小微濕地及其水生態修復要點探討

杜 冰 史加達 李泓毅

（中海生態環境科技有限公司 四川成都 610095）

引言

濕地被譽為“地球之腎”，是地球上水陸相互作用形成的、具有過渡性質的自然生態系統，具有調節徑流、凈化水質、調節小氣候、保護生物多樣性等多種獨特功能，是人類最重要的生存環境之一[1]。此外，濕地擁有很強的碳匯功能，是高效的“吸碳器”和“儲碳庫”，是氣候變化的“緩沖器”[2]。而且，濕地生態碳匯具有突出價值，對于“中國力爭2030 年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和目標”具有重要意義[3]。

大型濕地分布廣、受到的關注和保護較多，與之相比，面積較小的濕地，卻常常在現有的濕地保護體系中被忽視[4]。2018 年10 月，在阿聯酋迪拜召開的國際《濕地公約》第十三屆締約方大會（CoP13）審議通過了首次由中國政府提交的 《小微濕地保護與管理》（Draft Resolution on Conservation and Management of Small Wetlands）決議草案，小微濕地的保護與建設得到國際社會的廣泛關注。

1 小微濕地的定義及特征

小微濕地目前尚無統一的定義，對于其面積范圍界定、水文狀況和地形地貌上均存在較大差異[5]。任全進等人認為小微濕地是指自然界在長期發展演變過程中形成的一些具有較穩定生態系統的小型自然濕地[6]。趙暉等人認為小微濕地是指面積在8hm2以下、全年或部分時間有水的近海的海岸濕地、沼澤濕地、湖泊濕地、人工濕地，以及長度5km 以下、寬度10m 以下的河流濕地[7]。2021 年北京市市場監督管理局正式出臺《小微濕地修復技術規范》，將小微濕地定義為：面積在1hm2以下的，周期性積水并具有一定生態功能的小型濕地（注：包括泡沼、溪流、泉、潭以及寬度在5m 以下的河流，也包括坑塘、水田、城市景觀水面和凈化濕地等不同類型的濕地）[8]。2021 年江西省市場監督管理局正式出臺《小微濕地建設指南》，將小微濕地定義為：自然界在長期演變過程中形成的小型、微型濕地，鄉村小微濕地多以塘、田、溝渠、堰井、溪等形態出現，面積一般在8hm2以下[9]。

雖然國內眾多專家學者以及不同省市政府相關職能部門從不同的研究角度出發對小微濕地闡述的定義不同，但根據目前針對小微濕地的調查數據及研究資料，小微濕地具有幾個共同特征：面積小、周期性積水、呈線性或塊狀分布，且以敞水面為中心，以塘埂、道路、綠地等為邊界[5][7]。

2 小微濕地的水生態修復原則

濕地水生態修復是指采用適當的生物生態工程技術措施對受損濕地的生態系統結構實施恢復或重建，使其逐漸恢復原有的水生態結構和功能，達到凈化水質、美化環境等目的[10]。雖然目前小微濕地的建設及水生態修復越來越受到重視，但是，針對小微濕地的水生態修復方面的研究仍較少。根據《濕地生態學》中的生態修復基本原則，并結合目前江西省市場監督管理局發布的《小微濕地建設指南》中小微濕地建設的基本原則，可以總結出小微濕地的水生態修復應遵循整體性原則、生態優先原則和可行性原則[9][10]。

2.1 整體性原則

應從恢復和重建濕地生態系統結構完整性的角度為出發點，統籌規劃實施，使濕地地形、水系結構與濕地生物等各要素互相適應，并強調濕地生物食物網鏈的完整性，確保濕地生態系統中穩定的物質循環和能量流動。

2.2 生態優先原則

應遵循生態系統自身的演替規律，在豐富生物多樣性和完善生態位的同時應優先采用本地種水生動植物，并盡量減少人工材料的應用，完善濕地生態系統的結構。

2.3 可行性原則

應基于環境的可行性及技術的可操作性進行修復，在充分調查現有基礎環境狀況的前提下，合理確定濕地修復目標，選擇相對成熟且適宜的技術，采取適當的人工措施，使其恢復原有的功能。

3 小微濕地的水生態修復要點

3.1 進行微地形改造，為營造小微濕地生物棲息地創造良好的基底條件

微地形是在一定范圍內承載濕地小水面和濕地生物等要素的地面形態，是濕地生物的重要棲息地[11]。研究表明，微地形不僅對小微濕地土壤屬性和質量有著顯著影響，而且對于植物的定植、生物量的提高、生產力的提升以及群落正向演替的促進等方面均發揮著重要作用[12]。小微濕地生態修復時進行適當的微地形調整，營造淺灘、淺水區、深水區和促進水體交換的地形，可以為濕地生物的生存創造良好的生長或生活條件，有助于實現濕地的生物多樣性、景觀多樣性和生態系統多樣性[11]。

3.2 完善水系結構，為恢復小微濕地生物多樣性創造基本條件

水是維持濕地存在的最基本因子，是濕地生物組成的決定性因素，也是濕地生態系統中物質循環和能量流動的介質[13]。

研究表明，濕地水源的穩定性很大程度上決定了濕地的穩定性[14]。小微濕生態地修復時應保障水源和水位穩定，從而確保生態修復區生物群落的正常演替及生態系統的持續健康發展，為動植物創造更加多樣的生境條件[15]。此外，保證濕地具有較好的水系連通性，可使水體中的營養物質維持相對穩定的狀態，對濕地中的植物、魚類、大型無脊椎動物、浮游動物等水生生物的生存和生物多樣性具有積極作用[16]。

3.3 優化種植水生植物，凈化水質，改善小微濕地整體生態環境

濕地植物作為濕地生態系統第一生產者，為濕地其它生物的生長和新陳代謝提供主要的能量來源[10][17]。濕地水生植物在維持濕地生態系統穩定及改善生物多樣性等方面均發揮著至關重要的作用，它是濕地發揮生態功能的基礎[18]。研究表明，濕地水生植物不僅可以吸收和降解水體中的污染物、凈化水質，還可以抑制藻類的繁殖、減輕水體富營養化，同時又可以為水生動物等提供棲息地和食物源[19]。植物的根系可以為微生物（或分解者）提供好氧環境及豐富的營養和能量，有助于提高微生物的活性及數量[20]。此外，挺水植物的莖葉與浮葉植物的根還具有減緩水流流速的作用，有助于過濾和沉淀顆粒物質[21]。多種水生植物都具有較強的化感抑藻作用，在小微濕地中選擇栽種此類植物，并進行合理配置，既可以實現水體景觀的效果，又可以達到抑藻的目的[22]。小微濕地的植物修復應以群落恢復為出發點和落腳點，在保留現狀優勢種的基礎上配置多樣化的鄉土植物，對于生境恢復型小微濕地，應優選滿足動物棲息和覓食的多樣性植物類型，在一定程度上滿足本土動物的需求[23]。

3.4 合理配置水生動物，恢復食物網鏈結構，促進物質循環和能量流動

水生動物作為水域生態系統的主要消費者，不僅對于維持水生態系統功能穩定具有重要作用，還影響著水生態系統的凈化效果，且能夠在一定程度上調節水體的水質[24]。

水生動物包括魚類、底棲動物和浮游動物。研究表明，基于經典生物操縱理論或非經典生物操縱理論，通過減小濾食性魚類的數量或者直接投放兇猛肉食性魚類的方式改變魚類群落結構，以此來壯大浮游動物群落的生物量從而降低浮游植物（藻類）的生物量，均可以達到使水體變清的目的[25]。底棲動物群落對整個水生態系統的凈化功效有極大的影響，螺類、蚌類等底棲動物不僅對水體中的無機顆粒物、有機碎屑和低等藻類有較好的凈化效果，還對水體中的重金屬有富集作用，此外，螺類、蚌類等底棲動物群落與水生植物群落的協同作用更有利于水體中的氨氮、總磷等水體污染物，提高水體透明度[26]。浮游動物對水生態系統保持平衡有一定的影響作用，浮游動物中大型溞和長刺溞可以通過牧食或營養鹽再循環等方式影響浮游植物群落的結構，浮游動物生物量適中時對水體中浮游植物（藻類）的豐度和生物量均有一定的抑制效應，有助于使水體保持清水態[27]。因此，小微濕地進行人工恢復時可適當投放魚類、螺類等水生動物，促進小微濕地生態系統恢復[9]。

4 實例分析

以成都市某老舊公園內小微濕地為例，水域面積1.35 hm2，屬于典型的城市小微濕地，既具有凈化水質、保護生物多樣性、改善環境的作用，又具有為周邊居民提供休閑游憩空間的作用。由于該公園建成較早，隨著城市的開發建設，公園周邊外部環境已經發生了較大變化，加之公園維護人員對該小微濕地缺乏有效管理，導致該小微濕地主要存在以下問題：

（1）小微濕地原有的岸線基本為硬質駁岸，且直立駁岸占比較大，缺乏生態性；且未考慮緩坡入水，不利于動植物生長。此外，濕地水域內淤積嚴重，導致水深較淺。

（2）引水渠道已經堵塞廢棄，水源不穩定，湖區補水主要依賴自然降雨，導致湖區水位隨季節波動較大，常水位無法保證，嚴重影響植物的正常生長，導致水體自凈化能力下降，水體渾濁，水質常年為劣Ⅴ類水質。

（3）現狀水生植物群落結構單一，生物多樣性較低，且景觀性較差。挺水植物主要為蘆葦、香蒲等高大植株類挺水品種，沉水植物僅發現狐尾藻，且過度繁殖，鋪滿水面。

（4）現狀水生動物群落結構不合理，生態食物網鏈不完整。湖區魚類主要以鯽魚、草魚等草食性魚類為主，缺乏濾食性和肉食性魚類；螺類主要為外來入侵種福壽螺，繁殖力極強，其它螺類和蚌類生物量極低。

根據該小微濕地的基礎現狀及存在的主要問題，明確該小微濕地水生態修復以生境營造和生物多樣性恢復為主，并遵循整體性、生態優先和可行性的水生態修復原則，具體采用如下修復要點。

4.1 水下地形及岸坡改造

由于現狀小微濕地淤積嚴重，且淤泥混雜著植物腐殖質等，為黑臭底泥，為了降低底泥對上覆水的二次污染風險，首先通過對現狀底泥進行清淤，并實施水下地形塑造，將平均水深調整至1m，并在不同區域內營造淺灘、淺水區、深水區和促進水體交換的地形。水下地形改造完成后，對有條件實施駁岸生態化改造的區域將原有硬質駁岸進行破除，增大自然駁岸占比，坡比基本緩于1:3，形成草坡入水生態緩沖帶，為生物的生存創造良好的生長或生活條件，更加利于水生動植物的生長。

4.2 水系連通

小微濕地周邊較近水源主要為西側河道水源，經對該河道水質進行多次取樣檢測，結果顯示該水源水質基本為Ⅳ類～Ⅴ類水質之間，水質相對較好，因此選擇該河道水體作為小微濕地補水水源。水源選定后則對補水渠道進行有效疏通，確保外部河道水源可以補充至該小微濕地，以此滿足本小微濕地生態需水量，并在補水口增加壘石跌水措施，可以有效增加來水中的溶解氧含量，保障水源和水位穩定，為水生動植物創造更加多樣的生境條件。

4.3 進行植物配置

本小微濕地水生態恢復以生境恢復的方式為主，在以本地種為選取方向的基礎上，優選滿足動物棲息和覓食的多樣性植物類型，既確保了生態安全性，又滿足豐富了生物多樣性，同時又提升了景觀效果。在水深0～0.35m 的水域種植挺水及浮葉植物，以菖蒲、鳶尾、美人蕉、梭魚草、千屈菜、睡蓮等多年生草本植物為主；在水深0.5～1.2m 的水域種植沉水植物，以苦草、竹葉眼子菜、黑藻等多年生無莖沉水草本為主。此外，通過在岸帶完善喬灌草等植被緩沖帶，既達到了截留地表徑流污染的作用又豐富了視覺空間效果。

4.4 進行水生動物搭配

小微濕地水體完成蓄水后，許多自然魚類將逐漸建立種群，主要是小型魚類和底棲雜食性魚類，這些魚類對浮游動物的牧食性很強，不利于浮游植物的控制和清水態水體的形成。因此通過投放烏鱧、鱖魚等肉食性魚類控制小型魚類和底棲雜食性魚類的數量，并投放以鰱魚為主的濾食性魚類，從而構建控制浮游植物能力強、健康的食物網結構。此外，通過投放梨形環棱螺、銅銹環棱螺和褶紋冠蚌等大型底棲動物，完善水生態系統食物網鏈，加速水底碎屑的分解、調節泥水界面的物質交換及促進水體的自凈等。在本小微濕地水生態修復主體施工完成后的一年內，通過定期的水質監測及分析，根據小微濕地水質狀況及葉綠素a 含量水平高低，分批少量投放大型溞和長刺溞等大型枝角類浮游動物，有效控制浮游植物生物量，達到小微濕地生物調控、水體透明度提升的目的。

該老舊公園內小微濕地水生態修復后，濕地的地形條件更加豐富，水系連通性得到了增強，水生生物群落得以恢復。通過對該小微濕地水生態修復后一年內的水質及水生態系統狀況進行跟蹤檢測，結果顯示該小微濕地內水體透明度值在0.7-1.0m 之間變化，水質基本處于Ⅲ類水～Ⅳ類水之間，水質持續穩定良好，其中總氮（TN）含量平均值為1.42mg/L，TN 含量在各月份均穩定在Ⅳ類水及以上水平；氨氮（NH3-N）含量平均值為0.8mg/L，NH3-N 含量在各月份均穩定在Ⅲ類水及以上水平；總磷（TP）含量平均值為0.06mg/L，TP含量在各月份均穩定在Ⅳ類水及以上水平；高錳酸鹽指數（CODMn）含量的平均值為4.06mg/L，CODMn含量在各月份均穩定在Ⅲ類水及以上水平。此外，水生植物群落多樣性保持較高，挺水植物品種共9 種，沉水植物品種共6 種。魚類群落以肉食性和濾食性魚類為主，草食性魚類生物量控制在低水平范圍內。大型底棲動物螺類和蚌類共計8 種，包括外來入侵種福壽螺，但其生物量處于可控水平，后期仍需要進一步采取生物防控措施進行有效滅殺或控制以確保小微濕地生態系統的穩定性。浮游動物主要以大型枝角類為主，且生物量處于適中水平，對濕地水生態系統保持平衡起到了一定的作用。由此可見，該小微濕地通過水生態修復后其生態功能明顯增強，生物多樣性得到了豐富，水質明顯改善，水體透明度持續穩定較高。

結語

小微濕地作為生態環境的重要組成部分，雖然面積小，但其在凈化水質、保護生物多樣性和環境改善等多個方面發揮著積極的作用。盡管目前我國學者對小微濕地的保護和修復研究取得了一些進展，但在小微濕地的水生態系統修復的設計和建設等方面仍還處于探索階段，因此如何恢復小微濕地水生態系統結構，恢復其生態功能仍是未來重要的研究方向。