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城市濕地生態(tài)修復(fù)研究

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城市濕地生態(tài)修復(fù)研究

摘要:城市濕地是我國濕地保護(hù)體系的重要組成部分。以合肥十八聯(lián)圩濕地為例,闡述了城市濕地生態(tài)修復(fù)規(guī)劃設(shè)計(jì)方法,通過對(duì)濕地基底與因子的修復(fù),促使?jié)竦氐淖晕倚迯?fù)、發(fā)展和維護(hù),最終達(dá)到最小人工干預(yù)下的濕地生態(tài)平衡。

關(guān)鍵詞:城市濕地;生態(tài)修復(fù);濕地生態(tài)平衡

1濕地生態(tài)修復(fù)概述

城市濕地是指城市區(qū)域之內(nèi)的海岸與河口、河岸、淺水湖沼、水源保護(hù)區(qū)、自然和人工池塘以及污水處理廠等具有水陸過渡性質(zhì)的生態(tài)系統(tǒng)[1],具有濕地的生態(tài)功能和典型特征,是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。我國濕地種類眾多,數(shù)量豐富,長期以來,由于對(duì)保護(hù)濕地資源的重要性缺乏認(rèn)識(shí)以及不合理利用濕地資源,導(dǎo)致我國濕地面積縮小,生物多樣性降低,濕地功能退化。濕地修復(fù)是指通過生態(tài)技術(shù)或生態(tài)工程對(duì)退化或消失的濕地進(jìn)行修復(fù)或重建,再現(xiàn)干擾前的結(jié)構(gòu)和功能,以及相關(guān)的物理、化學(xué)和生物學(xué)特征,使其發(fā)揮應(yīng)有的作用[2]?;诓煌臐竦?,應(yīng)根據(jù)其地理位置、氣候特點(diǎn)、濕地類型、功能要求、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)等因素,制定相應(yīng)的濕地生態(tài)恢復(fù)策略、指標(biāo)體系和技術(shù)途徑。濕地的生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)是一種基于自然系統(tǒng)自我有機(jī)更新能力的再生設(shè)計(jì),在人工引導(dǎo)下利用大自然強(qiáng)大的自我修復(fù)能力去修復(fù)濕地生態(tài)環(huán)境。雖然針對(duì)不同的退化濕地生態(tài)系統(tǒng),其側(cè)重點(diǎn)和要求也會(huì)有所不同,但總體而言,濕地生態(tài)修復(fù)包括實(shí)現(xiàn)濕地基底的穩(wěn)定性,恢復(fù)良好的水文條件,恢復(fù)植被和土壤,增加物種組成和生物多樣性,實(shí)現(xiàn)生物群落的恢復(fù),提高生態(tài)系統(tǒng)自我維持能力,恢復(fù)濕地景觀,增加視覺和美學(xué)享受等。

2項(xiàng)目背景

安徽合肥十八聯(lián)圩濕地位于巢湖北岸,南淝河入巢湖口以東區(qū)域,是重要的南淝河入湖口旁側(cè)濕地,水資源與水生物資源豐富。根據(jù)2018年7月安徽省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院報(bào)告,共分為河流濕地、沼澤濕地、人工濕地3個(gè)濕地類和永久性河流、草本沼澤、庫塘、水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)、輸水河和稻田6個(gè)濕地型,濕地總面積2048.76公頃。人工濕地廣泛分布,占濕地總面積86.56%;沼澤濕地多分布在圩區(qū)西部,占濕地總面積的11.64%;河流濕地僅占濕地總面積1.80%。濕地現(xiàn)狀。由于長期的農(nóng)業(yè)耕作,以及周邊區(qū)域的開發(fā)建設(shè),對(duì)十八聯(lián)圩的濕地生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生極大的影響,面臨著濕地逐年退化,濕地生物不斷減少的威脅。(1)濕地水體流動(dòng)性差,污染和富營養(yǎng)化嚴(yán)重。區(qū)域內(nèi)現(xiàn)狀濕地多為以往生產(chǎn)生活遺留的水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)和水塘,水質(zhì)富營養(yǎng)化嚴(yán)重,濕地生境破碎,水系不流通。(2)動(dòng)植物資源相對(duì)單一,生物多樣性低。植物多樣性較低,真正的水生植物和沼生植物相對(duì)較少,區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)作物為主大面積種植,使其他植物生存空間被壓縮。區(qū)域內(nèi)魚類群落結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,魚類生境呈現(xiàn)片段化。不合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營方式,使多種資源受到破壞,鳥類棲息地減少,食物來源受影響。(3)外來生物入侵造成危害。外來入侵植物繁衍擴(kuò)散迅速,造成本土生態(tài)系統(tǒng)危害,小飛蓬等外來物種主要危害陸地生態(tài)系統(tǒng),而喜旱蓮子草等主要危害水生生態(tài)系統(tǒng)。

3設(shè)計(jì)理念與景觀分區(qū)

3.1設(shè)計(jì)理念

修復(fù)和重建適合濕地生物生存和繁衍的基底條件,包括的濕地地形、土壤條件,良好的水文狀況等,營造多樣化的生境,引入多樣化的生物因子,從而豐富生物多樣性,逐漸修復(fù)濕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能。

3.2景觀分區(qū)

根據(jù)現(xiàn)狀場(chǎng)地濕地功能特點(diǎn)等,分為強(qiáng)化凈化濕地區(qū)、沼澤濕地重建區(qū)、生態(tài)塘濕地重建區(qū)、自然濕地保育區(qū)、生態(tài)林帶隔離區(qū)。(1)強(qiáng)化凈化濕地區(qū)。位于北側(cè)和東北側(cè),是場(chǎng)地最高區(qū)域。通過北部的河道將南淝河的水引入本區(qū)域,增強(qiáng)區(qū)域內(nèi)水動(dòng)力,同時(shí)通過濕地凈化,削減入巢湖的污染負(fù)荷。整理地形形成底面有坡度的洼地,在基底由土壤和調(diào)料(如卵石等)混合組成填料床,在床體表面種植具有水凈化能力強(qiáng)、成活率高的水生植物,包括:千屈菜、蘆葦、水蔥等,水體流過基質(zhì)和植物根部,達(dá)到強(qiáng)化凈處理的目的。(2)沼澤濕地重建區(qū)。位于強(qiáng)化凈化濕地區(qū)南部下游,利用原有人工濕地,重塑微地形,形成港汊縱橫、水陸交錯(cuò)的多樣化濕地生境,包括小島、河流、深潭等,形成層次豐富的濕地景觀風(fēng)貌。(3)生態(tài)塘濕地重建區(qū)。位于場(chǎng)地中部,局部打破原有魚塘的分割,溝通水體,在塘內(nèi)種植水生植物,去除水中的污染物,并為水生昆蟲、魚類和水陸交錯(cuò)帶的動(dòng)物提供生長和繁育場(chǎng)所。(4)自然濕地保育區(qū)。場(chǎng)地西部及西南部現(xiàn)狀沼澤濕地生態(tài)環(huán)境較好,進(jìn)行保留并嚴(yán)格加以保護(hù),防止外來干擾,僅開展科研及管理維護(hù)工作。(5)生態(tài)林帶隔離區(qū)。在場(chǎng)地東側(cè)邊界區(qū)域,建設(shè)生態(tài)林帶隔離區(qū),營造陸地生物生境,減少周邊區(qū)域?qū)竦氐挠绊?。選取鄉(xiāng)土樹種和先鋒造林樹種,合理增加掛果植物,為植食性城市留鳥提供食物。

4濕地生態(tài)修復(fù)

規(guī)劃濕地生態(tài)修復(fù)包括地形修復(fù)、水文修復(fù)、濕地生物因子修復(fù)。

4.1地形修復(fù)

濕地地形主要滿足各種類型濕地生境營造、水文、植物種植、濕地生物棲息地等幾個(gè)方面。設(shè)計(jì)維持原有地形大高程坡度走向,滿足水體自然流動(dòng)的趨勢(shì),并且營造出多樣化濕地生境。陸地部分為陸地生物創(chuàng)造適宜的生境。

4.2水文修復(fù)

包括濕地水文條件的恢復(fù)和濕地水環(huán)境質(zhì)量的改善。從南淝河引水進(jìn)入濕地,并有組織地流動(dòng),增強(qiáng)水動(dòng)力。很多水生植物及微生物對(duì)水中的有機(jī)物、化學(xué)物質(zhì)具有吸附和凈化作用,通過收割水生植物體就可以達(dá)到從污水中去除氮、磷的目的[4]。常用于去除污染物的挺水植物有蘆葦、菖蒲美人蕉、慈姑等。沉水植物中應(yīng)用于氮磷污染水體的主要有菹草、金魚藻、狐尾藻等[5]。

4.3植物群落修復(fù)

因?yàn)闈竦赜兄懡唤绲奶卣?,植物群落配置也是沿著“沉水植物→浮水植物→挺水植物→陸生植物”的系列漸變[6]。通過豎向設(shè)計(jì)和水位控制,為多樣化植物創(chuàng)造生長條件。植物選擇鄉(xiāng)土樹種,避免外來物種入侵;水生植物具有良好的去污效果,又能為水鳥提供庇護(hù)場(chǎng)所和食物。林地植物選用本地植物及帶果實(shí)的適合鳥類食用的植物,比如欒樹、烏桕等。林下的物種多樣性整體呈混交林高于純林的趨勢(shì),有利于群落的穩(wěn)定存在和發(fā)展[7]。合理搭配喬木、灌木、草本植物,增加生境的復(fù)雜性和物種多樣性。入侵的有害外來物種可能會(huì)摧毀當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng),危害動(dòng)植物多樣性,應(yīng)選擇生態(tài)的方法鏟除,擯棄化學(xué)除劑。

4.4動(dòng)物因子修復(fù)

動(dòng)物因子主要包括濕地魚類、底棲動(dòng)物和鳥類。水生動(dòng)物的放養(yǎng)將充分考慮水生動(dòng)物物種的配置結(jié)構(gòu),科學(xué)合理地設(shè)計(jì)水生動(dòng)物的放養(yǎng)模式,使生態(tài)系統(tǒng)更加的穩(wěn)定[8]。濕地修復(fù)中根據(jù)水生動(dòng)物的覓食、營巢、繁衍、遷徙等活動(dòng)規(guī)律來創(chuàng)造條件,營造適合各種動(dòng)物生長的多樣化生境。濕地魚類群落恢復(fù)以促進(jìn)清水生態(tài)系統(tǒng)形成以及為鳥類提供食物為目的,調(diào)整魚類結(jié)構(gòu),適當(dāng)放養(yǎng)小型可供鳥類取食的本地魚類。通過適度投放巢湖地區(qū)土著性螺類、貝類等,增加底棲動(dòng)物的多樣性。鳥類的恢復(fù)主要依靠鳥類生境的營造。規(guī)劃不同水生區(qū)域,供不同的涉禽和游禽棲息。在陸地區(qū)域內(nèi)種植樹木集中成林,營造林地景觀和陸鳥生境。禁止游人進(jìn)入鳥類棲息地,其他區(qū)域也應(yīng)該控制噪聲等干擾,有利于鳥類的棲息。

5結(jié)束語

濕地生態(tài)修復(fù)要根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)自身的演替規(guī)律,堅(jiān)持讓自然做工的原則,逐步恢復(fù)濕地生境、濕地生物,以及濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能,最終形成人力最小干預(yù)的生態(tài)自我平衡。另外,在生態(tài)敏感度較低的區(qū)域做好科普宣教的工作,積極宣傳生態(tài)環(huán)境保護(hù),加強(qiáng)民眾對(duì)濕地相關(guān)自然科學(xué)知識(shí)及生態(tài)價(jià)值的了解,傳達(dá)人與自然和諧共存的理念,達(dá)到生態(tài)效益、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益協(xié)調(diào)發(fā)展的目的。

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作者:李立 單位:中國聯(lián)合工程有限公司