張恩川， 田育新， 宋慶安

(1.長沙理工大學(xué)， 湖南 長沙 410114； 2.湖南省水運事務(wù)中心， 湖南 長沙 410005； 3.湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南 長沙 410004 )

濕地作為全球三大生態(tài)系統(tǒng)之一，其本身所具有的特性使得它具有重要的生態(tài)、經(jīng)濟和社會價值[1]。國內(nèi)外對濕地公園的研究始于20世紀(jì)90年代。濕地作為獨特性資源，集旅游、科研、環(huán)保和教育等多種功能于一體，一直是國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點。關(guān)于濕地公園的研究大多集中在濕地規(guī)劃設(shè)計[2-3]、景觀格局[4-5]及生態(tài)系統(tǒng)評價[6-7]、生態(tài)環(huán)境保護[8]等幾個方面。隨著社會經(jīng)濟快速發(fā)展，水環(huán)境問題日益嚴(yán)重[9-12]。

湖南漢壽息風(fēng)湖國家濕地公園(文中簡稱濕地公園)位于湖南省常德市漢壽縣中部，緊鄰湖南西洞庭湖國家級自然保護區(qū)，總面積1 836.53 hm2，自然資源豐富。近年來，湖南漢壽息風(fēng)湖國家濕地公園受自然因素和許多不合理的人為因素的影響，水土流失加劇，水資源狀況日漸惡劣，對區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成了巨大破壞，生態(tài)恢復(fù)迫在眉睫。如何修復(fù)設(shè)計，恢復(fù)濕地生態(tài)體系，改善水環(huán)境，提高息風(fēng)湖入湖水質(zhì)，是設(shè)計者們亟待解決的問題。

本文以湖南漢壽息風(fēng)湖國家濕地公園為研究對象，在對濕地公園現(xiàn)狀條件進行前期調(diào)研分析的基礎(chǔ)上，對濕地公園進行了生態(tài)修復(fù)設(shè)計，主要通過植物修復(fù)手段，對濕地植被進行恢復(fù)，以提高植被覆蓋率及水源涵養(yǎng)能力，恢復(fù)濕地的生態(tài)功能。

1 湖南漢壽息風(fēng)湖國家濕地公園現(xiàn)狀

湖南漢壽息風(fēng)湖國家濕地公園包含滄浪河、南湖撇洪河、息風(fēng)湖三個河段，濕地總面積1 544.45 hm2，濕地率83.21%，包含湖泊濕地、河流濕地、沼澤濕地和人工濕地共四種濕地類型。公園分濕地保育、恢復(fù)重建、宣教展示、合理利用、管理服務(wù)等五個功能區(qū)。本研究涉及的生態(tài)保護修復(fù)總面積為207.18 hm2。其中，濕地恢復(fù)與保護工程占87.15 hm2，水源涵養(yǎng)林修復(fù)工程占120.03 hm2。

2 湖南漢壽息風(fēng)湖國家濕地公園存在的問題

濕地公園目前存在的問題包括棲息地破壞、濕地斑塊改變、動物多樣性喪失等。

2.1 棲息地破壞

濕地公園及周邊生產(chǎn)經(jīng)營活動侵占了濕地動物棲息地，破壞了濕地生境，區(qū)域水質(zhì)下降，濕地植物群落結(jié)構(gòu)和功能退化，生物多樣性降低，給區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成了較大的負面影響。

2.2 濕地斑塊改變

濕地斑塊的改變，打破了濕地生物多樣性所依賴的濕地景觀生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，改變了物種組成；與原生植物相比，濕生植物、陰性植物與本地植物比例下降，陸生植物、陽性植物、中性植物與外來植物比例上升，濕地植物生物多樣性下降。此外，景觀斑塊類型改變與喪失破壞了珍稀鳥類的棲息地和水生動物的繁殖、覓食場所，導(dǎo)致天然群落和群落中優(yōu)勢種和關(guān)鍵種被取代或喪失，動物棲息地被破壞，生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈縮短或被打斷。

2.3 動物多樣性喪失

在濕地動物多樣性方面，生境喪失使原來以草甸為活動場所和棲息地的動物喪失了這些生存環(huán)境而被迫遷移;同時，原來以草甸為產(chǎn)卵場所的動物喪失了這些產(chǎn)卵場地。

3 濕地生態(tài)修復(fù)的主要技術(shù)模式

3.1 濕地恢復(fù)與保護工程

3.1.1 污染清理修復(fù) 我們依據(jù)濕地公園的地形地貌及面臨的生態(tài)問題進行小班劃分，然后按照小班進行生態(tài)修復(fù)設(shè)計。共劃分了56個小班，具體見圖1。在滄浪河北端鳳港橋段，聚集了大量外來生物水葫蘆(Eichhorniacrassipes)，而且河道堵塞，堆積大量污泥，影響河水正常流動。本修復(fù)設(shè)計對河道進行外來有害生物清理，并對堵塞河道進行水系連通，達到活水提質(zhì)的目的。河道水系連通寬度為整個河床寬，疏浚深度為1 m，每1 hm2疏浚工程量為8 000 m3，污泥需外運處理，污泥清理工程量情況見表1。

表1 污染清理修復(fù)工程量表Tab.1 Quantities for pollution clean-up and restoration序號小班號面積/hm2疏浚修復(fù)挖方/m3運方/m3外來物種清理面積/hm21XFH0014.78 38 225 38 225 4.78 2XFH0022.03 16 230 16 230 2.03 合計6.81 54 454 54 454 6.81

3.1.2 拆除圍網(wǎng)修復(fù) 濕地公園的向陽河的八口垸、押東鋪、吳家咀、東倉鋪段有大量圍網(wǎng)，因投肥養(yǎng)魚，影響了濕地公園水質(zhì)。因此，我們將對這四處圍網(wǎng)進行拆除，停止養(yǎng)魚作業(yè)，恢復(fù)向陽河段原貌，修復(fù)公園水質(zhì)。拆除圍網(wǎng)分布在4個小班內(nèi)，面積共有26.16 hm2(見表2)。

3.1.3 棲息地修復(fù) 根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)可知，濕地公園有鳥綱16目48科146種，其中有國家Ⅱ級保護物種小天鵝(Cygnuscolumbianus)、白額雁(Anseralbifrons)、鳳頭鷹(Accipitertrivirgatus)等，它們主要以水生植物的葉、根、莖、嫩芽，藻類植物及種子，小型魚類、蛙、甲殼類、螺類、軟體動物及水生昆蟲等為食。因此，棲息地修復(fù)主要為小天鵝、雁鴨類、鷺科鳥類等提供食源；同時，可以凈化水質(zhì)，改善棲息地生態(tài)環(huán)境。

棲息地植物修復(fù)模式有：三蕊柳(Salixtriandra)+東方香蒲(Typhaorientalis)種植模式、楓楊(Pterocaryastenoptera)+三蕊柳種植模式、花葉蘆竹(Arundodonax)種植模式和茭白(Zizaniacaduciflora)種植模式。

表2 拆除圍網(wǎng)修復(fù)工程量表Tab.2 Quantities for demolition and restoration of purse seinehm2序號小班號面積修復(fù)措施拆除圍網(wǎng)面積1XFH0036.75 拆除圍網(wǎng)6.75 2XFH0043.43 拆除圍網(wǎng)3.43 3XFH0164.32 拆除圍網(wǎng)4.32 4XFH03211.65 拆除圍網(wǎng)11.65 合計 26.16 26.16

栽植密度根據(jù)植物的生態(tài)學(xué)特性來確定。三蕊柳、楓楊栽植密度為5.0 m×5.0 m，呈梅花狀排列，整地規(guī)格40 cm×40 cm×40 cm；東方香蒲種植密度為0.6 m×0.6 m，呈梅花狀排列；花葉蘆竹、茭白種植密度均為0.6 m×0.6 m，呈梅花狀排列。

3.1.4 植被修復(fù) 在濕地公園河口濕地進行植被恢復(fù)，凈化農(nóng)業(yè)面源污染，提升濕地公園水質(zhì)，改善生態(tài)環(huán)境。

植物修復(fù)模式有：旱柳(Salixmatsudana)+美人蕉(Cannaindica)+菹草(Potamogetoncrispus)種植模式、桂花(Osmanthusfragrans)+梭魚草(Pontederiacordata)+苦草(Vallisnerianatans)種植模式、桂花+美人蕉+苦草種植模式、桂花+東方香蒲種植模式、旱柳+荷花(Nelumbonucifera)種植模式。

栽植密度根據(jù)植物的生態(tài)學(xué)特性來確定。旱柳、桂花栽植在塘岸上，栽植間距4 m；梭魚草、水生美人蕉種植在水邊及淺灘，菹草、苦草種植在淺水區(qū)，密度均為0.6 m×0.6 m，呈梅花狀排列；東方香蒲種植在水邊淺灘，密度為0.8 m×0.8 m，呈梅花狀排列；荷花(藕)種植在0.5～1.0 m深水域，密度為4.0 m×4.0 m，呈梅花狀排列。

3.2 水源涵養(yǎng)林修復(fù)工程

3.2.1 新造水源涵養(yǎng)林 濕地公園周邊部分裸露地營建新造林，根據(jù)立地條件和百姓需求，按需選擇不同樹種進行造林。選擇欒樹(Koelreuteiapaniculata)、楓楊、旱柳等為新造林樹種，其中楓楊和旱柳行間混交，欒樹和旱柳行間混交。將林地進行清理，清除林地雜灌，禁止用火燒山。在保護現(xiàn)有喬木植被的前提下，采取穴墾整地，挖穴規(guī)格60 cm×60 cm×60 cm，呈梅花狀排列。栽植密度根據(jù)植物的生態(tài)學(xué)特性來確定。欒樹、旱柳、楓楊栽植密度均為3.0 m×4.0 m，即832株·hm-2。

3.2.2 低效林提質(zhì)增效 對濕地公園水源涵養(yǎng)林的部分低效林進行提質(zhì)增效，對林中差木進行間伐，打開林中天窗，引入闊葉樹種，改善林分樹種結(jié)構(gòu)，提升林地水源涵養(yǎng)功能。選擇林中質(zhì)量較差的劣質(zhì)木(斷梢、雙叉、腐爛、萌條、蟲害、霸王樹等)或相互競爭的較強林木中的一株進行間伐，疏伐強度控制在15%以內(nèi)，使伐后林分郁閉度控制在70%左右。根據(jù)林相特點、樹種結(jié)構(gòu)，分別選擇欒樹、楓香、楨楠(Phoebezhennan)、樟樹(Cinnamomumcamphora)為補植樹種，其中楓香+楨楠為組合模式，樟樹+欒樹為組合模式。林中空地進行穴狀清理，清除穴周雜灌。保護現(xiàn)有喬木樹種及林下幼苗，采取穴墾整地，挖穴規(guī)格為60 cm×60 cm×60 cm。根據(jù)林中空地確定栽植密度，補植樹種密度控制在600株·hm-2。

3.2.3 封補 對濕地公園水源涵養(yǎng)林郁閉度大于20%、小于55%的林地進行封補措施，在空缺地塊補入闊葉樹或彩葉樹種，并進行封育管理，改善林分樹種結(jié)構(gòu)，增強森林的水源涵養(yǎng)功能。根據(jù)林相特點、樹種結(jié)構(gòu)，分別選擇紅葉石楠(Photinia×fraseri)、桂花、楓香(Liquidambarformosana)、楨楠、樟樹、銀杏(Ginkgobiloba)為補植樹種，其中銀杏+樟樹為組合模式，楓香+楨楠為組合模式，桂花+紅葉石楠為組合模式。林中空地進行穴狀清理，清除穴周雜灌。保護現(xiàn)有喬木樹種及林下幼苗，采取穴墾整地，挖穴規(guī)格為60 cm×60 cm×60 cm。根據(jù)林中空地確定栽植密度，補植樹種密度控制在600株·hm-2以內(nèi)，本研究涉及的銀杏、樟樹、楓香、楨楠、桂花、紅葉石楠栽植密度為300株·hm-2。

3.3 效果評估

從生態(tài)效益來看，通過對湖南漢壽息風(fēng)湖國家濕地公園受損洲灘濕地進行生態(tài)修復(fù)、對水源涵養(yǎng)林樹種進行結(jié)構(gòu)調(diào)整，恢復(fù)了濕地植物群落的結(jié)構(gòu)與功能，提升了森林質(zhì)量與功能，提高了生物多樣性。此外，森林和濕地質(zhì)量的提高大幅提升了濕地、森林生態(tài)系統(tǒng)的碳匯功能，對有效緩解全球氣候變化起著積極作用。

從社會效益來看，通過對湖南漢壽息風(fēng)湖國家濕地公園受損洲灘濕地、水源涵養(yǎng)林的生態(tài)修復(fù)和宣傳教育，提高了全民森林、濕地保護意識、科學(xué)認知水平和科學(xué)修養(yǎng)，有利于提高公民的環(huán)保意識。修復(fù)后的森林、濕地具有豐富的生物資源，是開展相關(guān)森林、濕地科學(xué)研究的寶貴試驗場地和資料庫，為科學(xué)研究和生態(tài)環(huán)境保護教育等提供了社會性服務(wù)，具有顯著的社會效益。

4 結(jié)語

目前，我國已開展大量的濕地修復(fù)工程，為不同類型的濕地修復(fù)提供了豐富參考[13-15]。研究表明人工修復(fù)措施在維護濕地生態(tài)系統(tǒng)完整性、提升生態(tài)功能等方面起到了促進作用[16-17]。本文以生態(tài)修復(fù)為理念，針對湖南漢壽息風(fēng)湖國家濕地公園存在的現(xiàn)有問題，開展了污染清理修復(fù)、拆除圍網(wǎng)、棲息地修復(fù)、植被恢復(fù)和水源涵養(yǎng)林修復(fù)工程，通過這些修復(fù)措施優(yōu)化了濕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)格局、提升了生態(tài)功能。本文立足于湖泊濕地生態(tài)修復(fù)與利用，為洞庭湖區(qū)域生態(tài)修復(fù)及其他同類型項目建設(shè)提供參考。