長江中下游洲灘型濕地生態(tài)系統(tǒng)重構(gòu)研究

管 桂 玲,付 東 王,程 昝,黃 龍 燕

(南京市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院股份有限公司,江蘇 南京 210022)

0 引 言

長江經(jīng)濟(jì)帶是全國經(jīng)濟(jì)密度最大的流域經(jīng)濟(jì)帶,作為我國生態(tài)安全屏障的重要一環(huán),對走出一條綠色生態(tài)發(fā)展新路具有重要作用。習(xí)近平總書記提出的“要堅(jiān)持把修復(fù)長江生態(tài)環(huán)境擺在推動長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展工作的重要位置,共抓大保護(hù),不搞大開發(fā)?！泵鞔_了長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展的方向。長江中下游流域既是長江流域人類活動最為頻繁的區(qū)域,也是濕地資源極為豐富的區(qū)域,沿岸廣泛發(fā)育江心洲、江心灘、邊灘等,濕地面積約占流域總面積的7.4%[1]。長江中下游洲灘型濕地屬于非封閉狀態(tài),作為陸地生態(tài)系統(tǒng)與水生態(tài)系統(tǒng)的交錯地帶,存在季節(jié)性水流、水位變化,且受到不同程度的污染、過度捕撈和采集、基建占用、圍墾和外來物種入侵等威脅[2],面臨著生態(tài)功能退化、生物多樣性減少等嚴(yán)峻問題。南京市作為長江流域重要的區(qū)域中心城市、長江下游唯一跨江布局的特大城市、擁有江蘇省近1/4干流岸線的省會城市[3],如何保護(hù)好南京市長江岸線,在長江大保護(hù)和長江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展中發(fā)揮南京的責(zé)任擔(dān)當(dāng)是一項(xiàng)系統(tǒng)的工作。

目前,中國對濕地生態(tài)系統(tǒng)重構(gòu)的研究主要集中在濕地動植物群落類型、濕地的結(jié)構(gòu)及濕地的功能3個(gè)方面[4],重構(gòu)的手段包括水文水質(zhì)控制、生態(tài)駁岸改造及物種多樣性恢復(fù)等[5],針對性地通過分析指示物種生境變化及偏好來重構(gòu)濕地生態(tài)系統(tǒng)的較少。濕地生態(tài)系統(tǒng)重構(gòu)研究中的濕地類型以河流濕地、湖泊濕地為主[6],對水文、環(huán)境條件復(fù)雜的洲灘型濕地研究較少。因此,文章以長江中下游典型洲灘型濕地——綠水灣濕地作為研究對象,分析指示物種生境情況,對其生態(tài)系統(tǒng)原始風(fēng)貌與結(jié)構(gòu)完整性受損最為嚴(yán)重的區(qū)域進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)重構(gòu),提出修復(fù)的總體思路與方法、關(guān)鍵技術(shù)與方案。

1 研究區(qū)概況

綠水灣濕地位于南京市江北新區(qū)長江岸線南段江灘,南至高旺河南岸,北抵緯七路過江隧道下游江灘尾端(包括部分水域),西至長江主江堤與子堤東岸,東至江灘東側(cè)(與長江江豚保護(hù)區(qū)接壤),主要包括長江江灘、夾江水域、長江水域及子堤內(nèi)圩垸區(qū)域,岸線總長12 km,總面積15.8 km2,其濕地類型豐富,濕地自然屬性突出,是長江中下游洲灘型濕地的典型代表。

近20 a來,綠水灣濕地內(nèi)自然地貌被改變,地表徑流的天然平衡條件遭到破壞,蓄水量失調(diào)。不同時(shí)相遙感影像圖顯示,20世紀(jì)90年代,濕地內(nèi)蘆葦沼澤濕地和森林沼澤濕地遍布江灘,面積約11.1 km2;至2009年,多數(shù)自然濕地被圈圩開墾成魚塘,蘆葦沼澤與柳樹林濕地面積約4.7 km2,生態(tài)系統(tǒng)不斷遭到破壞。作為長江濕地沿江水系重要的入江門戶與生態(tài)安全屏障,綠水灣濕地生態(tài)系統(tǒng)重構(gòu)是南京市踐行長江大保護(hù)的重要抓手,對提升區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量具有重要意義。

《江蘇南京長江綠水灣省級濕地公園總體規(guī)劃》明確提出了保護(hù)長江中下游沿江地區(qū)江灘等濕地生態(tài)系統(tǒng)原始風(fēng)貌與結(jié)構(gòu)完整性、提高濕地生物多樣性和保障沿江水系水生態(tài)安全的目標(biāo),規(guī)劃綠水灣濕地分為保育區(qū)(7.13 km2)、恢復(fù)重建區(qū)(4.90 km2)及合理利用區(qū)(3.77 km2)。

經(jīng)調(diào)查,綠水灣濕地恢復(fù)重建區(qū)的濕地生態(tài)系統(tǒng)原始風(fēng)貌與結(jié)構(gòu)完整性受損最為嚴(yán)重,因此,文章選取該區(qū)域?yàn)檠芯繀^(qū)進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)重構(gòu)(見圖1)。

圖1 研究區(qū)范圍Fig.1 Study area

研究區(qū)位于夾江東側(cè)江灘內(nèi)子堤合圍區(qū)域,子堤堤頂高程在7.0～10.0 m之間(85高程,下同),區(qū)域長約10 km,寬度在120～910 m,總面積4.90 km2。研究區(qū)由歷史自然濕地被圈圩開墾成魚塘,生態(tài)環(huán)境受人為干擾嚴(yán)重,現(xiàn)狀生態(tài)特征如下:

(1) 氣候。屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),四季分明,年平均氣溫15.8 ℃,年平均日照2 008 h,年均降雨量1 140 mm、蒸發(fā)量1 365 mm,雨量在年際、季節(jié)之間差異較大,豐枯明顯,降雨量分布不均,其中60%以上降水集中于5～9月汛期。

(2) 水文水環(huán)境。研究區(qū)78%為人工養(yǎng)殖魚塘,池塘大小各異,基本為長方形,水系不連通,現(xiàn)狀來水主要為降雨,排水通過涵閘(管)外排至長江。洲灘濕地水位由于受到江水水量變化影響,季節(jié)性波動很大,生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定性較低。當(dāng)長江水位低于7.0 m 時(shí),研究區(qū)內(nèi)水面面積為3.8 km2;高于7.0 m時(shí),研究區(qū)將被淹沒。2019年1月水質(zhì)檢測結(jié)果顯示水質(zhì)在Ⅳ～Ⅴ類之間,對研究區(qū)內(nèi)各類生物影響較大。

(3) 土壤。由江水帶來的泥沙沖積而成的獨(dú)具特色的洲灘濕地,地質(zhì)上主要是河漫灘沉積物,土質(zhì)松軟肥沃。上層土為素填土,以可塑狀黏性土為主,層厚2.0～13.5 m,整個(gè)場地分布,保水保肥能力強(qiáng),但孔隙小,通氣透水性能差,濕時(shí)黏干時(shí)硬。按照中國水科院《全國河流湖泊水庫底泥污染狀況調(diào)查評價(jià)》中的評價(jià)方法對2020年9月采樣底泥進(jìn)行評價(jià),結(jié)果顯示底泥營養(yǎng)鹽含量較高,為三級斷面。

(4) 動植物。研究區(qū)內(nèi)物種較豐富,但物種組成較為單一,共有植物29目48科124屬142種,植被覆蓋率為67.6%,高等植物科數(shù)占江蘇省的24.24%,共有高等動物33目67科132屬178種。研究區(qū)內(nèi)主要為塘埂上人工種植的楊樹林,池塘邊的蘆葦蕩、菹草、狐尾藻等,區(qū)域內(nèi)豐富的魚類資源,在冬季水位下降時(shí)會吸引大量越冬水鳥,如紅嘴鷗、綠頭鴨、斑嘴鴨、普通鸕鶿等。

(5) 景觀格局。由于研究區(qū)近20 a景觀特征變化較大,因此選取1998年和2020年的SinoLC-1及Landsat遙感影像作為景觀格局分析的基礎(chǔ)影像數(shù)據(jù)。根據(jù)研究區(qū)景觀特征,依托國內(nèi)外現(xiàn)有濕地景觀分類標(biāo)準(zhǔn),研究區(qū)景觀類型被劃分為水域、耕地、林地、草地、建設(shè)用地5大類(見圖2),并利用ENVI軟件對基礎(chǔ)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行遙感解譯,識別景觀類型。生境的破碎化在景觀格局上主要通過3個(gè)指標(biāo)反映,分別是平均斑塊面積指數(shù)(MPS)、聚集指數(shù)(AI)、形狀指數(shù)(SHAPE),各指標(biāo)的含義依次是景觀孤立程度、景觀斑塊數(shù)量、景觀復(fù)雜性。

圖2 研究區(qū)景觀分類Fig.2 Landscape classification of the study area

運(yùn)用Fragstats軟件計(jì)算分析研究區(qū)在1998年和2020年各景觀類型的3個(gè)指標(biāo),均有較大變化,其中平均斑塊面積指數(shù)(MPS)大幅下降,由162.91 hm2下降到43.24 hm2;聚集指數(shù)(AI)大幅下降,由94.28下降到67.14;形狀指數(shù)(SHAPE)大幅上升,由36上升至76。這說明研究區(qū)在20多年來,景觀格局由完整轉(zhuǎn)向破碎、聚集轉(zhuǎn)向分散,生境破碎化加劇。

綜上所述,研究區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)重構(gòu)主要需要解決以下問題:① 水產(chǎn)養(yǎng)殖導(dǎo)致濕地由自然濕地轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯竦?濕地類型發(fā)生不合理換轉(zhuǎn)變,生境類型單一,且破碎化程度加劇,濕地基底需要恢復(fù);② 水產(chǎn)養(yǎng)殖等人類生產(chǎn)活動造成各塘間水體相對獨(dú)立,水系不連通,水體存在污染,調(diào)洪蓄洪能力降低,濕地水文水質(zhì)需要恢復(fù);③ 研究區(qū)內(nèi)人工痕跡明顯,岸線形態(tài)單一,魚塘塘埂水岸缺乏多層次、結(jié)構(gòu)完善的濱岸植被帶,野生動植物生存空間被壓縮,適宜的棲息繁殖地減少,生物多樣性降低,濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)需要恢復(fù)。

3 設(shè)計(jì)思路

(1) 生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)設(shè)定。濕地生態(tài)系統(tǒng)重構(gòu)以“長江大保護(hù)”為基礎(chǔ),依據(jù)《中華人民共和國濕地保護(hù)法》《江蘇省濕地公園管理辦法》(蘇林規(guī)〔2012〕1號)、《濕地公園總體規(guī)劃導(dǎo)則》(林濕綜字〔2018〕1號)、LY/T 1755-2008《國家濕地公園建設(shè)規(guī)范》《城市濕地公園設(shè)計(jì)導(dǎo)則》《江蘇南京長江綠水灣省級濕地公園總體規(guī)劃》等相關(guān)建設(shè)要求,遵循“生態(tài)優(yōu)先、最小干預(yù)、彰顯特色、協(xié)調(diào)發(fā)展”“自然恢復(fù)為主、自然恢復(fù)與人工修復(fù)相結(jié)合”的原則與生態(tài)理念,最終確定以近自然河流濕地生態(tài)系統(tǒng)作為生態(tài)修復(fù)的總體目標(biāo),力求增加適宜生境面積與連續(xù)性,恢復(fù)濕地原生態(tài)風(fēng)貌,實(shí)現(xiàn)濕地生態(tài)價(jià)值。

(2) 生境空間總體布局。據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查和資料記載,綠水灣濕地公園范圍內(nèi)有鳥類15目44科88屬121種,鳥類資源十分豐富,另外考慮到研究區(qū)78%的水面率,可為涉禽、游禽提供良好的棲息環(huán)境,為大量游禽類候鳥提供越冬棲息地,因此,最終選取涉禽和游禽作為指示物種(見表1)。根據(jù)指示物種棲息偏好、生活習(xí)性[7-11]以及長江洲灘水文特征、現(xiàn)狀地形等因素進(jìn)行研究區(qū)生境空間總體布局:① 生境空間主要特征應(yīng)為水深較淺,擁有豐富的挺水植物和沉水植物,可提供大量的開闊淺水和淺灘環(huán)境,修復(fù)后能為涉禽、游禽提供良好的棲息環(huán)境,因此,淺水生境(水深0.7～1.0 m)應(yīng)不低于總體水面的50%,深水生境(水深1.0～2.0 m)不超過20%,近岸淺灘(水深0.3～0.7 m)和淺沼生境不低于25%,但在空間上呈現(xiàn)周期性變化;② 生境空間應(yīng)滿足防洪要求,長江江灘整治前后平均高程不應(yīng)改變,因此,結(jié)合生態(tài)需求,設(shè)置供生物筑巢、停歇、繁衍的不規(guī)則形態(tài)島嶼,使設(shè)計(jì)前后做到挖填方量平衡,并根據(jù)島嶼的大小設(shè)計(jì)為草灘綠洲、稀樹灌叢島嶼與密林島嶼等不同生境。

表1 綠水灣濕地設(shè)計(jì)指示物種分析Tab.1 Analysis of indicated species of Lushuiwan Wetland

(3) 關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用?；谀繕?biāo)與布局,研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)重構(gòu)主要采用以下關(guān)鍵技術(shù):① 通過退漁還濕、微地形營造,實(shí)現(xiàn)水系連通,恢復(fù)淺灘、開敞水面、深水區(qū)、生態(tài)島嶼等多種濕地生境,恢復(fù)濕地基底,實(shí)現(xiàn)洲灘濕地再自然化;② 通過構(gòu)建生態(tài)補(bǔ)水系統(tǒng),優(yōu)化區(qū)間水量分配,改善水環(huán)境水生態(tài)條件,恢復(fù)濕地水文水質(zhì);③ 通過植物配植、動物放養(yǎng)等,恢復(fù)大片草本沼澤和森林沼澤,提供適宜的棲息環(huán)境,提高物種多樣性,恢復(fù)濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。基底恢復(fù)技術(shù)要綜合考慮濕地內(nèi)生物狀況與水文水環(huán)境特征需求;水文水質(zhì)恢復(fù)技術(shù)要考慮濕地生物對水文水環(huán)境的需求;生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)恢復(fù)技術(shù)則要充分考慮地形地貌和水文水質(zhì)條件,三項(xiàng)技術(shù)相互關(guān)聯(lián)和影響,互為支撐。其中,濕地基底恢復(fù)技術(shù)側(cè)重于濕地地形地貌改造,濕地水文水質(zhì)恢復(fù)技術(shù)側(cè)重于濕地水文條件和水環(huán)境質(zhì)量改善,兩項(xiàng)技術(shù)旨在恢復(fù)濕地生境,提高生境的異質(zhì)性和穩(wěn)定性。濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)恢復(fù)技術(shù)是在生境恢復(fù)的基礎(chǔ)上,側(cè)重于恢復(fù)濕地生物,旨在提高濕地的生態(tài)系統(tǒng)完整性,最終實(shí)現(xiàn)濕地生態(tài)價(jià)值。

3 關(guān)鍵技術(shù)方案

3.1 濕地基底恢復(fù)

濕地基底是濕地生態(tài)修復(fù)的空間載體,是生物空間分異的主要自然約束因子,是影響生物多樣性的重要因素[12]。研究區(qū)現(xiàn)狀為網(wǎng)格狀魚塘,塘埂高程6.0～6.5 m,塘底高程3.0～5.0 m(見圖3),塘底高程在整個(gè)研究區(qū)呈現(xiàn)兩端低,中間高的特征,人工痕跡明顯,生境單一。通過對指示物種及其棲息偏好分析(見表1),明確濕地基底恢復(fù)的相關(guān)參數(shù),基底恢復(fù)與生境營造有機(jī)結(jié)合,通過對原有塘埂進(jìn)行打破和改造,實(shí)現(xiàn)水系連通,構(gòu)建河流濕地系統(tǒng)。

圖3 濕地基底恢復(fù)設(shè)計(jì)Fig.3 Design drawing of wetland base restoration

為保持長江江灘土方平衡,減少外運(yùn)棄土對環(huán)境的影響,結(jié)合場地條件,對研究區(qū)塘底較低的兩端主要采取開挖措施,對中間塘底較高的區(qū)域采取堆填措施。應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行場地挖填平衡設(shè)計(jì)[13],結(jié)合打破塘埂的棄土對保留塘埂和新增島嶼進(jìn)行堆填,保留的塘埂增寬,原塘埂高程不變,新增島嶼頂高程不高于原塘埂高程,總體控制在6.0～6.5 m。挖填過程中盡量營造多樣化的水底微地形,通過灘、河、島、橋、堤等形成多樣化水深。通過水面、陸面形態(tài)調(diào)整和布局創(chuàng)造陰陽、陡緩、干濕等多樣化的環(huán)境條件。駁岸設(shè)計(jì)結(jié)合實(shí)際場地條件,以自然生態(tài)的滲透性、自然式緩坡為主。必要的護(hù)岸可采用木樁柳條等輔助措施,岸坡坡度設(shè)計(jì)緩于1∶4,空間充足的區(qū)段岸坡坡度設(shè)計(jì)介于1∶10～1∶20之間。最終形成適宜生物棲息的淺灘、灣型岸帶、生境島、開敞水面、急流帶和滯水帶等多樣生境[14],增強(qiáng)濕地系統(tǒng)穩(wěn)定性。

3.2 濕地水文水質(zhì)恢復(fù)

通過調(diào)研分析歷史水文資料,研究區(qū)在長江豐水時(shí)期承擔(dān)著排洪蓄澇的功能,水位上升使得研究區(qū)出現(xiàn)淺沼、淺水及深水棲息地的生境轉(zhuǎn)換。在此期間不耐長時(shí)間水淹的植物種類被自然淘汰,其他時(shí)期因外圍高程7.0～10.0 m的堤埂保護(hù),研究區(qū)主要以淺水生境為主。遇到特殊干旱年份,研究區(qū)部分區(qū)域以裸露出的灘涂為主。綠水灣濕地現(xiàn)狀來水源主要為降雨、五里泵站排水及城南河、七里河流域退水,水質(zhì)在Ⅳ～Ⅴ類之間波動,干旱年份水系生態(tài)水量得不到保障。經(jīng)過濕地基底恢復(fù),研究區(qū)已形成淺灘、灣型岸帶、島嶼、開敞水面等不同濕地地形,濕地水文水質(zhì)恢復(fù)主要考慮通過滯水和補(bǔ)水方式保證濕地生態(tài)水量并改善水質(zhì),應(yīng)對特殊干旱問題。

滯水設(shè)計(jì)在濕地出水口處,修建水閘阻滯水資源流失,通過水利設(shè)施對濕地水位進(jìn)行調(diào)控,在特殊水文年份,可實(shí)現(xiàn)濕地水位周期性良性變化,水位下降時(shí)裸露出的灘涂將為涉禽鳥類提供良好的覓食空間,水位上升時(shí)淺水環(huán)境的增加則為游禽鳥類提供更多的棲息地[15]。

補(bǔ)水設(shè)計(jì)首先分析濕地周邊水源條件,現(xiàn)狀水源主要包括濕地上游高旺河以及長江水源。由于高旺河水質(zhì)水量不穩(wěn)定,經(jīng)比選選擇長江為濕地補(bǔ)水水源。補(bǔ)水目標(biāo)為保障濕地生態(tài)需水;補(bǔ)水路徑為自綠水灣上游長江取水,分兩路,一路自西南側(cè)補(bǔ)水,一路自東南側(cè)補(bǔ)水,沿線可設(shè)置多處出水點(diǎn)。

構(gòu)建MIKE21水動力-水質(zhì)模型,建模范圍為綠水灣濕地全域,設(shè)計(jì)不同補(bǔ)水工況,水位邊界條件見表2。水質(zhì)考慮COD、NH3-N、TP 3個(gè)指標(biāo),水質(zhì)初始濃度按照V類水標(biāo)準(zhǔn),入流邊界污染物濃度采用實(shí)測數(shù)據(jù),COD為40 mg/L、NH3-N為2 mg/L、P為0.4 mg/L,補(bǔ)水水質(zhì)為Ⅱ類水標(biāo)準(zhǔn)。科學(xué)設(shè)置水利設(shè)施(見圖4),實(shí)現(xiàn)精細(xì)化連通、差別化連通,確定合理的補(bǔ)水路線及規(guī)模。

表2 補(bǔ)水工況Tab.2 Working condition of water supplement

圖4 濕地水文水質(zhì)恢復(fù)設(shè)計(jì)Fig.4 Design of wetland hydrology and water quality restoration

模型模擬得到水位、水深、流量、流速分布情況,見圖5～7。經(jīng)模型分析,研究區(qū)總面積4.90 km2,4.5 m水位對應(yīng)水面面積為2.58 km2,水域面積占比為52.6%,研究區(qū)過水面積為2.63 km2,為濕地總面積的53.7%。工況1中區(qū)域內(nèi)流速小于0.001 m/s的面積為99.53%,流速介于0.001～0.01 m/s的面積為0.47%;工況2中流速最小接近于0,最大為0.25 m/s,區(qū)域整體表現(xiàn)為深槽內(nèi)流速較大,部分池塘

圖5 工況1水位、流速分布情況Fig.5 Distribution diagram of water level and flow velocity under condition 1

圖6 工況2水位、流速分布情況Fig.6 Distribution of water level and flow velocity under condition 2

圖7 工況3水位、流速分布情況Fig.7 Distribution of water level and flow velocity under condition 3

水體流動較緩,甚至無流動,流向整體表現(xiàn)為自南向北流動趨勢,對過水區(qū)域(深槽區(qū)域)中不同流速區(qū)間水域面積及比例進(jìn)行統(tǒng)計(jì),流速超過0.01 m/s區(qū)域占全部水域面積的60.66%,基本接近預(yù)期。通過補(bǔ)水,濕地內(nèi)水質(zhì)可得到有效改善。因此,濕地水文水質(zhì)恢復(fù)方案最終確定為:研究區(qū)設(shè)計(jì)水位為4.5 m,設(shè)計(jì)1座閘、2座泵站、16座連通涵,實(shí)現(xiàn)補(bǔ)水規(guī)模4 m3/s。

3.3 濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)恢復(fù)

在地形營造的基礎(chǔ)上,遵循生態(tài)學(xué)原理明確研究區(qū)內(nèi)動植物棲息地斑塊及生態(tài)廊道的分布[16],從植物、動物兩方面入手,通過適度的干預(yù),逐步恢復(fù)綠水灣恢復(fù)重建區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,最終達(dá)到濕地生態(tài)系統(tǒng)的自我持續(xù)狀態(tài)[17]。

植物作為第一生產(chǎn)者,在濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)恢復(fù)中具有重要作用。植物群落在不同的生態(tài)環(huán)境下采用不同的配置方法,采用“順應(yīng)水文特征分帶分段、以洪水為友,遵循鄉(xiāng)土化和多樣化原則”的彈性方法,構(gòu)建水生-灌草-喬木豎向空間種植體系,滿足濕地生物食物鏈的草灘、泥灘、石灘、沼澤、林地、灌叢、水域等不同的生境類型,改善研究區(qū)物種組成單一的現(xiàn)狀,增加濕地生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性[12],再現(xiàn)自然生態(tài)特征[18-19]。首先分析研究區(qū)場地高程與淹沒頻次關(guān)系,結(jié)果顯示高程6.5 m以下的場地易受洪水影響,因此設(shè)計(jì)采用最小干預(yù)措施,盡可能保持地理風(fēng)貌,以6.5 m 高程為界限,場地低于6.5 m的以濕地草甸為主,場地高于6.5 m的可適當(dāng)增加耐濕喬木、草花地被等。其次,采取保留、清除、補(bǔ)植等手段,重點(diǎn)保護(hù)鳥類密集棲息的草甸及巢樹,生長良好的本地植物群落;清除旱蓮子草、加拿大一枝黃花和鳳眼藍(lán)等入侵植物,受病蟲害影響嚴(yán)重及其他生長不良的植物;根據(jù)不同高程洪水淹沒頻率,考慮指示物種棲息需求,補(bǔ)植濕生喬-草植物群落,營造不同深度的水域和濕生植物群落,覆蓋水域、草甸、濕地及陸地多種生境,滿足涉禽、游禽的不同活動需求,形成近自然濕地。綠水灣濕地植物恢復(fù)設(shè)計(jì)如圖8所示。

圖8 濕地植物恢復(fù)設(shè)計(jì)Fig.8 Design of wetland plant restoration

動物放養(yǎng)主要考慮水生動物的投放,通過完善研究區(qū)水體內(nèi)食物鏈,進(jìn)而完善濕地水生態(tài)系統(tǒng)。在濕地中投放濾食性軟體動物(三角帆蚌、褶紋冠蚌和背角無齒蚌),通過其對水的過濾,凈化水體水質(zhì);投放刮食性軟體動物(梨形環(huán)棱螺、銅綠環(huán)棱螺和耳蘿卜螺),攝食沉水植物附著物及有機(jī)碎屑等;投放濾食性魚類(鰱魚、鳙魚)、肉食性魚類(鱖魚、烏鱧、鯰魚、黃顙魚),控制藻類、草食性魚類,降低沉水植物被牧食壓力,通過捕食、競爭等關(guān)系制約濕地內(nèi)各種生物的生物量,通過水體中營養(yǎng)鹽的吸收與轉(zhuǎn)化進(jìn)一步改善濕地水環(huán)境質(zhì)量[20]。

4 結(jié) 語

綠水灣濕地是典型的長江洲灘型濕地,其建設(shè)對保護(hù)江灘濕地自然資源、穩(wěn)定生態(tài)環(huán)境、涵養(yǎng)水源、蓄洪排澇、調(diào)節(jié)小氣候等方面具有積極作用。本文以綠水灣生態(tài)系統(tǒng)原始風(fēng)貌與結(jié)構(gòu)完整性受損最為嚴(yán)重的恢復(fù)重建區(qū)為研究對像,抓住水、土、生物等關(guān)鍵自然要素,針對現(xiàn)狀濕地類型發(fā)生不合理轉(zhuǎn)變、水質(zhì)惡化、生態(tài)功能退化等問題,以近自然河流濕地生態(tài)系統(tǒng)作為生態(tài)修復(fù)的總體目標(biāo),以涉禽和游禽為指示物種,結(jié)合長江防洪要求、水文特征等,提出生態(tài)系統(tǒng)重構(gòu)的生境空間總體布局思路與方法,以及濕地基底恢復(fù)、濕地水文水質(zhì)恢復(fù)、濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)恢復(fù)三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)思路與方案。通過生態(tài)系統(tǒng)重構(gòu),研究區(qū)將實(shí)現(xiàn)水系連通,改善水體水質(zhì),增加生境多樣性,營造適宜的棲息地,濕地由養(yǎng)殖魚塘人工濕地逐步向自然濕地的轉(zhuǎn)變,以期通過3～5 a實(shí)現(xiàn)濕地近自然狀態(tài)。文章提出的以恢復(fù)近自然濕地為目標(biāo)對濕地生態(tài)系統(tǒng)重構(gòu)的思路與方法,其核心理念是遵循生態(tài)學(xué)原理,通過適度的人工干預(yù),創(chuàng)造條件實(shí)現(xiàn)自然恢復(fù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)濕地的生態(tài)功能。