湿地保护与湿地生态修复技术分析
2024-06-28季海川
收稿日期:2023-10-10
作者简介:季海川(1994—),男,青海西宁人,中级工程师,研究方向为湿地科学。
摘 要:湿地是重要的生态系统,在维持生物多样性、水资源调节和碳储存等方面发挥着至关重要的作用。然而,由于人类活动的干扰和自然环境变化的影响,湿地正面临着面积减少、污染严重、功能退化和生物多样性丧失等多种威胁。为了保护和恢复湿地生态系统,必须综合考虑各区域环境中的生态问题、科技水平和环境条件。通过明确本地湿地的现状,了解其生态状况、功能价值和威胁因素,从湿地植物的规划、环境恢复、生物修复技术、生态系统结构及功能恢复,生态补偿机制5个方面提出湿地生态恢复技术的措施方法。可以看出湿地保护与生态恢复技术是一项复杂而重要的任务,需要科学、合理地进行湿地保护和生态修复工作,并为当地生态环境的改善作出贡献,这将有助于实现可持续发展目标,并为后代留下一个更加美丽和健康的地球家园。
关键词:湿地保护;湿地;生态恢复技术
中图分类号: X171.4 文献标志码:B文章编号:2095–3305(2024)03–0-03
湿地与森林、海洋并列为全球三大生态系统,被誉为“地球之肾”“物种基因库”,是经济社会可持续发展的重要支撑。但近年来大量的土地转型为居住、农业和工业用地,造成了湿地面积的急剧下降和质量的急剧恶化。因此,必须加大对湿地的保护和修复力度。
1 加强湿地保护及湿地生态恢复的重要意义
1.1 湿地为生物提供了生存的环境
湿地是地球上重要的生态系统之一,在保护生物多样性、调节水资源和碳储存等方面发挥着至关重要的作用[1]。湿地不仅是各种生命得以繁衍的场所,还是维系地球生态平衡的重要组成部分,可以净化水质,吸收有害物质,同时还能够为周围的生态系统提供养分和水源,维持整个生态系统的正常运行。此外,湿地还具有储存大量碳的能力,有助于应对气候变化。保护湿地不仅可以维护物种多样性,还能够维持水循环的平衡,防止水资源的过度利用和污染。因此,相关部门及公众必须对湿地进行保护,以促进生态系统的自然可持续发展[2]。
1.2 湿地的生态环境调节功能
湿地生态系统是地球上较为重要的自然资源,具有多种功能,如保护水源、防洪减灾和调节气候等。其中,湿地最重要的功能之一是贮存淡水,通过吸收并储存降水,湿地可以形成一个巨大的水库,为周围的土地和生态系统提供宝贵的淡水资源。
同时,湿地可以起到过滤、净化水质的作用,有效地控制水体中的污染物含量,还能够调节水流,减缓洪水的冲击力,起到防洪排涝的重要作用。发生洪灾时,湿地可以吸收、储存大量的雨水,并逐渐释放,从而减轻洪水带来的破坏性影响。湿地还能够稳定气候,湿地中的植被能够吸收二氧化碳,减少温室气体的排放量,从而减缓气候变化的速度。
此外,湿地能够释放大量的水汽,增加降水量,改善周围气候条件,使得整个生态环境更加稳定和宜居。
1.3 湿地的污水净化功能
将湿地系统与其他生态系统设定在同等地域条件下,湿地对废水的处理能力约为林地的1.5倍;如果将5种不同类别水质分别置于人工湿地体系中进行净化、处理,其水质可达到国标Ⅲ级。这主要是由于湿地的流速较慢,能够更加有效地储存、积累和分解多种污染物,可显著减少水源的污染物含量,达到水源高效净化的目的。
1.4 湿地的生物生产力极高
湿地蕴藏着较大的生物生产力,为人类提供了丰富的动植物产品和生产原料。同时,湿地草本植物生长茂密,土地肥沃,有机质含量高,排干后可开垦为耕地、林地或牧场,有助于林业的发展。湿地的动物种类也很丰富,具有较高的经济价值[3]。
2 对湿地的保护
2.1 水质保护
建立完善以国家公园为主体的自然保护地水生态监测体系,定期开展水生态监测评价,实时掌握重点湿地区域水质变化。对非法取水、排污、取沙、倾倒垃圾、占用河道和岸线以及农业面源污染等加强监管,统一防治措施,加大执法力度。着力构建监测、监管、治理相结合的水质保护体系。
2.2 水系保护
为了保护湿地系统,相关部门应重视对天然水系的保护,确保其保护措施标准化,尤其是要对周围的环境进行保护,创建一个湿地生态的敏感区。在实施水系保护工作时,要加强保护区管委会工作人员和政府有关部门工作人员的协作,采用合理的协作和科学的方法调控生态水位,促进湿地植物的健康成长。
2.3 栖息地的保护
在对湿地进行保护时,相关部门需要调查该地区周围的自然保护区中的湿地生物和动物整体分布情况,包括总体数量、栖息环境等方面的信息,建立良好的生态环境。针对鸟类、水禽生活地区,尽量减轻人为干扰现象,充分保障湿地生物生活条件。此外,还需要在鸟类的栖息地修建更多的围墙,为生物提供安全的休息场所。为了能够加强栖息地的保护,还可以通过退耕还林等措施来进行人工修复。
2.4 土壤碳库的保护
在湿地的治理过程中,应重视生态平衡、环境保护2个方面的工作。对生态环境的维护,其关键在于维护生态环境中的碳储量。我国的湿地面积较大,且种类繁多,在对其进行治理时要注意的问题也较多。目前我国大部分的湿地均被过度利用,其中含有的有机碳浓度很小,有可能对土壤碳储量产生一定的影响。因此,相关部门在进行非生物环境保护的同时,也应注重对土地有机碳的保存,以提高其固碳功能[4]。
此外,加强环境保护也是保护湿地生态的重要举措。相关部门应积极宣传湿地生态恢复技术的相关政策和措施,建立政府、群众及第三方的多主体参与式保护组织。为强化湿地的生态恢复能力,还需组建相应的环保保护队伍,为实践保护提供人才基础。
3 湿地生态修复的技术
湿地生态恢复技术是一系列方法和措施,旨在修复、保护和改善受损湿地的生态系统。湿地生态恢复的目标是恢复湿地的自然功能和生物多样性,提高水质、保护栖息地,促进人类与自然环境的可持续发展。
湿地生态恢复技术主要是通过选择适应性强的湿地植物品种,合理布局和密度安排,促进湿地植被的生长和繁衍,从而稳定湿地环境,提供栖息地和食物来源。针对不同类型的湿地,相关部门应采取控制水位、修复湿地土壤、恢复水流等措施,重建适宜的湿地生境条件,为湿地生物提供适宜的生活环境。同时,通过引入适宜的湿地动植物物种,恢复或增加湿地的生物多样性。此外,可通过引种、放流、人工繁育等,加强湿地生物群落的结构和功能。
因此,为了保护湿地生态系统,相关部门需要研究有效的生态恢复技术,鼓励保护者和利益相关方采取措施修复和保护湿地。
3.1 湿地植物的规划
湿地植物的规划应以模仿天然湿地植被为基本设计准则。天然湿地植物群落是以“水生植物—挺水植物—沉水植物”为主体组成,可有效防止单个生物入侵,达到对水环境的最大保护。在水生植物(如鸢尾、马唐、美人蕉等)的水陆交错区进行种植时,由于植物的过滤、截留、吸收等作用,使得雨水及渗漏的污染物质在到达水里前被植物的过滤、截留、吸收等过程所削弱。同时,由于根系具有较强的水分传导能力,因此植被在冬天时具有较强的隔热效果,可减缓对湿地系统的净化效果[5]。
芦苇、千屈菜、菖蒲等挺水植物在恢复水中发挥着重要的生态功能,其功能是利用根系吸附重金属及养分,发挥生态恢复的先锋功能,并能通过其自身的化学效应促进藻细胞的生长,实现对水环境的净化。
在人工湿地中,由于主导种的快速增长,会导致其他植物的生长受阻,影响生态系统的生物多样性。在冬天,由于下沉水域温度降低,水草残体腐败,难以降解成养分,沉积物中含有丰富的养分,造成二次污染。为了减少养分向水体的回流,种植户应在其生长季节对其进行适当的疏伐,并在其衰退期间对其进行采收和回收。水生植物秸秆作为一种优良的生物能源,经过加工后,可用于生产饲料、废弃物和纺织材料等。
3.2 湿地环境的恢复
在湿地的生态修复中,相关部门要注意对栖息地修复的科学运用,修复湿地地基,并通过工程手段来维持地基稳定性,增加湿地的面积,同时也要改造湿地的地形和地貌。在对湿地地基进行修复的同时,要充分利用湿地及上游的土壤侵蚀防治技术。
在对湿地的水文状况进行修复的过程中,重点是改善湿地的水文情况,提高水环境质量。在水文环境修复过程中,可以采取提升水面、建坝或建渠等措施修复湿地的水文状况。此外,可通过废水、富营养化治理等措施提高湿地的水环境品质,强化流域的生态建设,保证湿地的水源地的水质,并构建一套系统的湿地植被筛选和净化潜能评估系统。
3.3 湿地生物修复技术
目前,利用生态工程方法对湿地进行修复和保护已取得较大进展。人造湿地是一种模仿天然湿地的作用与过程而形成的人造生态体系,是对天然湿地进行有效的代替或补充。例如,利用人造湿地净化水质、控制洪水,改善人类生存环境等。建立与恢复的主要内容有建立与规划、水文调节、植被选择与经营等。通过对其进行适当的管理,能够为其提供多重的湿地服务以推动其修复进程。
湿地植物具有稳定土壤、改善水质等功能。因此,如何进行湿地植物的修复和治理是实现地区生态环境保护的关键。湿地植物的修复和经营主要有种子播种、植物种植和移植以及杂草的清除和抑制。研究结果表明,提高植物物种的种类和数量可以提高湿地的生态功能[6]。
此外,利用生物工程方法提高人工湿地的净水性能是解决水体污染问题的有效途径。该工艺能实现对营养物质、重金属及有机污染物的高效脱除,从而增强湿地的水质稳定与可持续发展。在此基础上,进一步利用现代生物学手段,如利用杂交、遗传改良等,可以培育出更多濒临灭绝的野生动物。同时,开展动物和植物的遗传变异研究,有助于达到重建湿地,增强物种多样性的目的。
3.4 湿地生态系统结构及功能的恢复
湿地生态环境的保育工作包含整体设计、生态建设及生态整合。在湿地的开发进程中,最重要的任务是有效修复湿地。相关部门应增加资金和技术的投入,使湿地修复工作能够更好地进行。同时,应用相关技术,促使该区域的生态构造与本地自然环境相适应。
在湿地的生态修复过程中,相关部门应注意关注其体系结构与功能,根据实践需求对其进行优化。在此基础上,针对不同的退化湿地,基于其多样性的功能,对其进行合理的修复和论证,并制定精准、适度的修复目的,开展仿真研究,确保其最大限度地利用其所具有的各种功能[7]。
此外,做好湿地公园的调研与生态恢复工作,主动进行湿地资源普查,并进行相关的记录。全面了解当地自然植被的组成、结构、分布、多样性、覆盖度、受损情况等,并提出了一些相应的治理对策。
3.5 完善生态补偿机制
统筹协调已有的财政转移支付、湿地生态补偿、草原补助、流域横向补偿和综合补偿等,积极推制补偿为主体的湿地生态保护补偿机制。动建立以财政纵向补偿、地区间横向补偿、市场机尽快建立健全相应的生态管理岗位职业化制度,野生动物伤害保险制度,社会资本参与的生态补偿体系。采取信托和债券等多种方式筹集资金和资金,引导民间资金投入国家公园。进一步拓展生态产品开发、农牧民生计发展和新型城乡社会治理等方面的投入。
评价不同类型的湿地修复与保育措施的效益,有助于政策制定者及各利益主体对其实施的影响。从物种丰富度、物种组成、对生态系统功能的修复能力等方面,探讨了不同修复措施下,湿地植物物种的数量、物种组成及功能的变化规律,并应用生物多样性指标和生物监控手段进行评价。在此基础上,综合评价不同修复措施下,不同植被类型对湿地功能的影响。通过上述评价指标与方法,全面评价湿地修复与保育措施的效果,为相关部门制定合理的管理措施,推动我国湿地资源的合理开发与利用[8]。
4 生态工程技术的局限性与改进方向
利用生态工程方法进行湿地修复和保护具有很多优点,但是也有一定的缺陷。一些生态工程方法所需的资金、人力和时间都非常庞大,因此其推广的可能性很小。部分生态工程技术在实践中仍处在起步阶段,相应的技术规范还不够完备,有待于深入研究与完善。由于湿地生态环境具有复杂性和动态性,其维持与管理难度极大,因此,对其进行长期投资与监控具有重要意义。
相关部门应从水资源调控、气候调节和生物多样性维持3个方面,探讨湿地修复对湿地生态系统的作用,从表层结构、物质循环和能量流动3个角度,开展湿地修复对策研究,进一步完善现有的生态工程方法,提升我国湿地的动态监测和评价水平,深化对湿地修复机理与服务的认识,从而更好地维护与修复我国湿地生态环境。
5 结束语
目前,维持湿地生态系统平衡迫在眉睫。为了更好地使我国的湿地生态保护制度真正发挥其应有的功能,各主管机关应该根据我国的具体状况,充分认识和剖析各种类型的湿地系统特征,适时修订和完善相应的保护法规,在需要的时候,也可以通过调研和参考其他省市的做法,使我国的湿地生态系统保护工作更加符合要求。相关部门应注意对生态系统进行保护,运用科学的方法,将被毁坏的湿地进行修复,从而实现对生态环境的保护。
参考文献
[1] 唐伟洲.湿地保护与湿地生态恢复技术[J].现代园艺,2022,
45(20):166-168.
[2] 张娟.浅谈湿地保护与湿地生态恢复技术[J].农业技术与装备,2021(7):96-97.
[3] 王瑶.洪湖湿地水生植被恢复技术要点[J].南方农业,2021,
15(14):207-208.
[4] 翟夏杰,崔丽娟,李伟,等.湿地生态单元定义及其在湿地恢复中的应用[J].生态学报,2022,42(19):7752-7759.
[5] 白甲林,刘军省,杨博宇.碳中和背景下湿地生态系统恢复重建及碳汇效益评价[J].化工矿产地质,2022,44(3):243-249.
[6] 赵鹏.生态工程技术在湿地保护恢复中的应用[J].林业勘查设计,2024,53(2):54-57.
[7] 王保忠,田毅.汉江湿地生态保护植被恢复方法探讨[J].现代农业科技,2020(16):165-166.
[8] 胡艳亭.湿地保护及湿地生态恢复技术探讨[J].农家参谋,2018(12):202.