【摘要】山西昌源河國家濕地公園是山西省濕地資源的重要組成部分,文章針對濕地公園目前在生態(tài)環(huán)境方面存在主要問題,提出合理的治理方案,通過治理,改善濕地公園生態(tài)環(huán)境,修復(fù)濕地生態(tài)系統(tǒng),提高濕地環(huán)境承載力。
【關(guān)鍵詞】濕地公園;生態(tài);修復(fù);治理;方案
1、昌源河國家濕地公園自然概況
山西昌源河國家濕地公園是以昌源河河流濕地為紐帶,連接子洪水庫、九溝等庫塘、沼澤構(gòu)成的復(fù)合濕地生態(tài)系統(tǒng),位于國家歷史文化名城山西省祁縣中部。地理坐標(biāo)為:北緯37°10′00.68″-37°23′58.25″,東經(jīng)112°21′27.65″-112°31′06.30″。公園總面積948.38hm2,包含了河流濕地、沼澤濕地、人工庫塘濕地三大濕地類型7個(gè)濕地型。
2、存在問題
該濕地公園最主要的一個(gè)問題就是河道生態(tài)環(huán)境遭受破壞,且嚴(yán)重缺乏濕地植被。主要表現(xiàn)在子洪水庫全部為水面覆蓋,庫岸有少量灌木林地及暫難地,沒有森林植被;子洪水庫至九溝景區(qū)段,有部分森林沼澤,組成森林沼澤的樹種主要是柳樹及楊樹;九溝景區(qū)至公園開始段,河道內(nèi)無植被(全是沙地),堤岸護(hù)坡有少量的天然生長的雜草植被,且草本蓋度不及30%,由于受挖沙等因素的影響,這部分植被破壞嚴(yán)重;河流堤岸上無健全的防護(hù)林帶,過去雖進(jìn)行過植樹造林,但由于受立地條件的限制,加上造林投資不足,致使現(xiàn)有防護(hù)林帶殘卻不全,生長不良,防護(hù)效益低下。
由于河道人為破壞,加上缺乏濕地植被,導(dǎo)致區(qū)域生態(tài)景觀質(zhì)量較差,且水土流失來重。
3 、治理方案
3.1 總體方案
生態(tài)恢復(fù)工程集中在昌源河國家濕地公園的濕地恢復(fù)區(qū)進(jìn)行。鑒于昌源河流域的地理、地質(zhì)、水文等基本情況。為從根本上恢復(fù)業(yè)已破壞的河流濕地生態(tài)系統(tǒng),結(jié)合昌源河國家濕地公園的恢復(fù)重建區(qū)的現(xiàn)狀,確定采取“護(hù)堤、固沙、增綠、維濕”的治理策略。所謂“護(hù)堤”是指采取工程措施和綠化措施穩(wěn)固河堤,避免塌陷和被沖蝕;“固沙”則是治理河床裸露的沙地,減少雨季因洪水被沖,造成泥沙流失,或避免旱季成為新的風(fēng)沙源;“增綠”即采用植樹種草的措施,盡快使河道、河岸綠起來;“維濕”即維護(hù)濕地生態(tài)系統(tǒng)朝著良性演替,逐步體現(xiàn)濕地生態(tài)特性和發(fā)揮濕地的生態(tài)功能。
首先對河道水系進(jìn)行疏通,在疏通的基礎(chǔ)上,為防止河床沙化加劇、水土流失加重,以水生、沙生的植物對河床進(jìn)行植物覆蓋,通過植物的根系,在河床表面形成植物根系固結(jié)層,以控制水土流失,降低沙壤對地表水的滲漏。
其次,對河道堤岸的基礎(chǔ)通過工程措施進(jìn)行加固,并在加固層上噴播草皮,在加固層形成草皮覆蓋,阻止水流對堤岸基礎(chǔ)的沖蝕;
第三,在對河床、堤岸基礎(chǔ)進(jìn)行治理的基礎(chǔ)上,在堤岸護(hù)坡及堤岸兩側(cè)栽植灌木、喬木,形成生物護(hù)坡及堤岸防護(hù)林帶。
第四,在對整個(gè)昌源河河道及河岸兩側(cè)形成全方位的植被覆蓋后,對濕地公園涉及到的范圍內(nèi)及周邊增加森林覆蓋率。
通過以上四項(xiàng)措施,使山西昌源河國家濕地公園的植被得到徹底恢復(fù),沙化現(xiàn)象、水土流失現(xiàn)象等得到最大程度的控制。
3.2 分項(xiàng)治理方案
(1)河床治理
①河道水系疏通
對子洪水庫以下至劉家堡段河道內(nèi)河床遺留的采石挖沙地進(jìn)行平整,對河道內(nèi)影響汛期泄洪的違章建筑進(jìn)行拆除,保持泄洪暢通,保留枯水季河床內(nèi)河流的蜿蜒自然狀態(tài)。
②劉家堡濕地基底恢復(fù)
劉家堡濕地利用區(qū)位于劉家堡橋兩側(cè),所位于的河段寬度超過200m,水利部門已在該區(qū)域建設(shè)農(nóng)田灌溉儲(chǔ)水水面,目前工程正在緊張施工并具雛形,水域面積30.4hm2。該區(qū)域濕地恢復(fù)的重點(diǎn)是基底微生態(tài)恢復(fù)?;孜⑸鷳B(tài)系統(tǒng)對與濕地生物多樣性恢復(fù)以及水體自凈有著十分重要的作用?;謴?fù)重建的濕地尚未建立健康平衡的基底微生態(tài)系統(tǒng),應(yīng)當(dāng)及時(shí)修復(fù)和重建,使基底微生態(tài)系統(tǒng)功能得到恢復(fù)。
采取措施主要通過底泥移植修復(fù)等方法對劉家堡濕地利用區(qū)域的基底微生態(tài)修復(fù),促進(jìn)其微生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的修復(fù)。
③河床生物治理
河床生物治理分為兩種模式,即九溝至劉家堡段河床治理模式和子洪水庫至九溝段河床治理模式。
Ⅰ九溝至劉家堡段河床治理模式
首先采取適當(dāng)工程措施對河水沖蝕和挖沙地段進(jìn)行平整。結(jié)合河床表面裸露干旱,河床下有河水潛流的特點(diǎn),選用檉柳、沙棘這些根系發(fā)達(dá)、抗旱、耐濕的灌木種植。苗木規(guī)格為:高1—1.5m,根系損傷少,帶土球。春季種植,要適當(dāng)深埋,株行距為1m×1m。形成網(wǎng)格狀防護(hù)灌木林叢,能有效抵御水土流失和固沙作用,長期生長后,通過其發(fā)達(dá)的根系交錯(cuò),可一定程度上減緩河水滲漏,逐步恢復(fù)地表河水徑流。
在灌木叢的網(wǎng)格間,選用狹葉香蒲、狗牙根、芒草等抗旱、耐濕且地下根系發(fā)達(dá)的草本植物種植,可進(jìn)一步固著表層的沙土。技術(shù)要求:種植時(shí)可根據(jù)河道潛流的位置選擇種類,距潛流較近的區(qū)域選用代表性的下濕地種類—狹葉香蒲種植,距潛流較遠(yuǎn)的區(qū)域選用狗牙根、芒草等,按照5叢/m2種植。草本植物栽植采用“起墩栽植法”,即在5—7月,待蒲(草)苗長高30cm(草5—10 cm)以上,選擇莖稈粗實(shí)并帶有2—4個(gè)分蘗芽的蒲(草)苗,用傘狀圍繞蒲(草)苗四周挖出長、寬10—25cm,深20cm的連根帶苗土塊,稱為苗墩。在河床灌木網(wǎng)格沙地間按5叢/m2挖好苗坑,將苗墩放入、立直,踩實(shí),即可放水灌溉。
每年根據(jù)旱情,從子洪水庫放水灌溉2-3次,保障灌木和草本植物的成活率,水量適當(dāng),避免沖毀,冬季要預(yù)防火災(zāi)。
Ⅱ子洪水庫至九溝段河床治理模式
根據(jù)該河段河床基質(zhì)水分飽和的特性,選擇喬木—柳樹(漳河柳)和灌木—杞柳,對該河段進(jìn)行綠化增加植被郁閉。
栽植模式:株行距3m×2m,順河道走向形成行,為喬、灌相間,品字構(gòu)成。
苗木規(guī)格要求:柳樹胸徑5cm,高4m,干形直,須根多;杞柳高1—1.5m,3個(gè)以上枝條,根系保存較好。
栽植要求:挖坑規(guī)格長×寬×深為60cm×60cm×80cm,去除較大的石塊,換好土回填,再按照常規(guī)植樹規(guī)程實(shí)施。
河床地表采用拌撒草種或采用“起墩栽植法”植入適宜本地生長的地表喜濕草本植被和沼澤植物種類,如香蒲、芒、狗牙根、水燭、燈心草、藨草、莎草、水蔥、菖蒲、蘆葦、荊三棱等。
(2)堤岸治理
①堤岸基礎(chǔ)加固
對九溝下游部分險(xiǎn)段河道兩側(cè)堤岸的基礎(chǔ),采用石籠材料,對其進(jìn)行加固。石籠網(wǎng)規(guī)格采用 2m×1m×1m大??;孔徑為15cm×15cm。
②堤岸基礎(chǔ)草皮覆蓋
對經(jīng)過石籠加固的基礎(chǔ)外圍覆蓋粘土,粘土上機(jī)械噴播草種,草種以適宜水生的香蒲、芒、狗牙根等為主。
③生物護(hù)坡
即對山西昌源河國家濕地公園范圍內(nèi)河岸護(hù)坡栽植紫穗槐、錦雞兒、沙棘、檉柳等灌木,以對沙土為基質(zhì)的河岸護(hù)坡進(jìn)行植被恢復(fù)。
栽植模式:株行距0.5m×0.5m,小穴栽植,每穴兩株。
苗木規(guī)格:2年生實(shí)生苗,生長健壯,根系完整,無機(jī)械損傷。
④堤岸防護(hù)林帶
建設(shè)地點(diǎn):即在河道堤岸兩側(cè)營造堤岸防護(hù)林帶。
營造方案:在保留項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)有森林植被的基礎(chǔ)上,對沒有防護(hù)林帶的路段或防護(hù)林帶殘缺不全路段,栽植以柳樹為主的防護(hù)林帶。栽植密度為2m×3m,苗木規(guī)格為胸徑不低于4cm的樟河柳、饅頭柳。
⑤濕地生態(tài)景觀林
做為濕地公園,環(huán)境優(yōu)美是必不可少的,為使?jié)竦毓珗@增色、增景,也為增加區(qū)域森林覆蓋率,在區(qū)內(nèi)營造濕地生態(tài)景觀林,通過生態(tài)景觀林的營造,達(dá)到三季有花、四季常綠的綠化效果。
栽植樹種常綠樹種:油松、華山松、白皮松;闊葉彩葉樹種:楸樹、五角楓、紫葉李、黃金槐等;花灌木樹種:月季、黃刺玫、紫薇、木棉、迎春等。
栽植模式根據(jù)景觀需求進(jìn)行合理配置。
⑥208國道生態(tài)屏障
在昌源河上游,208國道與河道相伴,208國道兩側(cè)綠化對昌源河濕地公園的生態(tài)恢復(fù)具有重要的促進(jìn)作用,因此,需對208國道進(jìn)行綠化。
綠化樹種以新疆楊和柳樹為主,株距為6m。
苗木規(guī)格:胸徑不低于6cm、生長健壯,無機(jī)械損傷。
栽植寬度以實(shí)際地形為準(zhǔn),對于適宜綠化地段,進(jìn)行全部綠化。
(3)水位調(diào)節(jié)
為增加濕地公園內(nèi)的水域面積,從子洪水庫大壩至賈令橋下游,開挖5km長,20m寬的引河,并在引河中修筑3座漿砌石漫水壩,壩高1.5m,即稍出水面即可。
(4)人工濕地構(gòu)建
祁縣東觀工業(yè)園區(qū)處于昌源河濕地公園下游,園區(qū)內(nèi)現(xiàn)有污水處理廠一座,污水處理能力為15000m3/d。
鑒于目前昌源河國家濕地公園的水源補(bǔ)給只限于依賴上游子洪水庫的調(diào)蓄,枯水季節(jié)難以滿足濕地公園的實(shí)際需求。為有效解決昌源河濕地公園的水源補(bǔ)給問題,通過對周邊水資源的調(diào)查,決定利用東觀工業(yè)園的污水處理工程處理后的水引入濕地公園作為生態(tài)用水補(bǔ)給源是可行的方案。不僅能一定程度上滿足濕地公園生態(tài)用水的需求,也能使園區(qū)排放的污水通過濕地功能作用得到進(jìn)一步的凈化,還能起到對昌源河下游地下水補(bǔ)給作用。
項(xiàng)目安排從東觀工業(yè)園區(qū)污水處理廠接入輸水管線,中水可利用為12000m3/d,中水管線長約11km,從東觀污水廠出廠后沿大運(yùn)路、208國道向南至108國道至昌源河濕地公園范圍內(nèi)的劉家堡北部,經(jīng)過人工濕地的處理,排入昌源河,共計(jì)鋪設(shè)輸水管線11km,設(shè)提水泵站5處,濕地面積約60畝。
人工濕地系統(tǒng)是利用工程措施建立起來的、具有自然濕地性質(zhì)和強(qiáng)化污水處理功能的仿自然處理系統(tǒng),它是由水生植物、微生物、低等底息動(dòng)物以及處于水飽和狀態(tài)的填料層所組成。
該工程內(nèi)容主要包括地基處理、填料、植被、配水系統(tǒng)等,所需要的植被種類為蘆葦、香蒲、菖蒲等。
(5)濕地公園外圍植被恢復(fù)
由于昌源河國家濕地公園是以昌源河為主的一個(gè)狹長帶狀濕地,其生態(tài)恢復(fù)僅對其公園范圍內(nèi)進(jìn)行植被恢復(fù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,在其周圍分布有大量的水土流失較嚴(yán)重的沙化土地,如不對這些土地進(jìn)行合理綠化,控制沙化和水土流失,昌源河濕地公園就無法根除沙害及其他污染源導(dǎo)致的環(huán)境污染。因此,結(jié)合當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)發(fā)展,對昌源河濕地公園周邊可利用土地,發(fā)展經(jīng)濟(jì)林。在促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)建設(shè)的同時(shí),增加濕地公園周邊的森林覆蓋率,控制沙化和水土流失。栽植樹種以采用當(dāng)?shù)氐膬?yōu)勢經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)品權(quán)種中的蘋果、梨、櫻桃等。
4、預(yù)期治理成效評估
通過對山西昌源河國家濕地公園的生態(tài)治理,可有效提高區(qū)域植被覆蓋率,改善河道生態(tài)環(huán)境,減弱范圍內(nèi)自然和人為因素對濕地資源及生物多樣性的不利影響,使公園內(nèi)的濕地生態(tài)系統(tǒng)、野生動(dòng)植物資源得到有效保護(hù)和恢復(fù)。對維護(hù)濕地生態(tài)系統(tǒng)的完整性、穩(wěn)定性、自然性和多樣性具有顯著的生態(tài)效益。
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作者簡介:李建平(1967-),山西省忻州市人,1992年7月畢業(yè)于西北林學(xué)院水地保持系,農(nóng)學(xué)士。研究方向:國土綠化及林業(yè)生態(tài)建設(shè)。