小微濕地修復(fù)技術(shù)要素探討

付元祥 張大才 韓瑩瑩 楊 鉞 郭輝軍

(1 西南林業(yè)大學(xué)，云南 昆明 650221；2 國家林業(yè)和草原局昆明勘察設(shè)計院，云南 昆明 650031；3 昆明市規(guī)劃設(shè)計研究院，云南 昆明 650051；4 鄱陽湖南磯濕地國家級自然保護(hù)區(qū)管理局，江西 南昌 330100)

目前我國建立了國家級、省級重要濕地和一般濕地分級分類管理體系，設(shè)立了一批濕地自然保護(hù)地，但作為國土空間中分布最為廣泛的小微濕地鮮少得到關(guān)注，小微濕地保護(hù)是我國濕地保護(hù)修復(fù)工作的重要補(bǔ)充。小微濕地是指自然界在長期演變過程中形成的小型或者微型濕地等。2018年《濕地公約》(COP13)通過我國提出的“小微濕地保護(hù)”決議草案，指出濕地的空間分布是由大量的小微濕地和少數(shù)大型濕地組成的異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，在維持生境或群落水平生物多樣性方面發(fā)揮著重要作用。目前，我國小微濕地的基礎(chǔ)研究、設(shè)計和建設(shè)方法等還在探索階段，結(jié)合濕地公園建設(shè)、退耕還濕、河道治理、黑臭水體治理等展開一系列小微濕地生境恢復(fù)、生態(tài)提質(zhì)工作，對全面保護(hù)濕地，提升濕地生態(tài)總功能，重塑景觀生態(tài)格局,實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興具有重要意義。

1 小微濕地修復(fù)原則

1.1 適地適法，堅持生態(tài)優(yōu)先

應(yīng)尊重現(xiàn)有地形肌理，充分結(jié)合現(xiàn)狀水力梯度，將恢復(fù)原有的生態(tài)服務(wù)功能作為第一要務(wù)，減少對原有單元生態(tài)系統(tǒng)的干擾，注重濕地生態(tài)系統(tǒng)抵抗力、恢復(fù)力等穩(wěn)定性。

1.2 科學(xué)布局，避免過度修復(fù)

對水文水質(zhì)、水源水量、服務(wù)對象、資源本底以及脅迫因子等進(jìn)行研判，防止次生破壞。對已遭侵占和破壞的區(qū)域進(jìn)行重點排查，避免二次破壞。在小微濕地規(guī)模上進(jìn)行適度控制，科學(xué)配置，預(yù)判種群數(shù)量增長，并對預(yù)期效果進(jìn)行測算，確保合理的環(huán)境容納量。

1.3 流域考略，重視斑塊聯(lián)系

應(yīng)重視與周邊現(xiàn)狀濕地間的聯(lián)系，從小流域的角度進(jìn)行考量，消除由于小微濕地面積較小，分布不均，斑塊割裂，而造成的物質(zhì)、能量、信息等方面與外圍環(huán)境之間的斷裂，確保地表徑流、物質(zhì)交換、生物遷移的互通。

1.4 持續(xù)發(fā)展，兼顧其他功能

在生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)和功能恢復(fù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)兼顧水源涵養(yǎng)、景觀游憩、自然教育功能，發(fā)掘其在區(qū)域可持續(xù)發(fā)展中的獨特價值，以及濕地動植物產(chǎn)品的生態(tài)經(jīng)濟(jì)價值，形成多樣化的綜合效益。

2 小微濕地修復(fù)要素

2.1 濕地水要素

小微濕地修復(fù)中應(yīng)確保有穩(wěn)定的水源，暢通的水道，以確保修復(fù)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)及生物群落的正常演替，為野生動植物創(chuàng)造多樣化的生境條件。

2.1.1 厘清水文，暢通水道在水道聯(lián)通方面應(yīng)進(jìn)行排查，依據(jù)現(xiàn)有地形、地貌進(jìn)行疏通，避免進(jìn)、出水道瘀滯，水系不暢，生境單元之間聯(lián)系性差，依托地形形成自然的水文動力條件。

2.1.2 因勢利導(dǎo)，塑造地形在遵從地理單元地形、地貌的基礎(chǔ)上，土方的挖取和堆放應(yīng)注重微地形的塑造和組合，包含陸地微地形和水下微地形，改善水力連通性(崔麗娟等, 2011)。坡度、地表微高程及粗糙程度有助于土壤中營養(yǎng)成分的積累(白先發(fā)等, 2015)；不同微地形組合能夠創(chuàng)造出不同的地表微生境和局地小氣候，從而增加微景觀的異質(zhì)性，植被的豐度和物種多樣性(Deák et al, 2015)。氣流和水流速度的控制，能影響濕地水文循環(huán)和物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)換規(guī)律，增加降雨入滲比率20%～200%(Courtwright, 2011)，還可減緩降雨后土壤水分的消退，延長土壤水分滯留時間，對植物的吸收利用更加有利(李艷梅等, 2005)。

2.1.3 保水保濕，科學(xué)調(diào)控根據(jù)區(qū)域地形變化，構(gòu)建多層級、多單元、多組合方式的洼地、坑塘、泡沼、溝溪小微濕地，使其既是一個獨立的蓄水結(jié)構(gòu)，也是一個排水單元。遭遇極端天氣時，還需科學(xué)調(diào)控水位，增減排水量。水的調(diào)配應(yīng)圍繞植物生長，為鳥類、魚類提供生存繁衍庇護(hù)場所。根據(jù)植物的需求進(jìn)行水深調(diào)節(jié)，挺水植物初植時水深應(yīng)控制在10 cm左右；植物成活后，適生水深控制在50 cm以內(nèi)；部分高大的挺水植物，可適度放寬水深。沉水植物須控制在2.5 m以內(nèi)，浮葉植物一般在1～1.5 m。

2.1.4 充分調(diào)查，科學(xué)測算開展小微濕地水質(zhì)高錳酸鹽、氨氮、總氮、總磷、生化需氧量(BOD)等調(diào)查分析，以確定水的沉淀時間、滯留循環(huán)時間和污染承載力，使水中污染物得到充分?jǐn)r截、吸納和降解，從而確定進(jìn)水量和出水量。通常，表面流濕地總水力停留時間在24～72 h之間為宜；潛流濕地總水力停留時間24～48 h為宜。

2.2 濕地植物要素

植物作為第一生產(chǎn)者，是濕地發(fā)揮生態(tài)功能的基礎(chǔ)。濕地植物類型、密度及分布均能影響水質(zhì)凈化效果(Sabokrouhiyehet al,2020; 何露露等,2019)。濕地植物的種植可使局部區(qū)域流速降低，顆粒態(tài)物質(zhì)沉降，起到水質(zhì)凈化的作用。植物的根系也為微生物等分解者提供適宜的碳源和好氧環(huán)境，增加微生物的活性及數(shù)量。

2.2.1 適地適生，綜合全局小微濕地的植被修復(fù)是以群落為出發(fā)點和落腳點，對原有群落中的優(yōu)勢種予以保留。此外，考慮到植物的化感作用，盡可能選擇共生植物或鄉(xiāng)土植物；在植物配置上構(gòu)成復(fù)層植物群落，充分考慮不同物種的生態(tài)位，避免種間直接競爭(陶蘇芹, 2020)。

2.2.2 有的放矢，準(zhǔn)確配置盡可能選擇對水污染或土壤污染具有較強(qiáng)凈化和吸附作用的物種，如香蒲(Typha orientalis)、石菖蒲(Acorus tatarinowii)、水蔥(Scirpus validus)、燈心草(Juncus effusus)、千屈菜(Lythrum salicaria)等。任全進(jìn)等(2015)發(fā)現(xiàn)美人蕉(Canna indica)對BOD的去除率高于蘆葦(Phragmites communis)和旱傘草（Cyperus involucratus）。同時還應(yīng)注重植物的抗逆性，如黃菖蒲(Iris pseudacorus)、蘆葦(Phragmites communis)、蘆竹(Arundo donax)、柳樹（Salix matsudana）等植物既能夠短期淹水，又能抗旱。

2.2.3 精細(xì)管控，定期巡護(hù)植物在栽植初期和后期需進(jìn)行精細(xì)化管控，定期巡護(hù)。生物量的控制是首要任務(wù)，密度過大應(yīng)合理間苗、分栽，密度過小或空隙地過大應(yīng)及時補(bǔ)植，確保通風(fēng)、透光正常。通常種植超過2 a后，植株擁擠影響通風(fēng)透光。另外，植物生長茂盛、成熟后應(yīng)及時收割，以防枯死植株分解釋放污染物質(zhì)。地表植物腐爛會向水中釋放大量的化學(xué)需氧量(COD)和氨氮，影響凈化效果(張建等, 2006)。此外，水體中的重金屬離子可以被水生植物吸收并積累在其組織器官內(nèi)，通過收割能將部分重金屬從水體中分離。

2.2.4 及時優(yōu)化，注重需求針對由于客觀原因?qū)е聛硭廴倔E然加重，處理負(fù)荷變大的小微濕地，可適當(dāng)調(diào)整和優(yōu)化濕地植物品種配置結(jié)構(gòu)，合理替換生物量小、生長周期較短、凈化能力較強(qiáng)的物種；對于凈化壓力一般的濕地修復(fù)區(qū)，可兼顧景觀觀賞效果和經(jīng)濟(jì)效果，合理增植觀賞性強(qiáng)的觀賞品種和水生經(jīng)濟(jì)作物。

2.3 濕地動物要素

濕地動物是濕地生態(tài)系統(tǒng)重要的營養(yǎng)級，對維持濕地健康具有重要作用。科學(xué)投放一定量具有生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價值的水生動物，可實現(xiàn)多重積極效果，這也是利用生物食物鏈關(guān)系，穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)的一種生物修復(fù)技術(shù)。

2.3.1 營造生境，分類投放隨機(jī)播撒螺螄(Sinotaia quadrata)(25 g/m2)、水 絲 蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)(5 g/m2)、鮰(Leiocassis longirostris)(10 g/m2)、泥 鰍(Misgurnus anguillicaudatus)(10 g/m2)與河蝦（Macrobranchium nipponense）(5 g/m2)等濾食性動物在沉水植物帶和深水區(qū)(水深3.4 m)濾食水藻和污泥，可抑制水華的發(fā)生(嚴(yán)軍, 2008)。修復(fù)初期，投放適量的清潔水體能力強(qiáng)的底棲生物，配合水質(zhì)、基質(zhì)和岸坡的改造，營造適合底棲生物棲息、繁殖和覓食的場所，可達(dá)成底棲生物種群數(shù)量和生物多樣性不斷提高的目標(biāo)。根據(jù)食物鏈、食物網(wǎng)的物質(zhì)流動原理，在保證水體充足溶氧和水深的情況下，適當(dāng)營建供魚類隱蔽的水下溝槽等生境，分時分期投放一定量比的腐食性、草食性、植食性、肉食性魚類及其他水生動物，補(bǔ)充完善各營養(yǎng)級功能團(tuán)，可激發(fā)濕地自然演替和自我維持能力。

調(diào)查當(dāng)?shù)刂饕B種類，根據(jù)其繁殖習(xí)性和覓食習(xí)性，為其營造水深、坡比適宜的棲息覓食場所和繁殖交配場所，可達(dá)到鳥類多樣性恢復(fù)的目的。對于鷺類為主的涉禽，應(yīng)設(shè)置一定面積水深為10～23 cm的淺水區(qū)，并成片種植挺水植物，圍合出小面積的內(nèi)部安全水域，基底增加沙石，以便涉禽站立(李偉強(qiáng)等,2012)。以雁鴨類為主的游禽，在水深為50～200 cm的水域棲息和活動，在水深為30 cm以內(nèi)的淺水區(qū)域覓食，需營建水深較深的開闊水面(崔麗娟,2006)。

2.3.2 定時監(jiān)測，動態(tài)管理投放的物種可兼顧經(jīng)濟(jì)效益，水深較深的區(qū)域可采用鰱（Hypophthalmichthys molitrix）、鳙（Hypophthalmichthys nobilis），淺水區(qū)可適當(dāng)配置鯽（Carassius auratus）。為避免濕地植物被過度消耗，修復(fù)初期應(yīng)謹(jǐn)慎配置草食性魚類；在濕地動植物種群密度較大時，可適量增加肉食性和草食類性水生動物(表1)。

表1 濕地修復(fù)魚類配置模式表Table 1 Fish allocation model for wetland restoration

此外，濕地生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜，外源輸入、環(huán)境變化、水量變化等都可以隨時影響生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，要定時監(jiān)測，實行動態(tài)管理，關(guān)注重要水環(huán)境指標(biāo)，適時、適量投放雜食性、腐食性等各種魚類。

2.4 濕地防控要素

對于修復(fù)區(qū)的動植物資源，要防治病蟲害，警惕外來物種入侵，尤其是入侵種伴隨植物運輸?shù)叫迯?fù)區(qū)(胡敏等, 2021)。上個世紀(jì)80年代初，70萬尾太湖銀魚引入滇池，產(chǎn)量一度達(dá)到3 500 t，導(dǎo)致滇池豐富的水生植物快速消退，外來物種的副作用顯現(xiàn)。上世紀(jì)90年代，滇池水草僅占水面的20%，滇池多種本土魚種生存空間一再壓縮，直至消亡。昆明漁業(yè)部門上個世紀(jì)60年代跟蹤記錄的土著魚種26種，90年代初至少有15種瀕臨滅絕，其中包括中臀擬鲿（Pseudobagrus medianalis）、中鯉（Cyprinus micristius）、滇池銀白魚（Anabarilius alburnops）等，如今僅剩4種。使用生物法和物理法進(jìn)行病蟲害防治，當(dāng)修復(fù)區(qū)較大面積(成片0.5 hm2以上)種植單一濕地植物品種時，應(yīng)密切觀察病蟲害情況。

2.5 濕地景觀要素

在水安全的基礎(chǔ)上應(yīng)保持水質(zhì)良好，維持適度的景觀用水，預(yù)判生態(tài)補(bǔ)引水，有條件的可增加氧化塘或深水區(qū)的面積比重，增強(qiáng)蓄水保濕能力，維持良好的濕地水體景觀?？茖W(xué)布置游憩、宣教、體驗設(shè)施，確保其色彩、材質(zhì)、風(fēng)格與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)，重視野趣，避免“園林化”，注重知識傳達(dá)，提高公眾的濕地保護(hù)意識。

2.6 濕地管理要素

定期巡護(hù)，防止亂墾濫挖、偷獵濫捕、無序排污、放生等破壞濕地行為的發(fā)生；有明確管理單位的小微濕地，可根據(jù)《國家濕地公園監(jiān)測指南》《濕地生態(tài)狀況評定規(guī)范》等規(guī)范系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測，為小微濕地管理提供依據(jù)。

3 研究展望

小微濕地作為生態(tài)系統(tǒng)中分布最為廣泛的生態(tài)單元和鄉(xiāng)村可見生活質(zhì)量的一部分，由于歷史原因和多種因素的影響，正面臨巨大的威脅與挑戰(zhàn)。小微濕地的修復(fù)是完善我國濕地保護(hù)管理體系、確保濕地保護(hù)目標(biāo)的重要抓手，將其與周邊鎮(zhèn)、村、寨和山水田園景觀生態(tài)充分耦合，是踐行“三生融合”理念的重要體現(xiàn)，對人居環(huán)境質(zhì)量提升、生物多樣性提高，水質(zhì)水量、小氣候調(diào)蓄調(diào)節(jié)、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，構(gòu)建人與自然和諧發(fā)展的自然景觀生態(tài)格局具有重要作用。