滨海盐沼湿地退化机制及生态修复技术研究进展

张明亮

(大连海洋大学 海洋科技与环境学院，辽宁省近海生态环境与灾害防护工程技术创新中心，辽宁 大连 116023)

湿地位于水陆生态系统间的过渡地带，其在维持生物多样性、涵养水源、改善水质和减轻气候灾害等方面发挥了巨大作用[1]。滨海湿地位于海陆交汇区域，受潮水或咸淡水周期性的淹没作用，以及受入海径流、潮汐和波浪的影响，具有开放性、复杂性及复合生态性等特点[2]。潮间带的潮滩上多生长耐盐植被，这些植被是湿地最重要的组成部分，它们能通过生境维护、消减波浪、固土保湿和固存蓝碳等多种方式最大化地发挥湿地的生态功能，并反映湿地生态环境的基本特征[3]。按照中国滨海湿地植被分类系统可将湿地植被分为五类，即盐沼湿地型、滨海沼泽湿地型、浅水植物湿地型、红树林沼泽湿地型和海草湿地型[4]。盐沼型湿地广泛分布在中、高纬度的近海潮滩区域，与人类的生产生活息息相关。因此，本文主要围绕滨海盐沼湿地方面的研究进行综述。盐沼型植被以盐地碱蓬群系、海三棱藨草群系和互花米草群系为主，芦苇群系次之(图1)。其中，互花米草是引入的外来物种，在中国局部沿海区域的潮滩蔓延生长[5]。盐沼植被耐盐碱性较强，多分布于受海水频繁淹没的潮间带及潮上带区域，在中国的长江口、黄河口、辽河口及江苏沿海等地均有生长[4-5]。

图1 中国滨海湿地与典型盐沼植被Fig.1 Coastal wetlands and typical salt marsh plants in China

近年来，在全球气候异常、城市围垦加剧和海平面上升等多种因素影响下，全球滨海湿地出现了面积锐减、生态环境恶化和湿地动植物多样性下降等一系列退化问题。自20世纪80年代以来，全球滨海湿地面积丧失达50%，35%的红树林植被和30%的珊瑚礁已退化或消失[6]。自20世纪50年代以来，中国滨海湿地总面积减少了50%以上，盐沼植被面积减少了59%，红树林面积减少了83%[7-8]。因此，自2018年以来，随着中国海洋生态文明建设、蓝色海湾整治和海岸带保护修复行动等工作的展开，滨海盐沼湿地的保护与修复日益成为各级政府的重点工作和学术界的研究热点[9]。

随着科学技术的发展与研究的不断深入，越来越多的学者采用不同的方法对滨海盐沼湿地的退化进行了研究。从近年来发表在Springer和Elsevier等数据库核心期刊上的国际引领性成果来看，国内外学者针对该方面的研究主要集中在湿地分类、湿地景观格局演化、湿地退化因素和湿地修复技术4个方面[10-14]，而缺乏对退化机制和生态修复技术的系统整理。基于此，本文系统综述了滨海盐沼湿地退化机制及修复技术的研究进展，对相关研究领域面临的关键科学问题进行梳理与总结，并对该领域未来的研究发展趋势进行展望，以期为滨海盐沼湿地的退化机制及生态修复研究提供科学参考。

1 滨海盐沼湿地的生长及发育

滨海盐沼湿地主要位于海陆交错的滩涂区域，湿地植物-水-地貌-生物-气候等多种动力因子相互作用明显。从目前的研究结果来看，滨海湿地的形成受入海径流量和输沙量影响较大，这在辽河口[15]、黄河口[16]及长江口湿地[17]的研究中已经获得证实。盐沼植物群落的分布通常呈现一定的分带性特征，与淹水时间、淡水入流形成的盐度梯度与营养供给及区域高程等环境因子密切相关[9,18]，甚至丰水期的洪水径流、外海潮波及风暴潮灾害带来的冲蚀，也会致使滨海湿地损失，这些通常被归类为物理因子，相关研究成果丰硕[19-20]。自然条件如海平面上升、降雨与蒸发变化等对盐沼植被群落的演替及兴衰具有重要的影响[21-22]。有研究发现，滨海湿地群落中海洋生物、微生物等生物因子对盐沼植被的生长也有重要影响，进而提出物理环境因子与生物因子的相互作用共同塑造了盐沼群落分布特征，决定了其演替过程[23]。此外，湿地的生长与发育过程往往与人类活动紧密相关，主要体现在近海海洋工程与养殖池塘建设、近海环境污染等方面。上述研究加深了人们对滨海盐沼湿地的地貌特征及发育过程的认识，拓展了研究的深度与广度。总体而言，滨海盐沼湿地的发育主控因素较多，演化过程复杂，具体如图2所示。

图2 滨海盐沼湿地的生长与发育因素Fig.2 Factors of the growth and development of salt marsh wetlands in coastal areas

2 滨海盐沼湿地的生态退化机制

湿地退化是指在水循环失衡、土壤理化性质改变、外来物种入侵、气候变化和地形高程变化等自然或人为因素的驱动下，湿地内发生的一系列如景观格局改变、自然资源受损、生物多样性降低等现象。同时，考虑到影响植被群落分布及演替变化的不仅是气候、水文盐度和土壤条件等生境因子，人类活动也会对海岸带地区及滨海湿地生态系统造成较大影响，进而影响该区域植被的生长和分布。因此，针对滨海盐沼湿地生态系统近年来面临的一系列问题，国内外学者对其变化及驱动机制等热点问题开展了大量的研究工作。

2.1 盐度胁迫对滨海盐沼湿地的影响

盐度胁迫是影响盐沼湿地植被分布与演替的主要控制因子之一。国内外学者就水体及土壤盐度变化如何影响盐沼湿地植物生理生态、物种丰富度、群落结构与演替和植被动态等方面开展了大量研究。如Andres等[24]通过分析海面上升速率及水文变化与湿地各种群落变化之间的关系，得出了淡水流入通过改变水体盐度减缓了禾本科沼泽向红树林环境过渡的结论。Coletti等[25]使用水-植被-盐度模型对澳大利亚南部的盐沼湿地进行模拟，结果表明，水文条件变化对植物群落单一湿地的植被影响非常大。贺强等[26]分析了土壤盐度变化与黄河三角洲湿地植被空间格局的分布关系，张华兵等[27]基于遥感影像和GIS技术分析了自然条件下盐城海滨湿地土壤盐度的空间分布特征与植被类型的关系，结果均表明，植被类型的空间分布与土壤盐度梯度变化高度相关。

适当的盐分会促进盐沼植物生长，但是超过耐受阈值会对盐沼植物生长产生一定的抑制作用。盐分过高时，就会对植物形成离子毒害及盐分胁迫作用，抑制植物的生长、发育和繁殖过程[28]。如盐度胁迫致使狭叶白千层植物的株高降低，抑制其叶片生长，并加速植物死亡[29]。有学者通过设置室内对照试验研究发现，芦苇仅能在盐分小于10 g/kg的土壤中生长良好[30]。Parihar等[31]得出低盐分可促进盐沼芦苇等植被生长，而在高盐分作用下盐沼植物光合速率降低，导致植物无法正常生长；Cui等[32]研究表明，黄河口湿地盐地碱蓬植被的生物量随土壤盐分的上升呈先增加后减少的高斯分布。此外，Xue等[33]分析了长江口两种本土植物和入侵物种互花米草的生物量积累随盐分变化的趋势，与本土物种相比，互花米草对盐分的耐受值最高，并预测随着海平面的上升，互花米草的入侵将加剧；王摆等[34]利用高斯模型求解出辽河口潮滩湿地碱蓬的最适盐分生态阈值为8.58～15.70 g/kg。因此，不同植被的最适盐分生态阈值不同，可根据不同植物最适盐分生态阈值的差异，加大对盐分的调控力度，促进湿地植被的生长定植。

2.2 水文条件对滨海盐沼湿地的影响

水文条件(如水位波动、淹水时间、频率范围及水文连通度等)影响滨海盐沼湿地生态系统的形成、发育和演替。Magee等[35]利用典型对应分析法探讨了美国波特兰市湿地植被分布与水位波动的关系，结果表明，入侵物种对水位变化具有较高的耐受性，当水位出现波动时，入侵物种极易替代本土物种成为湿地优势植被，破坏湿地生态平衡。淹水时间、频率范围不仅能通过改变盐度含量影响盐沼植被的生长和分布，还能控制植物种子的扩散、定植和生长等关键过程。Pezeshki等[36]研究表明，在淹水条件下湿地土壤氧化还原电位会减少，致使植株光合作用降低，不利于湿地植被的生长。Wang等[18]基于水动力模型模拟了辽河口潮滩湿地潮汐淹水的时空分布特征，结合盐沼植被变化分析显示，芦苇植被主要分布在淹水时间较短、盐分较低的区域，随着淹水时间的延长及盐分的升高，使得盐地碱蓬替代芦苇成为盐沼湿地的优势种群，但当淹水时间超过3.4 h/d时，此时盐分过高，植被生长将受到抑制。王青等[37]通过野外试验观察了黄河口湿地潮汐淹水对碱蓬种子的影响，结果显示，较高的淹水频率及较长的淹水时间能促进碱蓬种子的萌发与定植。

前人根据其功能将湿地水文连通分成两类[38-39]：一类是结构连通，从空间尺度上描述湖泊、水库、河流和沼泽等湿地的水体景观连续性；另一类是功能连通，主要关注水文连通的空间格局与流域间的相互作用。王新艳等[40]探究了黄河口滨海湿地3种水文连通强度下大型底栖生物的群落分布，结果表明，湿地水文连通性越好，大型底栖生物密度越高，生物多样性就越丰富；Cook等[41]对比分析了美国蒙大拿州孤立湿地及连通湿地两种湿地类型的植物群落差异，结果表明，连通湿地的植物群落组成、多样性和净生产力均显著高于孤立湿地。此外，Xie等[42]认为，人类活动和气候因素引起的水文连通受阻，会导致河口湿地泥沙淤泥率下降，海水侵蚀率增加，湿地面积大幅锐减。因此，滨海湿地水文连通性下降，会引发湿地生物连通性受损、生态系统失衡和滩涂面积大幅缩减等一系列负面影响。

2.3 气候变化与自然灾害对滨海盐沼湿地的影响

自然因素主要通过气候变化与自然灾害扰乱湿地生态功能。一方面，通过全球/区域气温上升、降水量下降、蒸发量增加和径流减少等导致滨海湿地水生态失衡和土壤盐碱化加剧；另一方面，通过海平面上升、海岸侵蚀或风暴潮等海洋灾害，使滨海湿地面积受损和湿地植被严重退化。Nielsen等[43]调查了澳大利亚北部滩涂湿地对气候变化的响应，结果表明，干燥的气候会引发区域降水和河流径流的大幅减少，降低湿地水流补给和水文连通，会导致湿地生态系统失衡；Cellone等[44]研究表明，由气候变化引起的海岸侵蚀也能减弱湿地的生态功能；孙万龙等[45]基于长时间序列遥感影像，探究了黄河口潮间带湿地景观格局演替的主要驱动因素，结果表明，河流径流量减少加重了土壤的盐碱化，降低了湿地植被的存活率；Nicholls等[46]研究表明，海平面的上升会加剧湿地受损程度，并预测全球将有20%的滨海湿地因海平面上升而消失。

2.4 自然演替对滨海盐沼湿地的影响

植物群落自然演替的驱动因素主要包括地面高程、土壤盐度条件和植物种间竞争关系等内部因素，以及外来物种入侵等外部因素。以盐城自然保护区为例，通过构建湿地自然演替模型，分析湿地植被的演替过程。结果表明，湿地发展初期是以光滩的形式出现，随着滩面营养物质的积累，碱蓬作为先锋物种在滩面定植，并形成单一植物群落，由于碱蓬植被能通过加速泥沙淤积与减少土壤盐碱度的方式促进芦苇植被在滩面上定植，因此，在演替后期芦苇极易通过种间竞争替代碱蓬成为优势种群[47]。伴随全球/区域生物流动性增加，植物物种间极易发生跨区域转移现象，当植物在另一区域中生长不受限制时，其数量会呈几何级增长，最后变成入侵物种，并挤压本土植物的生长空间，扰乱当地生态系统[48]。互花米草最初被作为生态工程物种引入中国，由于其对气候、土壤和盐度等生态环境具有极强的耐受性，在滩涂上迅速繁殖扩张，成为中国滨海湿地危害性最强的入侵物种[49]。与本土物种相比，互花米草繁殖能力强、耐水淹、耐高盐的特点赋予其极强的竞争优势，帮助互花米草快速在滩面上入侵并成为优势物种[50]。此外，互花米草的入侵，使得植被多样性严重受损，并改变了土壤的理化性质，对底栖动物群落产生了负面影响[51]。

2.5 人为因素对滨海盐沼湿地的影响

围垦、农牧业发展、水利工程和基础设施建设等人类活动，通过改变湿地水文条件和土壤理化性质直接导致湿地退化。在水文条件方面，人类为了追求经济高速发展，在滩涂湿地上建造大量养殖池、农田、城镇和道路等基础设施，致使湿地上游河流的淡水输入量减少，湿地水生态全面失衡[52]；防潮大堤、水库等水利设施的建设使湿地水文连通受阻，自然湿地面积显著减少[53]。Zhang等[54]指出，长江口修建的海堤、防波堤和丁坝3种堤防工程改变了水动力条件，使得海水在涨落潮汐作用下无法通过潮沟进入湿地腹部，阻碍了海洋与湿地间水分、养分和沉积物质的交换。Day等[55]揭示了人为因素对美国巴拉塔利亚湿地水文条件和水流路径的影响，结果表明，人们在农业种植过程中挖掘大面积的排水沟渠使得上游河流径流不经过湿地直接流入海水中，导致湿地无法及时获得淡水补充，盐度严重失衡。在土壤理化性质方面，由于人类在生产生活中产生的废水、养殖池中的污水，以及农业活动中形成的化学农药残留富含的大量重金属、挥发酚等有机/无机化合物等，它们在降雨或径流作用下可沿河道被输送到湿地内部，导致土壤理化性质改变，从而使湿地植物群落大面积死亡[56-57]。

3 滨海盐沼湿地的生态恢复技术

根据滨海盐沼湿地受损程度可将湿地生态恢复分为主动恢复和被动修复两种，前者是指湿地受损不超过其负荷且可逆的情况下，湿地内部生态系统自然恢复的过程；后者是指湿地受损较严重且不可逆的情况下，利用生态技术或生态工程人为修复或重建湿地的过程。相关研究人员根据湿地退化的驱动因素，因地制宜地提出了一系列修复技术与工程措施，以达到修复湿地植被、恢复湿地生态功能的效果。在修复的过程中，主要采用的技术方法有湿地生境恢复技术、生物修复技术和生物-生境联合修复技术等[58]。

3.1 滨海盐沼湿地生境恢复技术

滨海盐沼湿地生境恢复技术可细分为基底改造、水生态恢复和土壤理化性质恢复三类[59]。

3.1.1 基底改造技术 基底改造技术是指采用工程措施改造湿地地形地貌，达到减少滩面水土流失、促进本土植物生长繁殖和抵御海岸带侵蚀等目的。如在美国密西西比河流域利用高压喷雾疏浚技术显著抬升了退化湿地地形，使修复后盐沼植被覆盖度达到修复前的3倍，取得了较好的生态恢复效果[60]。人类为减缓海水侵蚀引发海岸线后退的现象，陆续发展出硬海岸线工程和软海岸线工程两种基底改造技术。其中，硬海岸线工程主要是采用混凝土或沥青修筑防波堤、人工护岸和丁坝等基础设施，可有效防止海水侵蚀和洪水暴发，但这一方法存在明显弊端，它会通过阻断湿地与外海的水文连通，危害湿地的生物多样性及泥沙输运平衡。因此，随着认识的提高，人们开始引入软海岸线工程这一生态恢复技术，它是指在原有硬质海岸工程附近通过种植植物、放置岩石或添加围挡的生态方式，达到改善生物栖息环境、减弱风浪侵蚀、增加美观度和稳定海岸线等效果[61]。

3.1.2 水生态恢复技术 根据工程措施的不同，可将水生态恢复技术分为水质修复与水文恢复两类。水质修复是指人为采取各种水体净化措施和污水处理技术控制水体富营养化、消除水体有害微生物和净化水体的技术。如陈雪初等[62]采用以“生态净水、强化沉淀、清水涵养”为核心的水质生态修复技术，成功恢复了上海市鹦鹉洲湿地生境。具体做法为：首先，在生态前置库种植大量沉水植物与盐生植物群落，利用植物的富集吸收作用消除水体中部分悬浮物、有机物和氮磷等营养物质；其次，以改进土壤为基底在表面流湿地放置碎石并种植芦苇，可有效去除水体中有害藻类、氨氮和无机磷等污染物，达到水体深层净化的效果；最后，利用清水涵养塘防止有害藻类的暴发，并为湿地提供潮汐水源，完成退化湿地的水生态恢复过程。

水文恢复是指通过疏浚河道、建造水坝和修筑引水渠等人工措施改善区域湿地水文水动力条件，加强水文连通并重建湿地生态水平衡的技术。水文连通强调了水文相关各因素的循环交换程度，其主要以潮沟为媒介，连通两个地理单元上的众多物质流，可以促进水陆相互作用，加速潮滩湿地上水流、植被、生物、土壤泥沙和营养盐等物质的交换，构成整体潮滩区域生态环境系统的循环输移过程。Van Proosdij等[63]监测了加拿大芬迪湾湿地在施加水文恢复措施后，湿地植被、鱼类、沉积物和水文条件的变化，结果表明，堤坝开口和修建潮沟不仅促进了潮汐水道的延伸，还加强了湿地与海洋间的水文连通，使修复后湿地的植物群落丰富度显著增加，鱼类栖息地和生物密度大幅上升。Brown等[64]为解决潮汐水动力对湿地土壤的冲刷，将排水沟渠内的残留湿地土壤移植到退化湿地中进行试验，成功恢复了美国纽约东部湿地植物群落。大连海洋大学张明亮团队[65]提出了盐地碱蓬植被修复的湿地水文调控技术体系，通过采用水动力模型及泥沙输运模型(图3(a))，优化潮沟数量、长度、深度、宽度和曲率等参数(图3(b))，形成湿地水文调控技术，合理引导潮汐水体进出湿地，改善内部水流状况，延长湿地滞水时间，促进盐沼植物种子定植，实现了盐沼湿地的自然恢复。

图3 辽河口滨海盐沼湿地植被生境水文修复技术Fig.3 Hydrological restoration techniques for vegetation habitat in coastal salt marsh wetland of Liao River Estuary

3.1.3 土壤理化性质恢复技术 土壤理化性质恢复是指通过增强土壤肥力、改良滨海盐碱土和降低土壤污染等技术修复受损土壤，重建湿地生物多样性的技术。针对滨海盐碱土的改良，总体基于因地制宜的可持续发展原则，当土壤盐碱化不严重时，以自然恢复为主，当盐碱化严重且植被无法存活时，可借助人为措施对盐碱土进行修复。如采用潮滩深耕浅翻、平整土地等技术措施，可显著改变土壤通气性，有效提高盐地碱蓬种子的截留量、种子发芽率和幼苗的存活率，达到对潮滩湿地盐地碱蓬植被的恢复[66]；采用生物炭技术，通过调控土壤中微生物炭(MBC)的利用效率及细菌群落组成，增加土壤团聚体中碳的积累，提升土壤吸收碳与固存碳的能力，从而恢复滨海湿地作为天然“蓝碳”的特征和功能[67]；采用种植合适植物群落的途径，植物类型及密度变化对土壤总氮、总磷及重金属去除效果有较大的影响，种植适宜的植物群落对受损湿地土壤的恢复有显著效果。由此可见，通过增加滩涂通气性、改良滩涂土壤、降低土壤污染等方式均能有效修复滨海盐沼湿地生境[68]。

3.2 滨海盐沼湿地生物修复技术

滨海湿地生物修复技术是指利用生态系统中的生物(动植物或微生物)降低湿地污染物浓度，并使其恢复到自然生态水平的过程。现有生物修复主要包括植物修复技术、微生物修复技术和植物-微生物联合修复技术。

3.2.1 植物修复技术 根据前人研究结果，可将植物修复技术分为两种：一种是基于生境恢复技术，利用植物自身对污染物的吸收、降解、挥发和富集等作用，修复湿地水生态环境或土壤理化性质，构建湿地植被适宜生境，恢复原有湿地斑块及群落组成[69]；另一种是基于植物物种选育和移栽技术，通过人工播撒种子或引入其他繁殖体(幼苗、根茎)的方式，优化盐地碱蓬、芦苇等植被群落结构[66,70]。有学者认为，芦苇植被一方面可通过生物吸附作用去除含油工业废水中的化学需氧量、生化需氧量和油脂，另一方面可通过改进细菌菌落活性的方式提升微生物对土壤污染物的降解速率[71-72]。隋皓辰等[73]利用保水材料研发出一种新型盐地碱蓬固态种子产品，该种子具有耐盐、高保水和高吸水的特点，不仅能通过加速种子沉降速率促进种子定植，还能通过抵御盐度胁迫释放营养物质，从而提高种子的萌发率与存活率。此外，胡忠健等[74]在长江口滨海湿地对比分析了低、中、高3种密度的海三棱藨草球茎种植方案，与低密度球茎种植相比，种植中、高密度的海三棱藨草球茎对恢复受损湿地的效果最佳。综上所述，修复过程中采用适宜的种植模式可显著提高盐沼植物的存活率，提升湿地修复成功率。

此外，互花米草具有极强的入侵性，其在中国滨海潮滩地区的快速增长对当地生境产生较大的危害。根据不同高程下几种生境的互花米草生长特性，谢宝华等[5]提出了“贴地刈割”“刈割+梯田式围淹”“刈割+翻耕”等物理法防治方案，可快速、有效地控制互花米草的扩散速度和入侵规模。

3.2.2 微生物修复技术 微生物修复技术是指土壤中土著菌或人工培养菌落，通过微生物的降解作用将土壤中有毒污染物转化为无毒物质的过程。基于菌落对油的降解，叶淑红等[75]探究了微生物对辽东湾油污染湿地的修复效果，结果表明，与单菌落相比，混合菌对油的降解率更高，且添加适量表面活性剂可促进菌落繁殖并加快油的降解速率，添加适量H2O2可增强菌落对油的分解能力，因此，利用微生物能有效修复辽东湾湿地因石油开采而出现的土壤油污染现象。此外，Pinar等[76]分离出一株Klebsiellaoxytoca细菌，该细菌在适宜条件下不仅能有效去除土壤中的硝酸盐，而且避免了产生亚硝酸盐而造成的二次污染。

3.2.3 植物-微生物联合修复技术 经过长时期的实践，虽然微生物修复技术与植物修复技术在恢复受损湿地中取得了一定成效，但二者均存在明显缺点。其中，微生物修复技术中使用的细菌/真菌菌株一般只适用于在室内理想条件下分解土壤中污染物质，当应用到无植被覆盖的室外土壤时，由于生态系统的复杂性，微生物往往无法发挥其降解污染物的作用，湿地恢复效果不明显[77]。由于植物自身存在一种生态阈值，且植物对重金属等有毒物质的吸收能力有限，因此，当湿地内污染物浓度高于其耐受值时，不仅无法发挥植物的富集作用，还会导致植被大面积死亡，加重湿地受损程度[78]。基于此，现有研究提出一种植物-微生物联合修复技术，该方法通过在野外种植大面积植被，并添加各类促进生物降解、植物生长和植被修复的微生物，可最大程度地发挥植物-微生物对受损湿地的联合修复作用。

3.3 多修复技术的联合应用

由于单个生物或生境修复技术对于恢复湿地生态系统具有局限性，因此，随着研究的深入，受损湿地总体经历了从简单到复杂、从单一到复合的修复过程。Hinkle等[79]记录了1996—1998年在新泽西州特拉华河口开展的“河口增强计划”，主要利用堤坝开口和主、次潮沟开挖等工程恢复了区域水文水动力条件(水生态恢复)，结合植被重建工程成功恢复了河口盐沼植被覆盖度(植物修复)。美国学者探索总结了牙买加湾湿地的生态修复过程：采取回填土的方式抬升湿地微地形(基底修复)，以减少湿地因盐度胁迫出现的土地盐碱化现象；采取外来移栽和原位移栽相结合的方式，有效修复植被群落结构；搭建防风网，以减少砂质基底流失；在湿地边缘，利用原生的互花米草和基底堆构形成植物岛丘，以促进盐沼植物自然演替[80]。大连海洋大学张明亮团队结合种子春化、预处理、微地形改造和定植大型底栖动物(双齿围沙蚕)等多种技术进行盐地碱蓬种植，构建了辽河口潮滩湿地“水文-土壤-生物”联合修复模式：提出种子经历自然春化过程的盐地碱蓬冬季种植技术，能使种子以高含水量更早适应环境，吸收潮滩土壤中的氧气和养分等要素，从而提前生根发芽，缩短生长发育时间；通过土壤微地形改造，能够有效提高种子定植；投放沙蚕，通过生物扰动作用显著提高沉积质内水环境的氧气流通，改善土壤的微生态环境，进而促进植物的生长。该修复技术实施后，种子定植效果明显，湿地植被面积大幅度提高(图4)。

图4 水文-土壤-生物联合作用下的盐地碱蓬植被修复效果Fig.4 Restoration effect of Suaeda salsa vegetation under the combined action of hydrology-soil-biology

4 存在问题及展望

4.1 盐沼湿地退化机制及修复技术中存在的问题

虽然国内外学者针对滨海盐沼植被退化机制及修复技术开展了较多的工作，但相关研究还有很多机理问题尚不明晰，其修复技术主要围绕单一生态要素来开展，未能充分体现出“以自然恢复为主的系统修复”理念，还有系列技术难题亟须攻克，主要包括以下几个方面：

1)缺乏从多学科角度对滨海盐沼湿地退化机制的研究。从学科研究方向来看，针对滨海盐沼湿地的研究较多，缺乏从地学、生态学、环境科学、资源科学和植物学等多学科融合的系统研究，相关研究未能从多学科综合视角来探讨滨海湿地生态系统的退化机制、景观格局演化、生境因子和盐沼植物的互作机制等问题。

2)空间尺度孤立和时间尺度单一限制了对滨海盐沼湿地的深入研究。从研究方法上来看，由于滨海盐沼湿地生态系统的特殊性和复杂性，盐沼植物在生长过程中受控因素较多，目前，相关研究多在局部空间尺度和较短的时间尺度上开展，而针对整体范围和多时间尺度的综合研究不足，导致基础数据较少，难以从整体上把握滨海盐沼湿地的动态变化特征及其演变机制。

3)多修复技术融合应用不足，影响了滨海盐沼湿地的修复效果。在修复的系统完整性方面，目前，国内滨海盐沼湿地的生态修复没有按照系统化修复路线开展实施，相关工作更多的是使用简单的滨海湿地修复工程措施，聚焦于单一湿地的生态修复技术与实践，缺乏对滨海盐沼湿地生态全过程的全局性考虑。

4.2 未来重点研究方向

根据目前研究中存在的问题，未来可在以下几个方面重点开展研究。

1)多学科视角下的湿地退化机制研究。综合研究水文、生态环境、生物过程与盐沼植被生境过程的交互作用是今后开展研究的主要方向之一。有必要在区域尺度上探究水文、盐度、水环境及湿地生境变化对盐沼植物生理生态指标的影响，以及探讨盐沼湿地植物、生物种群对其生境环境要素的反馈适应及调节机制，综合分析盐沼植被与其生境各要素间的互馈关系。

2)多种技术手段运用下的立体化和连续性研究。未来可基于高分辨率遥感卫星、无人机及多环境因子(水文、生态、水环境)等在线监测设备，对大范围的滨海盐沼湿地开展立体化、同步化研究，积累滨海盐沼湿地的整体性、长期性和连续性资料，为滨海湿地退化的定量化研究提供基础数据支撑。

3)多种生态修复技术的融合应用。在对湿地进行修复过程中，考虑到水文及动力过程是滨海盐沼湿地的基础要素，因此，多种生态修复技术融合应用时应以水文修复技术为基础，融合多学科交叉的修复技术来指导湿地修复工程实践，这是未来的研究工作重点。但需要注意的是，在修复过程中，首先要秉承基于自然解决方案的修复理念，坚持以自然恢复为主、人工干预为辅的原则，才能充分发挥滨海湿地生态系统的自我修复与调节能力，增强生态修复成效的可持续性。

4)定量化评估外来物种的入侵风险并提出防治措施。作为外来物种之一，互花米草对盐沼潮滩的原生生态系统带来较大的负面环境效应。因此，在今后的研究中，需要进一步对互花米草入侵后的原生滨海盐沼群落生态系统的健康状况进行评估，从生态系统角度量化分析互花米草入侵风险，并提出有效的互花米草防控技术与治理方法，从而更好地对原生生态系统进行保护。

致谢：陈旭和杨訸晴硕士研究生参与了本文的文献收集与整理!