(dòng)植物資源，具有獨(dú)一無二的天然基因庫(kù)和生態(tài)系統(tǒng)特征，有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，維持生物多樣性，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展[1]。但經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展引起的環(huán)境污染、生物入侵、人為干擾導(dǎo)致了濕地生態(tài)系統(tǒng)正逐步退化。近年來，濕地生態(tài)系統(tǒng)維護(hù)漸漸引起了社會(huì)關(guān)注，濕地公園作為有效保護(hù)與合理開發(fā)利用濕地資源的重要方式之一，定期的生態(tài)評(píng)估對(duì)促進(jìn)其健康發(fā)展至關(guān)重要。林靜雅[2]、柴潔婷[3]、陳輝[4]等對(duì)不同國(guó)家濕地公園環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了綜合分析，均表明濕地公園及周邊生態(tài)環(huán)境改善需較長(zhǎng)時(shí)間。然而，目前對(duì)修復(fù)多年的濕地公園環(huán)境及動(dòng)植物變化的研究鮮見報(bào)道。鑒于此，本文對(duì)2012年廣州海珠國(guó)家濕地公園（以下簡(jiǎn)稱“海珠濕地”）建成后該區(qū)域的水、空氣質(zhì)量，動(dòng)植物的動(dòng)態(tài)變化特征進(jìn)行研究，了解濕地水陸生物現(xiàn)狀，為海珠濕地公園水/陸生生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)、管理和修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

海珠濕地位于廣州市海珠區(qū)東南角，由湖泊、河流、涌溝、沼澤和果園構(gòu)成，潮汐水文特性獨(dú)特，果樹種質(zhì)資源豐富，被譽(yù)為“廣州綠心”（圖1）。濕地總占地面積約11 km2，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫23.6℃，年平均降雨量1 784 mm，年平均相對(duì)濕度75%，年平均風(fēng)速2.0 m/s，無霜期大于340 d。濕地地帶性土壤為濕潮土，區(qū)域內(nèi)植物種類豐富。海珠濕地建成后，通過連通水文、調(diào)節(jié)水位，調(diào)整植物構(gòu)成，營(yíng)造各式棲息環(huán)境來實(shí)現(xiàn)水動(dòng)力及水環(huán)境、植物多樣性、動(dòng)物生境的修復(fù)。

圖1 海珠濕地在海珠區(qū)的地理位置

2 研究方法

2.1 水質(zhì)、空氣監(jiān)測(cè)

根據(jù)海珠濕地特征及水域分布特征，分別在海珠湖、石榴崗河、龍?zhí)队?、土華涌、西江涌、塘涌等河涌選取32個(gè)水質(zhì)人工監(jiān)測(cè)斷面，同時(shí)結(jié)合海珠濕地固定監(jiān)測(cè)站，于2011—2018年每年的1月、4月、7月和10月，測(cè)定水體化學(xué)需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）、溶解氧（DO）等指標(biāo)。在海珠湖、濕地一期、二期、土華、北山等區(qū)域分別選取5個(gè)空氣監(jiān)測(cè)點(diǎn)，于2013—2018年每年的1月、4月、7月和10月測(cè)定空氣可吸入顆粒物（PM10）、細(xì)顆粒物（PM2.5）、一氧化碳（CO）等指標(biāo)。測(cè)定方法：COD采用重鉻酸鉀指數(shù)法；NH3-N采用分光光度法；DO采用便攜式溶解氧儀；PM10、PM2.5采用氣溶膠粒徑譜儀；CO采用CO自動(dòng)檢測(cè)儀。

2.2 植物、動(dòng)物監(jiān)測(cè)

選擇代表性固定樣方，樣方大于500 m2，同一種類植物群落設(shè)置3個(gè)重復(fù)，劃區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。動(dòng)物監(jiān)測(cè)參考《國(guó)家濕地公園生態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)指南》[5]進(jìn)行，于濕地內(nèi)設(shè)立33個(gè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)格（500 m×500 m，500 m一條監(jiān)測(cè)樣線），其中永久監(jiān)測(cè)樣地9個(gè)，以2～3 km/h的速度步行調(diào)查樣線單側(cè)50 m內(nèi)范圍，肉眼結(jié)合望遠(yuǎn)鏡觀察，相機(jī)拍攝取證。魚類調(diào)查以刺網(wǎng)定量采集為主，撒網(wǎng)及漁民地籠為輔進(jìn)行鑒定。

2.3 數(shù)據(jù)與圖形處理

采用Office Excel 2007對(duì)數(shù)據(jù)處 理 和 分 析，Photoshop、Origin 2015進(jìn)行圖形處理。其中，水指標(biāo)每年數(shù)值為32個(gè)樣點(diǎn)當(dāng)年監(jiān)測(cè)數(shù)值的算術(shù)平均值，空氣指標(biāo)每年數(shù)值為5個(gè)樣點(diǎn)當(dāng)年監(jiān)測(cè)數(shù)值的算術(shù)平均值。

3 結(jié)果與討論

3.1 環(huán)境因子動(dòng)態(tài)變化特征

COD指水樣中需被氧化的還原物質(zhì)量，值越高代表污染越嚴(yán)重；NH3-N指以游離氨（NH3）和銨離子（NH4+）形式存在于水中的氮，含量過高可使水體富營(yíng)養(yǎng)化；DO指溶解于水中的分子態(tài)氧，污染越嚴(yán)重，其值越低。故COD、NH3-N含量過高，DO含量過低的水體會(huì)毒害水生生物[6]。本研究表明，與建園前（2011年）相比，建園后生態(tài)修復(fù)措施的實(shí)施使?jié)竦厮wCOD、NH3-N降低并保持平穩(wěn)，說明生態(tài)修復(fù)降低了水中污染物與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，改善了水環(huán)境，維持水生態(tài)平衡；水體DO升高，表明水自凈能力增強(qiáng)（圖2～4）。濕地大部分地區(qū)水體COD、NH3-N、DO均達(dá)到III類水標(biāo)準(zhǔn)，部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)到達(dá)II類水標(biāo)準(zhǔn)[7]。

PM10、PM2.5被人吸入后會(huì)累積于呼吸系統(tǒng)，進(jìn)而引發(fā)多種疾病，危害較大。CO被吸入后，與血液中的血紅蛋白結(jié)合，阻礙氧氣運(yùn)輸，過多會(huì)使人窒息，其對(duì)血液和神經(jīng)系統(tǒng)毒性很強(qiáng)[8]。由監(jiān)測(cè)結(jié)果可知，空氣中PM10、PM2.5、CO下降（圖5～7），說明海珠濕地內(nèi)空氣質(zhì)量逐年穩(wěn)定并向好。海珠濕地的建成增加了原區(qū)域的綠地綠量，豐富了植物種類，調(diào)整了植物群落結(jié)構(gòu)，而綠色植物對(duì)PM10、PM2.5、CO具有消減作用，不僅可通過降低風(fēng)速減塵，還可通過枝葉滯留、吸附粉塵達(dá)到滯塵效果。

3.2 動(dòng)物群落動(dòng)態(tài)變化特征

圖2 海珠濕地水體COD年均值變化（2011—2018年）

圖3 海珠濕地水體NH3-N年均值變化（2011—2018年）

圖4 海珠濕地水體DO年均值變化（2011—2018年）

圖5 海珠濕地空氣PM10年均值變化（2013—2018年）

圖6 海珠濕地空氣PM2.5年均值變化（2013—2018年）

圖7 海珠濕地空氣CO年均值變化（2013—2018年）

表1 各類動(dòng)物種類動(dòng)態(tài)變化特征表（2013—2018年）

生態(tài)修復(fù)措施實(shí)施后，海珠濕地內(nèi)各類動(dòng)物種類逐年增加（表1）。鳥類從77種（2013年）增加至177種（2018年），增長(zhǎng)了129.87%，共新增涉禽18種、游禽4種、鳴禽60種、攀禽6種、陸禽1種、猛禽11種（圖8）。截至2018年12月，共統(tǒng)計(jì)到夏候鳥20種，冬候鳥77種，留鳥70種，旅鳥10種，其中國(guó)家二級(jí)保護(hù)鳥類17種，分別為鴛鴦Aix galericulata、黑鳶Milvus migrans、赤腹鷹Accipiter soloensis、黑翅鳶Elanus caeruleus、鳳頭鷹Accipiter trivirgatus、 普 通 鵟Buteo buteo、 松雀鷹Accipiter virgatus、雀鷹Accipiter nisus、 紅 隼Falco tinnunculus、 游 隼Falco peregrinus、褐翅鴉鵑Centropus sinensis、小鴉鵑Centropus bengalensis、雕鸮Bubo bubo、領(lǐng)鵂鹠Glaucidium brodiei、斑頭鵂鹠Glaucidium cuculoides、黑冠鵑隼Aviceda leuphotes、日本松雀鷹Accipiter gularis；廣東省級(jí)保護(hù)鳥類21種，分別為蒼鷺Ardea cinerea、 草 鷺Ardea purpurea、 白鷺Egretta garzetta garzetta、大白鷺Egretta alba、 牛 背 鷺Bubulcus ibis、綠鷺Butorides striatus、池鷺Ardeola bacchus、 夜 鷺Nycticorax nycticorax、黃斑葦鳽Ixobrychus sinensis、栗葦 鳽Ixobrychus cinnamomeus、 大麻鳽Botaurus stellaris、鴻雁Anser cygnoides、黑水雞Gallinula chloropus、黑翅長(zhǎng)腳鷸Himantopus himantopus、中杓鷸Numenius phaeopus、普通海 鷗Larus canussubsp.heinei、 銀鷗Larus argentatus、紅嘴鷗Larus ridibundus、灰翅浮鷗Chlidonias hybridasubsp.hybrida、紅嘴相思鳥Leiothrix lutea、黑尾蠟嘴雀Eophona migratoria；列入《世界自然保護(hù)聯(lián)盟瀕危物種紅色名錄》（IUCN紅色名錄）的鳥類有3種，分別為易危（VU）等級(jí)的鴻雁Anser cygnoides，近危（NT）等級(jí)的紅頸濱鷸Calidris ruficollis，極危（CR）等級(jí)的黃胸鹀Emberiza aureola；列入《國(guó)家保護(hù)的有益的或者有重要經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究?jī)r(jià)值的陸生野生動(dòng)物名錄》的鳥類有139種。野生鳥類對(duì)環(huán)境變化敏感，其數(shù)量越多，生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境越健康，由此可推斷，建園后海珠濕地生態(tài)系統(tǒng)日益健康，生態(tài)環(huán)境日漸好轉(zhuǎn)。

圖8 建園后新增不同類型鳥種占比示意（截至2018年）

圖9 不同類型植物組成分析圖（2014—2018年）

圖10 植物來源分析圖（2014—2018年）

蝴蝶作為濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是濕地昆蟲種類較大的類群，在生態(tài)系統(tǒng)中具有重要的作用，其種類自20種（2014年）增加至74種（2018年），增長(zhǎng)了270%。魚類自36種（2015年）增加至58種（2018年），其中雜食性魚類最多，肉食性次之，草食性及濾食性最少。其他生物從18種（2013年）增加至37種（2018年），主要包括兩棲、爬行及獸類等，包括國(guó)家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物1種（虎紋蛙Hoplobatrachus chinensis），廣東省級(jí)保護(hù)動(dòng)物1種（沼水蛙Hylarana guentheri），列入《IUCN紅色保護(hù)名錄》NT等級(jí)的動(dòng)物1種（鉤盲蛇Ramphotyphlops braminus）、瀕危（EN）等級(jí)的動(dòng)物1種（花龜Ocadia sinensis）。

3.3 植物構(gòu)成動(dòng)態(tài)變化特征

海珠濕地建成后，2014—2018年，濕地內(nèi)喬木、灌木、草本、藤本植物組成變化不大，結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定（圖9）；外來入侵物種如薇甘菊Mikania micrantha、 鬼 針 草Bidens pilosa、鳳 眼 藍(lán)Eichhornia crassipes、 大薸Pistia stratiotes逐漸減少，荔枝Litchi chinensis、 龍 眼Dimocarpus longan、黃皮Clausena lansium、陽(yáng)桃Averrhoa carambola、 桑Morus alba、 楝Melia azedarach、 構(gòu) 樹Broussonetia papyrifera等鄉(xiāng)土植物逐漸增多，優(yōu)勢(shì)地位突出（圖10）。鄉(xiāng)土植物易種、易活、易管、抗旱等，其比例的增加表示生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定[9]。

4 結(jié)論

濕地中的鳥類、昆蟲、魚類、底棲、兩爬、獸類等物種在濕地水源及植被的支撐下構(gòu)建成一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，濕地對(duì)周邊水、氣、聲環(huán)境有巨大的調(diào)節(jié)作用，同時(shí)良好的濕地環(huán)境也為濕地物種提供了穩(wěn)定的棲息繁衍條件。廣州海珠國(guó)家濕地公園環(huán)境逐步向好，植物構(gòu)成趨于穩(wěn)定，鄉(xiāng)土植物優(yōu)勢(shì)漸漸突出，棲息動(dòng)物越來越豐富，各項(xiàng)指標(biāo)良性發(fā)展。海珠濕地保護(hù)與恢復(fù)是該片區(qū)域不可或缺的一部分，其持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展將為自然和社會(huì)帶來更多生態(tài)效益、社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。