濱海濕地生態修復途徑與實例研究

甘加俊，林奕軍，熊晴帆，歐陽晟，李雙霜，秦思思，嚴云仙

(1.廣東珠海淇澳-擔桿島省級自然保護區管理處，廣東 珠海 519000；2.希言自然資源科技(廣州)有限公司，廣東 廣州 510000)

1 引言

生物多樣性是地球上的動物、植物、微生物及其與環境形成的生態復合體，以及與此相關的各種生態過程[1,2]，包括物種內、物種間、生態系統和景觀的多樣性[3,4]。生物多樣性對生態系統功能的影響非常重要，生物多樣性使群落功能分化，物種豐富的群落比貧乏的群落能在更高的層次上維持多種功能，而以往的研究低估了生物多樣性對生態系統功能的重要性，總的來說，生物多樣性提高了生態系統在營養層次和棲息地上的多功能性[5,6]。

人類社會的不斷發展和對于各種資源的需求的增加，導致環境污染、植被破壞、土地退化、資源短缺、氣候變化、生物多樣性喪失等生態退化問題[7]。生態修復是在受損生態系統層次上進行的，依托生態學原理，對受損生態系統的恢復、修復、改良、更新、重建，使其結構和功能恢復到一定的或原有的乃至更高水平的過程；生態修復的目標包括恢復和保護退化生態系統的結構、功能、動態和服務功能，實現生態系統的可持續發展。

本次研究的重點在于濕地生態的修復，濕地作為全球三大生態系統之一，在調節氣候、蓄洪防旱、凈化水質和提供棲息地等方面發揮著重要作用[8]，自然濕地因其豐富的資源和獨特的水文環境，為各種候鳥和留鳥提供了重要的覓食、停歇的棲息地[9,10]。鳥類棲息地選擇的研究主要從空間大小、時間長度及繁衍生存環境三個方向展開[11]。研究者通過大量考察、監測棲息地環境特征以及對鳥類的繁殖、覓食等生活習性的研究，發現鳥類選擇棲息地機制為食物、水和隱蔽物三大主要因素[12]。而改善鳥類棲息地，一是主動恢復，以植物補充、引進新物種、地形改建等方式進行；二是被動恢復，調整造成濕地生態系統退化的主要因素而使其自然恢復[13]，在現有的環境和條件下，自然恢復在短期內很難達到鳥類的適宜棲息環境，需要通過人工手段進行棲息地的修復，實現鳥類多樣性的恢復。

廣東珠海淇澳-擔桿島省級自然保護區(以下簡稱保護區)是珠海市唯一建立管護機構的濱海紅樹林濕地自然保護區，是集森林、野生動植物和濕地生態系統于一體的綜合型自然保護區。濱海濕地作為大灣區最具特色的生態系統，隨著大灣區經濟的快速發展，受人為干擾因素的影響嚴重，導致海岸防護帶特別是灘涂與紅樹林濕地的質量日益下降，一度使得全球性候鳥和重要水鳥的數量呈下降趨勢。在生態文明框架下將粵港澳經濟建設與濱海濕地生態系統恢復相結合將是如今要面對的重大問題，本文提出重點海岸灘涂修復、生物多樣性棲息地修復與生態修復動態智能化監測體系等規劃措施，以提升保護區濱海濕地生態系統品質。

2 保護區概況

2.1 自然現狀

保護區位于中國南海沿海地區，地處廣東省珠海市境內(圖1)。由淇澳島、擔桿列島及相關海域組成，保護區總面積7373.77 hm2。保護區屬南亞熱帶海洋性季風氣候，年均氣溫22～23 ℃之間，平均最高氣溫(7月)為31.8 ℃，平均最低氣溫(1月)為12.1 ℃，年均日照時數1991.8 h，年無霜期達358 d。此次研究在淇澳島片區展開，該區域位于珠海市淇澳島西北部，因年代的變遷形成了丘陵、淺海沉積(灘涂)的地貌類型，地貌類型屬低丘、臺地、淺海等，具有明顯的垂直地帶性。

圖1 淇澳島概貌

淇澳島屬于南亞熱帶淺海區域濕地，天然紅樹林、潮間灘涂和大面積的魚蝦塘，生存著豐富的底棲動物，為水鳥提供活動的場所和食物的來源。淇澳島有以紅樹林為主體，河口水域、潮間鹽水沼澤、淤泥灘涂構成的濕地生態系統，作為大灣區重要的紅樹林濕地生態系統，具有極高的保護和研究價值。

2.2 生態修復面臨的問題

多年來，保護區已在外來入侵物種控制、紅樹林人工種植以及其植被重建中取得較多成果，特別是對紅樹林進行了卓有成效的修復工作，至今已有紅樹林近500 hm2。但受人工捕撈、海洋垃圾污染、外來入侵物種等的影響，導致灘涂與紅樹林濕地的質量日益下降，使其作為生物多樣性重要棲息地的生態服務功能還未能充分發揮，影響全球性候鳥和重要水鳥的棲息和繁殖，從而影響著濱海濕地生態系統品質的提升。

3 生物多樣性棲息地修復思路與原則

3.1 修復愿景

以生態學相關原理及生態恢復為主要理論指導，以重點海岸灘涂修復、生物多樣性棲息地修復與智能化監測體系的構建為目標，結合濱海濕地修復的具體實際，恢復保護區被破壞的海域生境；改善林分結構，防治有害生物的入侵，增強保護區的生態功能；修復鳥類棲息地保障其種群的穩定性。

(1)紅樹林濕地與灘涂脆弱的生態系統容易受到自然和人為因素的威脅。保護區的重點海岸灘涂修復等建設，可保護紅樹林與灘涂濕地生態系統，遏制紅樹林與灘涂濕地退化趨勢，發揮濕地涵養水源、凈化污染物等功能，對區域的生態安全產生積極的影響。

(2)通過生物多樣性棲息地修復等項目建設，紅樹林與灘涂濕地生態系統得到進一步改善，生物棲息環境進一步優化，進而使物種多樣性、遺傳多樣性和生態系統多樣性得到有效保護。

(3)保護區將成為紅樹林與灘涂濕地生態研究、科普教育和教學實習的重要基地，對于研究紅樹林濕地變遷以及人類水產生產經營活動對濕地水鳥的影響有重要價值，其研究成果將為濕地鳥類保護提供科學依據。

(4)保護區可為周邊地區居民提供一定的就業機會，使周邊群眾認識到保護區建設有利于自身利益，從而提高民眾的主動保護意識，促進保護區與周邊群眾關系的良性循環。

(5)保護區通過灘涂修復、棲息地修復工程的實施和基礎設施的完善，將形成更好的紅樹林與灘涂濕地生態保護示范效應，對促進保護區的發展有很重要的意義。

(6)濕地生態涵養與凈化作用，紅樹林的防風固堤作用，濕地鳥類景觀價值等將發揮重要的間接經濟價值，這些作為粵港澳大灣區重要的海岸生態屏障和鳥類景觀資源，將發揮不可估計的間接經濟價值，為地區的可持續發展發揮巨大的作用。

3.2 修復規劃思路

制定修復計劃，同時對保護區多樣性進行實時監測及數據存儲，建立完備的智能化監測體系。研究立足于修復保護區生境、生態結構和功能及生態系統穩定性，考慮研究區域生物物種及其生活環境的合理配置，加上實時智能化監測系統的協調配合，人工干預促進該地區生態修復，重點集中于紅樹林和灘涂濕地以及鳥類棲息地重建和營造規劃，后期以管理作為輔助。

3.3 修復規劃原則

(1)保護自然原則：正確處理生態修復與生物多樣性保護的關系，恢復濕地生態系統的穩定性，重點關注棲息地以及生境恢復等的規劃。(2)尊重實際原則：在保護原有生態修復成果的基礎上，鞏固原有的生態修復成果，提升濕地生態服務功能。(3)可持續性原則：濕地生態系統在受干擾時有保持自身狀態的能力，濕地資源能夠永續利用和濕地生態系統的可持續性。

4 生態恢復規劃策略

4.1 生態恢復目標

通過對保護區及周邊濱海濕地生態系統進一步的修復，鞏固原有的生態修復成果，提升濕地的生態服務功能，特別是生物多樣性重要棲息地的服務功能，打造粵港澳候鳥水鳥廊道的重要節點，從而有力地推動大灣區生態文明建設，為大灣區開展生態修復工作提供技術與經驗支持，并為大灣區生態保護一體化建設提供幫助。

4.2 重點海岸灘涂修復

4.2.1 清除外圍魚籠漁網和蠔排

對淇澳紅樹林外灘600 m范圍內的魚籠漁網和蠔排進行清理與整治(圖2)，降低人工捕撈強度，被破壞的海域生境逐漸恢復，退潮時裸露的灘涂面積增大，為鳥類創造更好的棲息環境。

圖2 清理魚籠漁網和蠔排的范圍

4.2.2 灘涂底泥清潔及修復

清理二斜灣、大澳附近的垃圾，長度1200 m，面積20.5 hm2(圖3)。恢復原有的灘涂，改善紅樹林區域地面灘涂及水面環境質量，為鳥類和魚類提供了更好的棲息和覓食環境。

圖3 清理二斜灣垃圾的范圍

4.2.3 灘涂植被清理及修復

清理二斜灣的薇甘菊(Mikaniamicrantha)1200 m，面積20 hm2；互花米草(Spartinaalterniflora)0.1 hm2。對東涌河道兩側的紅樹林(無瓣海桑)進行修枝，雙側共2 km(圖4)。在清理后，考慮灘涂的海面平均高度、底泥厚度、周圍原有紅樹植物的生長狀況，在合適位置清理一部分雜亂生長、非人工種植的植物，對原有紅樹林進行修枝，提升紅樹林景觀質量。

圖4 紅樹林修枝范圍

4.2.4 紅樹林種植

在二斜灣部分灘涂補植紅樹植物秋茄(Kandeliacandel)、桐花樹(Aegicerascorniculatum)等，種植面積約2 hm2。林分結構得到改善，灘涂的淤積增加，密植種植方式阻擋海洋垃圾進入紅樹林，增強保護區的生態功能。兼顧改善海岸帶的生境狀況，開展紅樹林防護林帶重點區域整治與修復，形成以紅樹林為主體的穩定海岸線生態防護帶(圖5)。

圖5 紅樹林種植區域位置

4.3 生物多樣性棲息地修復

4.3.1 魚類和底棲動物棲息環境修復

疏通紅樹林內的水道約4 km，促進紅樹林外圍水域與紅樹林內水道之間的生物交流，豐富淤泥內底棲動物的種類及數量，改善紅樹林內的水體質量，改善魚類的覓食和產卵環境，擴大及改善涉禽和游禽的覓食環境。在紅樹林內適當位置設置深水區，使魚類在保護區內繁殖，以增加保護區內魚類的數量(圖6)。

4.3.2 涉禽和游禽區生境營造

根據涉禽和游禽的覓食需要，在夾州島選擇適當的區域進行設計及改造：(1)改造部分植被及灘涂，擴大灘涂面積，并提升食物量；(2)在區域內隱蔽處搭建涉禽籠舍，進行野外放歸，安置聲音系統以向周邊鳥類提供棲息地信息，產生吸引效果(圖7)。

圖6 淇澳島疏通水道位置

圖7 涉禽游禽生境營造區布局

4.3.2.1 涉禽區生境營造

改造灘涂與紅樹林，營造較大的淺灘面積，供涉禽進行棲息與覓食；6 m松木樁釘入灘涂，松木樁露出灘涂30 cm，間隔30 cm，木樁對列總長1 km。用繩索纏繞，利用自然漲落潮，攔住順潮帶入的枯枝營造灘涂。挖松木樁列單側100 m范圍內的底泥，留住鳥類食物(圖8、圖9)。

4.3.2.2 游禽區生境營造

清理蘆葦等雜物面積2 hm2，挖機挖松淤泥，并圍堰，水位保持在30～50 cm，形成面積2 hm2的水域區。安置聲音系統吸引禽到修復區覓食，進行聲音招引試驗，測試后，采用最優聲音組合進行招引，安裝3個聲音招引設備，20個招引模型，使修復區內的游禽種群逐漸穩定，來檢驗修復措施的有效性(圖10)。

4.3.3 鷺鳥繁殖地生境營造

根據鷺鳥的繁殖需要，在大圍根據周邊山脈走向、風向等選擇阻風之地作為鷺鳥繁殖區(圖11)；通過管理措施，降低此處的人為干擾；在附近搭建鷺鳥籠舍，野外放歸救護的鷺鳥，安置聲音系統吸引鷺鳥前來繁殖；籠舍周邊放置投食器，為日后放歸鳥類提供野外適應性訓練的臨時棲息地。

圖8 灘涂和紅樹林營造示意

圖9 灘涂和水域營造設計方案示意

圖10 聲音招引模式

清理蘆葦約0.5 hm2，挖機圍堰，水位控制30 cm左右，并用挖機松土0.5 hm2。近期通過人工清除薇甘菊抑制薇甘菊的生長。共放置3個聲音招引設，吸引了20個鷺鳥模型吸引鷺鳥前來繁殖。

圖11 鷺鳥繁殖區位置

4.3.4 鷗類招引區生境營造

根據鷗類覓食需要，在二斜灣選東北側海域設計為鷗類聚集地(圖12)，嚴格禁止人工捕撈現象，清理此處垃圾、魚籠漁網等；木樁區釘入足夠木樁，便于海鷗的落腳停留；周圍隱蔽處布置海鷗籠舍，進行放歸，布置聲音系統，周邊鷗類傳遞棲息地信息，使該區域產生吸引效果。

在潮間帶區域內隨機打入木樁約500根，高潮位時露出水面約100 cm，滿足鷗類棲息需求(圖13)。布置聲音系統，周邊鷗類傳遞棲息地信息，使該區域產生吸引效果。共放置3套聲音設施。并放置20個紅嘴鷗模型。

圖12 二斜灣鷗類招引區位置

圖13 木樁排列

4.3.5 籠舍、放歸點、標本布設

籠舍、放歸點、標本布設點位置如圖14所示。

籠舍：680 m2；放歸點10處(同監測桿位置)；標本布設位置見游禽區、鷗類招引區。

圖14 布設點位置

4.4 生物多樣性實時監測及數據存儲

4.4.1 可視化監測點

在保護區合適的區域布置10個視頻監測點，對動物活動進行24小時的實時監測，收集實時監測數據(圖15、圖16)。

圖15 可視化監測點位置

圖16 視頻監控點可視范圍

通過全天候野外動物聲音監測設備采集保護區內鳥類及其他動物聲音。將它放在保護區野外，錄下保護區的各種動物(例如鳥類，蛙類及大型動物)的鳴叫聲，通過無線傳輸或專線網絡將數據傳回中心管理平臺。專業人員把錄取到的錄音重放，通過耳聽辨認或使用專業軟件進行分析，確認出該地存在的昆蟲種類，鳥類等動物種類，從而完成對野外自然區域動物種類的監測。

4.4.2 生態修復動態智能化監測體系

構建保護區生態修復動態智能化監測體系，是為長期高效地開展監測工作和支持生態修復及保護區管護提供重要技術保障。考慮疾病監測需要，結合利用項目建立的動態智能化監測體系，對保護區內的部分受監測動物資源健康狀況進行實時監控；與當地動物疾控管理部門和有條件的科研院校建立聯系，對發現病、死動物進行采樣和病原檢測，對潛在的野生動物源性疫病進行預警。

通過液晶拼接顯示系統、系統拓撲、儲存及網絡安全建設、遠程指揮系統以實現數據實時收集、展示、統計調查監測；實時監控；云臺控制；數據可查看、回放、上傳、切換、分割、并且有相應的數據庫存放及歸類，數據可用于記錄、管理、統計。

完成監測中心建設，能夠實時接收到監測的實時數據，能夠實時反饋監測區域的生境和鳥類種群動態變化狀況，形成實時監測數據。這些數據長期存儲，并作為重要的調查數據，用于保護區科學決策。

5 結論與建議

保護區淇澳島片區作為大灣區重要的紅樹林濕地生態系統，其生境對于生物多樣性的保護是十分有利的，但是人工養殖及人工捕撈對于區域生境內灘涂的破壞、垃圾的傾倒對于水面及水底生境的破壞、灘涂上面雜亂的植物與生境整體不協調等生境問題急需解決。本文以生態學相關原理及生態恢復為主要的理論指導，結合濱海濕地修復的具體實際，為修復保護區生境、改善林分結構、防治有害生物的入侵、增強保護區的生態功能，為濕地鳥類棲息地生態修復提供了依據。為濱海濕地生態修復能更加完善，提出了以下幾點建議。

(1)濕地生態修復須本著整體性原則，與整個城市生態目標相統一，將區域大環境的因素考慮進去，生態修復便能更有效的展開。同時探究周圍非保護區的環境與保護區內部之間的各種聯系，調整好兩者間存在的經濟、社會、發展、環境影響間的相互關系，做好相應的協調和合作，達成生態修復目標的整體性。

(2)濕地生態修復須本著生態原則，脆弱的紅樹林濕地與灘涂生態系統在外界及人類的干擾下有退化的趨勢，而要遏制這種不利于生態環境的情況，需要恢復濕地及灘涂涵養水源、凈化污染物、防風固堤等的生態功能，才能建設出安全的生態環境。

(3)濕地生態修復須本著專業原則，要結合其他相關領域的知識，融匯生態、環境、景觀、美學、建筑設計等相關專業的原理，從細節到部分，從部分再到整體，得出完備的修復流程，在每個環節將涉及到的相關因素都考慮進去，讓生態修復不僅僅是在生態領域有所進步，更是與其他領域共同建設的成果。

(4)濕地生態修復須本著長期原則，對動態監測系統的建設需貫穿始終，對保護區內生物多樣性的觀察、記錄、鑒定、保護以評價其遺傳多樣性及生態系統多樣性，數據形成生物多樣性信息系統，為生態修復時的物種選擇和配置提供理論依據，也為后期恢復效果及整個恢復過程的記錄起到數據庫的作用。