湖南汉寿息风湖国家湿地公园生态修复技术

张恩川， 田育新， 宋庆安

(1.长沙理工大学， 湖南 长沙 410114； 2.湖南省水运事务中心， 湖南 长沙 410005； 3.湖南省林业科学院，湖南 长沙 410004 )

湿地作为全球三大生态系统之一，其本身所具有的特性使得它具有重要的生态、经济和社会价值[1]。国内外对湿地公园的研究始于20世纪90年代。湿地作为独特性资源，集旅游、科研、环保和教育等多种功能于一体，一直是国内外学者研究的热点。关于湿地公园的研究大多集中在湿地规划设计[2-3]、景观格局[4-5]及生态系统评价[6-7]、生态环境保护[8]等几个方面。随着社会经济快速发展，水环境问题日益严重[9-12]。

湖南汉寿息风湖国家湿地公园(文中简称湿地公园)位于湖南省常德市汉寿县中部，紧邻湖南西洞庭湖国家级自然保护区，总面积1 836.53 hm2，自然资源丰富。近年来，湖南汉寿息风湖国家湿地公园受自然因素和许多不合理的人为因素的影响，水土流失加剧，水资源状况日渐恶劣，对区域生态环境造成了巨大破坏，生态恢复迫在眉睫。如何修复设计，恢复湿地生态体系，改善水环境，提高息风湖入湖水质，是设计者们亟待解决的问题。

本文以湖南汉寿息风湖国家湿地公园为研究对象，在对湿地公园现状条件进行前期调研分析的基础上，对湿地公园进行了生态修复设计，主要通过植物修复手段，对湿地植被进行恢复，以提高植被覆盖率及水源涵养能力，恢复湿地的生态功能。

1 湖南汉寿息风湖国家湿地公园现状

湖南汉寿息风湖国家湿地公园包含沧浪河、南湖撇洪河、息风湖三个河段，湿地总面积1 544.45 hm2，湿地率83.21%，包含湖泊湿地、河流湿地、沼泽湿地和人工湿地共四种湿地类型。公园分湿地保育、恢复重建、宣教展示、合理利用、管理服务等五个功能区。本研究涉及的生态保护修复总面积为207.18 hm2。其中，湿地恢复与保护工程占87.15 hm2，水源涵养林修复工程占120.03 hm2。

2 湖南汉寿息风湖国家湿地公园存在的问题

湿地公园目前存在的问题包括栖息地破坏、湿地斑块改变、动物多样性丧失等。

2.1 栖息地破坏

湿地公园及周边生产经营活动侵占了湿地动物栖息地，破坏了湿地生境，区域水质下降，湿地植物群落结构和功能退化，生物多样性降低，给区域生态环境造成了较大的负面影响。

2.2 湿地斑块改变

湿地斑块的改变，打破了湿地生物多样性所依赖的湿地景观生态系统的稳定性，改变了物种组成；与原生植物相比，湿生植物、阴性植物与本地植物比例下降，陆生植物、阳性植物、中性植物与外来植物比例上升，湿地植物生物多样性下降。此外，景观斑块类型改变与丧失破坏了珍稀鸟类的栖息地和水生动物的繁殖、觅食场所，导致天然群落和群落中优势种和关键种被取代或丧失，动物栖息地被破坏，生态系统中的食物链缩短或被打断。

2.3 动物多样性丧失

在湿地动物多样性方面，生境丧失使原来以草甸为活动场所和栖息地的动物丧失了这些生存环境而被迫迁移;同时，原来以草甸为产卵场所的动物丧失了这些产卵场地。

3 湿地生态修复的主要技术模式

3.1 湿地恢复与保护工程

3.1.1 污染清理修复 我们依据湿地公园的地形地貌及面临的生态问题进行小班划分，然后按照小班进行生态修复设计。共划分了56个小班，具体见图1。在沧浪河北端凤港桥段，聚集了大量外来生物水葫芦(Eichhorniacrassipes)，而且河道堵塞，堆积大量污泥，影响河水正常流动。本修复设计对河道进行外来有害生物清理，并对堵塞河道进行水系连通，达到活水提质的目的。河道水系连通宽度为整个河床宽，疏浚深度为1 m，每1 hm2疏浚工程量为8 000 m3，污泥需外运处理，污泥清理工程量情况见表1。

表1 污染清理修复工程量表Tab.1 Quantities for pollution clean-up and restoration序号小班号面积/hm2疏浚修复挖方/m3运方/m3外来物种清理面积/hm21XFH0014.78 38 225 38 225 4.78 2XFH0022.03 16 230 16 230 2.03 合计6.81 54 454 54 454 6.81

3.1.2 拆除围网修复 湿地公园的向阳河的八口垸、押东铺、吴家咀、东仓铺段有大量围网，因投肥养鱼，影响了湿地公园水质。因此，我们将对这四处围网进行拆除，停止养鱼作业，恢复向阳河段原貌，修复公园水质。拆除围网分布在4个小班内，面积共有26.16 hm2(见表2)。

3.1.3 栖息地修复 根据监测数据可知，湿地公园有鸟纲16目48科146种，其中有国家Ⅱ级保护物种小天鹅(Cygnuscolumbianus)、白额雁(Anseralbifrons)、凤头鹰(Accipitertrivirgatus)等，它们主要以水生植物的叶、根、茎、嫩芽，藻类植物及种子，小型鱼类、蛙、甲壳类、螺类、软体动物及水生昆虫等为食。因此，栖息地修复主要为小天鹅、雁鸭类、鹭科鸟类等提供食源；同时，可以净化水质，改善栖息地生态环境。

栖息地植物修复模式有：三蕊柳(Salixtriandra)+东方香蒲(Typhaorientalis)种植模式、枫杨(Pterocaryastenoptera)+三蕊柳种植模式、花叶芦竹(Arundodonax)种植模式和茭白(Zizaniacaduciflora)种植模式。

表2 拆除围网修复工程量表Tab.2 Quantities for demolition and restoration of purse seinehm2序号小班号面积修复措施拆除围网面积1XFH0036.75 拆除围网6.75 2XFH0043.43 拆除围网3.43 3XFH0164.32 拆除围网4.32 4XFH03211.65 拆除围网11.65 合计 26.16 26.16

栽植密度根据植物的生态学特性来确定。三蕊柳、枫杨栽植密度为5.0 m×5.0 m，呈梅花状排列，整地规格40 cm×40 cm×40 cm；东方香蒲种植密度为0.6 m×0.6 m，呈梅花状排列；花叶芦竹、茭白种植密度均为0.6 m×0.6 m，呈梅花状排列。

3.1.4 植被修复 在湿地公园河口湿地进行植被恢复，净化农业面源污染，提升湿地公园水质，改善生态环境。

植物修复模式有：旱柳(Salixmatsudana)+美人蕉(Cannaindica)+菹草(Potamogetoncrispus)种植模式、桂花(Osmanthusfragrans)+梭鱼草(Pontederiacordata)+苦草(Vallisnerianatans)种植模式、桂花+美人蕉+苦草种植模式、桂花+东方香蒲种植模式、旱柳+荷花(Nelumbonucifera)种植模式。

栽植密度根据植物的生态学特性来确定。旱柳、桂花栽植在塘岸上，栽植间距4 m；梭鱼草、水生美人蕉种植在水边及浅滩，菹草、苦草种植在浅水区，密度均为0.6 m×0.6 m，呈梅花状排列；东方香蒲种植在水边浅滩，密度为0.8 m×0.8 m，呈梅花状排列；荷花(藕)种植在0.5～1.0 m深水域，密度为4.0 m×4.0 m，呈梅花状排列。

3.2 水源涵养林修复工程

3.2.1 新造水源涵养林 湿地公园周边部分裸露地营建新造林，根据立地条件和百姓需求，按需选择不同树种进行造林。选择栾树(Koelreuteiapaniculata)、枫杨、旱柳等为新造林树种，其中枫杨和旱柳行间混交，栾树和旱柳行间混交。将林地进行清理，清除林地杂灌，禁止用火烧山。在保护现有乔木植被的前提下，采取穴垦整地，挖穴规格60 cm×60 cm×60 cm，呈梅花状排列。栽植密度根据植物的生态学特性来确定。栾树、旱柳、枫杨栽植密度均为3.0 m×4.0 m，即832株·hm-2。

3.2.2 低效林提质增效 对湿地公园水源涵养林的部分低效林进行提质增效，对林中差木进行间伐，打开林中天窗，引入阔叶树种，改善林分树种结构，提升林地水源涵养功能。选择林中质量较差的劣质木(断梢、双叉、腐烂、萌条、虫害、霸王树等)或相互竞争的较强林木中的一株进行间伐，疏伐强度控制在15%以内，使伐后林分郁闭度控制在70%左右。根据林相特点、树种结构，分别选择栾树、枫香、桢楠(Phoebezhennan)、樟树(Cinnamomumcamphora)为补植树种，其中枫香+桢楠为组合模式，樟树+栾树为组合模式。林中空地进行穴状清理，清除穴周杂灌。保护现有乔木树种及林下幼苗，采取穴垦整地，挖穴规格为60 cm×60 cm×60 cm。根据林中空地确定栽植密度，补植树种密度控制在600株·hm-2。

3.2.3 封补 对湿地公园水源涵养林郁闭度大于20%、小于55%的林地进行封补措施，在空缺地块补入阔叶树或彩叶树种，并进行封育管理，改善林分树种结构，增强森林的水源涵养功能。根据林相特点、树种结构，分别选择红叶石楠(Photinia×fraseri)、桂花、枫香(Liquidambarformosana)、桢楠、樟树、银杏(Ginkgobiloba)为补植树种，其中银杏+樟树为组合模式，枫香+桢楠为组合模式，桂花+红叶石楠为组合模式。林中空地进行穴状清理，清除穴周杂灌。保护现有乔木树种及林下幼苗，采取穴垦整地，挖穴规格为60 cm×60 cm×60 cm。根据林中空地确定栽植密度，补植树种密度控制在600株·hm-2以内，本研究涉及的银杏、樟树、枫香、桢楠、桂花、红叶石楠栽植密度为300株·hm-2。

3.3 效果评估

从生态效益来看，通过对湖南汉寿息风湖国家湿地公园受损洲滩湿地进行生态修复、对水源涵养林树种进行结构调整，恢复了湿地植物群落的结构与功能，提升了森林质量与功能，提高了生物多样性。此外，森林和湿地质量的提高大幅提升了湿地、森林生态系统的碳汇功能，对有效缓解全球气候变化起着积极作用。

从社会效益来看，通过对湖南汉寿息风湖国家湿地公园受损洲滩湿地、水源涵养林的生态修复和宣传教育，提高了全民森林、湿地保护意识、科学认知水平和科学修养，有利于提高公民的环保意识。修复后的森林、湿地具有丰富的生物资源，是开展相关森林、湿地科学研究的宝贵试验场地和资料库，为科学研究和生态环境保护教育等提供了社会性服务，具有显著的社会效益。

4 结语

目前，我国已开展大量的湿地修复工程，为不同类型的湿地修复提供了丰富参考[13-15]。研究表明人工修复措施在维护湿地生态系统完整性、提升生态功能等方面起到了促进作用[16-17]。本文以生态修复为理念，针对湖南汉寿息风湖国家湿地公园存在的现有问题，开展了污染清理修复、拆除围网、栖息地修复、植被恢复和水源涵养林修复工程，通过这些修复措施优化了湿地生态系统的结构格局、提升了生态功能。本文立足于湖泊湿地生态修复与利用，为洞庭湖区域生态修复及其他同类型项目建设提供参考。