文昌市冯家湾水产养殖清退地块的生态修复技术研究
2021-03-01符永刚雷湘龄林之盼张敏王小燕宿少锋薛杨
符永刚,雷湘龄,林之盼,张敏,王小燕,宿少锋,薛杨
1.文昌市林业局,海南文昌 571300;
2.海南省林业科学研究院(海南省红树林研究院),海南海口 571100
中国是水产养殖大国[1],水产养殖产量占世界总量的71%[2]。根据2019 年全国渔业统计年鉴,全国水产养殖的总面积为7.1×106hm2,其中海水养殖面积为1.99×106hm2,淡水养殖面积为5.1×106hm2[3]。
随着水产养殖产业的壮大与发展,其在养殖过程中排放的大量废水,对周边的水体环境产生了严重的影响,造成抗生素污染、水体富营养化等现象[4,5]。水产养殖是海南省渔业的支柱产业之一[6],据相关研究表明,海南东北部每年约有3.91×108m3未经处理的养殖尾水排放到临近海域,对滨海湿地的生态系统造成了严重的威胁[7]。近年来文昌沿海地区由于围海养殖和开垦活动造成了红树林湿地资源的破坏及环境的不断恶化,受到围海养殖的影响,清澜港红树林保护区内的部分红树林林带宽度狭窄,林窗较多,外围受到风浪的作用,无法进行天然更新拓宽,导致其丧失了原本的生态防护功能。
当前,中国生态文明建设被提到了历史的新高度,习总书记指出“山水林田湖草是一个生命共同体”,党的十八大以来,党中央、国务院高度重视生态保护修复工作,借助人工的力量,对遭到破坏的生态系统进行整治和治理,使其生态结构和服务功能得以改善和恢复[8,9]。自2018 年以来,文昌市大力推进退塘工作,通过退塘还林,文昌市森林覆盖率得到显著提升,还林后适宜的红树林生境使得蟹类、螺类等底栖生物明显增多,生态环境逐步改善。文章对文昌市会文镇冯家湾2020 年禁养区内的水产养殖池拆除、清退,并进行生态修复技术的研究。通过此次的生态修复项目,在湿地资源被破坏严重的情况下,积极在林窗中恢复和营造红树林,有效拓宽红树林带,增强其生态防护功能,对改善该地区的生态环境具有重要意义。
1 研究区概况和修复方法
1.1 研究区概况
冯家湾位于海南省东北部的文昌市会文镇,海岸线长23km,沿海地带有113.3hm2红树林,地势西高东低,西北和南部为丘陵地带,东部是半丘陵地带。属于热带海洋性季风气候,春季温暖少雨多旱,夏季高温多雨,秋季湿凉,多台风暴雨,冬季干旱,全年日照时间长,年平均气温24.1℃,年平均降水量1749mm,雨量分布不均匀,雨季5~10 月,降雨量为1384mm,占全年的79%;旱季11~4 月,降雨量为365.5mm,约是全年的21%。
修复区分为工厂化养殖区和池塘化养殖区。其中,工厂化养殖区位于会文镇沿海村庄一带,共划分为112 个小班,其中位于清澜港省级自然保护区内的有84 个小班,余下28 个小班位于保护区外。修复作业区为平原地貌,海拔约2m,坡度较为平缓,土壤类型为砖红壤,周边生长着椰子(Cocos nucifera L.)、木麻黄(Casuarina equisetifolia Forst.)、大叶榄仁(Terminalia catappa L.)、黄槿(Hibiscus tiliaceus Linn.)、水黄皮(Pongamia pinnata(Linn.)Pierre)等林木。保护区内的84 个小班为成片分布,均采取还林的修复方式,保护区外的其中24 个小班拆除后,采取自行恢复生态的修复方式。
池塘化养殖区为滨海平原地貌,土壤类型为滨海盐田土,共划分为83 个小班。由于养殖塘数量多,单个面积小且分散,大多数地块交通不便,无法通行机械,因此根据各养殖塘的客观实际情况,对不同养殖塘的不同条件采取不同的修复方式,塘底不深、有足够的土壤回填、面积较大且能通行机械的18 个养殖塘小班,采取还林方式;而不具备还林条件的65个养殖塘小班,采取退塘还湿方式。
1.2 研究方法
该次对冯家湾2020 年禁养区内的水产养殖池拆除、清退并开展生态修复。依据现场实地考察,结合清退地块的地形条件,修复方式分为退塘还林、退塘还湿及自行恢复。修复区分为工厂化养殖和池塘养殖生态修复区,修复面积为26.63hm2,共195 个小班。其中,退塘还林的面积为17.23hm2,106 个小班;退塘还湿的面积为8.43hm2,65 个小班;自行恢复生态的面积为0.97hm2,24 个小班。通过破坝、开沟、整地、造林等修复措施,恢复一个可自我持续、物种之间共生互利、景观优美的红树林湿地生态系统,提升该区域的生态价值、景观价值,同时也为该区域构建一道生态安全屏障。
2 生态修复技术
2.1 退塘还林
2.1.1 树种的选择
据调查研究表明,清澜港省级自然保护区内有真红树植物24 种,包括海桑(Sonneratia caseolaris(L.)Engl.)、秋茄(Kandelia candel(Linn.) Druce)、角果木(Ceriops tagal(perr.) C. B. Rob.)、红海榄(Rhizophora stylosa Griff.)、白骨壤(Avicennia marina) 等,半红树植物20 种,包括玉蕊(Barringtonia racemosa (L.)Spreng)、琼 崖 海 棠(Calophyllum inophyllum L.)、木麻黄、水黄皮、黄槿等[10]。该次生态修复区选用的树种均为当地的本土树种,工厂化养殖生态修复区为建筑物拆除地,种植的半红树树种,包括黄槿、水黄皮、玉蕊等;池塘化养殖生态修复区种植真红树树种,包括红海榄、秋茄、海漆、角果木、海莲等。
2.1.2 修复区平整土地
工厂化养殖修复区为建筑物拆除地,在拆除时为了对养殖区进行填土修建挡土墙,该挡土墙紧邻原生红树林边界,若将挡土墙拆除,受到雨水冲刷可能会导致土方冲向原生红树林,对红树林的生长造成威胁,因此仅拆除部分挡土墙,保留挡土墙高度与地面持平,在现状地块上进行造林。
池塘化养殖区将塘埂破除后,成堆的土方就地回填至塘内。红树林是生长在热带亚热带低能海岸平均海面稍上与回归潮平均高潮位(或大潮平均高潮位)之间,受到海水周期性浸淹与周期性暴露,通常暴露时间比浸淹时间要长的木本植物群落。因此所堆填出来的作业滩面须高程适中,介于潮间带之间中上位,达到种植真红树的标准。回填土后养殖塘内滩面仍高低不平,存在水淹情况,为了确保滩面达到红树林生长条件,对此进行平整作业,将滩面的淤泥堆平,形成平坦或倾斜的种植面。当所退养殖塘土方量较少时,平整后滩面高程较低,就地挖沟填土,用挖来的土填高作业滩面,确保滩面要比旁边红树林活立木滩面高10cm 以上。挖土后形成的沟有主副沟区分,沟内水系贯通,与外界水系相连,为了确保水系畅通,种植区与外部河沟要挖若干个进出水口,进出水口宽度达2m 以上。当养殖塘周边有红树林分布,而塘埂高于红树林滩面时,需要将其堆平,利于现有红树林区域与所退养殖塘之间的底栖动物交互活动。
2.1.3 种植和后期管护
(1)种苗规格
种植的苗木采用海南当地苗圃培育的苗木,黄槿采用苗高100cm~120cm 的袋装苗,水黄皮、玉蕊采用40cm~60cm 的健康茁壮袋装苗。真红树苗出自苗圃的盐度需与种植区域海水盐度相近,否则将影响苗木成活,均采用苗高40cm~60cm 的健康茁壮袋装苗。
(2)种植规格
半红树植物种植的株行距为:3.0m×2.0m,1665株/hm2;真红树植物种植的株行距为:1.0m×1.0m,10005 株/hm2。为提高红树林的抗逆性、生物多样性、防护功能及景观配置效果,应因地制宜营造混交林,采用块状混交或带状混交方式。
(3)栽植
工厂化养殖修复区为建筑物拆除地,建筑垃圾和石块较多,采用机械垦穴结合人工挖穴的整地方式,种植穴规格分别为:黄槿60cm×60cm×50cm,穴底的规格为50cm×50cm;水黄皮、玉蕊40cm×40cm×30cm,穴底的规格为30cm×30cm。池塘化养殖修复区的红树林采取边挖穴边栽植的方式,由于造林地为泥滩,对挖穴规格不做硬性要求,根据苗木土球的大小确定挖穴大小。半红树植物种植后应根据天气情况进行浇水,避免苗木因干旱造成死亡。
种植前不施放基肥,栽植时必须做到苗正、舒根、压紧、适当深栽,采用袋装苗种植时需去除营养袋,要防治根部土团松散和苗木根系损伤,种植深度比原根际深2cm~3cm。
(4)后期管护
造林后派专人看管,定时进行巡护,防止人为破坏,管护期为2a。管护期具体实施内容有:①设置标志,在林地主要通道路口树立标牌;②围网,在造林地边界围网,防止羊进入新造林地啃食、践踏苗木,围网高度超过造林地的最高潮位,采用木桩+旧鱼网,网孔10cm 左右;③人工巡护,因该项目区是刚清退的养殖塘,为了防止种植后人为破坏和开挖复养等现象,要安排管护人员加强巡护;④管护期间及时补苗,修复区要求造林成活率不低于85%,若达不到此要求,应及时补植;⑤防治病虫害,对病虫害及有害生物,设置固定和临时监测点进行监测和预报,建立防治队伍,及早发现、综合防治病虫害和有害生物。
2.2 退塘还湿
对不具备还林条件,即塘底深、缺少土壤回填、面积较小的65 个养殖塘小班采取退塘还湿的修复方式。还湿修复区采用挖掘机作业及人工辅助的方式将挖除塘埂后的土方回填至塘内,所堆填形成的滩面高程适中,以满足真红树植物正常繁殖生长的条件,介于潮间带之间中上位为宜。部分养殖塘塘壁内侧用混泥土或砖砼砌成,挖除塘埂前需将混泥土或砖砼挖掉,将之敲碎后运走或集中堆放在塘边,避免有害物质渗入塘内导致土壤污染,对于用塑料薄膜覆盖的养殖塘要先清理塑料薄膜再进行施工。塘坝破除后必须确保池塘的水域连接贯通,便于潮水进出通畅,需要挖沟引排水,使池塘与外界水系相连。用挖机或人工辅助的方式将堵水的塘埂挖掘开口,宽1m~2m,塘内积水不畅的地方挖排水沟,沟宽2m~3m。
2.3 自行恢复
对位于清澜港省级自然保护区外的24 个工厂化养殖小班采取自行恢复生态的方式。自行恢复生态的24 个小班呈零散分布,且面积较小,将小班内养殖场原有的建筑物和硬化地板拆除,并清理建筑垃圾,回填泥土,不再进行破坏地表土壤的人为行为,让植被自然恢复。
2.4 生态修复结果
釆用退塘还林、退塘还湿及自行恢复3 种修复模式后,生态修复结果显著,退塘还林方式造林成活率达86%;退塘还湿方式已有白骨壤、正红树与红海榄树种等繁殖生长;自行恢复方式已零星长些厚藤、草海桐和鬼针草等。
3 结语
此次生态修复面积达到26.63hm2,其中退塘还林的面积为17.23hm2,退塘还湿为8.43hm2,自行恢复生态为0.97hm2。
对冯家湾清退的养殖塘进行还林还湿,改善因原系统退化带来的环境恶化、景观度下降的趋势,提升整体环境质量,修复被破坏的滨海湿地生态系统,促进该地区自然生态平衡的发展。恢复红树林的种植,也将吸引更多鸟类、鱼类、蟹类栖息,丰富物种和生物群落的多样性,形成的高生物多样性湿地环境。增加了人居公共生态绿地面积,增加滨海旅游业居民收入,提高生活质量,加强公众的环保教育,使人们在观赏之余,对红树林有了更多切身的认识,对改善该地区的生态环境具有重要意义。