湿地生态恢复方案

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湿地生态恢复方案范文第1篇

[关键词]：环巢湖；湿地景观；自然系统修复；

[引言]：对于巢湖湿地治理而言，整个保护开展过程是一个非常复杂的过程，同时需要长期性地坚持的一项任务。其位于安徽省境内，从属于上来分析属于天然调节水库。整个水域面积已经达到了780平方公里。在其区域内的湿地生态系统中，虽然呈现出独立存在的特征，但湿地区域内的自然生态体系与陆地生态体系同样存着物质交换。

1、环巢湖区域湿地景观自然系统存在的问题

1.1环巢湖区域受污染程度非常严重

对于环巢湖水源进行分析后发现，其主要水源来自长江以及裕溪河。对于湖区的补给形式主要是以季节换为主，整个其间环巢湖水位变化并不大，而且水流量也较小。这样的一种生态环境给其区域的营养物质提供了积累的空间，让其长其能够积累于整个湖体当中。由于整个湖体内的营养物质过剩，在上世纪八零年代，其湖体内的营养物质已经超出了其湖水本身的承载能力。导致整个湖体内出现了大量蓝藻，从而让其湿地受到了非常严重的破坏。由于生态环境的受污染程度越来越严重，其湖体水文环境也受到了影响。其湖泊生态系统表现出了不稳定性，导致环巢湖区域成为了国家水污染的重点治理对象。

1.2环湖湿地逐渐消失

我国在建国初期开展了围湖造田以及环湖堤防建设工作，在这样的一个发展形势下，环巢湖的整体湿地面积开始逐渐萎缩不足。甚至导致有一半以上的湿地被淹没在巢湖正常蓄水位以下。同时，在大力发展农业灌溉以及航运业形势下，环巢湖闸的枯水季水平被提升，导致部分环湖湿地一直都被淹没于湖体之中，其生态环境得不到晒滩，整个湖泊水动力呈现出了下降的现象。由于整个湖体水文环境的变化，湖泊环境的自净能力开始不断下降，让其整体湖泊容量呈现出了缩小的问题，尤其是环湖湿地消失成为了环巢湖区域的突出问题。

2、环巢湖区域湿地景观自然系统修复措施

2.1认真分析与利用湿地原生态景观环境

对于环巢湖区域内所存在的陆地及水域系统过渡区域内所存在的湿地景观，可以随着季节变化以及水位变化而在湿地生态系统与陆生生态系统之间进行转换。湿地景观自然系统修复过程中，应该不只是针对其滨水景观来进行分析，应该对其整个生态系统的变化来进行研究。所以，要从整个区域内生存的丰富动植物及周边地貌入手。充分利用好这些自然环境所提供的资源，修复过程中发挥出这些资源的作用。在开展实际修复工作时，不仅要保护好环巢湖湿地景观本身的物种及丰富的动植物资源，寻找到能够恢复已经开始退化湿地景观生态系统的办法。尽量使用其区域内自身的湿地物种，让其能够产生积极的促进作用来对整个生态环境进行修复。如果考虑来引进外来物种时，一定要结合本土湿地品种来进行分析，切记不可引进对本地湿地物种具有破坏性的资源，从而才能够有地对其区域内的原生态景观及环境进行有效保护。比如：以巢湖南岸庐江段为例，想要能够对其区域内的湿地资源开展有效保护，就需要通过不断地扩大当前的芦苇荡范围，从而让其生态环境中的水生植物的生存环境得到改善。同时也对周边生态环境形成了非常有效的保护。此外，在针对湿地景观地貌进行修复过程中，应该分析湿地景观本身的环境，要进行建设景观时，其景观环境需要与周边地域特征相符合，让其景观与原地貌形成有机整合，避免出现对原有湿地景观产生破坏的现象发生。在开展湿地景观生态文化修复过程中，要结合湿地景观原本所具有的文化内涵，通过提取湿地生态文化因子的方法，在修复过程中将其因子应用其中，不仅保护了原有生态文化，同时还能够丰富环巢湖湿地景观文化内涵

2.2制定科学化的湿地景观植物生态系统的修复方案

对于湿地景观区域中的植物种群的修复工作，会影响到其湿地区域内的水文条件。所以在进行环巢湖湿地影响修复过程中，应该通过模拟技术来对其区域内所生长的植物种群生长的水文条件进行模拟分析，从而才能够制定出科学化的湿地景观植物生态系统修复方案。因为，对于湿地自然系统而言，其生态体系是一个非常脆弱的体系，如果轻易地改变了其中的任何一项生态因素，势必会对整个生态系统产生影响。在实际开展修复过程中，必须要严格保护好原有湿地景观环境，然后才能够进行修复巢湖湿地景观。这样才可以让湿地景观生态修复得到充分地发挥。比如：对于环巢湖区域生态环境而言，其湖底泥资源非常丰富，可以通过种植一些耐水性较的植物来巩固湖体周围边的植物种群。这也是让其区域内形成防浪林带的一种非常有效的办法。在进行植物物种选择过程中，应该结合其景观实际需求，选择具有发达根系以及强适应力的陆生植物来进行种植，除了让其植物景观具有上述功能之外，还能够吸收湖底泥中多余的营养物质，促进整个自然生态系统的均衡发展。此外，为了避免风浪对环巢湖岸形成破坏，可以采用种植挺水植物或者构建湿地林台的方式来形成一定的生态护坡，促进环巢湖湿地生态环境能够得到有机修复。

2.3通过植物配置来提升水面观感

在开展水体修复过程中，需要借助自然生态系统拥有的潮汐现象，利用好环巢湖湿地大量的天然芦苇来构建一个过滤床。也可以通过在其水面上种植浮床式水生植物来构建一个自然生态修复体系。通过这种技术可以对湖体中的营养物质以及水体进行净化，整个修复模式是是通过湖体自身的自然系统来完善，充分体现出了湿地景观所具有的可持续。在对环巢湖湿地水体资源进行补充过程中，应该尽量利用好巢湖径流及“引江济巢”工程的水资源，为其区域内的湿地提供新鲜水资源的保障，让湿地成为陆生以及水生植物的良好栖息地。对于环巢湖湿地景观的建设而言，主要任务需要在相关试点河段配置沉水植物来进行布置，对于此类型植物配置可以选择刺苦草、眼子菜等植物，让此类型的沉水植物来形成一个天然的净水体系，还可以在其水面上配置部分菱角来提升其湖面的水面观感。

3、结束语

综上所述，湿地景观自然系统修复过程中，切记不可对其原有生态环境进行破坏，且所建设的景观也需要与其原有湿地景观形成融合。尽可能地减少人工干预的形式一类开展环巢湖区域湿地景观自然系统诉修复，最终实现人与自然的和谐共处。

[参考文献]：

湿地生态恢复方案范文第2篇

    漂浮湿地工程师采用水花生圈养技术,将捞取的水花生放入用钢筋把泡沫浮球串成的圆形框架中,再用渔网水下包裹水花生,将水花生浮床放置在河道挺水植物外侧,用铁锚加以固定。

    植物浮床技术与水花生围养技术不同,它主要采用毛竹和渔网形成漂浮载体,以大面积圈养水花生,加强水质净化。用毛竹做成长方形漂浮载体,捞取水花生,放入框架内,再用渔网水下包裹水花生。单体浮床连排后放入池塘,用铁锚加以固定。

    4.1.3疏通河道、破除与降低圩埂

    为确保河道水体流通,对河底长期淤积的沉积物采用生态疏浚法进行清理,清理出来的淤泥和淤沙等用于培筑控水土埂;对于原有的分散的小池塘,通过破除与降低圩埂,将其连成一片,移除的土用于构建滩地。

    4.1.4林地管理

    根据林地的现场地形勘察资料,开挖沟渠,改变地势不平的地貌,以方便浇灌和排水,避免发生旱灾和涝灾。开挖出的土用来修建林间小道,供林业管理和居民休闲娱乐。此外,将林地上的所有灌、藤、草等全部清除,并通过翻土、松土来改善林地土壤的理化性质,从而改善幼林成活生长的条件。

    4.2恢复工程

    4.2.1植物种植

    河道两侧缓坡修筑结束后,河岸带具备了水生和陆生植被恢复的基质条件,随后根据等高线在新建边坡和原有浅滩上种植各类植物。

    根据当地的实际情况,在岸坡上栽种湿地植物、乔灌木,进行岸边绿化,美化河岸景观。增加堤岸的稳定性,并可以降低流速、防止水土流失,增强抗洪、保护河堤能力。水线附近(新建土质缓坡上)、深水处适当引种植物,最终形成高低错落有致的植物群落,对河道斜坡进行有效护持的同时,增强水体的净化。

    在低位、中位、高位滩地种植适合植物,最终形成高低错落有致的植物群落,构建自然湿地系统,增强景观效果的同时,增强水体的净化。

    4.2.2水生动物放养

    根据生态平衡的原理,在沙河水库中适当放养食用不同浮游生物的鱼类,改善水体中的生态系统结构,完善水体中物质、能量和信息的流动与传递,平衡和调控水域生态系统。

    4.3保障措施:

    4.3.1加大湿地保护的宣传力度

湿地生态恢复方案范文第3篇

一、历史背景及现状

燕格柏乡位于围场县城西部，因清代境内设“永安湃色钦”围场而演变得名（永安湃满语是沙地的意思）。全乡总面积298平方公里（含国有林场）。全乡有耕地10640亩，有林地84399亩，林间草场19万亩，森林覆盖率达70%。全乡辖8个行政村，总人口6172人，民风淳朴，依山傍水，以田间种植、饲养牲畜、山野采摘、外出务工为主要经济收入来源。

1.林业经济发展不同程度破坏了生态环境。燕格柏乡森林覆盖率达70%，森林内有多种野生动物，如野猪、狍子、鹿、狐狸、狼、獾、山鸡等，境内山野菜资源主要有蕨菜、苦乐芽、金莲花、山杏、榛子、蘑菇、金针等。近年来，在发展林业经济时，乱砍滥伐现象严重，部分山体树木采伐过度，出现沙化地，尤其机械采伐工具的使用，人为破坏森林植被现象更加突出，这种掠夺性采伐使燕格柏乡森林覆盖率逐年下降。

2.林间草地过度使用导致环境进一步恶化。风吹草低现牛羊的场景不复存在，草场上随处可见羊群、牛群、马群成群结队。据调查，草地的过度使用，大部分草地水土流失、土地硬化、沙化，畜牧业的发展前景令人堪忧。另外，该乡域内矿泉较多，泉水冬暖夏凉，水质含丰富的维生素及矿物质，具有广阔的开发前景，但随着草地、湿地的破坏，小流域治理不到位，泉水周边环境的恶化和生活用水以及生产化工用品的使用，使得小流域内水质受到影响，矿泉水企业发展受到制约。

二、原因分析

近几年，燕格柏经济发展促进了人民生活水平的提高，各项事业的发展，但该乡出现的生态环境恶化、土地植被沙化，森林资源出现短缺等现象不得不引起乡镇政府、地区民众反思，主要原因有：

1.森林采伐缺乏规范，缺少监督机制和采伐后的再生恢复机制。主要表现在一是林业、乡镇政府等单位对树木采伐规范和责任落实不到位，部分采伐者为争一树利益，运用机械工具乱开山道，不惜破坏其它林木。二是树木采伐缺少监督机制，这种掠夺性采伐与无监督导致森林资源链条被破坏，动植物尤其动物受到灭绝性冲击。三是采伐后相关责任部门没有建立有效地再生恢复机制，被采伐的山体逐渐沙化，部分区域出现地质灾害。

2.林间草地管理失范，畜牧业发展失衡，缺少准入准出机制。由于当地政府对林间草地管理失范，当地民众为获得田间种植土地，开辟草地成田，导致草地内小流域治理难度增加，河道两岸植被破坏，水土流失严重，河道变窄，夏季常出现洪涝灾害。畜牧业发展与草地形成对立，现有草地已不能适应畜牧业发展，该乡林间草地区域逐渐变小，部分沙化，矿泉水资源受到污染，生态环境被破坏。

3.自然资源过度采集，特色产业面临困境，一村一品的经济发展举步维艰。为扩大野生产品开发，形成规模，增强经济效益，该乡特色野生植物如苦乐芽、蕨菜等被掘根式采摘，迁移到大棚区培植。由于野生植物对生态环境的依赖较高和栽培技术等因素影响，导致森林内野生植物物种减少，大棚区植物也逐年减少，产业可持续发展后劲不足。近几年，燕格柏乡的生态环境受到>中击，物种、植被、矿泉、森林、草地等特色资源已成为经济发展的困境。

三、建议和对策

1.提高科学发展的思想认识，加大对外宣传，严厉打击非法采伐、偷猎、草地施耕行为，控制林间矿泉水污染源。乡镇政府要切实转变思想，加快经济发展要兼顾生态环境保护，立足乡镇独特自然条件和气候特点，认真研究入乡企业要有益于乡镇经济社会可持续健康发展。加大所辖村的村民宣传引导，制定森林、草地、矿泉水保护规范，建立全民监督、全民参与机制，维护全乡生态环境向好发展，人与自然和谐发展。

湿地生态恢复方案范文第4篇

【关键词】青年湖；富营养化；生态修复

辽宁省政府对辽宁友谊宾馆青年湖水质改善工程非常重视，同时我国在污染湖泊的治理方面，工艺技术相对成熟，可确保湖水水质得到有效改善。为了更好地迎接2013年12届全运会在辽宁召开，辽宁省政府与沈阳市政府加快了对市区环境的整治，为城市污染湖泊治理工程建设提供了资金保障。

1.工程概况

青年湖历史上隶属于北陵公园，1971年，为了改善接待环境，确保政务接待的安全，省政府决定将北陵公园西侧12万平方米的青年湖区划入友谊宾馆范围。1985年，省政府投资对青年湖进行了清淤改造；2002年，省政府对青年湖及周边环境进行了综合改造，按照与北陵公园建筑风格相协调的原则，修建了仿古围墙，沿湖甬道。同时为了防渗在青年湖底铺了一层无纺布。

辽宁友谊宾馆青年湖平均水深5m，青年湖湖水来自其临近的北运河河水。每年补水50万m3。由于北运河河床高于青年湖湖面，故青年湖只能从北运河引水，无法向北运河排水，使整个青年湖形成死水。

2.水环境问题分析

在对友谊宾馆青年湖基本情况进行了解之后，辽宁省环境科学院对辽宁省友谊宾馆青年湖进行多次采样调研。

首先，辽宁友谊宾馆青年湖大部分点位总磷为0.5-1mg/L之间，个别点位总磷达到2mg/L。大部分点位总氮为2.3-3.5mg/L之间，个别点位总氮达到4.5mg/L。

其次，从监测结果来看，青年湖大湖水质COD指标介于《地表水环境质量标准》III类水质和IV类水质之间。总氮和总磷指标属于劣V类水质。

第三，青年湖属于城市深水湖泊，监测结果表明，不同深度水温差异显著。但总氮、总磷等指标无显著差异，说明不同水层之间存在垂直水体交换。水质改善工程需处理的水量为全部湖水，总水量为48.25万m3。

第四，青年湖水质透明度下降主要是由于湖水中磷、氮含量过高，导致湖水富营养化。从而使湖中藻类大量繁殖，湖水颜色变绿、变深，透明度下降。

3.工艺方案比选及可行性分析

3.1处理水量及设计规模确定

辽宁友谊宾馆青年湖水面面积约10万m2，分为小湖和大湖两部分。其中小湖5000m2，平均水深1.5m。大湖面积9.5万m2，平均水深5m。本工程项目处理总水量48.25万t。

3.2场址选择

由于考虑到友谊宾馆青年湖周边可用地比较紧张的情况，按照水质净化与景观建设相结合，尽量减少工程痕迹，以生态修复为核心的原则，采取原位生态修复，在湖面建造人工浮岛，在小岛、小湖和大湖西南角各安装一套循环过滤系统，并做相应隐藏处理，同时为了增加氮的去除效果，可串联一个沸石过滤装置，在水下安装静音水下风机。

3.3工艺方案比选

根据辽宁友谊宾馆青年湖水质现状及处理目标，共提出4套方案进行比选。一是通过建设净化设施对来水进行净化处理，二是采用抽取地下水补水，三是采用投加药剂的方案，四是采用水质生态修复系统工程。

3.3.1北运河河水净化后补给青年湖方案

源头治理是一切污染治理的根本方法[1]。友谊宾馆青年湖水质较差的原因主要是由于进水氮、磷含量过高。为了从根本上解决这一问题，提出抽取地下水对青年湖补水和北运河河水净化后对青年湖补水两套方案。

目前辽宁友谊宾馆青年湖每年从北运河进水3次，第一次进水30万m3，第二次、第三次进水，每次进水10万m3。一般进水在5天内完成，每天进水6万m3。由于友谊宾馆场地条件限制，选用相对占地较小的石英砂滤池或者生物活性碳滤池。滤池滤料厚度为2m。滤速可以达到10m/d，处理6万m3/d的水量，需要滤池有效面积6000m2。加上构筑物墙体、设备间、管道等占地，总占地面积达到近1万m2。从卫星照片上观察适于建设进水过滤系统的青年湖东南角除去保护隐私的围挡等，可用地总面积不足3000m2，不能满足需要。

目前的进水方式是第一次进水在5月1日前完成，进水30万m3。这主要是因为：一、经过一年的蒸发，升华，青年湖景观用水严重缺乏，急需补水。二、5月1日前后，大伙房水库放水用于北运河沿线水田“泡地”，此时水质较好。如果采用全年进水，北运河水质较差时单靠滤池达不到处理目标。三、5月1日过后各种政务接待陆续开始，必须保证青年湖景观的完整性，短时间，高水力负荷进水。所以将进水时间调整为每年5月至9月均匀进水以降低日进水负荷是不可行的。

由于友谊宾馆可用于建设项目的场地有限和短时间、高水力负荷进水的特殊要求。采用北运河河水净化后补给青年湖方案是不可行的。

3.3.2抽取地下水补水方案

友谊宾馆绿化用水每天用水700m3。同时考虑到湖水蒸发等因素，每年补水50万m3。由于湖水较深，冬季深层湖水并不结冰，补水为全年补水，平均每天补水1370 m3，每小时流量57 m3。采用上海蓝升泵业200QJ50-78/6 19.5KW，流量60m3，扬程78m。单价 6048元。运行费用主要是水泵电费和自备井水费。合计年运行费用109.67万元。

从上述分析可以看出采用抽取地下水补水方案，投资成本和运行费用都比较低。但此方案在进行投资估算中假设了2个前提：1、不用经过地质勘查，可以确定抽取70m深地下水时青年湖水位不下降。2、根据辽宁省及沈阳市相关法规，抽取地下水补充景观用水是允许的。

通过进一步的调查研究，我们发现友谊宾馆青年湖最深处水深达12m，湖水已经与浅层地下水相连接，很有可能抽取70m深地下水时会形成小循环，无法通过抽取地下水补充青年湖水。另外在《辽宁省禁止提取地下水规定》中提出，自2011年4月1日起施行，全省各地禁止提取地下水。

因此，抽取地下水补给青年湖景观用水，不仅在技术可行性方面存在问题，在政策法规方面是坚决禁止的。

3.3.3投加药剂方案

投加药剂是治理重污染水体常用的方法。重污染水体由于厌氧反应产生氨、硫化氢等臭味气体时，通过投加各种氧化剂可以快速缓解和降低臭气浓度，取得较好的效果[2]。常用作杀藻剂的化学药品有硫酸铜和西玛三嗪。采用药物，数天内对杀藻会起到效果，但长期使用会造成湖泊退化。

使用化学药剂除藻，需要向水中引入新的化学成分，这些化学成本不仅对藻类有抑制性，对其他生物也存在毒性。如治理微囊藻水华的方法，多用硫酸铜等药物清杀，但在生产实践中发现有时候并不理想，往往在清杀之后，微囊藻水华照样大量出现[3]。此外，现阶段的清杀药物对藻类并无选择性，在杀死微囊藻水华的同时，也杀死了其他藻类，污染了水体。

辽宁友谊宾馆青年湖湖底铺设防渗膜，如果采用一般的氧化剂或絮凝剂投加方案，将对整个青年湖的生态链造成极大不良影响。所以本次药剂投加方案选用了一种韩国GCM水处理剂，该水处理剂选用天然无机材料作为原料，通过酸化、煅烧、粉磨等多道工序制作而成，处理效果较好。GCM天然复合无机水处理剂价格是64.9元/kg，GCM是1kg大约能处理40吨的水，所有总水量是95万吨，所以大约需要是23.75吨。一次投加药剂的药剂投资为154.14万元。一次投加药剂后可维持较好水质时间为1个月。

由上述分析可以看出，虽然GCM天然复合无机水处理剂生态安全，处理效果好。但由于青年湖水量太大，GCM药剂价格相对较高，导致单次加药造价过高，缺乏一定的实用性。

3.3.4生态修复方案

生态修复方案是当前广泛应用于城市湖泊治理的一种综合性水质修复方案集成[4]。北京的陶然亭公园内的景观湖，深圳荔枝湖等众多景观水体均采用生态修复方案。

近年北京陶然亭公园补水水源变为再生水，园区水域水质不断恶化，水华频繁发生。因此，急需通过水质改善工程提高水体水质，抑制水华发生，提升水体景观价值。由于水体及水源的营养元素指标超标严重，采取综合的减污措施加以去除；而水体静止也是造成水华的主要原因，应增加水体的流动性。综合考虑陶然亭湖水的实际情况，选择循环过滤、软性生物膜载体和水生植物等措施去除水体污染物质；通过循环过滤及推流曝气等措施增加水体的流动性。

深圳荔枝湖湖面总面积10.91万m2，蓄水量为10万m3，平均水深1m。荔枝湖污染严重，水质达不到地表娱乐景观水质标准要求，水体感官差，透明度低，湖水呈暗绿色，局部出现黑臭现象。采用水力自动化曝气过滤、人工湿地净化、臭氧灭藻湖水大循环的处理工艺。

辽宁友谊宾馆青年湖与上述案例最大的区别是湖水深。上述案例的平均水深在1m-1.5m，而青年湖平均水深5m，最深处达到12m。这就使整个工程处理水量远远大于上述工程。所以辽宁友谊宾馆青年湖水质改善项目采用了人工浮岛、循环过滤系统，水下风机曝气以及生物操纵等工艺在内的综合性生态修复方案。

生态修复方案安全、可靠运行成本和费用低。而且在改善水质的同时创造出与辽宁友谊宾馆相协调的优美生态环境。

4.结论

针对友谊宾馆青年湖水体富营养化和无清洁补水的现状，重点对青年湖内水质进行综合治理，采用生态修复的方法，确保湖水水质在的改善提高后保持长期稳定效果。

参考文献：

[1]周怀东，彭文启.水污染与水环境修复[M].北京：化学工业出版社，2005：249-260.

[2]刘正文.湖泊生态系统恢复与水质改善[J].中国水利，2006，（17）：31-33.

湿地生态恢复方案范文第5篇

Abstract: Due to the urbanization impact and human disturbance, the water quality of Fengtang estuary in Shenzhen was seriously polluted, and part of the mangrove ecosystem was badly degraded. To restore the ecological balance in Fengtang estuary, the municipal government of Futian district, Shenzhen city started the ecological restoration project of mangrove in Fengtang estuary, Futian district of Shenzhen city. Take the ecological restoration on the transitional zone between inter-tidal wetland and inland as the theme, this project built a vegetation series of mangrove -water system (including water vegetation) C true mangrove - mangrove associates Cterraneous plants/vegetation Csegregated vegetation zone, by constructing the monitoring system on the work and water power, controlling system on water pollution, ecological restoration and landscape engineering. Furthermore, the status in quo of water quality and mangrove ecosystem before the project, the project theme and principles, the integrative vegetation pattern, the engineering technique of this project, and the landscape effect and ecological environment status after the project were also stated. The design theory and engineering technique of this project will provide important reference or implications for other similar projects in the future.

关键词:水污染控制;生态修复;红树林;凤塘河口

Key words: water pollution control;ecological restoration;mangrove;Fengtang estuary

中图分类号:X5 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)14-0055-03

0引言

随着经济的飞速发展,沿海城市人口急剧集中,城市化进程加速,环境压力增加,城市河口严重退化。各沿海岸城市均面临着河口区的生态恢复、水环境治理及合理利用和保护滨海湿地的问题[1,2]。当前国内外对城市河口的研究主要集中在生物与环境调查、城市河口湿地生物多样性结构与功能、河口湿地的生态系统服务功能、河口水动力与水环境、河口工程地质研究、营养物及其富营养化、营养污染造成的生态破坏机制及控制、城市河口的外来种入侵等[1,3-7]。

深圳湾位于深圳与香港间,城市化程度非常高,经济异常活跃,在繁华的城市区间内分布有香港米埔的自然保护区及深圳福田国家级红树林自然保护区。其中福田红树林自然保护区位于深圳湾的东北部(113°45′E、22°32′N),曲线长约9km,宽约0.7km,凤塘河穿越其中心部位。凤塘河发源于深圳市安托山以东、梅林水库以西、北环大道以北的高丘山地地区,南至深圳市红树林自然保护区排入深圳湾,目前水质为劣五类。

凤塘河口目前的主要生态问题是:水质受到污染,鸟类及滩涂底栖生物的物种和数量减少,病虫害频发,外来物种入侵使红树林受到威胁。为了使凤塘河明渠段和河口恢复生态平衡,深圳市福田区启动了“福田凤塘河口红树林修复示范工程”。该工程总面积约120 ha(范围见图1),总投资约2亿元。工程拟通过截污及治污使河口水质得到改善,以保护区总体规划为基础,对河口湿地进行生态修复,建立完整的湿地生物群落,最终实现区域内的生态可持续性。本文报道该工程的工程设计、工程前后的生态环境状况,为今后的同类工程提供参考。

1工程前环境评价

1.1 凤塘河河流水量及水质凤塘河流域未截污前污水总量为1397.5L/s,目前截污管道已全线竣工投产,根据调查截污率可达90%以上。2005年底截污完工后,深圳水务集团在凤塘河暗渠出口断面进行了凤塘河河水流量的测量,测得平均流量为0.53m3/s。

凤塘河截污之前,2004年水质主要指标如表1,接近生活污水水质。截污后水质有所改善,但由于新增的排污口及面源污染,水质仍为劣V类。

1.2 深圳湾红树林生态系统现状

1.2.1生物种种现状工程范围内的红树林自然保护区内动植物种类极为丰富。植物共有51科127属140种,鸟类194种,鱼类11种,藻类有6门7纲35属117种,大型底栖动物86种,其中软体动物37种[8]。

保护区内的敏感植物主要是福田红树林原生的真红树植物有4科5属5种,即木榄(Bruguiera gymnorrhiza)、秋茄(Kandelia candel)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、老鼠{(Acanthus ilicifolius)、白骨壤(Avicennia marina)。另外,还有半红树植物5科6属6种,即卤蕨(Acrostichum aureum)、黄槿(Hibiscus tiliaceus)、杨叶肖槿(Thespesia populrea)、海漆(Excoecaria agallocha)、假茉莉(Clerodendrum inerme)、银叶树(Heritiera littoralis)[8]。此外,保护区从海南引种了真红树植物2科3属7种、半红树植4种,保护区内陆域林地植物有41科98种。

福田红树林湿地鸟类有194种之多,其中还有许多被国际、国内列为珍稀濒危的鸟类,其中一类的为白鹳(Ciconia ciconia)和白肩雕(Aquila heliaca),二类有黑脸琵鹭(Platalea minor等14种,其别要关注的是极度濒危鸟类黑脸琵鹭,黑脸琵鹭主要以沿岸浅水地带的鱼虾为食,以红树林为栖息地[9]。

福田保护区有大型底栖动物7门9纲47科66属86种。保护区内软体动物共记录有37种,占总种数的43%,隶属于2纲22科27属。其中,腹足类21种,双壳类16种。林区内常见的软体动物有14种,分属9科10属。保护区共发现鱼类11种[8]。

1.2.2 红树林群落与生态系统现状深圳湾的福田保护区的红树林基本成带状分布,群落外貌简单,呈黄绿色,为灌木或小乔木林,林冠较整齐,一般高4m,最高地段可达6m,有的地方群落可分为2层,覆盖度达90%以上(或更大)。群落的种类组成中,白骨壤、秋茄和桐花树三者共同占绝对优势,构成了最典型的植物群落,后来引种的无瓣海桑和海桑也形成了一部分林带。该地主要群落有:白骨壤+秋茄+桐花树群落(Avicennia marina+Kandelia candel+Aegiceras corniculatum community)、秋茄+桐花树+老鼠{群落(Kandelia candel+Aegiceras corniculatum+Acanthus ilicifolius community)、桐花树群落(Aegiceras corniculatum community)、无瓣海桑+海桑群落(Sonneratia apetala+S. caseolaris community)。深圳湾红树林最适宜生长的盐度范围为15‰~25‰,超过30‰的盐度红树植物将很难生存。

2工程设计

2.1 设计理念以模拟自然状态的污水处理工艺、生态修复技术及河口水动力学研究为基础,拟采用截污治污、生态补水、红树林及其他湿地植物修复种植等措施,在河口地区以“海陆交错带的生态修复”为主题,在海滩到陆地的空间上构建红树林―水体(含水生植被)及红树植物―半红树植物―陆生植物/植被―隔离植被带大格局,最终目的是建立一个富有科学内涵的生态示范基地;通过适应性生态系统修复与生态管理理念的实施使凤塘河河口呈现“虽自人工,宛若天开”的自然面貌。

2.2 工程主要内容凤塘河河口生态恢复工程主要包括如下三个内容:

2.2.1 水污染控制系统:通过污水截排系统,对排入保护区内的所有污染源进行截留并输送至水处理设施。污水处理模拟了自然净化的过程,核心部分采用以蚝壳为填料的生态生化处理工艺,尾水通过人工植物塘的最终净化,进入天然红树林湿地及河道,从根本上改善和保护水体生态环境。

2.2.2 水力控导系统:在河道、基围间设置过水涵及闸门,通过物理模型试验确定其位置、功能及操作方案。河道闸门兼有污水处理系统取水及冲刷河道的功能。基围间设置闸门,通过日常管理操作,可控制各基围水位,以适应不同的生境及保护区内鸟类生活需要。

2.2.3 生态修复:将河道两侧石质堤防断面进行生态改造,使河流恢复自然生态。将陆生的灌草群落进行生态恢复。重点恢复区域内的红树林。

2.3 关于植被恢复工程充分尊重自然保护区核心区、缓冲区和实验区的大格局,本着自然优先、整体优化、多样性及生态整体性等原则,分析河口的湿地环境与资源特点、生态过程及人类干扰效应,分清优势与劣势,进而划分景观生态功能区进行恢复重建。包括选址与整地、选用植物、定植/回归技术(种子植物的播种法、营养体移植法、草坡移植法、抚育与管理(水、杂草、敷草、施肥、pH调节、监测及评价等。

植被分区:水生植物、红树林、半红树、陆生植物、隔离带。前三个区的植物主要是盐生植物,包括海滨常绿阔叶林、红树林、盐生灌丛、沉水盐生植被等,除红树林外,主要种植藜科(Chenopodiaceae)、禾本科(Bambusoideae)、菊科(Compositae)、豆科(legumae)等的植物。

水生植物区:沉水植物、浮水植物(睡莲Nymphaea sp、挺水植物(芦苇Phragmites australis、灯心草Juncus effusus、川蔓草Ruppia rostellata)等;

红树林区(包括半红树及伴生植物):卤蕨(Acrostichum aureum)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza)、秋茄(Kandelia candel)、红海榄(Rhizophora stylosa)、老鼠{(Acanthus ilicifolius)、小花老鼠{(Acanthus ebracteatus)、榄李(Lumnitzera racemosa)、海漆(Excoccaria agallocha)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、水椰(Nypa fruticans)、白骨壤(Avicennia marina)、海芒果(Cerbera manghas)、阔苞菊(Pluchea indica)、水芫花(Pemphis acidula)、黄槿(Hibiscus tiliaceus)、杨叶肖槿(Thespesia populnea)、苦槛蓝(Myoporum bontioides)、假茉莉(Clerodendrum inerme)、海漆(Excoecaria agallocha Linn.)、水黄皮(Pongamia pinnata)、鱼藤(Derris trifoliata)、角果木(Ceriops tagal)等。

红树林的生态系列从外滩到内岸依次种植:白骨壤桐花树秋茄榄李角果木海漆卤蕨老鼠勒假茉莉黄槿。前三个种是构成红树林群落的基本建群种。

陆生植物:乔木类有水翁(Cleistocalyx operculatus)、海南蒲桃(Syzygium cumini)、橡胶榕(Ficus elastica)、细叶榕(Ficus microcarpa)、芒果(Mangifera indica)、扁桃(Mangifera persiciformis)、刺桐(Erythrina variegata)、印度紫檀(Pterocarpus indicus)、海南红豆(Ormosia pinnata)、鸡蛋花(Plumeria rubra)、黄槐(Cassia suffrutiosa)、大叶紫薇(Lagerstroemia speciosa)、水石榕(Elaeocarpus hainanensis)、南洋楹(Albizia falcata)等。灌木及地被植物有:海桐(Pittosporum tobira)、夹竹桃(Nerium indicum)、黄金榕(Ficus microcarpus 'Golden Leaf')、 变叶木(Codiaeum variegatum)、小驳骨(Gendarussa vulgaris)、大红花(Hibiscus rosa-sinensis)、花叶鹅掌藤(Schefflera odorata 'Variegata')、软枝黄蝉(Allamanda cathartica)、大叶油草(Axonopus compressus)等。

2.4 红树林生态系统的生态恢复技术红树林的恢复与陆地森林生态系统的恢复不同,主要包括红树植物引种驯化与造林技术等。

红树植物引种驯化成功与否与其生理生态特性密切相关,而一种植物的生理生态特征又与其原产地的生态因子密切相关。红树植物生长的主导生态因子是气温、盐度、土壤、地貌及潮汐动力等[8]。影响苗木成活的因素有:立地条件(考虑温度、潮位、底质、潮水流速、盐度)、垃圾危害、藤壶危害、藻类危害、入侵种(如微甘菊Mikania micrantha等)危害、,螃蟹及鼠类危害、病虫害及人为破坏等[10]。

造林技术主要强调“适地适树”,还要考虑:宜林滩涂地的营造是造林成败的关键;高密度种植有利于提高成活率;后期抚育及管理要加强;林地外侧加网减少干扰与垃圾危害;太大苗移植成活率低;造林方式因种而异;造林时间宜早不宜迟[11]。

3工程效果

该工程于2008年6月动工,至2009年7月生态修复部分已基本完工。由于设计污水收集及处理系统未完工,河口水质改善的目的尚未达到,但在河口湿地的生态修复方面,已经初步建立了一个植物、动物、微生物以及无机环境和谐发展的湿地生态系统,具有较好的生态效果(图2)。

考虑到海洋水动力条件对红树林生态系统的影响[12],工程中利用各种闸及管渠引入了潮汐,使基围内潮汐处于红树林生境正常波动范围,为种植的红树林提供了正常的水生境。

在设计时,根据深圳湾红树林的时空分布格局及自然演替,确定了白骨壤和桐花树是优势先锋树种并种于裸滩上,而秋茄则种于中潮位的潮滩,木榄种于中潮位和回归位的潮滩,而海漆种于回归潮滩,并在海岸植了假茉莉和黄槿等。目前这些植物均已成活且长势较好,预计可以自然演替,这为红树林实现可持续发展打下了较好基础。

红树林建设是深圳生态环境建设的重要组成部分,也是生态公益林体系建设的具体实施内容之一,以凤塘河口为示范点,在对全市红树林生态系统进行合理管理和恢复后,预期可以产生较好的生态效益、社会效益和经济效益。据测算,覆盖度大于40%、宽度100m左右、高度2.5-4.0m的红树林消浪系数能达到80%,根据凤塘河口的红树林生态系统合理管理与恢复措施示范经验,将使深圳市的红树林具有显著的防风消浪,固堤护岸作用(王伯荪等,2002)。研究表明,红树林每年每公顷可从林地和海水中分别吸收氮、磷93.9和55.3kg,项目完成后,每年可吸收氮、磷1884和1110t,吸收了大量的藻类需要的氮、磷离子,从而有净化污染,大大降低甚至避免赤潮的发生,避免沿海水产养殖遭受损失。此外,红树林的底层水流缓慢,是各种鱼虾蟹和贝类的优良活动场所,也是各种水禽和候鸟的重要觅食、栖息和繁殖场所。工程建成开放后可以为社会提供悠闲娱乐的场所。

参考文献:

[1]林鹏.中国红树林生态系[M]. 北京: 科学出版社,1997.

[2]黄长志,任海.沿岸边生态系统恢复决策中的人文观问题[J].生态科学, 2007,26,(2):170-175.

[3]Berger J J.Ecological restoration in the San Francisco Bay Area[M]. Berkeley: Restoring the Earth,1990.

[4]Bramley M. Future issues in environmental protection: A European perspective[J].Water and Environmental Management Journal,1997,11(2):79-86.

[5] Howarth R, Anderson D, Cloern D, et al.Nutrient Pollution of Coastal Rivers, Bays, and Seas[J]. Issues in Ecology,2000,7: 1-15.

[6] Zedler J B. Handbook for restoring tidal wetlands[M]. London: CRC Press,2000.

[7]任海, 李萍, 彭少麟,等.海岛与海岸带生态系统恢复与生态系统管理[M].北京:科学出版社,2004.

[8]王伯荪,廖宝文,王勇军,等.深圳湾红树林生态系统及其可持续发展[M]. 北京:科学出版社,2002.

[9]陈桂珠,王勇军,黄乔兰,等.深圳福田红树林区鸟自然保护区生物多样性及其保护研究[J]. 生物多样性,1997,5:104-111.

[10]廖宝文.海南东寨港红树林湿地生态系统研究[M].北京:中国海洋大学出版社,2009.