北方濱海人工濕地水生生物群落快速重建目標(biāo)及適宜物種清單確定
——以天津臨港二期濕地為例

劉紅磊,李艷英,周 濱,馬徐發(fā),韓丁義,李 慧,邢美楠,鄒 鋒,顧修君

1 天津市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院, 天津 300191 2 天津環(huán)科環(huán)境咨詢(xún)有限公司, 天津 300191 3 華中農(nóng)業(yè)大學(xué), 武漢 430070 4 天津臨港建設(shè)開(kāi)發(fā)有限公司, 天津 300460

停歇點(diǎn)濕地是遷徙水鳥(niǎo)重要的能量補(bǔ)給地,在水鳥(niǎo)每年的往返遷徙過(guò)程中具有十分重要的生態(tài)意義[1]。環(huán)渤海濕地是東亞-澳大利西亞水鳥(niǎo)南北遷徙的重要中轉(zhuǎn)停歇點(diǎn),每年數(shù)百萬(wàn)只遷徙水鳥(niǎo)在此停歇、棲息,補(bǔ)充、儲(chǔ)備繼續(xù)飛行所需的能量[2]。近年來(lái),環(huán)渤海三省一市實(shí)施了大規(guī)模圍填海,造成濱海自然濕地面積減少66%,而人工濕地面積增加了162.6%[3],濱海濕地逐漸向人工濕地演變[4-7]。濱海濕地的萎縮和消亡直接導(dǎo)致濕地水鳥(niǎo)繁殖適宜生境的破壞和喪失,從而對(duì)濕地水鳥(niǎo)多樣性構(gòu)成威脅[8]。開(kāi)展退化自然濕地或人工濕地生態(tài)修復(fù),恢復(fù)或提升濕地生態(tài)服務(wù)功能,已成為濱海濕地保護(hù)與研究的重要工作。

人工構(gòu)建水生生物群落是修復(fù)受損水生態(tài)系統(tǒng)的有效手段[9]。因此,濕地生態(tài)修復(fù),不僅要恢復(fù)濕地生境,更要恢復(fù)包括植物、浮游動(dòng)植物、底棲動(dòng)物、魚(yú)類(lèi)等在內(nèi)的生物群落,以恢復(fù)其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能,并建立一個(gè)能自我維持、自我調(diào)控或在較少人為輔助下能健康運(yùn)行的濕地生態(tài)系統(tǒng)[10-11]。孫立漢等[12]認(rèn)為,要把灤河口濕地恢復(fù)為原黑嘴鷗的繁殖地的生態(tài)環(huán)境,最重要的就是恢復(fù)灤河口濕地植被群落特征。馬嘉等[13]通過(guò)對(duì)北京市常見(jiàn)的涉禽、游禽、鳴禽生活習(xí)性以及生存生境偏好的基礎(chǔ)研究,提出北京市蓮石湖濕地公園基于鳥(niǎo)類(lèi)棲息地生境營(yíng)造的城市濕地公園生態(tài)營(yíng)造策略。劉旭等[14]針對(duì)北京房山琉璃河濕地公園鳥(niǎo)類(lèi)分布特征,圍繞目標(biāo)鳥(niǎo)種對(duì)于棲息地水系、植被等方面的需求,從岸線重塑、水深設(shè)計(jì)、植物配置、生態(tài)鳥(niǎo)島等方面規(guī)劃設(shè)計(jì)鳥(niǎo)類(lèi)棲息地修復(fù)措施。長(zhǎng)江口潮灘濕地鳥(niǎo)類(lèi)適棲地營(yíng)造工程[15-16],除了利用生態(tài)工程對(duì)原潮溝系統(tǒng)進(jìn)行了人為生境改造外,還根據(jù)鳥(niǎo)類(lèi)生態(tài)學(xué)向?qū)嶒?yàn)工程區(qū)投放了舟形無(wú)齒蚌、中華圓田螺等動(dòng)物性餌料(約400 kg/hm2)?；邙B(niǎo)類(lèi)保護(hù)的濕地修復(fù)研究雖有不少,但多偏重于濕地物理生境構(gòu)建與植被群落恢復(fù),而對(duì)于如何快速恢復(fù)鳥(niǎo)類(lèi)藉以生存的生物資源,如底棲、魚(yú)類(lèi)等生物群落,即增殖放流的研究確定過(guò)程,鮮有系統(tǒng)報(bào)道。許多增殖放流工作,都存在增殖放流品種單一、未統(tǒng)籌考慮水域生態(tài)系統(tǒng)整體恢復(fù)等問(wèn)題[17]；而科學(xué)合理的物種搭配,是受損水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的技術(shù)核心[18]。由于我國(guó)濕地生態(tài)修復(fù)技術(shù)理論和實(shí)踐積累不足[11, 19],致使濱海濕地恢復(fù)過(guò)程中生物群落的快速重建缺乏指導(dǎo)與有效參考。尤其對(duì)于圍海造陸區(qū)的濕地重建/恢復(fù),由于底質(zhì)與水文系統(tǒng)的徹底改變,其生物群落重建目標(biāo)及清單的確定更加困難。

天津港保稅區(qū)臨港經(jīng)濟(jì)區(qū)始建于2003年,前身為京畿門(mén)戶(hù)的海河入?？谀蟼?cè)灘涂淺海區(qū),每年能為上萬(wàn)只鸻鷸類(lèi)提供覓食、棲息和繁殖場(chǎng)所,后被圍海造地形成工業(yè)新城,成為天津?yàn)I海新區(qū)重要功能區(qū)之一。為補(bǔ)償圍填海開(kāi)發(fā)過(guò)程中被破壞的潮間灘涂濕地,區(qū)域先后規(guī)劃建設(shè)臨港一期濕地和臨港二期濕地,其中臨港二期濕地工程除設(shè)計(jì)表流濕地外,還增加了約40 hm2的生境恢復(fù)單元,以期提升其作為候鳥(niǎo)遷徙驛站的濱海濕地生態(tài)服務(wù)功能。項(xiàng)目的實(shí)施將有效改善該地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,同時(shí)可為東亞-澳大利西亞南北遷徙水鳥(niǎo)提供適宜的生境。本文以天津臨港二期人工濕地生境恢復(fù)為案例,以恢復(fù)濱海鳥(niǎo)類(lèi)生存所需的食物鏈恢復(fù)為目標(biāo),通過(guò)對(duì)同區(qū)域類(lèi)似濕地生物調(diào)查與生物多樣性比選,確定參照濕地,確定生物群落快速重建目標(biāo)與物種清單,以期為同類(lèi)型濱海人工濕地生態(tài)恢復(fù)提供借鑒。

1 研究區(qū)域與方法

1.1 研究區(qū)域與調(diào)查樣點(diǎn)布設(shè)

(1)目標(biāo)濕地

天津臨港二期人工濕地(簡(jiǎn)稱(chēng)臨港二期濕地)位于臨港經(jīng)濟(jì)區(qū)西部,緊鄰海濱高速和渤海十路(圖1),其前身為灘涂淺海濕地,后經(jīng)圍填海變成旱田。臨港二期濕地總體規(guī)劃面積107 hm2,其中生境保育區(qū)約40 hm2,位于臨港二期濕地南部,以修復(fù)和保護(hù)鳥(niǎo)類(lèi)棲息地,提升濕地生態(tài)服務(wù)功能。

圖1 臨港二期濕地區(qū)域圖

(2)參考濕地

由于圍填海所帶來(lái)的永久性地形、水文變化,臨港二期濕地不可能恢復(fù)或重建至填海造陸前的海岸灘涂生態(tài),更現(xiàn)實(shí)的目標(biāo)是構(gòu)建出濱海高鹽的濕地生態(tài)(前期調(diào)查發(fā)現(xiàn)臨港一期濕地出水鹽度約3000—6000 mg/L,臨港二期濕地進(jìn)水約5000—10000 mg/L)。

北大港濕地自然保護(hù)區(qū)位于天津市濱海新區(qū)東南部,面積為34887公頃,是天津市面積最大的“濕地自然保護(hù)區(qū)”。保護(hù)區(qū)內(nèi)可分為萬(wàn)畝魚(yú)塘區(qū)、北大港水庫(kù)(分為東區(qū)與西區(qū))、馬棚口海灘區(qū)、錢(qián)圈水庫(kù)、沙井子水庫(kù)等多個(gè)分區(qū)；除馬棚口海灘區(qū)水體鹽度>20000 mg/L、錢(qián)圈水庫(kù)水體鹽度<3000 mg/L外,其他分區(qū)水體鹽度多在4000—12000 mg/L之間。因此,本研究選擇與臨港二期濕地同氣候、同(近)區(qū)域、同(近)鹽度水平的北大港濕地自然保護(hù)區(qū)以及臨港一期濕地作為備選參照濕地(以下簡(jiǎn)稱(chēng)參考濕地),通過(guò)參考濕地內(nèi)不同分區(qū)的生物群落測(cè)定與對(duì)比,確定臨港二期濕地生物群落恢復(fù)的參照濕地。

(3)濕地生物群落調(diào)查樣點(diǎn)布設(shè)

臨港二期濕地,以及參考濕地(北大港濕地自然保護(hù)區(qū)及臨港一期濕地),于2019年5月1—15日間開(kāi)展生物資源調(diào)查。調(diào)查區(qū)域分布見(jiàn)圖2,共設(shè)置采樣點(diǎn)位79個(gè),其中萬(wàn)畝魚(yú)塘區(qū)15個(gè)、北大港水庫(kù)東區(qū)(簡(jiǎn)稱(chēng)北大港東)7個(gè)、北大港水庫(kù)西區(qū)(簡(jiǎn)稱(chēng)北大港西)11個(gè)、馬棚口海灘區(qū)(簡(jiǎn)稱(chēng)馬棚口)6個(gè)點(diǎn)、錢(qián)圈水庫(kù)5個(gè)、沙井子水庫(kù)5個(gè)、李二灣7個(gè)、李二灣南側(cè)區(qū)域(簡(jiǎn)稱(chēng)李二灣南)7個(gè)、臨港一期濕地(簡(jiǎn)稱(chēng)臨港一期)9個(gè)、臨港二期濕地(簡(jiǎn)稱(chēng)臨港二期)7個(gè)。各調(diào)查點(diǎn)位,均設(shè)置在水體濱岸淺水區(qū)(<1.0 m),以綜合測(cè)定浮游動(dòng)植物、底棲動(dòng)物。

圖2 北大港濕地及臨港人工濕地采樣區(qū)域分布

1.2 研究方法

(1)調(diào)查方法

浮游動(dòng)植物和大型底棲動(dòng)物樣品采集、保存、處理和分析參照《淡水浮游生物研究方法》、《湖泊生態(tài)調(diào)查觀測(cè)與分析》等提供的方法進(jìn)行；其中底棲動(dòng)物采用直接稱(chēng)量法,計(jì)算其濕生物量。魚(yú)類(lèi)樣品用地籠和刺網(wǎng)采集,每次放網(wǎng)時(shí)間為1 h；根據(jù)《中國(guó)動(dòng)物志 魚(yú)類(lèi)》《天津魚(yú)類(lèi)志》等對(duì)采集的魚(yú)類(lèi)進(jìn)行物種鑒定；按漁具漁法對(duì)每次的漁獲物分類(lèi)計(jì)數(shù)和稱(chēng)重。

(2)數(shù)據(jù)處理方法

利用Shannon-Wiener(H′)多樣性指數(shù)、Margalef(D′)豐富度指數(shù)、Simpson(D)多樣性指數(shù)、Pielou(J)均勻度指數(shù),對(duì)臨港濕地的浮游生物作出評(píng)價(jià)。各多樣性指數(shù)的計(jì)算方法見(jiàn)式(1)—(4)。

H′=-∑(Ni/N)log2(Ni/N)

(1)

D′=(S-1)/lnN

(2)

(3)

J=H′/lnS

(4)

式中,Ni為第i種浮游生物/底棲動(dòng)物個(gè)體數(shù)；N為個(gè)體總數(shù)；Pi為第i種浮游生物/底棲生物個(gè)數(shù)占總體個(gè)數(shù)百分比,即Pi=Ni/N；S為總種類(lèi)數(shù)。

采用單因素方差分析方法對(duì)生物多樣性進(jìn)行比較,統(tǒng)計(jì)與畫(huà)圖軟件為Origin 9.0。

2 結(jié)果

2.1 臨港二期濕地生物群落特征

臨港二期濕地浮游動(dòng)植物各門(mén)類(lèi)分布見(jiàn)圖3。臨港二期濕地浮游植物共7門(mén)62屬110種(包含若干未鑒定種),綠藻門(mén)種類(lèi)最多,占比達(dá)到37.27%,其次是硅藻、藍(lán)藻。浮游植物密度范圍為632×104—2646×104個(gè)/L,均值達(dá)到1620×104個(gè)/L；生物量介于1.33—11.7 mg/L之間。調(diào)查發(fā)現(xiàn)浮游動(dòng)物4類(lèi)、28種,其中原生動(dòng)物種類(lèi)數(shù)量和平均密度最多,種類(lèi)達(dá)到15屬16種,平均密度達(dá)到5700 個(gè)/L。調(diào)查僅鑒定出大型底棲動(dòng)物1種,為水生昆蟲(chóng)稻水蠅(Ephydrasp.),其密度為0—528.00 個(gè)/m2(均值134.86 個(gè)/m2),生物量為0—1.80 g/m2(均值0.60 g/m2)。由于臨港二期濕地在2019年通水不久,調(diào)查過(guò)程未發(fā)現(xiàn)魚(yú)類(lèi)。

圖3 2019年春季臨港二期濕地浮游植物、浮游動(dòng)物各門(mén)類(lèi)分布

2.2 參考濕地生物群落特征

(1)臨港一期濕地生物群落特征

臨港一期濕地鑒定出浮游植物123種。生物密度為600.00×104—5125.00×104個(gè)/L(平均值為2248.02×104個(gè)/L),生物量為5.38—41.66 mg/L(平均值為13.82 mg/L)。

浮游動(dòng)物鑒定出39種。生物密度為146.10—3727.20 個(gè)/L(平均值為1754.53 個(gè)/L),生物量為0.17—4.74 mg/L(平均值為1.39 mg/L)。

底棲動(dòng)物鑒定出21種。生物密度為0—528.00 個(gè)/m2(平均值為186.67 個(gè)/m2),生物量為0—5.78 g/m2(平均值為1.98 g/m2)。整體來(lái)說(shuō),臨港一期濕地水體浮游植物較為豐富,浮游動(dòng)物和底棲動(dòng)物也檢出較多,水體生態(tài)系統(tǒng)已漸復(fù)雜。

在臨港一期濕地共采集到7種魚(yú)類(lèi),隸屬于3科7屬,其中鯉科魚(yú)類(lèi)最多,占總魚(yú)類(lèi)種數(shù)的71.4%；其次為異鳉科和烏鱧科,分別占總魚(yú)類(lèi)種數(shù)的14.3%和14.3%。

(2)北大港濕地生物群落特征

北大港濕地浮游植物共鑒定出8門(mén)112屬304種,多數(shù)區(qū)域以藍(lán)藻門(mén)、硅藻門(mén)為主,硅藻優(yōu)勢(shì)種為小型硅藻,藍(lán)藻則以群體性的藍(lán)藻類(lèi)(如魚(yú)腥藻、束絲藻和微囊藻等)占優(yōu)勢(shì)。

北大港濕地浮游動(dòng)物共鑒定出原生動(dòng)物、輪蟲(chóng)、枝角類(lèi)和橈足類(lèi)4類(lèi),共計(jì)64屬87種；其中浮游動(dòng)物密度最高值(15584.99 個(gè)/L)出現(xiàn)在錢(qián)圈水庫(kù),最低值(102.55 個(gè)/L)出現(xiàn)在沙井子水庫(kù)；浮游動(dòng)物生物量最高值(14.90 mg/L)出現(xiàn)在李二灣區(qū)域,最低值(1.54 mg/L)出現(xiàn)在馬棚口區(qū)域。

北大港濕地共鑒定出大型底棲動(dòng)物4類(lèi)32種。其中底棲動(dòng)物密度最高值(825.60 個(gè)/m2)出現(xiàn)在萬(wàn)畝魚(yú)塘,最低值(43.33 個(gè)/m2)出現(xiàn)在錢(qián)圈水庫(kù)；底棲動(dòng)物生物量最高值(4.32 g/m2)出現(xiàn)在萬(wàn)畝魚(yú)塘,最低值(0.08 g/m2)出現(xiàn)在沙井子水庫(kù)。

受調(diào)查時(shí)間與經(jīng)費(fèi)限制,難以對(duì)每個(gè)分區(qū)都進(jìn)行系統(tǒng)、科學(xué)的魚(yú)類(lèi)捕撈調(diào)查；因次本次調(diào)查采用部分點(diǎn)位實(shí)地捕撈(地籠)結(jié)合文獻(xiàn)資料(北大港濕地自然保護(hù)區(qū)管理中心提供的內(nèi)部資料)的方法進(jìn)行北大港濕地魚(yú)類(lèi)調(diào)查分析。綜合分析表明,北大港地區(qū)共有魚(yú)類(lèi)18種,分屬于6目10科,其中包括鯉形目的鯉科(9種)、鰍科(1種)；鲇形目的鲇科(1種)；鱸形目的鮨科(1種)、鱧科(1種)、鰕虎魚(yú)科(1種)、玉筋魚(yú)科(1種)；鯔形目的鯔科(1種)；鲉形目的魣科(1種)；鰈形目的鲆科(1種)。

2.3 臨港二期濕地與參考濕地生物多樣性分析

參考濕地與臨港二期濕地浮游植物、浮游動(dòng)物、底棲動(dòng)物各項(xiàng)多樣性指數(shù)的單因素方差顯著性分析見(jiàn)圖4—圖6。

圖4 各區(qū)域浮游植物Shannon-Wiener、Simpson、Margalef、Pielou指數(shù)

圖5 各區(qū)域浮游動(dòng)物生物多樣性Shannon-Wiener、Simpson、Margalef、Pielou指數(shù)

圖6 各區(qū)域底棲動(dòng)物生物多樣性Shannon-Wiener、Simpson、Margalef、Pielou指數(shù)

圖4表明,浮游植物Shannon-Wiener指數(shù)平均值在0.88—3.42之間,Simpson指數(shù)平均值在0.25—0.83之間,Margalef指數(shù)平均值在1.51—3.49之間,Pielou指數(shù)均值在0.23—0.73之間,北大港東、北大港西浮游植物生物多樣性最好,馬棚口、沙井子水庫(kù)最差。圖5表明,浮游動(dòng)物Shannon—Wiener指數(shù)均值在1.27—2.19之間,Simpson指數(shù)均值在0.32—0.72之間,Margalef指數(shù)在0.54—1.22之間,Pielou指數(shù)在0.39—0.73之間,北大港東、北大港西浮游動(dòng)物多樣性最好,馬棚口、萬(wàn)畝魚(yú)塘最差。圖6表明,底棲動(dòng)物Shannon-Wiener指數(shù)均值在0.074—1.380之間,Simpson指數(shù)均值在0.023—0.504之間,Margalef指數(shù)均值在0.045—0.59之間,Pielou指數(shù)在0—0.36之間,底棲動(dòng)物多樣性最好的區(qū)域?yàn)榕R港一期,最差的為臨港二期。綜上,在參考濕地中,北大港東、北大港西、臨港一期具有較好的浮游動(dòng)植物、底棲動(dòng)物多樣性,同時(shí)考慮到北大港水庫(kù)具有較好的魚(yú)類(lèi)資源,因此這三塊濕地即可以作為臨港二期濕地修復(fù)的參照濕地。

3 討論

增殖放流,不僅可以使失衡的水生態(tài)系統(tǒng)增加物種多樣性或促進(jìn)種群資源恢復(fù),改善放流水域生態(tài)群落結(jié)構(gòu)[17]；也可以起到凈化水質(zhì),維護(hù)水域生態(tài)平衡的作用[20],因此增殖放流已經(jīng)成為快速恢復(fù)濕地生物群落的重要舉措。在初級(jí)生產(chǎn)力旺盛的水域,放流低營(yíng)養(yǎng)層次生物,可以有效填補(bǔ)增殖水域原有食物網(wǎng)中浮游植物食性魚(yú)類(lèi)相對(duì)缺失的短板,豐富食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)組成及物質(zhì)循環(huán)途徑[21]。調(diào)查結(jié)果表明,臨港二期濕地具有較好的浮游植物多樣性及生物量,初級(jí)生產(chǎn)力旺盛,但底棲與魚(yú)類(lèi)生物匱乏?？紤]到底棲、魚(yú)類(lèi)作為水生生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)的重要組成部分,同時(shí)也是濱海濕地重點(diǎn)保護(hù)目標(biāo)遷徙鳥(niǎo)類(lèi)(如鸻鷸類(lèi))的主要食物來(lái)源,臨港二期濕地想要恢復(fù)其候鳥(niǎo)遷徙驛站的生態(tài)服務(wù)功能,應(yīng)在物理生境構(gòu)造及植物恢復(fù)后,通過(guò)科學(xué)的增殖放流進(jìn)行底棲與魚(yú)類(lèi)生物群落快速重建,快速提高水體生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。臨港二期濕地底棲動(dòng)物、魚(yú)類(lèi)等物種群落的快速重建目標(biāo)與適宜清單確定方法如下。

3.1 底棲動(dòng)物快速重建目標(biāo)與適宜物種清單

底棲動(dòng)物(雙殼類(lèi)、腹足類(lèi)、多毛類(lèi)等)可以為鸻鷸類(lèi)提供食物來(lái)源與能量保障[22-23],其生物密度可以影響到濕地鳥(niǎo)類(lèi)的組成與數(shù)量[24]。由于底棲動(dòng)物在濕地生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)中的重要作用,種類(lèi)組成、群落結(jié)構(gòu)等特征已經(jīng)成為濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)[25],而其快速重建也就成為濕地生態(tài)修復(fù)的重要工作。作為長(zhǎng)江口規(guī)模最大的河口型潮汐灘涂濕地,崇明東灘在2016年進(jìn)行了牡蠣増殖放流,增殖放流后各斷面區(qū)域牡蠣生境狀況均較放流前有所改善[26]。天津港東疆港區(qū)人工沙灘在將人工岸線修復(fù)成沙灘海岸后,通過(guò)增殖放流青蛤、縊蟶、菲律賓蛤仔和毛蚶等先鋒物種,使得示范區(qū)內(nèi)的大型底棲動(dòng)物生物量增加了103.1%,并重建了巖石質(zhì)海岸牡蠣-藤壺生態(tài)系統(tǒng)[27]。天津大神堂活牡蠣礁,也通過(guò)實(shí)施人工魚(yú)礁建設(shè)及增殖放流而部分修復(fù)了本已消失的活牡蠣礁[28]。

因此,本研究以北大港東、北大港西及臨港一期濕地作為參照,同時(shí)結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料,確定臨港二期濕地底棲動(dòng)物快速重建目標(biāo)。張掖國(guó)家濕地公園自2008—2009年實(shí)施退耕還濕地、水系疏浚、植被恢復(fù)等生態(tài)恢復(fù)工程后,濕地結(jié)構(gòu)和功能不斷完善,在濕地棲息的水鳥(niǎo)總量在不斷增加,2013年共記錄到濕地水鳥(niǎo)1230只,2014年記錄到3260多只,2015年達(dá)到4700多只,其后水鳥(niǎo)總量仍呈逐漸增加的趨勢(shì)[29],說(shuō)明一般濕地修復(fù)五年后,結(jié)構(gòu)與功能即可顯著改善。但由于生態(tài)恢復(fù)是個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程,因此要達(dá)到更為成熟、穩(wěn)定的成功恢復(fù)狀態(tài),通常需要更長(zhǎng)的時(shí)間[30]。因此,本研究參考湖南津市毛里湖辛家臺(tái)溪景觀生態(tài)恢復(fù)分階段規(guī)劃[31],將臨港二期濕地生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)分為近期(5年)目標(biāo)與遠(yuǎn)期(10年)目標(biāo)；其中近期生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)依參照濕地現(xiàn)狀最優(yōu)值確定,遠(yuǎn)期恢復(fù)目標(biāo)則依參照濕地歷史數(shù)據(jù)或理論最優(yōu)值確定。臨港濕地及北大港濕地底棲動(dòng)物多樣性特征比對(duì)及恢復(fù)目標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 臨港濕地及北大港濕地底棲動(dòng)物多樣性特征比對(duì)及快速重建目標(biāo)

由表1可知,臨港二期濕地底棲動(dòng)物快速重建目標(biāo)可設(shè)定如下。

①Shannon-Wiener生物多樣性指數(shù)：遠(yuǎn)期恢復(fù)目標(biāo)為3.00(一般將H′=3作為水體污染/無(wú)污染的評(píng)價(jià)閾值[32],在此作為多樣性指數(shù)評(píng)價(jià)的優(yōu)良閾值),近期恢復(fù)目標(biāo)可設(shè)為1.58(臨港一期現(xiàn)狀)。

②生物密度：恢復(fù)目標(biāo)為600 個(gè)/m2,近期目標(biāo)可為300.00 個(gè)/m2。

生物群落快速重建目標(biāo)的選擇,依參照濕地現(xiàn)狀檢出或歷史資料為基礎(chǔ)進(jìn)行確定。本研究基于對(duì)臨港濕地環(huán)境的生態(tài)適應(yīng)性分析,以參照濕地檢出或歷史資料為參考,同時(shí)考慮同類(lèi)物種相互之間的競(jìng)爭(zhēng)、抑制等種間關(guān)系,以及滿(mǎn)足生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈重構(gòu)需求,確定臨港二期濕地底棲動(dòng)物群落快速重建物種清單(表2)。

表2 臨港濕地底棲動(dòng)物群落快速重建物種清單

3.2 魚(yú)類(lèi)群落快速重建目標(biāo)與適宜物種清單

北大港濕地自然保護(hù)區(qū)調(diào)查共有魚(yú)類(lèi)18種,分屬6目10科；臨港一期濕地魚(yú)類(lèi)7種,分屬3科7屬；參考區(qū)域魚(yú)類(lèi)共計(jì)20種,分屬7目16科。其中鱸、大菱鲆、玉筋魚(yú)、鲬為海洋魚(yú)類(lèi),對(duì)水體鹽度有一定要求；彈涂魚(yú)的生活史一定程度上依賴(lài)海岸灘涂；中華鰟鮍需要將卵產(chǎn)在雙殼類(lèi)外套腔中以繁衍,而臨港濕地中沒(méi)有雙殼類(lèi)。因此,這6種魚(yú)不作為魚(yú)類(lèi)群落快速重建的備選物種類(lèi)均被排除在快速重建魚(yú)類(lèi)物種清單外,將除這6種之外的14種魚(yú)類(lèi),設(shè)為臨港濕地魚(yú)類(lèi)群落快速重建種,具體清單見(jiàn)表3。

表3 臨港濕地與北大港濕地魚(yú)類(lèi)群落對(duì)比及快速重建目標(biāo)種確定

圖7 臨港濕地恢復(fù)目標(biāo)食物網(wǎng)示意圖

3.3 浮游動(dòng)物快速重建目標(biāo)與適宜物種清單

浮游動(dòng)物生物多樣性shannon指數(shù),除萬(wàn)畝魚(yú)塘最差外其他區(qū)域間無(wú)顯著性差異,因此理論上講臨港二期濕地?zé)o需進(jìn)行浮游動(dòng)物群落的生態(tài)恢復(fù)工作。但考慮到魚(yú)類(lèi)覓食需求,可以在進(jìn)行魚(yú)類(lèi)群落快速重建的同時(shí),適當(dāng)輔助開(kāi)展浮游動(dòng)物的人工投放工作。已有研究[36]表明,大型溞還可以促進(jìn)水體懸浮物沉降、有利于沉水植物生長(zhǎng)和穩(wěn)定水生生態(tài)系統(tǒng)。臨港二期濕地生態(tài)恢復(fù)所需的浮游動(dòng)物清單示于表4。

表4 臨港二期濕地浮游動(dòng)物恢復(fù)清單(枝角類(lèi))

4 結(jié)論

(1)臨港二期濕地目前檢出浮游植物110種、浮游動(dòng)物28種、大型底棲動(dòng)物僅1種、魚(yú)類(lèi)沒(méi)有檢出,水體生物種類(lèi)結(jié)構(gòu)單一,難以為遷徒侯鳥(niǎo)提供充足食源,需要進(jìn)行濕地物種快速重建與濕地生態(tài)恢復(fù)。

(2)單因素方差分析表明,北大港東、北大港西、臨港一期具有更好的浮游動(dòng)植物、底棲動(dòng)物多樣性,同時(shí)考慮到北大港濕地具有較好的魚(yú)類(lèi)資源,這三塊濕地即可以作為臨港二期濕地修復(fù)的參照濕地。

(4)進(jìn)行濱海人工構(gòu)建或退化濕地的生態(tài)恢復(fù)/重建時(shí),可以同區(qū)域、同鹽度水平、生態(tài)狀況更好的(近)天然濕地作為參照濕地；通過(guò)生物多樣性比選確定待修復(fù)濕地生物群落快速重建目標(biāo)與適宜物種清單,是合理可行的。