馬國強 李秋潔 楊書宇 張蓉
(1 國家林業和草原局昆明勘察設計院,云南 昆明650216;2 蘭州大學生命科學學院,甘肅 蘭州730000;3 中國電建集團昆明勘測設計研究院有限公司,云南 昆明 650051)
近年來,隨著我國生態文明建設的推進,濕地公園建設出現了熱潮(高定杰, 2018)。異龍湖水體范圍是云南石屏異龍湖國家濕地公園的重要組成部分,目前異龍湖已成為封閉型淺水湖,水資源缺乏導致異龍湖處于湖泊沼澤化過程,湖面逐漸萎縮,入湖水量銳減是造成異龍湖蓄水量銳減的主要原因之一。異龍湖流域人為活動頻繁,城鎮、耕地、經濟林地耗水量大,注入異龍湖的河水、泉水逐年減少,入湖水量漸減,目前急需對異龍湖進行保護和恢復。異龍湖是云南省九大高原湖泊之一,是我國最南端的高原淡水湖,也是候鳥遷飛的重要通道,其對于石屏縣乃至滇南地區的生態安全具有重要意義。
云南石屏異龍湖國家濕地公園位于云南省紅河哈尼族彝族自治州的石屏縣境內,位于縣城東南3 km 處,在珠江支流南盤江與紅河兩大流域分水嶺上,系南盤江支流瀘江的源頭,原屬珠江水系,1971 年鑿開青魚灣洞后,湖水從青魚灣隧道放入五郎溝河,經小河底河進入紅河。以1 414.2 m 等高線以下(異龍湖湖體部分)和環湖路為界,異龍湖國家濕地公園地跨23°38′37″~23°42′05″N,102°29′52″~102°37′49″ E,總面積3 749 hm2,其中濕地面積3 636 hm2,濕地率為97%。
從維護濕地生態結構和功能完整性、防止濕地退化的要求出發,通過適度人工干預,使濕地植物、水系、地形地貌等組成要素形成一個復合體,保護濕地生態系統的完整性以及維持濕地資源的穩定性。
充分吸收和借鑒國內外濕地保護和恢復成果,加強新技術的引進和在異龍湖濕地保護中的應用示范,結合濕地保護的管理目標,采取針對性的保護和恢復措施,做到因地制宜、合理布局、重點突出。
充分考慮地方的經濟基礎、技術條件和管理體制,突出重點建設項目,堅持多層次、多渠道的濕地保護投入原則。
3.1.1 湖濱帶土地整理 目前異龍湖水質屬于重度富營養化,水體中有機物和氮磷超標比較嚴重。為了防止湖泊水質繼續惡化,有效減少直接入湖的污染物,需強化湖濱帶的保護。因此,須對異龍湖濕地公園內的低效低質土地進行整理,擴大濕地面積,修復湖濱退化濕地。
工程實施中分別以地面坡度5°和15°的標準設計,并在地塊周邊設置排灌渠,采用表面逐臺下移 法:整個地塊逐臺從下向上修,先將最低處的地面修平,將第2 臺擬平整的地面表土推到第1 臺地面上均勻鋪好,如此逐臺進行。將地面分成上挖下填和下挖上填2 個部分。地面上下各0.8 m 范圍采取下挖上填,從地面下方取土填到地面上方,其余地面采取上挖下填法,從中心線以上取土填到中心線以下。地面修平后,整個地面應保持外高內低、高差控制在10 ~30 cm 為宜,底邊1 m 左右,保持12°左右反坡,土地整理后,活土層保證在40 cm以上。
3.1.2 湖濱帶植被恢復 目前濕地公園內的湖濱生態帶植被生長較差,部分區域無植被生態帶,加之人為活動頻繁,植物種類較少,濕地功能較差,濕地退化嚴重。在土地整理和退塘還湖工程的基礎上,修復已遭破壞的湖濱帶,種植水生和濕生植物,建立合理的湖濱生態群落結構,使生態系統進入良性循環。營造水禽、魚類生存環境,吸引鳥類筑巢繁衍,促進湖濱生態帶的恢復。
根據濕地濱岸的水位變化情況營造植物帶,從水體向陸地依次為沉水植物帶、浮水植物帶、挺水植物帶和濕生植物帶,形成湖濱水平空間上的多帶生態緩沖系統。自然濕地植物群落采用具有抗污及凈化能力的原生植物,以水蔥、莎草、薏苡為主,輔以香蒲、燈芯草等抗污及凈化功能較強的原生植物,加以睡蓮、萍蓬草等觀賞性漂浮植物。
在異龍湖的入湖河流中,西岸的3 條河流(城河、城南河、城北河)是最主要的入湖水量來源,入湖水量占河流入湖水量的85%。其中以城河入湖水量最大,而且僅城河的水量就占整個入湖水量的59%。在這些河流的河道周邊人口密集,鄉村與城鎮并存,兼具點源與面源污染,是流域內的復合污染區。各入湖河流水質污染程度如下:城河水質最差,城北河次之,其余依次為漁村河、龍港河、城南河、大水河。入湖河口濕地的恢復主要采用物理處理法、水生植物修復技術和生態濕地技術。
3.2.1 物理處理法
(1)加強水系之間的自然聯系,對水質較差但有一定換水條件的區域進行換水、清淤等。
(2)挖掘底泥。減少甚至消除潛在性內部污染源。將濕地的泥漿翻起平鋪于岸邊,保持水岸的自然彎曲;在水面開闊的水岸設置一定的斜坡和水深0.3 ~0.8 m 的淺水區域,栽植水生植物,恢復濕地塘水陸邊界的生態屬性。
(3)曝氣。通過營造不同水位的濕地塘,形成跌水高差,補充水中的氧含量。
3.2.2 水生植物修復技術
(1)針對各入湖河口污水性質,采取水生植物修復技術治理水體中污染物。運用水生植物根際微生物共生產生的協同效應,去除水體中N、P、S 等物質。
(2)植物選擇。選用本地天然濕地植物及凈化能力強、抗逆性強、生長量較小的植物。尤先選擇對TN、TP、TK 等富集能力強的植物,如蘆葦、薏苡、水蔥、香蒲、燈芯草以及金魚藻等。選擇的植物應以原生植物為主,避免因外來物種入侵而對本地生態環境構成隱患或威脅。在無本地可替代植物的條件下,須嚴格限制外來物種種植區域,要有專人維護濕地塘、床,并通過定期人工打撈外來植物等方式,嚴格控制其生長范圍及規模。
(3)生態濕地污水處理技術。在水質極差又缺乏恢復可能的濕地塘,采用微生物處理池的方式,種植水生植物,培育淺水濕地生態景觀,通過生態濕地的構筑對濕地進水進行污染降解。
3.3.1 鳥類棲息地恢復 異龍湖是水禽越冬地和遷徙停歇地,由于入湖水源的斷流和連年的干旱,異龍湖水位急劇下降,部分湖床露出水面形成沼澤地,沼澤化程度嚴重。濕地鳥類的生存需要水域、裸地和植被3 種要素共存,且不同生境單元的組合也會影響鳥類種類和數量。涉禽覓食和棲息需要淺灘環境,游禽需要開闊明水面和深水區。因此,營造淺灘——大水面復合生境可為濕地鳥類提供多種棲息環境。通過挖掘或淤填等不同方式構建不同水深環境以提高生境的異質性。濕地植被為鳥類筑巢覓食、躲避天敵入侵和人類干擾等創造了天然的庇護環境,配置喬灌草混交的植物群落以滿足不同喜好的鳥類,將原來以濕地植物群落(如蘆葦)為主的潮灘濕地營造成明水面—光灘—植被復合結構,營造斑塊狀濕地植被,通過補植扁稈荊三棱、水莎草、燈芯草、香附子、扁穗莎草和荸薺等植物,以營造不同的小生境和淺水區,為水禽提供更好的覓食和棲息環境。
3.3.2 生境島恢復 島嶼地形營造是退化濕地恢復重要的地形恢復工程,通常結合不同種類濕地生物(如水鳥、爬行類等)的棲息和繁殖環境要求,通過堆土(石)進行生境島地形恢復。將水環境治理挖出的底泥集中到一定的區域,增加濕地的庫容,堆島措施可調整水流動力和方向,減少土方的二次搬運,降低工程的復雜程度。其次,在堆積的島嶼上種植植物,并在水域中種植挺水和沉水植物,通過植物吸收土壤中的氮、磷等污染物,為水生態恢復提供有利條件。同時使整個濕地呈現立體感,便于改善微生物、動、植物的生境,也為景觀的營造打下基礎。
云南石屏異龍湖國家濕地公園保護與恢復工程的實施,不僅改善異龍湖水環境質量、恢復異龍湖生態平衡及保護濕地生態系統的完整性,同時維護了云南高原生態敏感地區的生物多樣性,對全面提升異龍湖國家濕地公園保護管理和濕地生態文明建設具有極其重要的作用。
致謝:感謝異龍湖國家濕地公園管理局在調查和資料收集過程中提供的幫助和支持。