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陈瑶湖湿地修复技术实践与探讨

2021-08-23张宏

安徽农学通报 2021年13期
关键词:保护区

张宏

摘 要:陈瑶湖是安庆沿江省级自然保护区的重要组成部分之一。通过保护修复陈瑶湖湿地,可以进一步形成与铜陵郊区发展相适应的生态发展体系,更有效地解决城市化进程中人口激增、环境污染加剧等一系列负面问题,保障城市经济社会与环境的可持续发展。

关键词:陈瑶湖;保护区;湿地修复

中图分类号 P753;X171.4文献标识码 A文章编号 1007-7731(2021)13-0166-03

Abstract: Chenyao lake is an important part of Anqing Provincial Nature Reserve along the Yangtze River. Through the protection and restoration of chenyao Lake wetland, we can further form an ecological development system suitable for the development of Tongling suburb, more effectively solve a series of negative problems in the process of urbanization, such as the rapid increase of population and the aggravation of environmental pollution, and ensure the sustainable development of urban economy, society and environment.

Key words: Chenyao lake;Reserve; Wetland restoration

湿地在涵养水源、净化水质、蓄洪抗旱、调节气候和维护生物多样性等方面都发挥着重要功能,其不仅是重要的自然生态系统,也是自然生态空间的重要组成部分[1]。湿地保护是生态文明建设的重要内容,事关国家生态安全,事关经济社会可持续发展,事关中华民族子孙后代的生存福祉。

陈瑶湖是安庆沿江省级自然保护区重要的组成部分[2],为“内陆湿地和水域生态系统类型”的自然保护区,湖盆由长江改道淤积而成,西纳横埠河来水,经梳妆台闸和湖东闸注入长江,湖区地势低洼,地域开阔,有良好的蓄洪防旱作用,总面积1937hm2。主要保护对象为永久性淡水湖泊湿地生态系统及珍稀濒危水禽及其生境。陈瑶湖湿地类型多样的生境维持了长江中下游丰富的生物多样性,在长江中下游生态区的地位非常重要。

1 湿地现状

陈瑶湖湿地实验区及其周边曾长期被种植户承包,受人为活动的干扰较为严重。种植承包户为了达到生产经营效果,往往会人工干预促进芡实的生长,预防病害并保证芡实产量。水鸟是湿地野生动物中最具代表性的类群,是湿地生态系统的重要组成部分,灵敏和深刻地反映着湿地环境的变迁[3]。由于环境的改变,陈瑶湖湿地的鸟类数量和种类均受到了不同程度的影响。河流湿地的水质清洁程度直接影响其生态系统的健康状况[4],人工栽植活动不仅导致水体富营养化,而且导致湖體植被单一,使得湖泊的生物多样性降低。

2 湿地修复措施

2.1 修复目标

2.1.1 水系 恢复自然水系格局、自然水道,如河流、潮沟等形态与结构特征;恢复水文连通性,如河湖连通,河流的纵向、侧向和垂直连通;恢复自然水文水动力过程,如自然水位变动、洪泛持续时间和频度、洪水格局等;恢复生态流量。

2.1.2 生态完整性 湿地生态系统组分及结构恢复重建,如湿地植被恢复,重建完整的食物网结构;主要生态过程得到恢复,如初级生产过程、营养物质循环、水文过程、沉积物冲淤动态平衡过程等。

2.1.3 生物物种 乡土物种及其群落结构的恢复;生态系统关键种的恢复;珍稀濒危特有物种恢复等。

2.2 退化湿地修复措施

2.2.1 湖面禁养 由铜陵市郊区人民政府和陈瑶湖镇人民政府牵头,全面禁止湖内的种植活动,减轻人为活动对水体的污染,为后期湿地生态修复和野生动植物生境恢复提供保障。

2.2.2 对芡实进行通道式收割 为了方便后期各项工程的实施,于2019年8月对湖面人工养殖的芡实进行通道式收割,工程范围为实验区793hm2南北走向每隔200m的20m宽的条状通道,收割面积78hm2,收割强度为9.8%。收割方法为距离水面下方30cm处割断芡实茎及其他水生植物,并将割下的植物组织打捞上岸,并运送至指定地点进行无害化处理。

2.2.3 芡实、莲全面收割 在芡实成熟后,再对芡实、莲进行全面收割,这样不仅有利于减少水体的氮磷含量,同时确保了芡实的经济效益,也可以为过冬鸟类提供部分食物来源。2019年10月中旬之前收割陈瑶湖湿地实验区湖面的715hm2,芡实、莲,收割深度30cm,打捞残余的根茎叶上岸,并运送至指定地点进行无害化处理。无害化处理措施:将收割上来的芡实根茎叶送到附近的晒场进行晾晒,等晒干以后送到秸秆处理中心进行无害化处理或制成动物饲料。

2.2.4 后期收割措施 2020年陈瑶湖湿地修复全面开始,若遇到芡实等浮水植物大规模自然生长情况,预留后期收割处理费用。

2.3 湿地生态修复措施 陈瑶湖湿地自然保护区内由于夏季水位底,水深一般在1.5m,使得浮水植被成为湖泊优势植被类群,以芡实群丛与莲群丛为主,盖度约90%,其中芡实群丛达到70%,优势物种单一,对沉水植物生长不利。沉水植物种类较少,沉水植被类群严重退化,夏天高温使得沉水植物腐烂,导致水体的溶解氧含量和透明度降低。

2.3.1 水位控制管理措施 水位控制主要采取建设水闸、泵站和堤防等措施,按照湿地保护需求和栖息动植物适宜水深控制水位。陈瑶湖湿地西纳横埠河来水,经梳妆台闸和湖东闸注入长江,湖泊面积1937hm2,其中实验区793hm2,湖底高程7.8m,平水位9.0m,像芡实和莲等浮水植物生长旺盛,其叶面盖度逐渐增大,几乎覆盖整个湖面,严重影响水体透光能力,沉水植物无法进行光合作用,导致沉水植物开始腐烂,水质降低。作为通江湖泊,历史上的陈瑶湖水质优良,水生植物丰富,浮水植物存在却并没有达到如今的长势。在强调蓄洪防旱的当下,当江水位超过湖水位时,为防止江水倒灌,便关闭闸门,关闸多数年时间在4月中旬到5月初,以4月底为多。直至9—11月江水回落并低于湖水位时再开闸放水,一般开闸时间在11月上旬居多,因此,5—10月为关闸蓄洪时间。导致陈瑶湖湿地常年保持1.5m左右的水深,影响了湖泊原本的生态稳定性,从侧面提供了浮水植物必备的生存环境。

2.3.2 水系连通 2019年11月上旬,随江水回落并低于湖泊水位时开闸放水,湖泊水位随长江水位而降低,湖底露出,在向长江排除湖水的同时,为到来的越冬候鸟提供食物如残留的水生植物种子(芡实)和栖息生境。湖底露出的同时,一方面可以为沉水植物栽植创造条件,另一方面可以使湖底淤泥与空气充分接触,促进有机质氧化分解,有效改善湖泊水质。2020年4月下旬随江水上升,引枫沙湖水入陈瑶湖,为预留蓄洪防旱功能,计算汛期降雨量,根据汇水面积预估汛期蓄洪能力,得出4月引水深度达到3m,水位10.8m左右;10月放水保留水深0.5m,水位8.3m左右。

2.3.3 水生植被恢复 目前,陈瑶湖湖泊优势物种单一,人工养殖的芡实覆盖面积过大,导致沉水植物严重缺失,生态系统功能严重退化,水体净化功能基本丧失。因此,必须根据生态学原理与方法,通过生态工程措施,重建湖泊生态系统的关键群落——水生植物群落(特别是沉水植物和挺水植物群落),逐步完善湖泊生态系统的结构、恢复其应有的生态功能,维持生态系统平衡,改善和维护湖泊水环境质量。水生植物的筛选原则如下:(1)采用本地物种;(2)对修复区域的适应性强;(3)具有环境修复净化功能,且具有观赏价值;(4)抗病虫害能力强;(5)繁殖、栽培和管理容易。人工恢复水生植被是一项相当复杂的系统工程,同时也是一个循序渐进的过程。

2.3.4 水生植物恢复 水生植物是湖泊、河流等水体主要的初级生产者之一,对湖泊和河流生态系统的结构和功能起着重要的作用,尤其在水体营养盐控制方面可以发挥重要的作用。水生植物在生长过程中,需要吸收大量的氮、磷等营养元素,当水生植物运移出水生生态系统时,被吸收的营养物质随之从水体中输出,从而达到净化水体的作用。水生植被恢复是根据现实的湖泊和河流生态环境和需求,并結合残存的水生植被基础,重新设计和恢复水生植物群落,即在已破坏了的湖泊环境基础上重新构建良性湖泊生态。利用水生植物富集氮、磷是治理、调节、抑制富营养化水体的有效途径之一。其中,植物修复具有投资少、风险小、符合生态修复要求等优点,往往成为污染防治的首选技术。随着实验区芡实、莲的收割以及果实的收获,后期需要对其开展一系列的水生植被恢复工程,先后在陈瑶湖越冬候鸟主要觅食区域种植金鱼藻、苦草、马来眼子菜等本地沉水植被以及芦苇、菰、黄花鸢尾等本地挺水植被,提高生物多样性,改善水质,恢复湿地生态功能,确保湿地面积不减少、功能不退化、性质不改变,逐步恢复和建立一个稳定而优良的湖泊生态系统。

2.4 动植物生境恢复措施 自然生境恢复的重要手段之一就是恢复湿地区域内的植被。通常采用封禁等自然恢复方法或人工辅助自然恢复的措施。

2.4.1 植物生境恢复 湿地内的滩涂、沼泽、灌丛、疏林等通过封育措施能够恢复林草植被时,应采取封禁方式恢复。经封育不能恢复或恢复较慢的区域,应采取补植(播)乡土植物等人工措施恢复植被。水生植被恢复应以能够稳定、恢复或改善湿地生态环境质量,且能定植的沉水、浮水和挺水植物物种为主。

2.4.2 生境改善措施 主要保护对象的生物学习性和生态特征而定。生境改善主要采取微地形改造、植被控制、鱼类种群重建、底栖生物种群重建、水深控制、补充食源地等措施。动物生境改善主要包括:(1)鱼类:在浅水区域种植沉水植被,形成良好的水下生态空间,为鱼类提供栖息及觅食生境,也为产黏性卵的鱼类提供产卵附着基质;在浅水设置木质物残体,如枯树枝、倒木等,形成复杂的水下生态空间,为鱼类产卵、庇护及幼苗哺育提供良好场所;在近岸水域及河口地带,通过抛置圆石、卵石、块石,营造鱼类栖息繁衍的生境条件。(2)鸟类:为鸟类提供栖息场所、避敌场所和食物来源;按栖息、繁殖和觅食活动分别进行微地形改造、底质改造、水位控制和补充食源地配置;在自然食物链不能满足觅食需求时,可通过农田留存作物(如稻谷、玉米等)等方式补充食源。

3 讨论

3.1 总体效益 陈瑶湖湿地保护修复方案的实施,在改善湖泊水质的同时能提高生物多样性,生态效益显著;湖泊植被修复能有效去除水体污染物,净化水质,环境效益明显;通过恢复沉水、挺水植物群落可大幅度提升陈瑶湖景观生态价值和景观美学价值。同时,该工程的实施还能带来一定的社会效益及经济效益。

3.2 生态效益 由于芡实与莲的高密度覆盖,水中溶解氧含量较低,沉水植物腐烂产生大量营养物质,增加水体氮磷含量。植物清除后氮磷含量减少,对湖泊采取生态修复措施并进行监测,在未来的3~5年内将会大大改善水质、提高生物多样性、恢复生态系统的结构和功能。

3.3 景观效益 相关的措施实施可以丰富边岸带及水下植被的景观层次性和景观多样性,为微生物创造多样化的栖息地生境,有效调节水生态系统中生物群落的结构组成,从而有利于陈瑶湖受损生态系统的恢复和重建。畅游湖边,不仅能体验植被景观带来的清新舒畅之感,还可以观叶、赏花,大自然之美尽收眼底。通过充分发挥水生植物的姿韵、线条、色彩自然美,科学合理地营造景观,创造诗意般的园林意境,可谓景色宜人,美不胜收。

3.4 社会效益 陈瑶湖湿地保护修复工程的实施需要大量的劳动力,必将促进社会就业、提高周边农户经济收益。同时,项目的实施将有效改善陈瑶湖周边生态环境和生产环境,推动沿湖各村的新农村建设和优质农产品质量建设。项目区也将成为未来宣传湿地功能、知识、文化、价值的重要平台。陈瑶湖湿地保护修复工程实施后,将显著改善陈瑶湖湿地的生态环境质量,提升景观效果,从而更能吸引社会投资,推动当地经济发展。项目的实施还将带动环湖生态旅游业的发展,借助陈瑶湖的滨水资源,打造滨水休闲养生街区。在此建设集娱乐、文化、养生、科技及环境为一体的复合型休闲旅游度假平台,加速铜陵旅游休闲产业的发展,经济效益可观。

参考文献

[1]马广仁,刘国强.中国湿地保护地管理[M].北京:科学出版社,2019.

[2]国家林业局.中国湿地资源·安徽卷[M].北京:中国林业出版社,2015.

[3]雷昆,张明祥.中国的湿地资源及其保护建议[J].湿地科学,2005,3(2):81-86.

[4]邓小明,呼海涛,卜书海,等.陕西秦岭湿地资源现状及其保护对策[J].林业资源管理,2020,10(5):36-43.

(责编:张宏民)

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