盧元
(遼寧省林業調查規劃院,遼寧 沈陽 110122)
遼陽柳壕河濕地恢復策略研究
盧元
(遼寧省林業調查規劃院,遼寧 沈陽 110122)
柳壕河濕地一方面是承接遼陽市、縣城區及周邊村鎮生活和生產廢水的重要河流,另一方面柳壕灌區為遼陽市重點灌區之一,承擔著周邊近1 300多hm2水田的灌溉任務,同時,柳壕河濕地地處東北亞游禽、涉禽等重要候鳥的遷徙通道上,與遼寧雙臺河口國際重要濕地隔河相望,是雙臺河口國際重要濕地生態圈的重要組成部分。采取水體修復、棲息地修復等方式恢復濕地生境,將為遼陽縣取得良好的生態效益和社會效益。
濕地恢復;柳壕河;遼陽
柳壕河濕地位于遼陽縣柳壕鎮,為柳壕河中游(黃套-朱家段),包括柳壕河干流及其支流北地河(姜家窩棚段)。東北至柳壕河朱家橋、東南至北地河姜家窩棚橋、西南至柳壕河黃套橋。地理坐標介于122°52′48″—122°54′47″ E,41°15′04″—41°15′40″ N。調查面積66.66 hm2,濕地率為74.65%。北距離遼中環線高速6.8 km,南距沈海高速8.6 km。
1.1 水文水質
濕地屬溫帶大陸性季風氣候區,四季特征明顯,冷暖干濕分明,夏季以東南風為主,冬季以西北風為主。歷年平均氣溫為9.1 ℃,常年降水量在703.6 mm,年平均蒸發量為637 mm。平均日照時數2 546.4 h,無霜期為173 d。
柳壕河長33.9 km,流域面積508.8 km2,河道比降1‰ ,多年平均徑流量6 664萬m3,河道平緩,河床穩定,歷史上無大的洪峰出現。
柳壕河為遼陽市境內河流,承接著遼陽市、遼陽縣兩個廢水處理廠的排水及河道沿岸兩側城鎮、農村居民生活廢水。經多年有效治理,污染現狀得到較大程度改善,據規劃區上、下朝光、孟柳兩斷面監測,河流水質由2010年前的劣ⅴ類水質轉變為現在的ⅴ類水質,主要污染物指標為COD和總磷,污染仍較為嚴重。
1.2 土地利用現狀
經調查,區域范圍土地總面積66.66 hm2。依據《土地利用現狀分類》(GB/T21010-2007)區域現狀土地利用分為4一級類、5二級類。見表1。

表1 區域土地利用現狀
1.3 濕地資源現狀
根據《遼寧省濕地資源調查實施細則》的濕地分類標準,濕地資源可劃分為河流濕地、沼澤濕地、人工濕地3類,永久性河流、草本沼澤、庫塘3型,濕地面積分別為43.51 hm2、1.3 hm2、4.93 hm2,詳見表2。

表2 濕地資源現狀
1.3.1 河流濕地 包括規劃范圍內的柳壕河及其支流北地河,以兩側堤壩為界,水量補給以天然降水(雨水和融雪)為主,同時承接遼陽市、遼陽縣兩廢水處理廠中水。面積43.51 hm2,占濕地面積的87.48%。
1.3.2 沼澤濕地 位于柳壕河、北地河交匯處,歷史上為柳壕河主壩與副壩間的洪泛平原地, 2014年開始實施柳壕河濕地治理,人工種植蘆葦和蒲草,形成現狀沼澤濕地。面積1.3 hm2,占濕地面積的2.61%。
1.3.3 庫塘濕地 在柳壕河濕地治理過程中,將原洪泛平原地部分挖設成水塘,現栽培荷花和睡蓮,并修設棧道350米,營造優美濕地景觀環境。面積5.3 hm2,占濕地面積的9.91%。
1.4 生物資源
規劃區隸屬于華北植物區系遼東半島亞區,據調查,規劃區內現有維管束植物36科73屬103種,其中蕨類植物1科1屬2種、被子植物35科72屬101種。規劃區動物資源較為豐富,據調查,分布有脊椎動物5綱27目53科223種,其中魚綱4目8科27種,爬行綱1目1科3種,兩棲綱1目3科5種,鳥綱16目34科177種,哺乳綱5目7科11種。
2.1 存在水質污染
人類活動對規劃區濕地的影響很大,主要來自于面源污染,規劃區周邊為大面積的水稻田,農藥、化肥的無序施用,是造成濕地水體富營養化的主要原因。氮、磷、鉀等元素排入到河流中,使藻類等水生生物大量地生長繁殖,極大破壞了水生生物的生態平衡。
2.2 基礎研究薄弱,監測體制尚不完善
由于管理條件和資金等現實問題,目前濕地保護的基礎性科學研究、監測還非常薄弱,特別是對濕地的結構、功能、演替規律、價值和作用等方面缺乏系統、深入的研究,制約了濕地保護與管理的進行。同時,缺乏對濕地資源變化、生物多樣性變化的專業性監測。對水質污染的監測,在布點的數量、測定的時間等方面尚缺乏統一的監測標準,監測體制尚不完善[1]。
2.3 濕地保護宣傳教育滯后
濕地保護工作近幾年雖做了大量工作,但目前,全社會還普遍缺乏對濕地的保護意識,對濕地的價值和重要性缺乏認識。濕地保護和合理利用的宣傳、教育工作滯后于經濟發展和資源保護形勢的要求,宣傳教育工作的廣度、力度、深度都尚顯不足。
人工濕地的原理是利用自然生態系統中物理、化學和生物的三重共同作用來實現對廢水的凈化。人工濕地的顯著特點之一是其對有機污染物有較強的降解能力。廢水中的不溶性有機物通過濕地的沉淀、過濾作用,可以很快地被截留進而被微生物利用;廢水中可溶性有機物則可通過植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代謝降解過程而被分解去除。隨著處理過程的不斷進行,濕地床中的微生物也繁殖生長,通過對濕地床填料的定期更換及對濕地植物的收割而將新生的有機體從系統中去除。
3.1 人工濕地
濕地系統類型:人工濕地從結構上一般可分為表面流型、潛流型和垂直流型,鑒于不破壞濕地公園的原型地貌,況且水源水質狀況良好,故規劃采用表面流型人工濕地。
建設位置:規劃建設位置位于宣教展示區內最靠近堤壩的葦田。
建設面積:依據河流年平均流速、污染程度,不同植物吸附主要污染物能力(去除率)等指標,規劃建設面積為1.5 hm2。
人工濕地構成主要包括具有透水性的基質、微生物及水生植物3部分組成。
基質:目前廣泛應用的人工濕地基質主要包括以石、礫石、砂和土壤等為基本原料,并添加合適的附料等。基質一方面為微生物生長提供穩定的依附表面,另一方面為水生植物生長提供載體和營養物質[2]。
水生植物:一般水生植物都能起到凈化水質作用,但不同的水生植物對污染物去除率有較大差異。據研究,對總氮去除率效果較好的水生植物包括菖蒲、燈芯草、蘆葦、慈姑、澤瀉、水芹菜等,去除率分別達到77.77%、71.17%、30.94%、63.67%、51.08%和41.78%。為了增強人工濕地的污染物凈化能力和提高景觀效果,有利于植物的快速生長,規劃選擇多種植物搭配種植。根據環境條件、植物群落特征和相互作用的特征,按一定比例在空間分布和時間分布方面進行安排,使整個生態系統高效運轉,最終形成穩定和可持續利用的生態系統。
3.2 人工浮島
人工生態浮島是一種生物和微生物生存繁衍的載體。在富營養化水體中浮島上植物懸浮于水中的根系,除了能夠吸收水中的有機質外,還能給水中輸送充足的氧氣;為各種生物、微生物提供適合棲息、附著、繁衍的空間,在水生植物、動物和微生物的吸收、攝食、吸附、分解等功能的共同作用下,使水體污染得以修復,并形成一個良好的自然生態平衡環境。
建設位置:規劃建設位置位于合理利用區內的主要坑塘濕地內部均勻分布。
建設面積:依據不同植物吸附主要污染物能力(去除率)等指標,規劃建設15處,規劃建設面積均為0.03 hm2。
選用濕式浮島的框式類型,在庫塘及航道的中間利用浮島種植植物,浮島的組配形式為彎曲的帶狀,選用的浮島植物有黃菖蒲、香蒲、水蔥、美人蕉、紅葉美人蕉、千屈菜等。浮島植物配置,采用片植、叢植。配置時注意植物的高低錯落,疏密有致,體現節奏與韻律。
濕地公園棲息地恢復的目的為通過自然或人工促進方式,在地形恢復的基礎上,改變動植物生長的環境,創造適宜的濕地生物繁殖、生長、棲息的環境條件。濕地生境的再造過程,即是營造多樣化的濕地生態環境[3]。
4.1 濕地鳥類棲息地恢復
鳥類棲息地恢復需要確定吸引和恢復的目標鳥類,然后仔細研究目標鳥類的生境需求,進行有針對性的棲息地恢復。鳥類棲息地恢復和重建工程主要包括生態島建設(目前柳壕河濕地公園已經建設鳥島一座以及大大小小的生態島眾多)、鳥類招引建設等內容。通過棲息地恢復和重建,維持和保護規劃區內生物多樣性和生態系統完整性。
4.2 魚類群落生態修復技術
在濕地恢復中,魚類群落的動態可以用來監測水質。對于魚類群落的恢復,所采用的方式有:投放魚苗、建立人工魚礁以及控制捕撈強度。在采用人工投放時,需要考慮所投放魚類的食性,根據其在食物鏈上的位置來決定投放的必要性,在大型沉水植物或者藻類過度生長的水體內,可以投放食草性魚類。底棲雜食性魚類可以減少沉積物再懸浮和內部營養負荷。
4.3 水源涵養林保護
實施“退耕還林”工程,退田的陸地區域栽植林木,林種優化配置方案以森林生態學原理為指導,遵循原生植物群落保護利用與生物多樣性規則的原則,模擬自然植被群落結構,打破植物群落的單一性,根據地形地貌和現有的群落結構特征,按照適地適樹的原則進行人工促進自然更新,設計結構優化、功能高效、布局合理的森林生態系統。規劃中喬木、灌木、花草等應因地制宜地進行配置,種群之間相互協調,形成和諧有序,穩定多樣的群落景觀。立足現狀,改造現有林分調整森林資源結構,促進生物多樣性,確保森林生態系統的良性發展。
4.4 濕地植被恢復工程
針對濕地公園各功能區的現狀及定位,進行相應的濕地植被恢復工程,濕地恢復首先要營造各種深淺不一的水生環境,創造不同的立地條件,引種各種水生植物。優先選用本土濕地植物,適當引入本區自然分布、對本地濕地植物不會產生危害的植物種類。根據濕生、中生、水生和沉水、挺水、浮水等不同植物的生境需求,營造錯落有致、適合不同濕地植物生長的微生境,使濕地公園成為濕地植物的活標本館。有計劃地種植部分珍稀、瀕危的植物,讓游客了解到這些植物的分布、特點、致危原因,提高保護意識。適當增加觀賞性、趣味性強的植物配置,以此來吸引游客,增加景觀效果和吸引力[4]。
濕地科普宣教是實現濕地資源保護與恢復重建,加深游客及社區居民對濕地的認識,喚起全社會共同關注濕地、保護濕地的有效手段。
5.1 聲像資料
制作宣傳遼寧省遼陽柳壕河濕地公園的視頻資料1 000套,送有關宣傳部門并向進入濕地公園的訪客發售,提高遼寧省遼陽柳壕河濕地公園的知名度,提高公眾對濕地的認識。
5.2 圖片資料
制作遼寧省遼陽柳壕河濕地公園精美相冊500套。送有關宣傳部門并向進入濕地公園的訪客發售。
5.3 宣傳手冊
分年度印制濕地公園宣傳手冊20 000冊,全面介紹遼寧省遼陽柳壕河濕地公園的生態環境、自然風光和濕地保護措施等,向游客和周邊居民發放。
5.4 宣教活動
以節假日、慶典活動為契機,采用宣傳標語、慶典會議、宣傳節日等方法向大眾展示濕地形態、宣傳濕地功能、增強保護意識。
(1)每年2月2日為“世界濕地日”,每逢此日,制定節目主題,采取相關活動慶祝濕地日,提高公眾環保意識。
(2)濕地公園以“觀鳥節”為媒介,開展一系列科普博覽與科普講座等活動,讓公眾認識到保護濕地生態系統和生物多樣性的重要性。
(3)以當地風俗節日為依托,開展一系列的文化、娛樂和慶祝活動,對傳播柳壕河濕地文化、宣傳濕地保護教育、促進濕地旅游業發展等具有重要作用。
6.1 生態效益
濕地公園的建設具有保護濕地生物多樣性、防洪蓄水、增加水源、調節和改善區域氣候、降解污染物、凈化水質和美化環境等多種生態服務功能。
6.1.1 保護濕地生物多樣性 濕地公園規劃區內較為完善的河流濕地生態系統,為多種動植物特別是水鳥的棲息、繁衍創造了良好的環境,將使這里成為柳壕河流域水鳥資源分布最豐富的區域之一。通過濕地保護與恢復工程建設,濕地生態系統將得到恢復,野生動植物棲息、繁衍生存環境將進一步得到改善,物種多樣性、遺傳多樣性和生態多樣性將得到有效保護。
6.1.2 提供淡水資源 遼寧省遼陽柳壕河濕地公園匯集了來自各溪流的清潔淡水,是整個濕地公園生態系統服務功能得以發揮的保證,為引灤入津工程提供水質保障。
6.1.3 降解污染和凈化水質 通過規劃區內濕地植被的過濾、吸收和分解功能使濕地公園降水中可能存在的有害物質得到有效降解,充分發揮濕地生態系統自然降解污染物的功能,保證河流下游及大伙房水庫的水生態安全。
6.1.4 改善旅游度假環境 通過濕地公園的建設,整合地形,恢復水系和濕地植被,對柳壕河流域的設計以及旅游項目進行精心規劃,可提供一個環境優美、設施較齊全的旅游度假環境,吸引市民在節假日來此進行游憩活動,同時作為沈陽市的“后花園”,也吸引沈陽市及周邊市縣的企事業單位、社會活動團體來此舉行集體活動。
6.2 社會效益
濕地具有獨特的社會效應,它可以成為人們了解自然、認識生態、感受文化、走向科學的大課堂和博物館。柳壕河濕地具有自然觀光、旅游、娛樂、科研和教育等方面的功能,其資源優勢和環境優勢,在為人們提供游憩空間、環境教育等方面有著重要而獨特的價值。
6.2.1 為游客提供高品位的生態旅游場所 濕地公園是人們返璞歸真、回歸自然的理想場所;特定的濕地小氣候環境,空氣清新,環境優美,豐富的旅游產品,將會為本地居民和外來游客提供生態旅游的場所,提高業余生活的質量。
6.2.2 科普教育,增強游客和當地居民的環保意識 濕地公園中豐富的科普教育類產品,包括濕地動植物賞識認知等項目,游客和當地居民可以了解濕地生態系統具有不可或缺的作用,自覺愛護自然,提高文化和精神修養。
6.2.3 提供就業機會,促進地方經濟發展 濕地公園優越的地理位置、豐富的濕地景觀資源為開展生態旅游和多種經營奠定了良好條件,通過與市區居民聯合開展生態旅游業、濕地生態種植業和多種旅游經營活動,不僅為濕地公園發展注入活力,也必將促進區域內的產業結構調整與優化,為市區群眾提供大量的就業機會,從而帶動區域整體發展。
6.3 經濟效益
6.3.1 實現居民的經濟創收 濕地生態系統是比較豐富和活躍的生態系統,它為公園開展多種經營創造了物質基礎和技術條件。在遼寧省遼陽柳壕河濕地公園建設中,充分考慮了公園的長遠發展和自我維護機制,通過發掘林下經濟和有機農業,為當地居民提供就業機會,實現經濟創收。另外,濕地公園的旅游經濟收入可以反饋投入到濕地生態保護的工作中,提升濕地公園發展的生態效益。
6.3.2 提升公園周邊的土地價值 隨著濕地公園的建設,柳壕河流域的生態環境將逐步得到改善和保護,休閑功能逐步增強,這將直接提升濕地公園對旅游者的吸引力,濕地公園將成為遼陽市的一個全新亮點,吸引沈陽市及周邊地區的市民來此進行休閑活動。公園周邊的土地可隨之體現出它的環境價值、觀賞價值、休閑價值和開發價值,有利于該區域的土地利用和城市發展。
[1] 陸健健,何文姍,童文富,等.濕地生態學[M].北京:高等教育出版社, 2006: 105
[2] 謝三桃,朱青.城市河流硬質護岸生態修復研究進展[J].環境科學與技術,2009(5):83-87
[3] 崔保山,劉興土.濕地恢復研究綜述[J].地球科學進展, 1999, 14(4): 358-364
[4] 夏繼紅,嚴忠民.生態河岸帶研究進展與發展趨勢[J].河海大學學報:自然科學版,2004,32(3): 252-255
1005-5215(2017)02-0072-04
2016-11-29
盧元(1989-),男,遼寧沈陽人,大學,工程師,從事林業調查規劃研究.
S156.8
A
10.13601/j.issn.1005-5215.2017.02.027