丹陽練湖濕地生境修復研究

摘要：作為生物多樣性和生態效益最高的自然生態系統之一，濕地在城市建設過程中受到嚴重破壞，導致生境大量喪失，生物多樣性急劇下降。為恢復練湖濕地生物多樣性，改善區域生態環境質量，維持區域生態平衡，以生境修復理論為指導，針對練湖濕地不同區域的生態環境特征，采用底泥生態疏浚、生物操縱、植物浮床等多種生態修復技術，分別構建生態島嶼、森林濕地和濱岸帶生境。在地形塑造的基礎上，對生態系統結構和功能進行優化調整，通過搭配栽種挺水、浮水、沉水植物，適當放養底棲動物、魚、蝦等水生動物，恢復濕地植物群落、水生動物群落，最終形成結構合理的生態系統。

關鍵詞：練湖；濕地生境；生態修復；生境構建；群落；太湖流域

中圖分類號：Q149；TU986 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）12-3047-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.12.014

Abstract： Wetland， as one of the ecosystems with highest biodiversity and ecological benefits， was severely damaged in the process of urban construction， leading to considerable habitat loss and biodiversity decline. This study， guided by the theory of habitat restoration，aimed at recovering the biodiversity of Lianhu wetland， improving the ecological environment quality and maintaining the local ecological balance. According to the ecological environment characteristics of different regions， the study constructed ecological islands， forest wetlands and riparian habitats by using ecological restoration techniques， such as ecological dredging，biomanipulation， plant floating bed and so on. Based on terrain shaping， ecosystem structure and functions were optimized by planting emergeent， floating and submerged plants， as well as stocking aquatic animals such as zoobenthos， fishes and shrimps. The study restored plant and aquatic animal communities， which finally formed healthy ecosystems.

Key words： Lianhu； wetland habitat； ecological restoration； habitat construction； community； Taihu basin

生境是指生物生存、繁衍的空間及其所需資源和環境條件的總和，包括生物與非生物環境部分[1，2]。生境破壞被認為是物種滅絕的主要原因[3]。在中國快速城鎮化進程中，隨著城市建設用地的擴張，濕地、森林、草地等生態用地不斷被侵占，生物的生境大量喪失[4]，其中濕地生境成為受人類活動影響最大的自然生態系統之一[5]。傳統的城市建設往往只注重對濱水岸帶的硬化、渠化，忽視了濕地的自然生態功能，導致原有的深潭、淺灘、灌叢等生物賴以生存的自然生境受到嚴重破壞，水體污染，生物多樣性和生態系統服務功能下降[6]。濕地生境修復是在生態學理念的指導下，通過生態工程措施對受損的生境進行恢復與重建，旨在使其結構和功能恢復到干擾前的自然或生態平衡狀態[7]。近年來，隨著新型城鎮化和生態文明建設的推進，濕地生境修復日益受到人們的重視，成為改善城市生態環境質量的有效途徑之一。

濕地資源是丹陽重要的自然生態資本，尤其是練湖片區河網密布，獨特的水文、地理條件孕育了相對完善的濕地生態系統。但由于對濕地保護的認識不足，練湖片區濕地資源受到嚴重的破壞，面積逐漸減少，環境質量逐步下降，生態功能日益退化。基于濕地生態修復相關理論并結合練湖現狀生態環境特征，對練湖濕地生境修復進行了研究，以期改善練湖水體自凈能力，恢復生物多樣性，維持區域生態平衡，為練湖片區的生態文明建設和可持續發展提供支撐。

1 研究區概況

丹陽市位于長江中下游濕地生態區重要濕地-太湖流域的西片區，練湖緊鄰丹陽市主城區，歷史上是一個重要的攔洪蓄水人工湖泊（圖1），與京杭大運河相連，可以調節運河水位，以減少洪水對丹陽城區的破壞。進入20世紀以來，練湖逐漸被開墾為田地，濕地面積急劇下降，僅存水面多為魚塘，濕地功能幾近喪失，成為太湖流域西片區的主要污染源之一。

近年來，丹陽市開始高度重視練湖濕地的恢復工作，開展了一系列生態保護與修復工作，濕地面積有所恢復。目前，練湖地區（即研究區，面積約23 km2）主要由魚塘、農田、林地、河流組成（圖2），集合了淺灘、河流、森林等多種生境類型，具有一定的美學和科研價值。然而，研究區魚塘和農田間多為泥質塘埂，部分河道為天然或者砌石護坡（圖3），對污染物的攔截和凈化作用較差，再加上水土流失影響，區域水質整體較差，生物多樣性較低，生境相對脆弱，生態系統結構和功能有待修復。

2 研究方法

練湖生態系統修復主要通過對生境的重構來實現（圖4）。采用底泥生態疏浚、生物操縱、植物浮床等多種生態修復技術相結合的生境構建技術，規劃生態島嶼、森林濕地、濱岸帶等多種類型的濕地生境。在地形塑造的基礎上，通過對生態系統結構和功能進行優化調整，恢復濕地植物群落、水生動物群落，為更多生物提供更多棲息繁衍空間，并從營養環節來控制水體富營養化，攔截并分解富含氮、磷的營養物，使其轉變為人類需要的終產品（如魚、菱角、藕等水產品），修復受損生境，最終形成結構合理的生態系統。

3 結果與分析

3.1 生態島嶼構建

生態島嶼構建是利用地形改造與底泥生態疏浚技術，將清淤疏浚的底泥在合適的區域堆積成島，引入較耐污的水生植物進行生境改善[8]，同時也會為鳥類、魚類等生物提供棲息的場所，對景觀美化和提高生物多樣性起到較好的效果。

3.1.1 總體布局 在下練湖濕地局部靜水區域或河彎緩流區域選取面積較大、人為干擾較少的湖心區域，利用魚塘田埂泥土堆建若干座湖心生態島。通過對植被、灘地的合理規劃，分別形成挺水植被、濕地森林、草灘、水面、淺灘沼澤、灌叢、裸露灘地等不同生境類型，為鳥類、魚類的棲息、繁殖創造多樣的生境。由于硬質底泥環境區不利于水生植物的生長，應設置大片裸露的灘地，少量或不進行人工植被種植，供大型水禽棲息和繁殖。對于堆積淤泥處，采用木樁或塊石固定，減少水土流失，為水生植被的生長營造適宜的土壤和水環境，并選用根系發達的植物改善土壤理化性質，再合理恢復植物群落，構建適宜特定物種棲息、繁殖的生境。生態恢復后，島上嚴禁各類開發建設，控制人類活動與生態島的直接距離應大于100 m。

3.1.2 植物群落構建 根據不同鳥類的生活習性，合理配置，營造鳥類棲息地和繁殖地。島內植物選擇以蜜源、鳥喜植物為主，為招鳥、引鳥提供食物源，吸引更多的水禽來此聚居。島嶼朝向湖心一側附近，盡量不種植高大的喬木，為鳥類的飛翔和降落提供充足的凈空[9]。水體沿岸非灘涂濱岸要保證水生植物多樣性，先種植蘆葦等生存能力較強的先鋒物種，改善物質循環過程以及水體和底泥條件，便于其他濕地植物物種后續進入。待水質水色顯著提高后，可種植其他具有觀賞價值的品種，從水底到水面到岸邊，形成橫向和縱向群落梯度帶，構建觀賞性優良的“水上森林”。具體植物配置方案為：木本植物選用水杉、楓楊等，灌木選用枸杞、構樹等，挺水植被選用蘆葦、香蒲、荷花等，浮葉植被選用睡蓮、菱角等，沉水植物選用狐尾藻、苦草等。

3.1.3 水生動物群落構建 建立大型濾食性動物功能群，重點投放蚌類、螺類等底棲動物和鯽魚、鰱魚等魚類，并利用柳樁、魚槽磚等為濾食性動物營造棲息地。

3.2 森林濕地生境構建

森林濕地是濕地的一個重要類型，森林濕地以耐水濕的木本植物為主，可以為林鳥、小型水生動物提供生存和繁衍的場所[10]，其構建目的是提高水上森林植被的生物多樣性，使水質得到凈化，為生物提供更多的棲息地。

3.2.1 總體布局 森林濕地生境區（圖5）主要位于上練湖湖灣處的杉樹林。在湖岸選取面積較大、地勢低洼的地段進行森林濕地恢復，適當開挖，疏通水系，保證該區域多數時間被水浸沒，并在原有植被基礎上進行適當改造，合理栽培本地濕生喬木，投放少量水生動物，構建完整的森林濕地生態系統，限制該區域的人為活動。

3.2.2 植物群落構建 采用濕生木本-挺水植物-沉水植物相結合的種植模式，因地制宜選用耐水濕型木本植物，如水杉、池杉、落羽杉、垂柳、箕柳、白蠟樹等，并根據各類樹種耐水濕程度不同，在森林濕地的不同區域合理配植；挺水植物可以配植蘆葦、荷花等；沉水植物可以配植苦草、金魚藻等。

3.2.3 水生動物群落構建 建立撕食型、雜食型動物功能群，重點投放主要雜食性功能群種類，包括河蝦、克氏原螯蝦、泥鰍、黃鱔等，并利用塊石、水生植物為其營造適宜的生境。

3.3 濱岸帶生境構建

濱岸帶是陸地和水域生態系統的過渡地帶，具有生物生境、水土保持、固岸護坡、污染防治、休閑娛樂等重要生態功能[11]。湖泊濱岸帶生態修復是控制湖泊富營養化的重要手段，修復良好的濱岸帶可以顯著提高水體自凈能力，促進恢復生物多樣性[12]。濱岸帶的污染物截留和降解功能是通過營養物質的富集和再分配過程來實現，而水土保持功能則是通過泥沙等固體懸浮物的沉積作用實現。因此，根據練湖濕地濱岸帶沉積平衡條件不同，將其分為沉積型濱岸帶和侵蝕型濱岸帶進行生境構建。

3.3.1 沉積型濱岸帶生境構建 沉積型濱岸帶（圖6）坡度較緩，水流速度相對較慢，往往位于岸帶凹陷部位，形成河灣、湖灣等，容易沉積水體中的固體懸浮物，水位季度變化明顯，適合多種水生植物生長，其生長周期內能夠吸收大量水體中的污染物，具有很強的水體凈化能力。對于沉積型濱岸帶生境，應恢復其沉積功能，強化其對懸浮物的吸附及對氮、磷的吸收轉化能力，實現水體凈化作用。通過地形塑造，減緩該區域的水流速度，并恢復沼澤型植被，水流減緩后固體懸浮物容易在此處沉積，水生植物存活率也會提高。水生植被群落形成后，該區域將會朝著良性方向發展，自然形成較為穩定的生境。

1）總體布局。根據水位的變化，恢復選擇相應的鄉土物種，從水面朝河岸依次營造以下植被序列：沉水植被-挺水植被-水生草本-濕生灌木-喬木。重點恢復沉水植被和挺水植被，加強該區域的沉積作用，減緩水流，截留營養元素，實現對富營養水體的凈化。

2）植物群落構建。在濱岸道路兩側構建以垂柳、桂花、紫薇為主的曲線型林草帶；在大型灘地構建以蘆葦、菖蒲、美人蕉為主的植物群落；在淺水區營造以香蒲、荷、睡蓮等為主的挺水、浮水植物群落；在深水區培育以菹草、輪葉黑藻、苦草、眼子菜等為主的沉水植物群落。

3）水生動物群落構建。由于該區域在部分時間段無水流動，人工投放存活率不高，并且前期的生態構建主要依靠水生植被的恢復，隨著生態環境的改善，該區域會吸引大量水生動物棲息，故不需要特意投放水生動物。

3.3.2 侵蝕型濱岸帶生境構建 侵蝕型濱岸帶（圖7）坡度較陡，水流較急，位于岸帶向河流凸出部位，由于風力、水流的作用容易發生侵蝕，造成水土流失，并且該類濱岸帶截留污染物能力較差，對湖泊水環境影響較大。針對該生境的修復，應加強岸線的穩定，采取如固定措施，消浪防風，減少水土流失，為植被營造良好的生境，同時不能影響湖泊水體與濱岸地下水交換。

1）總體布局。在種植根系發達的濕地植物的基礎上，采用石籠、散拋塊石或木樁加固。根據不同地段的水流侵蝕能力，在濱岸帶坡地上放置不同大小的石塊或石籠，以防止水流沖刷并恢復濱岸植被。部分較陡區域還可采用木樁加固，防止滑坡，維持岸線的穩定。由于局部區域坡度較陡，水位較深，挺水植被難以形成群落，可采用植物浮床技術，既能夠凈化水質、美化景觀，又能夠為水生生物提供棲息空間。

2）植物群落構建。采用喬木-灌木-草本與挺水植物-沉水植物結合的配植模式。陸生植物可采用垂柳、水杉、美人蕉等搭配，增加景觀效果；挺水植物根系可以采用如蘆葦、茭白等搭配，既能穩固岸線，又可吸收水體中的氮、磷等營養元素，凈化水質。宜采用密植的方式，主要建群種為蘆葦，經過自然演替可發展出伴生種，包括水蔗草、蓮、水芹、菱、荇菜、馬來眼子菜、輪藻、水鱉等。植物浮床應根據水質條件配置，可供選擇的有美人蕉、千屈菜、香根草等。

3）水生動物群落構建。建立撕食性、刮食性動物功能群，重點投放撕食性、刮食性功能群種類，包括河蝦、克氏原螯蝦、田螺、環棱螺等。利用塊石、木樁等，為主要水生動物提供不同棲息地，形成多種底棲動物群落。

4 小結

基于生態修復理論和生境構建技術，針對練湖濕地生態環境特征，分別構建了生態島嶼、森林濕地和濱岸帶生境，恢復了濕地生物群落，形成了結構合理的生態系統，為改善練湖片區水質，提高區域生物多樣性和生態系統穩定性提供了科學支撐。研究成果可為城市水系規劃、河道整治規劃、濕地景觀規劃等各類規劃及研究提供參考。

參考文獻：

[1] HALL L S，KRAUSMAN P R，MORRISON M L.The habitat concept and a plea for standard terminology[J].Wildlife Society Bulletin，1997，25（1）：173-182.

[2] 歐陽志云，李振新，劉建國，等.臥龍自然保護區大熊貓生境恢復過程研究[J].生態學報，2002，22（11）：1840-1849.

[3] PIMM S L，RAVEN P.Biodiversity：Extinction by numbers[J].Nature，2000，403（6772）：843-845.

[4] 趙國松，劉紀遠，匡文慧，等.1990-2010年中國土地利用變化對生物多樣性保護重點區域的擾動[J].地理學報，2014，69（11）：1640-1650.

[5] 陳玲玲，林振山，梁仁君.生境喪失對具有似Allee效應集合種群的影響及對策——以江蘇鹽城為例[J].生態學報，2007，27（11）：4506-4515.

[6] 陳興茹.城市河流生態修復淺議[J].中國水利水電科學研究院學報，2006，4（3）：226-231.

[7] MILLER J R，HOBBS R J.Habitat restoration-Do we know what we’re doing[J].Restoration Ecology，2007，15（3）：382-390.

[8] 黃華梅，高 楊，王銀霞，等.疏浚泥用于濱海濕地生態工程現狀及在我國應用潛力[J].生態學報，2012，32（8）：2571-2580.

[9] 梅曉陽，秦啟憲，鈴木美湖.崇明東灘國際濕地公園規劃設計[J].中國園林，2005（2）：28-31.

[10] 蔡園園，陸健健，王 偉.上海崇西濕地森林濕地研究[J].長江流域資源與環境，2013，22（4）：439-444.

[11] 吳紅星，李 健.退化河流濱岸帶生態系統的修復及評價研究進展[J].污染防治技術，2011，24（5）：1-7.

[12] 葉 春，李春華，陳小剛，等.太湖湖濱帶類型劃分及生態修復模式研究[J].湖泊科學，2012，24（6）：822-828.