趙紅斌

佟 昕

韓露露

慶保平

曾鍵文

朱鹮被列入國家一級保護(hù)動物、IUCN瀕危(E)物種名錄。長期以來，全球氣候變暖和干旱造成大面積冬水田和濕地干涸，人類對湖泊、河流等濕地的開發(fā)利用導(dǎo)致朱鹮分布區(qū)內(nèi)濕地面積縮小，可供朱鹮利用的覓食地，尤其是冬季覓食地越來越少，是導(dǎo)致朱鹮瀕危的主要原因[1]。保護(hù)朱鹮對保護(hù)鳥類多樣性、物種基因庫甚至整體生態(tài)系統(tǒng)都具有重要意義。

1 朱鹮河流棲息地的保護(hù)需求

朱鹮屬涉禽，其棲息地的河流生境質(zhì)量至關(guān)重要，探尋并構(gòu)建朱鹮棲息地河流生境修復(fù)方法是保護(hù)朱鹮的重要步驟。洋縣縣域內(nèi)河流密布，屬長江流域漢江水系，共計流域面積2 841km2。其中，流域面積超過20km2的河流有43條。漢江主要支流湑水河、溢水河、儻水河、金水河、酉水河是朱鹮的主要覓食地，利用ArcGIS軟件進(jìn)行水文分析，得到洋縣5條主要河流的流域范圍(圖1)。

圖1 洋縣主要河流流域范圍

朱鹮在洋縣被發(fā)現(xiàn)以來，其營巢點以1 000m海拔以上的淺山區(qū)為主，該區(qū)域人為干擾較少，而20世紀(jì)90年代起隨著當(dāng)?shù)鼐用癖Ｗo(hù)意識的提高，以及對林木的恢復(fù)，朱鹮開始向花園鄉(xiāng)所在的丘陵段轉(zhuǎn)移。目前，朱鹮的3個生理時期(營巢、游蕩、越冬)均逐漸向低海拔漢江洋縣區(qū)域轉(zhuǎn)移[2]。

基于王超等[2]對洋縣歷年朱鹮夜棲地的調(diào)查數(shù)據(jù)，繪制了2012、2019年朱鹮夜棲地的地點分布圖(圖2)。臨近縣城和鄉(xiāng)村的漢江及其支流周邊朱鹮的分布明顯增多，主要集中在洋縣平原區(qū)河流村莊或水庫附近，特別是大量新增的夜棲點距離河流大體不超過2km。距離河流較近，說明朱鹮種群夜棲選址和覓食活動都對河流有較高的需求。從總體數(shù)量上來看，洋縣野生朱鹮種群的數(shù)量從2012年的1 090只增長到目前的3 000多只，雖然數(shù)量逐步增加，但洋縣分布的夜宿地和夜宿朱鹮的增長率均有一定程度的下降(Δ夜宿地＝-6.3%，Δ朱鹮＝-23.5%)[2]。

圖2 2012、2019年朱鹮夜棲點分布

漢江及其支流作為洋縣朱鹮主要的覓食地之一，河流濕地生境因子的生態(tài)質(zhì)量直接關(guān)系到朱鹮的生存質(zhì)量，提高河流濕地生境因子質(zhì)量是保護(hù)朱鹮棲息地的重要內(nèi)容。

2 朱鹮河流棲息地景觀感知與景觀診斷

利用實地調(diào)研、適宜性評價、景觀格局指數(shù)3個方面分析研究朱鹮河流棲息地的生境問題，分別對棲息地的適宜性、景觀結(jié)構(gòu)和質(zhì)量進(jìn)行分析，并對其生境問題進(jìn)行總結(jié)。

2.1 洋縣河流生境實地調(diào)研分析

對洋縣部分朱鹮棲息地進(jìn)行實地調(diào)研，調(diào)研點位主要在朱鹮夜棲地較為集中的漢江溢水河和儻水河支流區(qū)域。此區(qū)域為洋縣中低海拔地區(qū)，是朱鹮游蕩期和越冬期的主要活動地區(qū)。朱鹮16個長期穩(wěn)定的夜棲點位，大多集中于此[2]。此區(qū)域也是人類活動的主要區(qū)域，包括洋州鎮(zhèn)、戚氏鎮(zhèn)、龍亭鎮(zhèn)、槐樹關(guān)鎮(zhèn)、黃安鎮(zhèn)、謝村鎮(zhèn)和黃家營鎮(zhèn)等。通過實地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，朱鹮河流棲息地存在以下共性觀感問題：1)漢江縣城段的人類活動對于朱鹮覓食活動會產(chǎn)生較大干擾，道路兩側(cè)休憩娛樂活動空間對朱鹮產(chǎn)生驚擾；2)近年來受采砂挖沙影響，部分河段的河床結(jié)構(gòu)遭到破壞，陡坡或硬質(zhì)駁岸且平直的岸線也使河流形態(tài)單一，有農(nóng)耕占用駁岸的現(xiàn)象，灘涂濕地面積減少；3)受生活垃圾的影響，縣城段河流水質(zhì)下降；4)河流周邊夜棲林地結(jié)構(gòu)單一，多為成片經(jīng)濟(jì)林。另外，高大夜棲樹存在砍伐的現(xiàn)象，難以滿足朱鹮營巢樹種的高度需求，以及朱鹮飛行活動所需植被群落的上下木層次結(jié)構(gòu)。以上問題均對朱鹮生存產(chǎn)生影響(圖3)。

圖3 洋縣朱鹮棲息地調(diào)研河流生境現(xiàn)狀問題照片

2.2 朱鹮河流棲息地適宜性分析

基于朱鹮3個生理時期會轉(zhuǎn)移至低海拔區(qū)域的情況，建立起此區(qū)域棲息地適宜性評價。通過朱鹮重要行為活動、文獻(xiàn)綜述及衛(wèi)片解譯識別，篩選出朱鹮棲息地評價指標(biāo)，依據(jù)層次分析法構(gòu)建朱鹮棲息地適宜性評價結(jié)構(gòu)模型[3]，分別從覓食地類型、濕地面積、濕地水質(zhì)和城鎮(zhèn)(人為干擾)4個方面進(jìn)行評價，采用專家打分法對3個時期各棲息地評價指標(biāo)進(jìn)行賦值[3]。就歷年洋縣丘陵平原區(qū)河流流域范圍對朱鹮棲息地進(jìn)行適宜度評價(圖4)。

圖4 朱鹮河流棲息地中低海拔區(qū)域適宜性評價

根據(jù)適宜性分析可知，漢江洋縣段及4條主要支流：1)在繁殖期、游蕩期內(nèi)高海拔丘陵區(qū)河道周邊適宜度較高，原因是在繁殖期內(nèi)朱鹮以尋找營巢樹種為主，丘陵區(qū)的人類干擾程度較低，營巢樹種和適宜覓食的濕地資源豐富，因此其適宜度較高；2)游蕩期溫度適宜，朱鹮往返于覓食地和夜棲地之間頻率較高，平原區(qū)、丘陵區(qū)河道內(nèi)濕地眾多、食物豐富，但適宜度均為適中；3)越冬期水田覓食地匱乏，朱鹮的覓食地以水庫和河流為主，平原區(qū)域河流適宜度不高，且大部分區(qū)域由于水田資源匱乏，整體適宜度較低；4)夜棲點較為集中的漢江及支流儻水河區(qū)域在3個時期適宜度均較低，究其原因為植物豐富度低、營巢樹種較少、濕地水質(zhì)不佳、濕地面積較小且破碎度指數(shù)高、人為干擾較大，影響朱鹮在生境斑塊內(nèi)覓食、停歇。

2.3 朱鹮河流棲息地景觀格局分析

采用景觀格局指數(shù)分析法，在水平上對洋縣主要河流中低海拔區(qū)域分析其景觀類型斑塊和景觀破碎度的變化情況，選取的指數(shù)有斑塊密度指數(shù)(PD)、斑塊聚集度(AI)、斑塊數(shù)量(NP)、最大斑塊占景觀面積的比例(LPI)和景觀面積比(PLAND)[4]。

利用FRAGSTATS軟件對洋縣2002—2018年的地物解譯圖進(jìn)行分析，從各地物景觀格局指數(shù)變化(表1)來看：水體、濕地灘涂、農(nóng)田和建設(shè)用地的相關(guān)指數(shù)有較大變化。其中，濕地灘涂、建設(shè)用地景觀面積比指數(shù)持續(xù)增加，混交林帶和側(cè)柏林帶不斷減少；大部分地物的斑塊數(shù)量和斑塊密度指數(shù)持續(xù)增加，各地物的斑塊聚集度均持續(xù)下降；而農(nóng)田和濕地灘涂的最大斑塊占景觀面積的比例大幅度減小(圖5)。

表1 2002—2018年各地物景觀格局指數(shù)

圖5 洋縣5條主要河流歷年地物解譯圖

根據(jù)景觀格局分析可知：1)朱鹮河流棲息地中水體、濕地灘涂和農(nóng)田占比明顯增多，但優(yōu)勢斑塊面積減少，且各地物的形狀復(fù)雜性增強、聚合度下降，呈現(xiàn)出景觀破碎度加劇的狀態(tài)，結(jié)構(gòu)完整性遭到了破壞，功能產(chǎn)生一定程度退化；2)建設(shè)用地面積不斷增多，且規(guī)模不斷擴大、密度趨高，建設(shè)用地對朱鹮的生存空間造成了侵占，朱鹮活動的空間逐漸減少；3)河流周邊冷杉林、混交林及側(cè)柏林平均斑塊面積減小、斑塊密度不大、破碎度指數(shù)趨高，影響朱鹮的擴散、繁殖和遷徙等，從而造成朱鹮增長速率下降。

3 朱鹮河流棲息地生境修復(fù)方法

臨近洋縣縣城北側(cè)儻水河長度8km的流域是朱鹮游蕩期和越冬期穩(wěn)定的夜棲點，且數(shù)量較多，是兼顧生態(tài)修復(fù)功能和人與自然和諧共存的最佳結(jié)合點。本文針對以上問題從3個尺度——河流尺度、河道尺度和河段尺度提出儻水河棲息地生境修復(fù)方法[5]。

在河流尺度上對河流整體性進(jìn)行優(yōu)化，保護(hù)其整體性和連通性，構(gòu)建河流尺度的生境網(wǎng)絡(luò)，有效連接河道兩側(cè)散落的中小型生境，由生態(tài)步石或生態(tài)廊道連接起大量孤立破碎生境，利于景觀多樣性環(huán)境的形成，產(chǎn)生豐富多樣的覓食地生境；在河道尺度上對適宜度較低的典型區(qū)域進(jìn)行重點修復(fù)，構(gòu)建朱鹮生存適宜度較高的核心斑塊；在河段尺度上針對河流要素進(jìn)行修復(fù)，提升生境質(zhì)量，從而形成一套完整的朱鹮河流棲息地保護(hù)修復(fù)策略和方法。

3.1 保護(hù)儻水河河流整體性和連通性

3.1.1 修復(fù)和恢復(fù)河道與周邊沿河空間的多向連通性

建議拆除儻水河不必要的攔河閘壩，減少水工構(gòu)筑物的建設(shè)；營造緩坡型跌水，避免對原態(tài)水文的干擾；增設(shè)砌石溢流堰，在不阻斷水生生物遷徙的前提下，增加水體的深度變化；增設(shè)仿生過魚設(shè)施，提高河道過魚率[6]?？傊?，修復(fù)河道及周邊空間的連通性，提升河流生境質(zhì)量，提高朱鹮覓食空間質(zhì)量和食物豐富度。

3.1.2 保持河流蜿蜒度

在儻水河上形成淺灘-深潭序列、邊灘、心灘、跌水等，增加灘涂濕地，增加河床表面積及河道內(nèi)環(huán)境，有利于加快有機物的氧化作用，促進(jìn)硝化作用和脫氮作用，增強水體的自凈能力；同時有利于形成水體中不同流速和生境，使附著在河床上的生物數(shù)量大大增加，增加水生生物多樣性[7]，為朱鹮提供更多的覓食地?？傊３趾恿黩暄?、泥土淤積，形成更多的灘涂濕地，以適宜朱鹮覓食休憩。

3.2 在多個孤立的棲息地之間構(gòu)筑廊道，形成網(wǎng)絡(luò)式生態(tài)格局

在對整體棲息地保護(hù)的基礎(chǔ)上，找出適宜度較低的棲息地及廊道，加強核心棲息地之間的空間聯(lián)系，形成網(wǎng)絡(luò)式生態(tài)保護(hù)格局，提高河流棲息地的保護(hù)效率。

3.2.1 儻水河橫斷面修復(fù)

針對河道橫斷面進(jìn)行局部調(diào)整，在滿足設(shè)計洪峰流量和平攤流量的基礎(chǔ)上，形成多樣化的斷面形態(tài)，對河道現(xiàn)狀低于河底標(biāo)高的部分予以保留；同時在河道滿足行洪要求的條件下，可向外擴展淺挖土方，形成淺灘濕地(圖6)。

圖6 儻水河橫斷面修復(fù)示意

朱鹮覓食河流與人為干擾嚴(yán)重區(qū)域之間設(shè)置一定寬度的緩沖林帶，阻隔一定的干擾。根據(jù)周邊用地性質(zhì)不同，確定干擾較小區(qū)域，需保證寬度至少為25m的緩沖林帶。干擾較大區(qū)域，需保證寬度至少為40m的緩沖林帶[8]。結(jié)合朱鹮生理習(xí)性將緩沖林帶從距河流由近到遠(yuǎn)，分為4個區(qū)。一區(qū)：低矮草本濕生植物區(qū)，方便朱鹮覓食停留；二區(qū)：不受干擾的原生林區(qū)，保護(hù)河岸與水環(huán)境；三區(qū)：林地管理區(qū)，從地表徑流中截留泥沙和養(yǎng)分；四區(qū)：草本濾帶區(qū)，分散徑流和泥沙(圖7)。

圖7 河流修復(fù)方法——種植緩沖林帶

3.2.2 儻水河縱斷面修復(fù)

恢復(fù)河流深潭-淺灘序列，根據(jù)水力學(xué)原理來確定，按照彎道出現(xiàn)頻率成對設(shè)計，即一個彎曲段配有一對深潭與淺灘(圖8)。調(diào)整水岸線：消除直線型水岸形式，水岸的寬度不能為等值，水岸坡度應(yīng)當(dāng)為變值，最大不超過1:3；調(diào)整水岸地面高程，形成高低起伏的地面特征；創(chuàng)造或保留邊緣區(qū)的異質(zhì)性條件，如沙地、陡坡和石灘等；參考盛行風(fēng)向、日照與方位創(chuàng)造出多種微氣候環(huán)境；設(shè)置一系列池塘以恢復(fù)生境與物種的多樣性(圖9)。

圖8 河流修復(fù)方法——恢復(fù)深潭-淺灘序列

圖9 儻水河縱斷面修復(fù)示意

3.3 針對河段尺度上的各要素進(jìn)行修復(fù)提升

根據(jù)調(diào)研得出的河流生境質(zhì)量問題，針對各要素進(jìn)行修復(fù)提升。

3.3.1 駁岸軟化

對防洪要求較低的河流進(jìn)行駁岸軟化，依據(jù)洪水脈沖理論，增加河流橫向的“源-匯”生態(tài)過程，增加河流消落帶的生物多樣性、能量及物質(zhì)流動。具體方法：可利用植物梢料或植物纖維墊技術(shù)形成較為生態(tài)自然的生態(tài)護(hù)坡；駁岸植物需具有一定的開闊度，秋季定時收割，以方便朱鹮起飛降落；水生植物梯度配置，按植物不同的需水量進(jìn)行種植(圖10)，增加適宜朱鹮活動的場所和食物豐富度。

圖10 河流修復(fù)方法——駁岸軟化

3.3.2 增加淺水區(qū)域

淺水與松軟的土壤更適宜朱鹮喙插入泥土進(jìn)行覓食，較小的坡度更適合朱鹮長時間的停留活動。具體方法：水深＜25cm，坡度小于10°；淺水區(qū)域挺水植物占總淺水區(qū)域的1/3，保證開闊度；盡可能地創(chuàng)造可供調(diào)節(jié)的蓄水區(qū)域；種植低地草、莎草、香蒲、蘆葦及沉水植物；增加永久性池塘，并結(jié)合地形設(shè)計保持池塘蓄水(圖11)，增加適宜朱鹮覓食的空間[9]。

圖11 河流修復(fù)方法——增加淺水區(qū)域

3.3.3 構(gòu)建河岸林帶廊道

在人為干擾較小的地區(qū)可構(gòu)建完整的河岸林帶，即可建立朱鹮遷移生物通道，也可成為朱鹮臨時棲息點，為朱鹮的覓食活動提供保護(hù)。具體方法：廊道寬度宜設(shè)置為50～80m[10]；喬木的選擇需滿足朱鹮短時間停歇甚至夜棲、營巢的功能。

3.3.4 增加綠島

在河道較寬闊的區(qū)域根據(jù)地形增加綠島，在增加覓食地的同時，為朱鹮提供臨時停留區(qū)域，避免人為干擾。具體方法：為增加朱鹮棲息環(huán)境可建設(shè)綠島，形狀應(yīng)當(dāng)不規(guī)則；綠島地面高程不等，應(yīng)高于水面1～1.8m；島的邊坡坡度1:4～1:10；島的表面覆蓋細(xì)?；蛑械阮w粒的沙石；島上植物種植應(yīng)有所控制，使其不至將島面完全覆蓋；還可設(shè)計一些木樁群，選擇半徑為0.1m的木樁，按照河道每100m布置一個，沿河岸帶兩側(cè)交錯布置[6](圖12)。

圖12 河流修復(fù)方法——增加綠島

3.3.5 恢復(fù)植物群落

優(yōu)化植物群落結(jié)構(gòu)，結(jié)合水岸特征，進(jìn)行合理分區(qū)搭配，提高食物豐富度。具體方法：優(yōu)先選用抗逆性較強的鄉(xiāng)土樹種，構(gòu)建具有鄉(xiāng)土特色的植物群落；根據(jù)場地與河道所處的距離，形成“陸域植物-水陸交錯帶植物-水生植物”模式；水生植物形成由深到淺的沉水植物-浮葉植物-挺水植物-濕生植物序列；水陸交錯帶根據(jù)水深分別選擇耐水性不同的植物。

3.3.6 設(shè)置阻流石

為魚類提供繁殖場所和遷徙通道，提高朱鹮食物豐富度。具體方法：設(shè)置阻流石3～7個為一組，交錯固定在河床上；保證至少有1/3的石塊沒入河床中，并將其放置于水流渠道中心一半的位置上；將木材穿插堆放在河流之上，設(shè)置魚巢，每100m設(shè)置一個魚巢系統(tǒng)；每個魚巢系統(tǒng)長度5～8m，左右交錯布置在河岸兩邊[6](圖13)。

圖13 河流修復(fù)方法——設(shè)置阻流石

4 結(jié)語

朱鹮種群數(shù)量歷年增長且逐漸擴散，但呈現(xiàn)出增長率降低的現(xiàn)象。隨著對朱鹮保護(hù)工作的不斷深入，對河流棲息地的保護(hù)與修復(fù)也越發(fā)重要。本文分析了朱鹮河流棲息地局地各種生境問題，結(jié)合河流流域不同的尺度提出朱鹮河流棲息地生境修復(fù)方法：在流域尺度上保護(hù)河流整體性和連通性；在河道尺度上建立孤立棲息地之間的廊道，形成網(wǎng)絡(luò)式生態(tài)格局；在河段尺度上針對關(guān)鍵區(qū)域的各生境要素進(jìn)行修復(fù)提升。力求營造多樣化的河流橫、縱斷面形式，形成具有生物多樣性的深潭-淺灘濕地序列及良好的植物空間結(jié)構(gòu)，并改善中小尺度的河流生境因子質(zhì)量(駁岸、綠島、淺水灣、阻流石、植物群落等)，營造出適宜度較高的朱鹮棲息地，為鳥類棲息地生境修復(fù)拓寬了思路與方法。

注：文中圖片均由作者繪制。