退耕还湿区生态恢复初探
2017-04-05戴伟男韩勤刘新宇李勇
戴伟男,韩勤,刘新宇,李勇
(1 黑龙江省林业厅,黑龙江 哈尔滨 150090;2 黑龙江省森林与环境科学研究院,黑龙江 齐齐哈尔 161005)
退耕还湿区生态恢复初探
戴伟男1,韩勤2,刘新宇2,李勇2
(1 黑龙江省林业厅,黑龙江 哈尔滨 150090;2 黑龙江省森林与环境科学研究院,黑龙江 齐齐哈尔 161005)
退耕还湿是恢复湿地面积和功能最主要的方法,本文从退耕还湿国内外研究现状出发,阐述了退耕区湿地恢复的内容,包括退耕区湿地基质恢复、植被恢复、水域恢复、有害生物防控和火生态控制;论述了退耕还湿的对象和范围,退耕还湿技术方法选择两个关键问题。
退耕还湿 生态恢复
退耕还湿是湿地恢复的重要方法和手段,是在保护现有湿地的基础上,将湿地区域内低产耕地强制退还湿地,不断扩大湿地面积,保护生物多样性,恢复自然湿地面貌,将开垦的农田景观恢复为湿地景观。退耕还湿通过生物、工程技术对退化或消失的湿地进行修复或重建,再现干扰前的结构和功能,以及相关理化性质和生物学特性。由于保护湿地生态环境的重要性和紧迫性,近些年退耕还湿越来越受到重视。
1 国内外研究现状
在20世纪70年代,西方国家就开展了退化湿地生态重建、恢复的实践与研究,以保护和恢复退化的自然湿地生态系统。进入90年代以后,在国际上形成了以北美〔以富营养沼泽(fen)的恢复为主〕和欧洲〔以贫营养沼泽(bog)的恢复为主〕为主的两大湿地恢复研究中心。国内外对湿地恢复的研究主要集中于湿地植物种子库和植被演替动态、湿地生态系统健康与景观格局变化、湿地演化模式和过程、退化湿地的恢复与重建等方面。我国对退化湿地生态恢复、重建的研究起步较晚,研究主要集中在富营养化湖泊和滩涂地生态恢复方面。目前的湿地恢复与重建研究与实践主要集中在沼泽、湖泊及河流和河口湿地等湿地类型上。
自1998年发生特大洪水以来,退耕还湿研究逐渐成为国内湿地恢复研究的重点,众多学者从多个角度对退耕还湿工程进行了研究和探讨,研究主要内容包括:退耕还湿前后土地利用变化情况、退湖还田工程对洪水水位和洪水水位频率的影响、对退耕还湖的效果进行评价、对湿地功能的影响、对生态环境和生态效益的影响、生态补偿等进行探讨和研究。但对退耕还湿的技术方法研究极少,近些年开展的退耕还湿工程大多采用回收耕地使用权,修蓄水坝、平沟、还草、封育等简单的恢复措施,对不同区域、不同类型湿地区退耕还湿恢复技术方法缺乏系统的研究和探讨。
2 退耕还湿区湿地恢复内容
2.1 退耕还湿区湿地基质恢复
湿地基质是湿地生态系统发育和存在的载体,具有固定植物,保持水分,提供营养,缓冲作用,供给氧气等功能,保持退耕区湿地基质的健康稳定是保证退耕还湿实施的基础。土壤是基质的主要类型之一,是湿地植物生长最主要的基础物质,也是湿地中众多微生物和小型动物的栖息场所。
退耕还湿中湿地基质恢复技术主要应用于退耕区较为贫瘠或受到污染土壤恢复,通过工程措施对营养贫瘠区域回填壤质土,增强基质储存水分和养分物质的能力,为动植物提供良好的食物和栖息环境。
退耕区湿地基质恢复技术主要包括:分层回填壤质土、种植坑回填壤质土、种植槽回填壤质土、清除污染物、移走受污染土壤等技术方法。
2.2 退耕还湿区植被恢复
湿地植被作为隐域植被,有其适宜分布的水文、地貌、土壤等环境,这是退耕还湿的理论根据[1]。退耕还湿区植被恢复其目的是促使植被多样性和植被盖度得到提高,增强湿地生态系统的自我维持能力,因此,退耕还湿区植物恢复注重植被的配置模式,以按照功能或者水文环境变化进行。
湿地植被恢复一般不用大的地形改造,进行简单整地堵沟蓄水即可。湿地植被恢复内容主要包括生态补水促进湿生水生植被恢复,封育自然恢复,控制湿地营养物质促进湿地植被恢复,人工种草、栽植湿地植物等。水生植被:水生植物修复;芦苇复壮;沼生植被:封滩育草,人工辅助自然恢复,人工种植;森林(草原)植被:封沙育草,退牧还草,人工造林,封山育林,人工辅助自然更新。
2.3 退耕还湿区水域恢复
水域恢复应用于水文条件遭到破坏的退耕区。采用工程措施对水体空间布局、形状、规模进行调整,稳定水域面积,优化退耕区域内水资源分配格局,调节湿地生物群落的水分条件,使退耕区水体间保持良好的联系,保证营养物质的正常输入输出。
2.4 退耕还湿区有害生物防控
为了退耕还湿能够顺利实施,退耕还湿区需对有害生物进行有效防控,有害生物防控内容包括:(1)有害植物控制:人工及机械方法清楚,化学防除,生物控制;(2)病虫害防治:化学防治,控制病虫害蔓延;(3)外来物种控制:采用机械或物理清除,人工防治,替代控制(根据植物群落演替的自身规律采用本地有经济或生态价值的植物取代外来入侵种),化学防除,生物防治,综合防治。
2.5 退耕还湿区火生态控制技术
在退耕区采用控制火烧,建设防火道与生物防火带等措施防控火灾发生。
3 退耕还湿中的两个关键问题
3.1 退耕还湿范围和对象的确定
确定退耕还湿的对象和范围既要考虑自然生态因素,又要考虑当地社会经济情况,即耕地退耕还湿的紧迫性和区域粮食生产的压力。根据不同的目的对退耕范围和对象进行评估分析,根据实际情况分阶段进行。现阶段,退耕还湿的主要对象是湿地区周边适合生态退耕的低产耕地,确定退耕范围和对象需要考虑的因素包括:退耕区空间分布、所属区域及湿地类型等自然和人为干扰因素。鉴于此,黑龙江省湿地区退耕还湿对象归纳为如下:
原有河漫滩、沼泽湿地、湖泊湿地被开垦成为具备下列条件之一的低产农耕地优先考虑作为退耕还湿对象:(1)距离河流500 m以内的低产农田(产量低于区域平均水平10%的耕地);(2)距离沼泽湿地边缘1 000 m以内的低涝地;(3)距离湖泊1 000 m以内低洼地;(4)常年或季节性积水,水域面积大于1 hm2的低洼地;(5)因生态建设需求,经国家批准并依照有关法律、行政法规规定的程序调整基本农田保护范围以后,纳入的退耕地。
3.2 退耕区湿地恢复技术方法选择
退耕还湿的关键在采用科学合理、可行的恢复技术方法对退耕地进行有效恢复,在确定退耕还湿对象和范围以后,需根据退耕区实际情况,结合退耕区的地理位置、湿地类型、海拔高度、土壤类型、人为活动干扰情况、动植物资源状况、土地利用状况、水环境状况、退化原因等多方面因素,根据对以上基本情况的调查进行评估确定科学合理、可行的退耕还湿技术方法,退耕还湿实施后还要对效果进行长期的监测评价,直至最终恢复到正常湿地水平,或达到恢复目标。退耕还湿应按如下流程进行:退耕还湿区域的本底调查—退耕还湿区基本概括评估—确定退耕还湿范围和目标—选择退耕还湿技术方法—实施退耕还湿—退耕还湿区长期管理及监测—退耕还湿综合评价。
4 小结
(1)西方发达国家对退化湿地生态重建、恢复的实践与研究开展较早,形成了北美和欧洲两大湿地恢复研究的中心,我国起步较晚,发展较快,90年代后众多学者从对退耕还湿进行了多方面的研究和探讨,但对退耕还湿技术方法研究较少。
(2)退耕还湿目的在于采用相应的技术方法将开垦的农田景观恢复为湿地景观的措施,恢复自然湿地面貌。 退耕区的恢复技术方法内容主要包括:退耕区湿地基质恢复、植被恢复、水域恢复、有害生物防控和火生态控制等。
(3)退耕还湿面临两方面的问题,一是退耕还湿对象和范围的确定。充分考虑耕地退耕还湿的紧迫性和区域粮食生产的压力,根据实际情况认定退耕区域,分阶段进行退耕还湿湿地恢复工程。二是退耕区湿地恢复技术方法选择。需考虑耕区的地理区划、湿地类型、海拔高度、植被状况、土壤类型、气候水环境状况及人为活动干扰等多方面因素,选择科学合理、可行的退耕还湿方法和技术。
[1] 黄妮,刘殿伟,王宗明,等.基于GIS的三江平原退耕还湿空间决策分析[J].地理科学,2009,29(6):874-879
1005-5215(2017)10-0109-02
2017-04-09
戴伟男(1986-),男,黑龙江哈尔滨人,硕士,工程师,现从事湿地保护管理研究.
X171.4
A
10.13601/j.issn.1005-5215.2017.10.041