中圖分類號:X171.4
文章編號:1674-6139(2025)05-0172-06
文獻標志碼:B
Research on Restoration of Chao Lake Open Beach Wetland
ZhuHuiluan,Xie Santao,Li Ran
(Anhui Water Resourcesand Hydropower Survey,DesignandResearch InstituteCo.,Ltd.,Hefei230o88,China)
Abstract:ChaohuLakeisoneofthefivemajorfresh waterlakesinChinaandoneof the“ThreeRiversandThreeLakesfornationalwaterpolutionpreventionandcontrol.ItisanimportantwatersysteminthelowerreachesoftheYangtzeRiver.Theprotection andrestorationofChaouLakewetlandsisanimportantecologicalbarierfortheintegrateddevelopmentoftheYangtzeRiverDelta. Throughdataaalysis,fieldinvestigation,literareevindoermethods,tispapereviewsthurentsiationofhaoLakeet land,analyzestheexistingprobles,utsforardtebectisandositiongofCaolakewlandrstoationdmostratioadco ductsprojectdemonstrationsdiesfromthreewetlandtypesofconvexayandeach.Tisudyprovidesapathandposibilityforth restoration of three diferent types of lake wetlands in Chaohu Lake.
Keywords:Chaohu basin;open beach wetland;wetland restoration;demonstration project
前言
巢湖流域面積1.35萬 km2 ,涉及合肥、蕪湖、馬鞍山、六安、安慶5市共17個縣(市、區(qū))。巢湖閘上區(qū)域主要涉及合肥市和六安市,巢湖湖面 780km2 整體歸合肥市管轄[1],因此巢湖是合肥市“大湖名城、創(chuàng)新高地”的重要自然載體,也是長江大保護的重要組成部分。習總書記2020年視察巢湖要求:一定要把巢湖治理好,把生態(tài)濕地保護好,讓巢湖成為合肥最好的名片[2]。受到風浪、水位和底質等的影響,巢湖水生植物覆蓋低,約占巢湖面積的 1% ,急需開展巢湖濕地修復研究和示范。
1巢湖濕地現(xiàn)狀和存在問題
1.1 巢湖現(xiàn)狀和歷史
1.1.1 水文情勢
歷史上巢湖與長江自然溝通并互為吞吐,湖區(qū)水量隨江水漲落而變化,湖區(qū)面積曾愈2000平方公里[3]。上世紀60年代相繼建成巢湖閘和裕溪閘等控湖工程,巢湖演變?yōu)槭艿饺斯た刂频陌敕忾]湖泊,常水位下( 9.0m 左右,文章高程系均為吳淞高程)水面面積為 780km2[3] ,入湖江水由建閘前的年均17.7億 m3 減少為建閘后不足2億 m3 ,無控制建筑物狀況下,巢湖和長江水體交換頻繁,水位有趨同性;建控制建筑物后,巢湖非汛期月平均水位由8.44m 變?yōu)?8.71m ,水位變幅由 2.19m 變?yōu)?.18m ,水位波動變小,巢湖變成了人工控制的半封閉水體。隨著污染負荷長期積聚與湖濱消落帶消減,江湖水量交換不足、水體流動不暢及生態(tài)系統(tǒng)退化等問題已逐漸暴露。
1.1.2 水環(huán)境現(xiàn)狀
2022年,巢湖東、西半湖及全湖平均水質類別均為V類,呈輕度污染,營養(yǎng)狀態(tài)呈輕度富營養(yǎng)狀態(tài),主要污染指標為總磷。東半湖呈輕度富營養(yǎng)狀態(tài),西半湖呈中度富營養(yǎng)狀態(tài)。
1. 1.3 巢湖生態(tài)情況
巢湖閘建前湖灘濕地面積約有 200km2 ,到2020年僅有 7.9km2[3-4] 。1983 年調查共發(fā)現(xiàn)巢湖有水生維管束植物54種,分別隸屬于44屬29科,共計發(fā)現(xiàn)植物群落6個[3]。2020 年巢湖水域及岸邊大堤內共記錄到水生植物30科56屬73種。水生植物主要分布在沿岸淺水區(qū)及濕地[3]
1963年巢湖調查到魚類84種,隸屬11目19科(巢湖漁業(yè)資源調查報告,1963);1973年調查發(fā)現(xiàn)62種,隸屬于11目20科;1981年發(fā)現(xiàn)魚類78種,隸屬10目19科,鯉科魚類占 52% 。2002年調查到54 種隸屬于8目16科(過龍根,2005)[5]。2018年梁陽陽等在巢湖,僅記錄52種,同時發(fā)現(xiàn),巢湖中洄游性魚類自然種群可能已基本消失,此外,赤眼、馬□魚等喜清澈溪流的魚類和等食物鏈頂級魚類均未采集到[6]
2022年,安徽省巢湖管理局記錄到鳥類287種,其中一級保護鳥類9種、二級保護鳥類50種、瀕危鳥類3種、易危鳥類10種、IUCN極危鳥類3種,以及環(huán)巢湖新紀錄鳥類17種等。此次鳥類調查發(fā)現(xiàn)的17種環(huán)巢湖新紀錄鳥類中,包括合肥新紀錄5種,如白、棕頭鷗、長嘴半璞、西方秧雞、亞洲短趾百靈。其中,棕頭鷗、長嘴半蹼、西方秧雞、亞洲短趾百靈4種同時為安徽省新紀錄[7]
1.2 存在問題
為了防洪和蓄水,巢湖與長江之間水體交換被人工控制,使巢湖成為半封閉性水域,與不斷增加和積累的污染負荷共同驅動下,更易加重湖泊富營養(yǎng)化和觸動湖區(qū)藍藻水華暴發(fā)。
(1)根據(jù)2022巢湖健康狀況報告,巢湖生物生態(tài)狀況整體處于亞健康狀態(tài),浮游植物中藍藻占絕對優(yōu)勢、水生植物覆蓋度低。2019年巢湖水生植物覆蓋面積約 1% 。
(2)巢湖魚類在目和科的水平上較上世紀 50~ 60年代下降了 30% ,巢湖洄游性魚類自然種群已基本消失,鰱、鳙等主要靠人工投放。
(3)由于風浪沖刷和人類活動影響,巢湖歷史上有32個咀,但由于疏于保護,現(xiàn)存僅24個,如果不進行保護和修復,未來將進一步退化。
2 濕地恢復示范
2.1 示范工程定位
根據(jù)巢湖生態(tài)環(huán)境存在的問題,修復巢湖露灘濕地,保護巢湖湖咀生境,保護候鳥棲息地,打造土著生物的保育區(qū),遏制生態(tài)系統(tǒng)功能退化趨勢,逐步恢復濕地生態(tài)系統(tǒng)結構和功能。同時為實現(xiàn)遠期巢湖與長江的生態(tài)連通,保護以及恢復洄游性魚類勢在必行。
以蘆溪、張家灣、羅大郢濕地作為示范對象,分別打造成為“保咀、護鳥、育魚”工程典范,具體工程定位如下:
蘆溪濕地:修復巢湖露灘濕地,保護巢湖湖咀生境。結合巢湖水位調控,通過對內外水系梳理、生境營造、植被恢復、拋石消浪等措施,修復生物多樣性、加強水質凈化,作為保護和修復巢湖“二十四咀”以及風浪掏刷湖濱濕地的示范工程。
張家灣濕地:打造土著魚類以及其他土著生物的保育環(huán)境,構建“魚類幼兒園”,通過生境營造,為土著魚類提供安全穩(wěn)定成長的生態(tài)空間,將土著魚苗培育成成魚進入巢湖,提高這些進入巢湖魚類的存活率。為后續(xù)湖區(qū)土著魚類恢復奠定基礎,同時構建完善的水生態(tài)系統(tǒng),以恢復輪葉黑藻等水生植物。
羅大郢濕地:保護候鳥棲息地,營造留鳥天堂,保護候鳥驛站。
2.2 蘆溪濕地修復
2.2.1蘆溪濕地歷史演變
蘆溪咀面積1974年為 16.5ha ,2010年退化到6.44 ha,2017年為 2.33ha ,到2020年僅剩 ,目前蘆溪咀前端柳樹已枯死,如果不進行保護,蘆溪咀將進一步退化和萎縮,擬進行保護性修復。
2.2.2 蘆溪濕地現(xiàn)狀
蘆溪湖濱濕地位于巢湖北岸,地屬巢湖市黃麓鎮(zhèn),占地面積約1.5公頃。
蘆溪濕地沿岸植被分布不均,挺水植物主要為荷花、蘆葦、狗尾草。零星分布有小蓬草、狼把草、艾、車軸草、腸、蛇床、盒子草、葎草、狗尾草、丁香蓼、馬唐、牛膝、酸模、烏柏等。喬木主要是垂柳[8]
2.2.3蘆溪濕地方案設計
設計思路:作為保護和修復巢湖“二十四咀”以及風浪掏刷湖濱濕地的示范工程,主要結合巢湖水位調控,通過對拋石消浪、生境營造、植被恢復等措施,保護巢湖“湖咀”、修復生物多樣性,再現(xiàn)當年巢湖蘆溪濕地岸線水草豐茂和生態(tài)濕地自然景觀。
設計原則:(1)保護優(yōu)先,維持濕地現(xiàn)狀風貌;(2)考慮到對巢湖的擾動和保護的需要,示范工程選定2010年的面積作為目標,即濕地面積恢復到2010年的 6.4ha 。(3)生態(tài)適用性原則,選擇柳樹和蘆葦?shù)饶退灾参?。蘆溪濕地工程布置圖見圖1。
修復面積: (含濕地外圍消浪坎面積)。
堤:建設拋石消浪坎,拋石直徑不小于 20cm ,堤頂高程 8.1~8.3m 。消浪坎內側填種植基土邊坡 1:5~1:10 ,消浪坎寬度 3~15m ,蘆溪濕地修復含兩塊,蘆溪咀和東邊修復地塊消浪坎長度分別為 552.3m 和 442.7m ,共 995m 。
灘:蘆溪咀向湖心延伸 50m~100m ,構建淺灘,淺灘面積 1.89ha ,高程 8.3~8.9m ,在保護范圍內補種柳樹,延伸現(xiàn)有蘆溪咀湖灘,水落灘出。在濕地東側 8.3~9.5m 區(qū)域構建淺灘,面積 2.96ha ,種植蘆葦和柳樹。
水:蘆溪濕地范圍內高程建設 8.3~9.5m 的灘地,常水位 9.0m ,在灘地范圍內梳理水系,種植挺水植物豐富生物多樣性,為水鳥提供棲息地,并凈化水質[8]。
2.3 張家灣濕地修復
2.3.1 張家灣濕地現(xiàn)狀
張家灣濕地位于巢湖市境內,場地現(xiàn)狀主要為廢棄魚塘和農業(yè)耕地。場地地勢整體東南高、西北低,高程 32.9m 至 9.0m ,魚塘水面水位為 9m 。場地豎向見圖2。
沿巢湖側現(xiàn)狀塘埂將工程區(qū)與巢湖分隔,高程為 12.1m ,區(qū)域防洪能力滿足十年一遇標準;區(qū)域徑流沿張家灣西側撇洪溝進人巢湖。
2.3.2張家灣濕地總體方案
2.3.2.1 保育目標確定
根據(jù)“十四五”巢湖水生態(tài)考核目標,恢復巢湖銀鯛魚以及輪葉黑藻,同時根據(jù)巢湖生物資源調查的結果,以巢湖生物鏈中逐年減少的底棲動物為投放對象,主要為河蚌、青蝦以及環(huán)棱螺等生物。
2.3.2.2 銀鯛生長習性
銀感應流速(魚類上溯的最小流速)為0. 18m/s 臨界泳速(魚類耐久游泳速度為 0.9m/s ,突進泳速(魚類所能達到的最大速度)為 1m/s ,持續(xù)游動時間為1 260s 。魚的趨流特性一般以感應流速為指標,張家灣濕地營造最適合銀的流速為 0.18m/s 。本工程僅根據(jù)銀錮魚習性設計適宜生長、繁殖的環(huán)境條件,將銀鯛由魚苗培育成魚種自然流放到巢湖中,增加巢湖銀種群數(shù)量,其繁殖不作為保育銀魚的目標。
2.3.2.3 濕地工程設計
張家灣濕地為滿足銀魚以及其他底棲動物的保育功能,建設分為生境營造工程、水動力營造工程以及配套管護工程三部分內容。工程總體布置見圖3。
(1)生境營造工程,即根據(jù)土著魚類的生境需求,構建滿足土著魚類生存需求的水生植物環(huán)境、底棲動物環(huán)境、魚巢環(huán)境等底質環(huán)境,分為按照“銀錮投放區(qū)、淺灘魚床區(qū)、魚類覓食區(qū)、生物越冬區(qū)”的布置方式,根據(jù)張家灣濕地的實際地形、面積等基礎情況,通過實施地形改造、物種恢復等措施,構建淺灘區(qū)、淺水區(qū)、深水區(qū)等不同生境,為多種微生物、動植物創(chuàng)造有利的生長環(huán)境。
銀錮投放區(qū):濕地所在區(qū)域巢湖水質可達Ⅲ類水,并帶有豐富的藻類、浮游生物等銀錮魚最理想的食物。設計進水區(qū)域為銀錮投放區(qū),設計水深0.3~1.5m ,滿足銀錮魚幼苗的投放需求以及挺水植物、浮葉植物以及沉水植物的生長需求;進水端設置漁等措施,可防止帶入其它魚類影響銀錮魚的保育效果。
淺灘魚床區(qū):本區(qū)域目的為滿足幼苗成長以及模擬銀錮魚繁衍的環(huán)境,設計水深為 0.2~0.5m 的淺水區(qū)域,鋪設礫石,用于營造適宜幼魚成長活動的生境;設計水深 0.5~1m 的溝壑流速區(qū)域,為銀魚創(chuàng)造產卵洄游的優(yōu)越環(huán)境。
魚類覓食區(qū):通過營造豐富的水生植物以及浮游動物,以保障保育生物的餌料(植物碎屑、浮游生物以及有機碎屑),水深設計 0.5~1.5m 。
生物越冬區(qū):滿足成熟期銀錮魚的生長環(huán)境,同時投放其他保育生物,建立物種多樣化的成長越冬區(qū)域,區(qū)域近岸水深控制 0.1~1.5m ,滿足水生植物的生長,提供生物的活動場所,遠離岸的中心水域水深控制在 2~3m ,為保育生物提供庇護所、提供冬季越冬場所。
陸域部分結合魚類生存環(huán)境的水質保護需求,構建陸域的喬灌草系統(tǒng)以及森林濕地系統(tǒng),形成削減地表徑流污染進入的環(huán)湖生態(tài)緩沖區(qū)。
(2)水動力營造工程,即通過提水泵站建設,引人巢湖水源滿足銀鯛魚需要的感應流速 0.18ms 。工程的設計目標是保育銀錮魚,但是生境模擬部分考慮到銀錮魚的洄游繁衍可能,在水動力營造中設計滿足銀錮魚洄游的水流通道,魚類由越冬區(qū)洄游至覓食區(qū),最終至淺灘魚床區(qū)??紤]銀錮魚的保育以及其他生物的保育條件不同,通過連通涵以及攔蓄水工程,實現(xiàn)分區(qū)水系連通以及水位控制,達到滿足不同生物保育的空間劃分。最后通過涵閘控制工程實現(xiàn)與巢湖的水體交互的能力,滿足保育生物成熟后可自由進入巢湖。(見圖4)
(3)配套管護工程,即在實現(xiàn)土著魚類保育的目標基礎下,建設區(qū)域管理維護所需的管理房、管護道路以及驛站。結合生態(tài)產品價值發(fā)揮的趨勢,建設人流可進入的科普教育區(qū)域,涉及園路建設、休憩驛站以及科普設施等建設。
2.4羅大郢濕地修復
2.4.1 濕地現(xiàn)狀與存在問題
羅大郢位于巢湖西部,屬肥西縣三河鎮(zhèn),占地面積約25公頃,濕地地面高程露出面積隨水位波動而變化。湖灘濕地高程 7.8~9.6m ,南側濕地面積約22.8公頃,原為湖灣淺灘,2017年前以緩慢速度成長,2017年因河道治理棄土而增大,并生長出大量植物,其后面積繼續(xù)緩慢增長;北側于2022年前后成型,目前植被稀疏。
受巢湖風浪淘刷,濕地岸線不穩(wěn)定。羅大郢濕地位于巢湖的下風向,受風浪影響較大,濕地沖刷嚴重,難于成長,僅23ha左右,能為鳥類提供的餌料及休憩空間有限。
濕地縱深不夠,候鳥棲息受到干擾。2022年度虞磊等在羅大郢記錄到鳥類71種4177只,共發(fā)現(xiàn)一級保護鳥類5種,二級保護鳥類16種。該濕地是本年度整個環(huán)巢湖水鳥最為豐富的地區(qū),也是珍稀瀕危候鳥重要的遷徙通道、能量補給站和越冬地。但灘地緊鄰環(huán)湖路,灘地縱深 350m 左右,車輛噪音及進入濕地的游人對鳥類的捕食和棲息造成干擾。
濕地生境單一,生物多樣性減少?,F(xiàn)狀濕地以蘆葦為主,少量荻、綿毛酸模葉蓼、稗、狼把草、小蓬草、臺草等,較為雜亂。北側新吹填灘地植被覆蓋度低,多為雜草。
入湖排口污染,影響水質生態(tài)安全。根據(jù)2022年9月9日對濕地南側排口水質監(jiān)測發(fā)現(xiàn),水質均為劣V類,嚴重超標,其中COD: 79mg/L (超V類1.63倍);氨氮: 4.36mg/L (超IV類1.91倍);TP1.62mg/L (超V類15.2倍); TN8.62mg/L
2.4.2羅大郢濕地方案設計
設計理念:保護為主,工程為輔;創(chuàng)造條件,自然恢復。(見圖5)
設計方案:(1)消浪促淤。構筑消浪樁,防浪促淤,增加濕地縱深。為水鳥提供棲息場所;抵擋巢湖水浪對灘地的沖刷,并創(chuàng)造和緩的水流環(huán)境,形成水體懸浮物沉積條件,促進灘地生長,增加濕地縱深。(2)小微生境營造。開挖淺塘,豐富生境,擴大覓食空間。擴大水陸交替帶范圍,形成水鳥覓食的沼澤地帶,將各排口初期雨水引入濕地,促進淺塘沼澤地生長,并削減排湖污水污染。(3)生物多樣性提升。輔助種植,促進增殖,提升現(xiàn)狀濕地生物多樣性。針對遷徙水鳥的生活、覓食習性,種植喜愛的挺水、沉水植物,創(chuàng)造水鳥喜歡的覓食環(huán)境,恢復濕地生物多樣性。
3結論
巢湖濕地修復示范工程建成后,修復湖內濕地面積不小于 100ha ,其中蘆溪濕地 7.5ha ,羅大郢濕地恢復面積"",張家灣濕地修復面積 68ha ?;謴退参镙喨~黑藻種類(“十四五”巢湖水生態(tài)考核目標)。構建巢湖土著生物保育示范區(qū),恢復銀鯛魚類物種,探索土著魚類以及其他生物生境的恢復條件。生態(tài)修復示范工程的建設,不僅促進了巢湖湖咀保護、湖灣和湖灘濕地修復,也保護了巢湖候鳥棲息地,恢復了巢湖的土著物種輪葉黑藻和銀魚,有利于巢湖的水質凈化,同時可以逐步恢復濕地的生態(tài)功能,完善濕地生態(tài)系統(tǒng),提高環(huán)境質量。
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