哈尔滨市狗岛生态修复效果调查评价

宋思铭，高青峰

(哈尔滨市水务科学研究院，哈尔滨 150001)

1 概 述

狗岛是松花江哈尔滨段上的一座江心岛，近年来狗岛才被开发利用，所以对其自然属性和生态特征的研究相对落后，更没有研究人员对其生态功能和生态价值进行评价。2009年10月起，哈尔滨市水务部门对狗岛实施了防洪清障，并进行退耕还湿[1]。随着“哈尔滨市水生态系统保护与修复”工作的开展，狗岛的生态现状有了一定程度的改善。狗岛是哈尔滨市万顷松江湿地的重要滩岛，对狗岛生态现状的评价结果能够在一定程度上指导狗岛未来的开发和利用，为相关管理部门的决策提供科学依据。

2 研究区概况

狗岛又名阿勒锦洲，位于哈尔滨市道外区滨州桥与滨北桥之间，东西长约7 km，南北最宽处约1.3 km，是松花江泛洪区自然形成的江心岛，形似梭形，是典型的河漫滩湿地。汊河把狗岛纵向分成了东小、西大两部分，因科研条件限制，无船只在两部分之间通行，故本文仅研究狗岛的西部大岛部分。

3 研究方法

3.1 样地调查

在研究范围内每隔约300 m距离设定样地一块，共设置样地40块，包括新疆杨纯林、新疆杨混交林、旱柳纯林、旱柳混交林、家榆混交林、青杄混交林、樟子松混交林，各样地详细信息见表1。每个调查样地大小均为20 m×20 m，同时在每个样地四角和中间各设置1个1 m×1 m的草本样方，每个样地内共5个草本样方。因狗岛内几乎没有灌木树种，所以本研究不设置灌木样方，仅对狗岛内乔木和草本进行研究。

3.2 物种多样性计算

本文采用香农-威弗多样性指数评价物种多样性，计算公式见式(1)。香农-威弗指数是用来描述物种个体出现的紊乱性和不确定性的多样性指数，其不确定性越大，多样性就越高。

式中：H为群落的物种多样性指数；Pi为样地中属于种i的个体占全部个体的比例；S为物种数量。

表1 狗岛样地信息表

注：表1中样地位置均为样地左下角原点处经纬度。

4 结果与分析

4.1 植被恢复效果

4.1.1 植被种类

通过查阅历史文献资料和对狗岛植被现状的调查，狗岛原有植物187种，现存植物235种。在实施水生态保护与修复工作后，狗岛新增植物48种，新增植物数量占狗岛现存植物数量的20%。

在实施水生态保护与修复工作前，狗岛共有乔木树种9种。实施水生态保护与修复工作后，狗岛人为栽植了大量的乔木，狗岛现存乔木15种，新增新疆杨、旱柳、青杄、樟子松、梨、山楂共6种乔木，占新增植物总数的12%，占狗岛现存乔木总种数的40%，形成了以新疆杨纯林、新疆杨混交林、旱柳纯林、旱柳混交林、家榆混交林、青杄混交林、樟子松混交林为主的乔木群落。

在实施水生态保护与修复工作前，狗岛共有草本植物178种。实施水生态保护与修复工作后，狗岛草本得到了一定程度的恢复，草本种类也有所增加，狗岛现存草本植物220种，其中新增草本植物42种，占新增植物总数的88%，占狗岛现存草本植物总种数的19%，构成了以草地早熟禾、狗尾草、龙须菜、稗草、问荆为主的五大草本群落。

4.1.2 植被覆盖率

植被覆盖率是衡量狗岛植被资源状况和绿化程度的重要指标，在实施水生态保护与修复工作后，狗岛植被覆盖率有了一定程度的增加。在所调查的40块样地中，植被覆盖率达到80%以上的样地有20块，占样地总数的50%；植被覆盖率为70%～80%的样地有18块，占样地总数的45%；植被覆盖率为60%～70%的样地有2块，占样地总数的5%。见图1。

图1 狗岛植被覆盖情况

4.1.3 物种多样性

计算狗岛40块样地乔木层和草本层的香农-威弗多样性指数(H)见表2。

表2 各样地香农-威弗多样性指数(H)

运用香农-威弗多样性指数(H)对狗岛的物种多样性进行评价，依据陈清潮[2]提出的多样性阈值评价标准(表3)，划分非常丰富、丰富、较好、一般、差5个级别，来衡量实施水生态保护与修复工作后狗岛的生物多样性状况。

表3 物种多样性评价表

从乔木层来看，尽管在实施水生态修复与保护工作后，狗岛人为栽种了大量的乔木，但狗岛乔木层物种多样性状况相对较差。40块样地除17块纯林外，其余23块样地中，有14块样地物种多样性一般，占样地总数的35%。另外，9块样地物种多样性差，占样地总数的23%，见图2。

图2 狗岛乔木层物种多样性状况

相比乔木层，狗岛草本层物种多样性情况明显好于乔木层。在所调查的40块样地中，有1块样地物种多样性丰富，占调查样地总数的2%；有18块样地物种多样性较好，占调查样地总数的45%；有19块样地物种多样性一般，占调查样地总数的48%；有2块样地物种多样性差，占调查样地总数的5%，见图3。

图3 狗岛草本层物种多样性状况

从整体上看，实施水生态保护与修复工作后，对狗岛植物的物种多样性产生了一定程度的影响。尽管乔木层物种多样性仍不够理想，但这可能是因为部分树种栽种年限较短，且栽种时间相对比较接近，造成乔木层植株层次不够明显，以至于影响了乔木层的物种多样性。草本层物种多样性情况较为理想，因为植被还在处于不断地恢复状态，所以以后狗岛草本层的物种多样性还会有一定程度的提高。

4.2 动物恢复效果

在水生态保护与修复工作实施前，狗岛湿地面积较小，开发时间较长，开发强度较大，岛上曾经有一处造船厂，人类活动频繁。同时，该区南北两侧皆为松花江主航道，经常有船只经过，噪声较大，但在水生态保护与修复工作实施后，这种情况有了明显的改善。狗岛湿地水域和植被的分布有了一定的独特性，给动物的生存提供了理想的生境，使其成为鸟类较理想的栖息地，大量鸟类在此迁徙。随着水环境的不断改善，鱼类的种类和数量也有明显的增多。

4.2.1 动物种类

狗岛主要动物种类包括鸟类、哺乳类、爬行类、两栖类、鱼类、昆虫六大类。其中，昆虫191种，占狗岛动物总种数的59.32%；鱼类60种，占狗岛动物总种数的18.63%；鸟类48种，占狗岛动物总种数的14.91%；哺乳类16种，占狗岛动物总种数的4.97%；两栖类5种，占狗岛动物总种数的1.55%；爬行类2种，占狗岛动物总种数的0.62%，见图4。

图4 狗岛动物种类分布

4.2.2 珍惜濒危物种

在狗岛的六大类动物中，两栖类、爬行类、鸟类、兽类、昆虫中存在珍惜濒危物种。其中，鸟类珍惜濒危物种最多，有47种，占珍惜濒危物种总数的79.66%；两栖类中全部为珍惜濒危物种，共5种，占珍惜濒危物种总数的8.47%；昆虫中有珍惜濒危物种3种，占珍惜濒危物种总数的5.08%；爬行类和哺乳类各有珍惜濒危动物2种，分别占珍惜濒危物种总数的3.39%，见图5。

图5 珍惜濒危物种分布

4.2.3 观赏物种

在狗岛的六大类动物中，鸟类、哺乳类、鱼类、昆虫种存在观赏物种。其中，鸟类观赏物种最多，有10种，占观赏物种总数的45.45%；哺乳类中有观赏物种6种，占观赏物种总数的27.27%；鱼类中有观赏物种5种，占观赏物种总数的22.73%；昆虫中有观赏物种1种，占观赏物种总数的4.55%，见图6。

图6 观赏物种分布

4.3 水环境修复效果

狗岛处于水域生态系统和陆地生态系统交接处，它以多种形式为动植物提供了栖息地，并呈现出丰富的景观多样性。同时，其生态环境的改善增加了自然环境的容量，为人类提供了休闲活动的场所。

4.3.1 动植物生境改善

狗岛湿地是松花江水陆生态系统之间相互联系的重要屏障和廊道，通过实施水生态保护与修复，其土壤、水文和植被等众多因素都得到一定的改善，狗岛湿地水面面积约为1.68 km2，约占整个狗岛面积的40%。丰富的湿地资源既为陆生生物创造了优质的生境，又是水生生物食物和能量的重要来源，为一些大型哺乳动物提供了重要的活动场所，并为各种野生动物提供了迁徙通道和良好的栖息网络。进入河道中的植被残体是鱼类等水生动物的良好生境，其中产生的大量有机质也为水生动植物提供了能量和食物。

4.3.2 景观多样性恢复

水生态保护与修复工作的实施，有效地提高了狗岛生态系统的生物多样性和景观异质性，增加了狗岛的物种丰富度(表4)，且增强了狗岛生态系统的稳定性，对于维持水陆景观的完整性具有重要意义。

表4 狗岛物种类型及数量

4.3.3 为人类提供休闲活动场所

在对狗岛的调查中发现，狗岛周边地区地势平坦、水源充足，存在设置各种休闲娱乐设施的条件。附近居民和往来游客可以进行野营、摄影等户外活动，人们在和谐的自然环境中得到了安逸、舒适的享受，在一定程度上提高了居民的生活质量，且有益于保持身心健康。

4.4 水土流失治理效果

生态环境的恶化导致狗岛出现一定程度的水土流失现象，但随着狗岛生态环境的恢复，狗岛水土流失逐渐减弱，产生的危害也大大降低。哈尔滨市属于典型的东北黑土区，在全国水土保持重点防治区划中被列为重点治理区。由于狗岛是一座江心岛，在实施水生态系统保护与修复工作以前，一直存在着管理失控的现象，开荒种田、非法取土、乱砍滥伐等人类不合理的开发活动广泛存在，导致在狗岛内部形成多处的散居群落，生态环境的破坏是狗岛土地沙化的根本原因。见图7。

图7 狗岛地表裸露情况

因为狗岛存在着严重的水土流失风险，狗岛的水土保持工作引起哈尔滨市相关部门的高度重视。在实施水生态保护与修复工作后，有效地限制和减少人类对狗岛内部生态现状的过多干扰和破坏，给狗岛生态系统创造一个休养生息的环境，依靠生态系统本身的自组织和自调控能力，同时辅以人为调控，使狗岛部分受损的生态系统恢复到相对健康的状态，从而使狗岛的水土流失现状得到有效控制，生态环境有了明显的改善。在本次调查中，狗岛40块样地的地表裸露面积之和为180 m2，占样地总面积的1.125%，土壤侵蚀程度均为轻度，生态修复效果较为理想，从根本上减轻了水土流失。

5 结 论

在实施水生态保护与修复工作后，狗岛建立了合理的生态系统结构，提高了生态系统的功能，植物群体与环境资源组合之间相互适应，充分发挥资源优势，保护植物资源的可持续利用。从时空结构角度，充分发挥光、热、水、土资源；从物种结构角度，提高了物种多样性，有利于生态系统的稳定和持续发展。在植被恢复的同时，增强了狗岛的自然景观特征，使人与自然和谐共处。

总的来说，狗岛生态环境现状的改善，缓解了自然环境变化对河流生态系统造成的逆向演替，狗岛内部合理的规划和植被的优化配置减轻了人类不合理活动对河流生态系统造成的破坏，对于动物生境的恢复和湿地景观的恢复均有着重要的意义。

6 讨 论

水生态保护与修复工作的实施，使狗岛的动植物有了一定程度的恢复，水环境现状得到了根本的改善，且减轻了狗岛的水土流失状况，达到了十分理想的效果。但也存在着物种多样性有待提高，人地矛盾仍需解决，湿地保护工作亟待加强的问题，要进一步落实水生态保护与修复工作，使这些问题尽快得到解决。