基于鳥類棲息需求的鹽城濱海濕地生態(tài)修復(fù)工程：以陳家港水庫生態(tài)修復(fù)工程為例

戈萍燕 楊棠武 張 鵬 康曉光 馮心依 安樹青,2 張軒波,2 張靜涵 朱正杰,2*

(1 南京大學(xué)常熟生態(tài)研究院，南大(常熟)研究院有限公司，江蘇 蘇州 215500；2 南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，江蘇 南京 210046)

鹽城濱海濕地是地球上生產(chǎn)力最高、生物多樣性最豐富的生態(tài)系統(tǒng)之一(張軒波等, 2018)，為眾多珍稀動物提供了賴以生存的棲息生境(徐東霞等, 2007; Gedan et al, 2011)，對東亞-澳大利西亞遷徙路線的遷徙候鳥保護具有不可替代的重要作用(張正旺, 2017)。隨著城市化進程的快速發(fā)展，人類對濱海濕地資源的超前開發(fā)利用，嚴重影響了濱海濕地的正向演變，造成濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)急劇退化(谷東起等, 2012; 張曉龍等, 2005)。目前全球約80%的濱海濕地資源喪失或退化(竇勇等, 2012)，中國濱海濕地面積減少28.7%(張健等, 2019)。中國沿海地區(qū)大規(guī)模的圍墾建設(shè)工程造成濱海濕地大面積喪失，沿海紅樹林大面積減少，威脅到野生鳥類的遷徙、生存和繁殖，導(dǎo)致多種珍稀野生鳥類瀕臨滅絕(曹銘昌等, 2019)。我國濱海濕地22種遷徙水鳥被列入世界自然保護聯(lián)盟瀕危物種紅色名錄，99種水鳥種群數(shù)量超過全球或東亞-澳大利西亞遷飛路線種群數(shù)量的1%(張正旺, 2017)。

根據(jù)鳥類對攝食、繁殖、隱蔽和遷移等空間的需求，設(shè)計適宜鳥類棲息的濱海生態(tài)修復(fù)工程，有效營造鳥類棲息生境，對濱海珍稀野生鳥類的恢復(fù)與保育具有重要意義(任武陽等, 2019)。通過生態(tài)技術(shù)或生態(tài)工程對退化或已消失的濕地進行修復(fù)或重建，使其恢復(fù)成為健康的生態(tài)系統(tǒng)(張明祥等, 2009; Josep et al, 2019)?；邙B類棲息地需求的生態(tài)修復(fù)工程，特別是大尺度的濱海生態(tài)修復(fù)工程設(shè)計目前還處于起步階段(陳洪全, 2016)。以鹽城陳家港水庫生態(tài)修復(fù)工程為例，分析水庫現(xiàn)狀問題，通過濕地生態(tài)修復(fù)工程設(shè)計，構(gòu)建珍稀鳥類的多樣化棲息生境，探索濱海濕地生態(tài)修復(fù)模式，有利于保護鹽城濱海濕地珍稀鳥類，為濱海濕地修復(fù)提供示范。

1 陳家港水庫概況

陳家港水庫(34°36′72′′～34°39′58′′ N，119°95′25′′～119°98′53′′ E)位于江蘇鹽城國家級珍禽自然保護區(qū)實驗區(qū)內(nèi)，面積約260 hm2。該區(qū)域水庫面積較大，水深1 m以上，中間無塘埂及島嶼阻隔，岸埂植被以蘆葦為主；周圍以養(yǎng)殖塘為主，岸埂上植被有野艾蒿(Artemisia lavandulaefolia)、野茼蒿(Crassocephalum crepidioides)等稀疏草本；東北側(cè)有少量鹽田，水深10 cm左右。水庫區(qū)東側(cè)的三圩引潮河河口存在大量灘涂，退潮時大量涉禽在此覓食。陳家港水庫北側(cè)的光伏發(fā)電生態(tài)補償區(qū)，面積約200 hm2，生態(tài)島上存在大量堿蓬灘涂。

2 存在的生態(tài)問題及解決對策

2.1 生態(tài)問題

目前，陳家港水庫主要存在以下生態(tài)問題：(1)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能退化，水深、無植被，不利于鳥類避險；(2)生態(tài)系統(tǒng)成分缺失，生境單一，不利于鳥類棲息；(3)海水養(yǎng)殖，生物多樣性低，食物鏈不穩(wěn)定，不利于鳥類覓食；(4)自然水系變化較大，水位較深，不利于鳥類棲息生存；(5)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不合理，人為干擾因素較多，嚴重影響鳥類生存。

2.2 解決對策

(1)開挖水庫、塑造生態(tài)島和淺灘等，創(chuàng)造類型豐富的鳥類棲息空間；(2)塑造緩坡、生態(tài)島，增加豎向生境多樣性和鳥類棲息地面積，劃分不同的功能分區(qū)，構(gòu)建多樣的鳥類棲息地，吸引不同的鳥類棲息；(3)實施植被、魚類和底棲生物恢復(fù)工程，為不同的鳥類棲息提供棲息環(huán)境及食物來源 ；(4)塑造長斜坡，保證一定面積的淺水區(qū)域，滿足不同的水鳥種群需要不同的水深；(5)在項目區(qū)周邊種植蘆葦(Phragmites australis)和檉柳(Tamarix chinensis)等高密度植物，從視覺上和聽覺上降低人為干擾因素對區(qū)域內(nèi)部鳥類的影響。

3 濱海生態(tài)濕地修復(fù)設(shè)計思路

陳家港水庫位于保護區(qū)實驗區(qū)，屬于可以開展?jié)竦乇Ｗo與科學(xué)研究的半封閉式管理區(qū)域。根據(jù)相關(guān)區(qū)位規(guī)劃、資源調(diào)查報告及區(qū)域周邊鳥類棲息地的土地利用變化情況和現(xiàn)狀條件，進行棲息地空缺要素分析，確定需要恢復(fù)的鳥類類群，根據(jù)每種鳥類的最小棲息面積和恢復(fù)數(shù)量，進行棲息地面積測算。針對具有較高優(yōu)先級的鳥類，分析其覓食、避險、繁殖的需求，結(jié)合區(qū)域現(xiàn)狀，通過地形改造、植被恢復(fù)、魚類與底棲恢復(fù)、水文調(diào)控等工程，保護和恢復(fù)海涂濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的完整性，優(yōu)化濕地景觀格局，為鳥類等其他濕地動物提供適宜的棲息和繁衍場所，提高生物多樣性。

4 濱海濕地生態(tài)修復(fù)工程

4.1 地形改造

通過塑造深潭、淺灘、生態(tài)島、生態(tài)駁岸、開敞水面等多種地形，構(gòu)建多樣化的鳥類棲息生境，充分滿足游禽、涉禽對棲息生境的需求，為鳥類提供適宜的棲息覓食地。淺水區(qū)域的塑造增加了鸻鷸類和鷺類的有效覓食面積，深水區(qū)域的塑造有利于魚類越冬和雁鴨類棲息。

生態(tài)島及中心區(qū)淺灘濕地的形狀充分考慮了水流方向、水力沖刷等情況。生態(tài)島大多采用腎形形狀，淺灘濕地大多采用不規(guī)則的帶狀，使項目區(qū)內(nèi)水流順暢、無死角，以及生態(tài)島和淺灘結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、耐沖刷(圖1)。

圖1 地形改造高程設(shè)計平面圖Fig.1 Elevation design plan of terrain modification

4.2 植被恢復(fù)

植被恢復(fù)以鹽生植物群落為主，主要有灌木、陸生草本、挺水植物和沉水植被(圖2)。在區(qū)域外圍種植檉柳等鹽生灌木群落，達到減輕人為干擾的效果；淺灘濕地種植苔草(Carex)、蘆葦、莎草(Cyperus rotundus)等挺水植物，為黑水 雞(Gallinula chloropus)、白骨頂(Fulica atra)等提供覓食地，也為雁鴨類、鷺類提供避險場所；開敞水面種植川蔓藻(Ruppiaceae)、篦齒眼子菜(Potamogeton pectinatus)、金魚藻(Ceratophyllum demersum)、狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)、菹草(Potamogeton crispus)、苦草(Vallisneria natans)、馬來眼子菜(Potamogeton wrightii)、線葉眼子菜(Potamogeton pusillus)等沉水植物，為游禽提供食物來源的同時可凈化水質(zhì)；堿蓬沼澤及季節(jié)性咸水沼澤區(qū)域以堿蓬(Suaeda glauca)為主，搭配白茅(Imperata cylindrica)、拂子茅(Calamagrostis epigeios)等草灘植物，堿蓬沼澤為黑嘴鷗(Larus saundersi)、燕鷗(Sterna hirundo)提供營巢棲息地，季節(jié)性咸水沼澤為鸻鷸類提供覓食地 ；稻田濕地種植海水稻，為丹頂鶴(Grus japonensis)及雁鴨類提供覓食地。

圖2 植被恢復(fù)平面圖Fig.2 Vegetation restoration plan

4.3 魚類恢復(fù)

魚類恢復(fù)主要是向濕地中投放一些體型較小的魚類，自然生長繁殖后，可供鳥類食用。包括小黃 魚(Larimichthys polyactis)、鳀(Engraulis japonicus)、黃鯽(Setipinna taty)等海水魚類；如蝦虎魚(Gobiidae)和彈涂魚(Periophthalmus cantonensis)等半咸水魚類；如鯉(Cyprinus carpio)、鯽(Carassius auratus)、?(Hemiculter leucisculus)、草魚(Ctenopharyngodon idella)、花?(Hemibarbus maculatus)、麥穗魚(Pseudorasbora parva)、鳙(Hypophthalmichthys nobilis)、鰱(Hypophthalmichthys molitrix)、紅 鰭 原 鲌(Cultrichthys erythropterus)、青鳉(Oryzias latipes)、黃顙魚(Pelteobagrus fulvidraco)等淡水性魚類。同時，放養(yǎng)少量大型魚幼苗，主要包括鯔魚(Mugil cephalus)等海水魚類，豐富水生態(tài)系統(tǒng)。大型魚類雖然對項目區(qū)鳥類直接作用較小，但對平衡整個生態(tài)系統(tǒng)具有較重要的調(diào)控作用。

4.4 底棲動物恢復(fù)

通過投放底棲生物，恢復(fù)水域內(nèi)水生生物，可為鳥類提供豐富的食物。在夏季，項目區(qū)的高水位區(qū)域有大量挺水植物生長，該區(qū)域適合生存一些大型蟹類等。在水位經(jīng)常波動及水體表層區(qū)域，不僅有大量水生植物，也有來自水中的其它懸浮物等，適合雜食性底棲動物生存，包括一些軟體動物沙蠶等。整個項目區(qū)的大部分區(qū)域都被水生植物覆蓋，可供大量的植食性螺類、蟹類生存。

綜上所述，擬在該區(qū)域投放泥螺(Bullacta exarata)、中華擬蟹守螺(Cerithidea sinensis)、珠帶擬蟹守螺(Cerithidea cingulata)、緋擬沼螺(Assiminea latericera)等在底質(zhì)面上生存的軟體動物，以及縊蟶(Sinonovacula constricta)、無齒相手蟹(Sesarma dehaani)、天津厚蟹(Helice tridens tientsinensisRathbun)、譚 氏 泥 蟹(Ilyoplax deschampsi)、疣吻沙蠶(Tylorrhynchus heterochaetus)等在底質(zhì)面下生存的軟體動物、節(jié)肢動物和環(huán)節(jié)動物。

4.5 水文調(diào)控

(1)淡水區(qū)。包括淺水沼澤、蘆葦沼澤區(qū)和部分隔離帶，3—11月水位控制在3.5 m，水深2 m ；冬季11月開始水位下調(diào)，到12月降到2.5 m，水深1 m；1—2月水位上調(diào)至3.5 m，水深2 m。多種生態(tài)水位的調(diào)節(jié)可營造鳥類棲息地的不同生境以及適宜的水生植物生長(圖3)。

圖3 淡水區(qū)水位調(diào)控圖Fig.3 Water level control diagram of fresh water area

(2)季節(jié)性咸水沼澤。每年6—8月、12月—翌年2月，水位控制在1.3 m，水深1.3 m。3—5月、9—11月鸻鷸類遷飛經(jīng)過時，每20 d將一個水塘開閘放水，水位控制在0.1 m，水深控制在0.1 cm(圖4)。

圖4 咸水區(qū)水位調(diào)控圖Fig4 Water level control diagram in salt water area

(3)堿蓬沼澤區(qū)平均高程為1.5～2.5 m，潮汐流屬正規(guī)半日潮流型，海水平均高潮位為1.69 m，海水平均低潮位為-1.50 m(圖5)。

圖5 堿蓬沼澤區(qū)水位調(diào)控圖 Fig5 Water level regulation diagram of Suaeda marsh swamp area

5 預(yù)期效果

預(yù)計生態(tài)修復(fù)工程完成后，可恢復(fù)堿蓬沼澤22 hm2，季節(jié)性咸水沼澤44 m2，蘆葦沼澤22 hm2，淺水沼澤110 hm2，稻田濕地22 hm2，建設(shè)隔離帶40 hm2，修復(fù)受損的生態(tài)系統(tǒng)，塑造豐富的生境，提高植物群落的多樣性，擴大動物的棲息地，有利于野生動植物的增加，逐漸形成生物群落結(jié)構(gòu)完整、景觀層次豐富、功能協(xié)調(diào)、持續(xù)性與穩(wěn)定性好的濕地系統(tǒng)，可有效保護和恢復(fù)周邊濕地生態(tài)系統(tǒng)，增強濕地生態(tài)系統(tǒng)的抗干擾能力和自我修復(fù)能力。

鳥類棲息生境塑造完成后，預(yù)計最大鳥類棲息容量可達2萬只左右，可為約20萬只黑嘴鷗、5 000只鸻鷸類、7 000只骨頂雞類、8 000只雁鴨類、4～6只鶴類提供棲息生境。

6 小結(jié)

以陳家港水庫生態(tài)修復(fù)工程為例，梳理該區(qū)域存在的生態(tài)問題，通過地形改造、植被修復(fù)、魚類恢復(fù)、底棲動物恢復(fù)以及水文調(diào)控等措施對陳家港水庫進行生態(tài)修復(fù)工程設(shè)計，以期改善該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境，并恢復(fù)保護區(qū)內(nèi)丹頂鶴等國家重點保護動物數(shù)量。

基于鳥類棲息需求的鹽城濱海濕地生態(tài)修復(fù)設(shè)計提出以下4個建議：(1)塑造深潭、淺灘、生態(tài)島、開敞水面等多種地形，營造各種水鳥需要的不同水深的棲息場所；(2)種植耐鹽堿的鄉(xiāng)土水生植物，營造多樣化的棲息生境，為雁鴨類提供食物；(3)投放當(dāng)?shù)氐男⌒汪~類及底棲動物，以恢復(fù)健康水生態(tài)系統(tǒng)，為水鳥提供食物；(4)根據(jù)自然潮汐構(gòu)建稀疏堿蓬沼澤，通過水位調(diào)控措施，在鸻鷸類遷飛經(jīng)過時，有計劃地塑造大面積淺水區(qū)域。