小微湿地修复技术要素探讨

付元祥 张大才 韩莹莹 杨 钺 郭辉军

(1 西南林业大学，云南 昆明 650221；2 国家林业和草原局昆明勘察设计院，云南 昆明 650031；3 昆明市规划设计研究院，云南 昆明 650051；4 鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区管理局，江西 南昌 330100)

目前我国建立了国家级、省级重要湿地和一般湿地分级分类管理体系，设立了一批湿地自然保护地，但作为国土空间中分布最为广泛的小微湿地鲜少得到关注，小微湿地保护是我国湿地保护修复工作的重要补充。小微湿地是指自然界在长期演变过程中形成的小型或者微型湿地等。2018年《湿地公约》(COP13)通过我国提出的“小微湿地保护”决议草案，指出湿地的空间分布是由大量的小微湿地和少数大型湿地组成的异质网络，在维持生境或群落水平生物多样性方面发挥着重要作用。目前，我国小微湿地的基础研究、设计和建设方法等还在探索阶段，结合湿地公园建设、退耕还湿、河道治理、黑臭水体治理等展开一系列小微湿地生境恢复、生态提质工作，对全面保护湿地，提升湿地生态总功能，重塑景观生态格局,实现乡村振兴具有重要意义。

1 小微湿地修复原则

1.1 适地适法，坚持生态优先

应尊重现有地形肌理，充分结合现状水力梯度，将恢复原有的生态服务功能作为第一要务，减少对原有单元生态系统的干扰，注重湿地生态系统抵抗力、恢复力等稳定性。

1.2 科学布局，避免过度修复

对水文水质、水源水量、服务对象、资源本底以及胁迫因子等进行研判，防止次生破坏。对已遭侵占和破坏的区域进行重点排查，避免二次破坏。在小微湿地规模上进行适度控制，科学配置，预判种群数量增长，并对预期效果进行测算，确保合理的环境容纳量。

1.3 流域考略，重视斑块联系

应重视与周边现状湿地间的联系，从小流域的角度进行考量，消除由于小微湿地面积较小，分布不均，斑块割裂，而造成的物质、能量、信息等方面与外围环境之间的断裂，确保地表径流、物质交换、生物迁移的互通。

1.4 持续发展，兼顾其他功能

在生态系统修复和功能恢复的基础上，应兼顾水源涵养、景观游憩、自然教育功能，发掘其在区域可持续发展中的独特价值，以及湿地动植物产品的生态经济价值，形成多样化的综合效益。

2 小微湿地修复要素

2.1 湿地水要素

小微湿地修复中应确保有稳定的水源，畅通的水道，以确保修复区生态系统及生物群落的正常演替，为野生动植物创造多样化的生境条件。

2.1.1 厘清水文，畅通水道在水道联通方面应进行排查，依据现有地形、地貌进行疏通，避免进、出水道瘀滞，水系不畅，生境单元之间联系性差，依托地形形成自然的水文动力条件。

2.1.2 因势利导，塑造地形在遵从地理单元地形、地貌的基础上，土方的挖取和堆放应注重微地形的塑造和组合，包含陆地微地形和水下微地形，改善水力连通性(崔丽娟等, 2011)。坡度、地表微高程及粗糙程度有助于土壤中营养成分的积累(白先发等, 2015)；不同微地形组合能够创造出不同的地表微生境和局地小气候，从而增加微景观的异质性，植被的丰度和物种多样性(Deák et al, 2015)。气流和水流速度的控制，能影响湿地水文循环和物质迁移转换规律，增加降雨入渗比率20%～200%(Courtwright, 2011)，还可减缓降雨后土壤水分的消退，延长土壤水分滞留时间，对植物的吸收利用更加有利(李艳梅等, 2005)。

2.1.3 保水保湿，科学调控根据区域地形变化，构建多层级、多单元、多组合方式的洼地、坑塘、泡沼、沟溪小微湿地，使其既是一个独立的蓄水结构，也是一个排水单元。遭遇极端天气时，还需科学调控水位，增减排水量。水的调配应围绕植物生长，为鸟类、鱼类提供生存繁衍庇护场所。根据植物的需求进行水深调节，挺水植物初植时水深应控制在10 cm左右；植物成活后，适生水深控制在50 cm以内；部分高大的挺水植物，可适度放宽水深。沉水植物须控制在2.5 m以内，浮叶植物一般在1～1.5 m。

2.1.4 充分调查，科学测算开展小微湿地水质高锰酸盐、氨氮、总氮、总磷、生化需氧量(BOD)等调查分析，以确定水的沉淀时间、滞留循环时间和污染承载力，使水中污染物得到充分拦截、吸纳和降解，从而确定进水量和出水量。通常，表面流湿地总水力停留时间在24～72 h之间为宜；潜流湿地总水力停留时间24～48 h为宜。

2.2 湿地植物要素

植物作为第一生产者，是湿地发挥生态功能的基础。湿地植物类型、密度及分布均能影响水质净化效果(Sabokrouhiyehet al,2020; 何露露等,2019)。湿地植物的种植可使局部区域流速降低，颗粒态物质沉降，起到水质净化的作用。植物的根系也为微生物等分解者提供适宜的碳源和好氧环境，增加微生物的活性及数量。

2.2.1 适地适生，综合全局小微湿地的植被修复是以群落为出发点和落脚点，对原有群落中的优势种予以保留。此外，考虑到植物的化感作用，尽可能选择共生植物或乡土植物；在植物配置上构成复层植物群落，充分考虑不同物种的生态位，避免种间直接竞争(陶苏芹, 2020)。

2.2.2 有的放矢，准确配置尽可能选择对水污染或土壤污染具有较强净化和吸附作用的物种，如香蒲(Typha orientalis)、石菖蒲(Acorus tatarinowii)、水葱(Scirpus validus)、灯心草(Juncus effusus)、千屈菜(Lythrum salicaria)等。任全进等(2015)发现美人蕉(Canna indica)对BOD的去除率高于芦苇(Phragmites communis)和旱伞草（Cyperus involucratus）。同时还应注重植物的抗逆性，如黄菖蒲(Iris pseudacorus)、芦苇(Phragmites communis)、芦竹(Arundo donax)、柳树（Salix matsudana）等植物既能够短期淹水，又能抗旱。

2.2.3 精细管控，定期巡护植物在栽植初期和后期需进行精细化管控，定期巡护。生物量的控制是首要任务，密度过大应合理间苗、分栽，密度过小或空隙地过大应及时补植，确保通风、透光正常。通常种植超过2 a后，植株拥挤影响通风透光。另外，植物生长茂盛、成熟后应及时收割，以防枯死植株分解释放污染物质。地表植物腐烂会向水中释放大量的化学需氧量(COD)和氨氮，影响净化效果(张建等, 2006)。此外，水体中的重金属离子可以被水生植物吸收并积累在其组织器官内，通过收割能将部分重金属从水体中分离。

2.2.4 及时优化，注重需求针对由于客观原因导致来水污染骤然加重，处理负荷变大的小微湿地，可适当调整和优化湿地植物品种配置结构，合理替换生物量小、生长周期较短、净化能力较强的物种；对于净化压力一般的湿地修复区，可兼顾景观观赏效果和经济效果，合理增植观赏性强的观赏品种和水生经济作物。

2.3 湿地动物要素

湿地动物是湿地生态系统重要的营养级，对维持湿地健康具有重要作用。科学投放一定量具有生态和经济价值的水生动物，可实现多重积极效果，这也是利用生物食物链关系，稳定生态系统的一种生物修复技术。

2.3.1 营造生境，分类投放随机播撒螺蛳(Sinotaia quadrata)(25 g/m2)、水 丝 蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)(5 g/m2)、鮰(Leiocassis longirostris)(10 g/m2)、泥 鳅(Misgurnus anguillicaudatus)(10 g/m2)与河虾（Macrobranchium nipponense）(5 g/m2)等滤食性动物在沉水植物带和深水区(水深3.4 m)滤食水藻和污泥，可抑制水华的发生(严军, 2008)。修复初期，投放适量的清洁水体能力强的底栖生物，配合水质、基质和岸坡的改造，营造适合底栖生物栖息、繁殖和觅食的场所，可达成底栖生物种群数量和生物多样性不断提高的目标。根据食物链、食物网的物质流动原理，在保证水体充足溶氧和水深的情况下，适当营建供鱼类隐蔽的水下沟槽等生境，分时分期投放一定量比的腐食性、草食性、植食性、肉食性鱼类及其他水生动物，补充完善各营养级功能团，可激发湿地自然演替和自我维持能力。

调查当地主要水鸟种类，根据其繁殖习性和觅食习性，为其营造水深、坡比适宜的栖息觅食场所和繁殖交配场所，可达到鸟类多样性恢复的目的。对于鹭类为主的涉禽，应设置一定面积水深为10～23 cm的浅水区，并成片种植挺水植物，围合出小面积的内部安全水域，基底增加沙石，以便涉禽站立(李伟强等,2012)。以雁鸭类为主的游禽，在水深为50～200 cm的水域栖息和活动，在水深为30 cm以内的浅水区域觅食，需营建水深较深的开阔水面(崔丽娟,2006)。

2.3.2 定时监测，动态管理投放的物种可兼顾经济效益，水深较深的区域可采用鲢（Hypophthalmichthys molitrix）、鳙（Hypophthalmichthys nobilis），浅水区可适当配置鲫（Carassius auratus）。为避免湿地植物被过度消耗，修复初期应谨慎配置草食性鱼类；在湿地动植物种群密度较大时，可适量增加肉食性和草食类性水生动物(表1)。

表1 湿地修复鱼类配置模式表Table 1 Fish allocation model for wetland restoration

此外，湿地生态系统复杂，外源输入、环境变化、水量变化等都可以随时影响生态系统的结构和功能，要定时监测，实行动态管理，关注重要水环境指标，适时、适量投放杂食性、腐食性等各种鱼类。

2.4 湿地防控要素

对于修复区的动植物资源，要防治病虫害，警惕外来物种入侵，尤其是入侵种伴随植物运输到修复区(胡敏等, 2021)。上个世纪80年代初，70万尾太湖银鱼引入滇池，产量一度达到3 500 t，导致滇池丰富的水生植物快速消退，外来物种的副作用显现。上世纪90年代，滇池水草仅占水面的20%，滇池多种本土鱼种生存空间一再压缩，直至消亡。昆明渔业部门上个世纪60年代跟踪记录的土著鱼种26种，90年代初至少有15种濒临灭绝，其中包括中臀拟鲿（Pseudobagrus medianalis）、中鲤（Cyprinus micristius）、滇池银白鱼（Anabarilius alburnops）等，如今仅剩4种。使用生物法和物理法进行病虫害防治，当修复区较大面积(成片0.5 hm2以上)种植单一湿地植物品种时，应密切观察病虫害情况。

2.5 湿地景观要素

在水安全的基础上应保持水质良好，维持适度的景观用水，预判生态补引水，有条件的可增加氧化塘或深水区的面积比重，增强蓄水保湿能力，维持良好的湿地水体景观。科学布置游憩、宣教、体验设施，确保其色彩、材质、风格与周边环境相协调，重视野趣，避免“园林化”，注重知识传达，提高公众的湿地保护意识。

2.6 湿地管理要素

定期巡护，防止乱垦滥挖、偷猎滥捕、无序排污、放生等破坏湿地行为的发生；有明确管理单位的小微湿地，可根据《国家湿地公园监测指南》《湿地生态状况评定规范》等规范系统进行监测，为小微湿地管理提供依据。

3 研究展望

小微湿地作为生态系统中分布最为广泛的生态单元和乡村可见生活质量的一部分，由于历史原因和多种因素的影响，正面临巨大的威胁与挑战。小微湿地的修复是完善我国湿地保护管理体系、确保湿地保护目标的重要抓手，将其与周边镇、村、寨和山水田园景观生态充分耦合，是践行“三生融合”理念的重要体现，对人居环境质量提升、生物多样性提高，水质水量、小气候调蓄调节、产业转型升级，构建人与自然和谐发展的自然景观生态格局具有重要作用。