采煤塌陷地生态保护与恢复研究：以邹城太平国家湿地公园为例

史丹 张慧 刘静 孔维健

（1 济宁市南四湖自然保护区服务中心，山东 济宁 272000；2 微山县自然资源和规划局，山东 微山 277600）

济宁市是煤炭大市，是山东省重要的煤炭生产基地，煤炭产量占全省煤炭总产量的一半以上(倪杰, 2017)。邹城太平国家湿地公园拥有典型的采煤塌陷地新生湿地(王惠等, 2014），2018年通过原国家林业局国家湿地公园的试点验收。公园利用水体修复、水岸保护、栖息地恢复等措施，优化了塌陷区湿地的生态环境，使湿地资源得到有效保护，且湿地生态功能得到充分发挥。太平国家湿地公园的湿地保护与恢复模式，对其他采煤塌陷地保护恢复具有重要的参考价值。

1 太平国家湿地公园概况

邹城太平国家湿地公园位于山东省邹城市西部，太平镇境内，介于白马河、泗河两河之间，地理坐标116°47′05″～116°50′13″ E，35°23′51″～ 35°26′12″ N 。湿 地 公 园 总 面 积1 002.15 hm2，其中湿地面积428.44 hm2，占总面积的42.75%，主要包括自然湿地和人工湿地两大类，自然湿地又包括河流型湿地、湖泊型湿地和沼泽湿地(表1）。

1.1 水文地质

太平国家湿地公园位于山东省泗河冲积平原区，四季分明，降水集中，雨热同步，冷热季和干湿季区别明显。地势北高南低，东、西高，中部低，原属兖州煤田太平采矿区，从上世纪70年代初开始采矿，到上世纪90年代后，逐渐形成塌陷区湿地，是典型的采矿塌陷型新生湿地。根据塌陷深度的不同，塌陷区分深、中和浅三级(王惠等, 2014)。湿地公园属淮河流域的白马河水系，东面毗邻白马河，西侧毗邻泗河，以泗河水和地下水为主要水源。

表1 邹城太平国家湿地公园湿地类型及面积Table 1 Wetland types and acreage of Tai Ping wetland park

1.2 动植物资源

山东邹城太平国家湿地公园规划区分布较多的国家珍稀濒危物种，具有很高的保护价值。据统计，公园内列入国家Ⅱ级保护的植物有禾本科禾亚科结缕草属中华结缕草(Zoysia sinica)1种，野生植物39科113种。天然植被类型分为湿地植被和陆地植被，湿地植被又分为湿生植物、沼生植物和水生植物，水生植物有枫杨、垂柳等耐湿植物，香蒲、芦苇等挺水植物，荷花等浮水植物，菹草、金鱼藻、黑藻和苦草等沉水植物，浮萍等漂浮植物；陆生植被主要有杂交杨、旱柳、刺槐等乔灌木。公园内的野生动物有5大类102余种，其中有鱼类3目5科9种，两栖类1目3科4种，爬行类3目3科5种，鸟类15目32科75种，兽类5目6科9种，其中国家Ⅱ级保护野生动物有9种，山东省重点保护野生动物23种。

2 湿地保护与恢复措施

太平国家湿地公园根据功能区划分，通过水体修复、栖息地恢复、水岸保护、文化保护4个方面，实现太平湿地人与自然的和谐共生。

2.1 水体修复

公园内湿地由于塌陷进程和程度的不同，水体深度不同。公园西南角和东北角逐渐形成了自然态的湖泊湿地和沼泽湿地，公园东部塌陷地经过人工治理建成了有生态湖心鸟岛的库塘湿地。在尽量保持原有塌陷地水系的基础上，通过对部分区域清淤、整理和水系连通，促进公园水体循环流动，保证水源稳定和水质安全。在公园东北部，紧邻煤厂区域，设立潜流湿地系统，配置填料、基质，利用植物、微生物的协同作用强化污水处理，减少污水中悬浮物和部分有机污染以及NH3-N等。经潜流湿地处理后的污水进入表流湿地，利用围堰，引导水流通过净化能力较强的耐水植物密集区，如水芹、千屈菜、芦竹等湿生植物，香蒲、芦苇、茭白等挺水植物，睡莲、野菱等浮叶植物，金鱼藻、黑藻、菹草等深水植物，借助植物、微生物和土壤的联合作用，削减氮磷等诱发水体富营养化的物质，提高水体自净能力（图1）。河流湿地利用河流滞留塘技术，加强河水自然复氧，提高单位距离上的水体净化能力。此外，利用生态工程学原理，借助木头、泡沫等轻质材料搭建生物浮岛，在其上种植植物，降解水体氮、磷等营养物质的含量，增加生物栖息空间，同时改善景观以及消波护岸。

图1 水质净化Fig.1 Water Quality Purification

2.2 栖息地恢复

湿地鸟类是湿地保护的主要对象，它们直接参与了湿地生态系统物质循环与能量流动，是湿地生境的重要指示类群(张乔勇等, 2017）。由于公园内湿地主要因塌陷地形成，水面深浅不一，具有较高的空间异质性。在保持塌陷区原始风貌的基础上，辅之人工恢复手段，构建适合不同生态位和不同习性鸟类的栖息环境。东部水面较大区域利用“挖深垫浅”的治理模式(王萍等, 2017)，将部分较浅的塌陷区垫高垫平，人工治理成生态鸟岛。生态岛屿为湿地鸟类提供了重要的栖息和庇护场所，不仅能增加景观异质性，还能提高生态系统的稳定性(黄菁等, 2017)。适度放缓水岸坡度，合理配置生态岛绿植，营造高低不等的乔木林、灌木丛和草丛等。选择符合鸟类喜爱的当地树种，如杨、柳、槐等，并悬挂人工巢箱、饮水设备，吸引鸟类安家落户。在深水区、浅水区、沼泽区、陆地区等搭配浮水、挺水和沉水等植物，优化植物群落，营造适合不同水禽栖息和觅食的生境。根据水位深浅，适当增加鱼类群落修复，投放鲫、鲢、泥鳅、当地的小杂鱼以及螺、贝类等，改善生物群落结构，为不同水鸟提供合适的觅食条件。据张乔勇等(2017)调查显示，邹城采煤塌陷地新生湿地具有极高的鸟类多样性，已成为华北平原生物多样性“洼地”中的热点区域。

2.3 水岸保护

图2 原生植被Fig.2 Primary vegetation

公园的水岸可以分为河流型、库塘型、沼泽型3类。河流型水岸以泗河自然水岸为主，为强化护岸效果，采用湿生植物、碎石与土填充的石笼配合使用的复合型驳岸，防止水流侵蚀和冲刷。对塌陷自然形成的湿地水岸，在保持其湿地植物自然生长的基础上，适当丰富本地乡土物种，如柳、杨，苇、蒲等水生植物，借植物根系稳定堤岸，达到抗洪护堤的目的。库塘型堤岸以公园东部和北部为主，部分水岸自然状况良好，局部岸线较陡，使用蜂巢网垫配合网箱构建生态驳岸，或临水筑建木质排桩，构建植被床，维护水岸稳定性。沼泽型水岸蜿蜒曲折、浅滩与深潭交替，自然水生植物生长良好(图2)。

2.4 文化保护

保留煤矸石等矿区生产生活遗迹，以雕塑、工具实物、展示板等展现煤炭开采场景，复核采煤工人地下工作环境及流程，增加体验活动，展示邹城地质和产业变迁及煤矿工人的生活及精神，构建具有采煤塌陷新生湿地特色的国家级湿地公园样本。邹城是亚圣孟子故里，文化底蕴深厚，公园以孟子故里为切入点，使公园成为宣传地域文化的重要基地。同时，公园引入湿地生态产业，在湿地农业产业引导方面凸显湿地特色。

3 结语

邹城太平国家湿地公园建设是煤矿塌陷区生态治理的有效途径，有效改善了塌陷区水质，优化了生态环境，也为国内同类煤炭矿山采空地面塌陷区生态治理探索出了一条新路，为人与自然和谐共生起到了较好的示范作用。