宋思銘，高青峰

(哈爾濱市水務科學研究院，哈爾濱 150001)

1 概 述

狗島是松花江哈爾濱段上的一座江心島，近年來狗島才被開發(fā)利用，所以對其自然屬性和生態(tài)特征的研究相對落后，更沒有研究人員對其生態(tài)功能和生態(tài)價值進行評價。2009年10月起，哈爾濱市水務部門對狗島實施了防洪清障，并進行退耕還濕[1]。隨著“哈爾濱市水生態(tài)系統(tǒng)保護與修復”工作的開展，狗島的生態(tài)現(xiàn)狀有了一定程度的改善。狗島是哈爾濱市萬頃松江濕地的重要灘島，對狗島生態(tài)現(xiàn)狀的評價結果能夠在一定程度上指導狗島未來的開發(fā)和利用，為相關管理部門的決策提供科學依據(jù)。

2 研究區(qū)概況

狗島又名阿勒錦洲，位于哈爾濱市道外區(qū)濱州橋與濱北橋之間，東西長約7 km，南北最寬處約1.3 km，是松花江泛洪區(qū)自然形成的江心島，形似梭形，是典型的河漫灘濕地。汊河把狗島縱向分成了東小、西大兩部分，因科研條件限制，無船只在兩部分之間通行，故本文僅研究狗島的西部大島部分。

3 研究方法

3.1 樣地調(diào)查

在研究范圍內(nèi)每隔約300 m距離設定樣地一塊，共設置樣地40塊，包括新疆楊純林、新疆楊混交林、旱柳純林、旱柳混交林、家榆混交林、青杄混交林、樟子松混交林，各樣地詳細信息見表1。每個調(diào)查樣地大小均為20 m×20 m，同時在每個樣地四角和中間各設置1個1 m×1 m的草本樣方，每個樣地內(nèi)共5個草本樣方。因狗島內(nèi)幾乎沒有灌木樹種，所以本研究不設置灌木樣方，僅對狗島內(nèi)喬木和草本進行研究。

3.2 物種多樣性計算

本文采用香農(nóng)-威弗多樣性指數(shù)評價物種多樣性，計算公式見式(1)。香農(nóng)-威弗指數(shù)是用來描述物種個體出現(xiàn)的紊亂性和不確定性的多樣性指數(shù)，其不確定性越大，多樣性就越高。

式中：H為群落的物種多樣性指數(shù)；Pi為樣地中屬于種i的個體占全部個體的比例；S為物種數(shù)量。

表1 狗島樣地信息表

注：表1中樣地位置均為樣地左下角原點處經(jīng)緯度。

4 結果與分析

4.1 植被恢復效果

4.1.1 植被種類

通過查閱歷史文獻資料和對狗島植被現(xiàn)狀的調(diào)查，狗島原有植物187種，現(xiàn)存植物235種。在實施水生態(tài)保護與修復工作后，狗島新增植物48種，新增植物數(shù)量占狗島現(xiàn)存植物數(shù)量的20%。

在實施水生態(tài)保護與修復工作前，狗島共有喬木樹種9種。實施水生態(tài)保護與修復工作后，狗島人為栽植了大量的喬木，狗島現(xiàn)存喬木15種，新增新疆楊、旱柳、青杄、樟子松、梨、山楂共6種喬木，占新增植物總數(shù)的12%，占狗島現(xiàn)存喬木總種數(shù)的40%，形成了以新疆楊純林、新疆楊混交林、旱柳純林、旱柳混交林、家榆混交林、青杄混交林、樟子松混交林為主的喬木群落。

在實施水生態(tài)保護與修復工作前，狗島共有草本植物178種。實施水生態(tài)保護與修復工作后，狗島草本得到了一定程度的恢復，草本種類也有所增加，狗島現(xiàn)存草本植物220種，其中新增草本植物42種，占新增植物總數(shù)的88%，占狗島現(xiàn)存草本植物總種數(shù)的19%，構成了以草地早熟禾、狗尾草、龍須菜、稗草、問荊為主的五大草本群落。

4.1.2 植被覆蓋率

植被覆蓋率是衡量狗島植被資源狀況和綠化程度的重要指標，在實施水生態(tài)保護與修復工作后，狗島植被覆蓋率有了一定程度的增加。在所調(diào)查的40塊樣地中，植被覆蓋率達到80%以上的樣地有20塊，占樣地總數(shù)的50%；植被覆蓋率為70%～80%的樣地有18塊，占樣地總數(shù)的45%；植被覆蓋率為60%～70%的樣地有2塊，占樣地總數(shù)的5%。見圖1。

圖1 狗島植被覆蓋情況

4.1.3 物種多樣性

計算狗島40塊樣地喬木層和草本層的香農(nóng)-威弗多樣性指數(shù)(H)見表2。

表2 各樣地香農(nóng)-威弗多樣性指數(shù)(H)

運用香農(nóng)-威弗多樣性指數(shù)(H)對狗島的物種多樣性進行評價，依據(jù)陳清潮[2]提出的多樣性閾值評價標準(表3)，劃分非常豐富、豐富、較好、一般、差5個級別，來衡量實施水生態(tài)保護與修復工作后狗島的生物多樣性狀況。

表3 物種多樣性評價表

從喬木層來看，盡管在實施水生態(tài)修復與保護工作后，狗島人為栽種了大量的喬木，但狗島喬木層物種多樣性狀況相對較差。40塊樣地除17塊純林外，其余23塊樣地中，有14塊樣地物種多樣性一般，占樣地總數(shù)的35%。另外，9塊樣地物種多樣性差，占樣地總數(shù)的23%，見圖2。

圖2 狗島喬木層物種多樣性狀況

相比喬木層，狗島草本層物種多樣性情況明顯好于喬木層。在所調(diào)查的40塊樣地中，有1塊樣地物種多樣性豐富，占調(diào)查樣地總數(shù)的2%；有18塊樣地物種多樣性較好，占調(diào)查樣地總數(shù)的45%；有19塊樣地物種多樣性一般，占調(diào)查樣地總數(shù)的48%；有2塊樣地物種多樣性差，占調(diào)查樣地總數(shù)的5%，見圖3。

圖3 狗島草本層物種多樣性狀況

從整體上看，實施水生態(tài)保護與修復工作后，對狗島植物的物種多樣性產(chǎn)生了一定程度的影響。盡管喬木層物種多樣性仍不夠理想，但這可能是因為部分樹種栽種年限較短，且栽種時間相對比較接近，造成喬木層植株層次不夠明顯，以至于影響了喬木層的物種多樣性。草本層物種多樣性情況較為理想，因為植被還在處于不斷地恢復狀態(tài)，所以以后狗島草本層的物種多樣性還會有一定程度的提高。

4.2 動物恢復效果

在水生態(tài)保護與修復工作實施前，狗島濕地面積較小，開發(fā)時間較長，開發(fā)強度較大，島上曾經(jīng)有一處造船廠，人類活動頻繁。同時，該區(qū)南北兩側皆為松花江主航道，經(jīng)常有船只經(jīng)過，噪聲較大，但在水生態(tài)保護與修復工作實施后，這種情況有了明顯的改善。狗島濕地水域和植被的分布有了一定的獨特性，給動物的生存提供了理想的生境，使其成為鳥類較理想的棲息地，大量鳥類在此遷徙。隨著水環(huán)境的不斷改善，魚類的種類和數(shù)量也有明顯的增多。

4.2.1 動物種類

狗島主要動物種類包括鳥類、哺乳類、爬行類、兩棲類、魚類、昆蟲六大類。其中，昆蟲191種，占狗島動物總種數(shù)的59.32%；魚類60種，占狗島動物總種數(shù)的18.63%；鳥類48種，占狗島動物總種數(shù)的14.91%；哺乳類16種，占狗島動物總種數(shù)的4.97%；兩棲類5種，占狗島動物總種數(shù)的1.55%；爬行類2種，占狗島動物總種數(shù)的0.62%，見圖4。

圖4 狗島動物種類分布

4.2.2 珍惜瀕危物種

在狗島的六大類動物中，兩棲類、爬行類、鳥類、獸類、昆蟲中存在珍惜瀕危物種。其中，鳥類珍惜瀕危物種最多，有47種，占珍惜瀕危物種總數(shù)的79.66%；兩棲類中全部為珍惜瀕危物種，共5種，占珍惜瀕危物種總數(shù)的8.47%；昆蟲中有珍惜瀕危物種3種，占珍惜瀕危物種總數(shù)的5.08%；爬行類和哺乳類各有珍惜瀕危動物2種，分別占珍惜瀕危物種總數(shù)的3.39%，見圖5。

圖5 珍惜瀕危物種分布

4.2.3 觀賞物種

在狗島的六大類動物中，鳥類、哺乳類、魚類、昆蟲種存在觀賞物種。其中，鳥類觀賞物種最多，有10種，占觀賞物種總數(shù)的45.45%；哺乳類中有觀賞物種6種，占觀賞物種總數(shù)的27.27%；魚類中有觀賞物種5種，占觀賞物種總數(shù)的22.73%；昆蟲中有觀賞物種1種，占觀賞物種總數(shù)的4.55%，見圖6。

圖6 觀賞物種分布

4.3 水環(huán)境修復效果

狗島處于水域生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)交接處，它以多種形式為動植物提供了棲息地，并呈現(xiàn)出豐富的景觀多樣性。同時，其生態(tài)環(huán)境的改善增加了自然環(huán)境的容量，為人類提供了休閑活動的場所。

4.3.1 動植物生境改善

狗島濕地是松花江水陸生態(tài)系統(tǒng)之間相互聯(lián)系的重要屏障和廊道，通過實施水生態(tài)保護與修復，其土壤、水文和植被等眾多因素都得到一定的改善，狗島濕地水面面積約為1.68 km2，約占整個狗島面積的40%。豐富的濕地資源既為陸生生物創(chuàng)造了優(yōu)質(zhì)的生境，又是水生生物食物和能量的重要來源，為一些大型哺乳動物提供了重要的活動場所，并為各種野生動物提供了遷徙通道和良好的棲息網(wǎng)絡。進入河道中的植被殘體是魚類等水生動物的良好生境，其中產(chǎn)生的大量有機質(zhì)也為水生動植物提供了能量和食物。

4.3.2 景觀多樣性恢復

水生態(tài)保護與修復工作的實施，有效地提高了狗島生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性和景觀異質(zhì)性，增加了狗島的物種豐富度(表4)，且增強了狗島生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對于維持水陸景觀的完整性具有重要意義。

表4 狗島物種類型及數(shù)量

4.3.3 為人類提供休閑活動場所

在對狗島的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，狗島周邊地區(qū)地勢平坦、水源充足，存在設置各種休閑娛樂設施的條件。附近居民和往來游客可以進行野營、攝影等戶外活動，人們在和諧的自然環(huán)境中得到了安逸、舒適的享受，在一定程度上提高了居民的生活質(zhì)量，且有益于保持身心健康。

4.4 水土流失治理效果

生態(tài)環(huán)境的惡化導致狗島出現(xiàn)一定程度的水土流失現(xiàn)象，但隨著狗島生態(tài)環(huán)境的恢復，狗島水土流失逐漸減弱，產(chǎn)生的危害也大大降低。哈爾濱市屬于典型的東北黑土區(qū)，在全國水土保持重點防治區(qū)劃中被列為重點治理區(qū)。由于狗島是一座江心島，在實施水生態(tài)系統(tǒng)保護與修復工作以前，一直存在著管理失控的現(xiàn)象，開荒種田、非法取土、亂砍濫伐等人類不合理的開發(fā)活動廣泛存在，導致在狗島內(nèi)部形成多處的散居群落，生態(tài)環(huán)境的破壞是狗島土地沙化的根本原因。見圖7。

圖7 狗島地表裸露情況

因為狗島存在著嚴重的水土流失風險，狗島的水土保持工作引起哈爾濱市相關部門的高度重視。在實施水生態(tài)保護與修復工作后，有效地限制和減少人類對狗島內(nèi)部生態(tài)現(xiàn)狀的過多干擾和破壞，給狗島生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)造一個休養(yǎng)生息的環(huán)境，依靠生態(tài)系統(tǒng)本身的自組織和自調(diào)控能力，同時輔以人為調(diào)控，使狗島部分受損的生態(tài)系統(tǒng)恢復到相對健康的狀態(tài)，從而使狗島的水土流失現(xiàn)狀得到有效控制，生態(tài)環(huán)境有了明顯的改善。在本次調(diào)查中，狗島40塊樣地的地表裸露面積之和為180 m2，占樣地總面積的1.125%，土壤侵蝕程度均為輕度，生態(tài)修復效果較為理想，從根本上減輕了水土流失。

5 結 論

在實施水生態(tài)保護與修復工作后，狗島建立了合理的生態(tài)系統(tǒng)結構，提高了生態(tài)系統(tǒng)的功能，植物群體與環(huán)境資源組合之間相互適應，充分發(fā)揮資源優(yōu)勢，保護植物資源的可持續(xù)利用。從時空結構角度，充分發(fā)揮光、熱、水、土資源；從物種結構角度，提高了物種多樣性，有利于生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和持續(xù)發(fā)展。在植被恢復的同時，增強了狗島的自然景觀特征，使人與自然和諧共處。

總的來說，狗島生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀的改善，緩解了自然環(huán)境變化對河流生態(tài)系統(tǒng)造成的逆向演替，狗島內(nèi)部合理的規(guī)劃和植被的優(yōu)化配置減輕了人類不合理活動對河流生態(tài)系統(tǒng)造成的破壞，對于動物生境的恢復和濕地景觀的恢復均有著重要的意義。

6 討 論

水生態(tài)保護與修復工作的實施，使狗島的動植物有了一定程度的恢復，水環(huán)境現(xiàn)狀得到了根本的改善，且減輕了狗島的水土流失狀況，達到了十分理想的效果。但也存在著物種多樣性有待提高，人地矛盾仍需解決，濕地保護工作亟待加強的問題，要進一步落實水生態(tài)保護與修復工作，使這些問題盡快得到解決。