河北省灤南濕地人工岸線生態(tài)修復(fù)

周建中,王軍中

(灤南縣海洋局,河北 灤南 063500)

灤南濕地總面積18 400 hm2,2015年被認(rèn)定為河北省省級(jí)重要濕地。灤南濕地屬于濱海濕地類型,是陸地與海洋的過渡地帶,兼具豐富的陸生和海洋動(dòng)植物資源,是天然的基因庫和獨(dú)特的生境,其特殊的氣候、水文和土壤環(huán)境對(duì)支持復(fù)雜完備的動(dòng)植物群落,保護(hù)物種、維持生物多樣性具有重要的生態(tài)價(jià)值。灤南濕地地處東亞-澳大利西亞候鳥遷飛路線的重要節(jié)點(diǎn),被視為候鳥遷徙的“咽喉之地”。從2014年開始,灤南濕地及周邊海域內(nèi)出現(xiàn)互花米草(SpartinaalternifloraLoisel)大面積擴(kuò)增現(xiàn)象,并在往復(fù)潮流的作用下,沿岸線不斷遷移和擴(kuò)散。截至2020年,互花米草年均增長速率超過30%。互花米草侵占了潮間帶生物生境和濕地灘涂,導(dǎo)致該區(qū)域濕地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和生物多樣性降低。

1 存在問題

在充分收集灤南濕地修復(fù)區(qū)及其周邊區(qū)域的海水水質(zhì)及沉積物、潮間帶生物、動(dòng)植物等資料的同時(shí),采用灤南濕地地形測(cè)量、工區(qū)界限測(cè)繪、鳥類多樣性調(diào)查、互花米草長勢(shì)及根系生長特征等工作手段,對(duì)灤南濕地修復(fù)區(qū)開展生態(tài)調(diào)查工作,發(fā)現(xiàn)如下問題。

1.1 天然濕地面積減少

灤南濕地是我國鳥類南北遷徙的必經(jīng)之地,棲息著大鴇、白鶴、遺鷗、東方白鸛等國家珍稀保護(hù)動(dòng)物,具有重要的生態(tài)價(jià)值。自1993年,灤南濕地周邊區(qū)域就開始了較為頻繁的人類活動(dòng),養(yǎng)殖池塘和鹽田面積的不斷擴(kuò)張,年新增池塘面積可達(dá)2 000 hm2,大量的天然濕地被圍墾為養(yǎng)殖池、鹽池等人工濕地;2006年在濕地內(nèi)建立了冀東油田和一號(hào)島。人類對(duì)天然濕地的開發(fā)和擾動(dòng),使得天然濕地面積不斷減少,嚴(yán)重地影響了野生動(dòng)物棲息條件,侵占了動(dòng)物生境,尤其是大鴇、白鶴、遺鷗、東方白鸛等重點(diǎn)保護(hù)鳥類,使得鳥類棲息環(huán)境減少,降低了生物多樣性。

1.2 互花米草生物入侵

2019年9—11月的現(xiàn)場(chǎng)踏勘結(jié)果顯示,灤南濕地的互花米草生物群落主要分布在一號(hào)島通島道路西側(cè)的海邊灘涂區(qū)、南堡大橋南側(cè)以及西側(cè)排干渠入海口處,總面積達(dá)18.3 hm2,與2014年相比增長了5.22倍。互花米草生長密集,平均株距5 cm左右,蓋度約90%～95%,莖葉高度0.8～1.5 m不等,根系發(fā)達(dá),主根系生長深度約0.1 m,總深度約0.4 m。生長區(qū)水質(zhì)較差,土壤溶解氧含量較高,呈淤泥質(zhì)基底,繁殖系數(shù)極高,目前已經(jīng)形成了單一的物種群落,嚴(yán)重侵占了濕地灘涂面積,致使鳥類棲息和覓食的生境喪失,鳥類種群數(shù)量減少,貝類等生物銳減,對(duì)海岸潮間帶的土著生物和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性造成了嚴(yán)重影響。

1.3 人工岸線生態(tài)功能降低

灤南濕地范圍內(nèi)的岸線整體為碎石堆積組成的人工岸線。其中1號(hào)島西側(cè)2.7 km段岸線迎水面又鋪設(shè)了水泥質(zhì)柵格板,致使該段岸線的迎水面空隙率降低、自然屬性較差,整體生態(tài)功能降低。生態(tài)問題主要表現(xiàn)為:東段人工岸線的迎水面坡腳處碎石堆積散亂,大量碎石被海水沖散,消浪能力降低;岸線整體的迎水坡面鋪設(shè)了水泥質(zhì)格柵板,柵格板內(nèi)有大量生活垃圾,污染生態(tài)環(huán)境;坡頂為巡防道路,向海側(cè)植被覆蓋率較低;海堤背水面植物覆蓋率較好,但地下設(shè)有高壓線路、石油管道等人工設(shè)施。

2 修復(fù)方法

濕地修復(fù)是指受損或退化的濕地生態(tài)系統(tǒng)通過生態(tài)技術(shù)或生態(tài)工程對(duì)退化濕地或消失的濕地進(jìn)行修復(fù)或重建,再現(xiàn)干擾前的結(jié)構(gòu)和功能,以及相關(guān)的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性,使其發(fā)揮應(yīng)有的作用,也包括通過加強(qiáng)保護(hù)使之自然恢復(fù)的過程。

本項(xiàng)目在收集和分析灤南濕地生態(tài)、潮間帶、水文和規(guī)劃等資料的基礎(chǔ)上,通過遙感信息解譯、生態(tài)環(huán)境調(diào)查、工程地質(zhì)勘察等勘察手段進(jìn)一步查清灤南濕地的自然資源、生態(tài)環(huán)境和開發(fā)利用現(xiàn)狀,識(shí)別和診斷出濕地主要生態(tài)問題。針對(duì)灤南濕地存在的天然濕地面積減少、互花米草生物入侵、 人工岸線生態(tài)功能降低等主要生態(tài)問題,本項(xiàng)目采取互花米草清理工程、 人工岸線生態(tài)化改造,從而有效地改善濕地生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀,提升岸線自然屬性,恢復(fù)受損的濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,最終達(dá)到保護(hù)濕地的目的。

2.1 互花米草清理

采用物理法對(duì)灤南濕地及周邊海域的互花米草進(jìn)行清除。主要過程為莖葉刈割、根系深清、土壤翻耕、莖葉外運(yùn)及處理,共清理互花米草18.3 hm2。

2.1.1 莖葉刈割 在互花米草達(dá)到性成熟前完成莖葉刈割,防止有性緊殖。

2.1.2 根系深清 按照互花米草實(shí)際的根系發(fā)育深度,采用人工挖掘的方式,清除其根狀莖和主要須根。

2.1.3 土壤翻耕 根狀莖清除后,通過旋耕機(jī)對(duì)生長區(qū)灘涂進(jìn)行翻耕處理,破壞須根結(jié)構(gòu),減低繁殖再生能力,從而抑制根系繁殖生長。

2.2 人工岸線生態(tài)化改造

為了提升海堤整體安全,增強(qiáng)人工岸線自然屬性和生態(tài)功能,針對(duì)一號(hào)島通島路西側(cè)的人工岸線的現(xiàn)狀,本次治理主要為生態(tài)化改造工作,修復(fù)岸線長度 2.7 km。工程內(nèi)容包括岸線坡腳處碎石整理、岸線清理、堤頂植被整理。

2.2.1 碎石整理 為保障護(hù)岸穩(wěn)定性,將坡腳處沖散的碎石向堤腳處歸攏,且將直徑較大的碎石放置堆放區(qū)外側(cè),防止對(duì)堤腳繼續(xù)掏刷。整理后碎石的平均寬度為 5 m,整理長度0.94 km,整理碎石面積 5 449.3 m2。

2.2.2 岸線清理 對(duì)整段岸線2.7 km 的迎水坡水泥質(zhì)柵格板處的生活垃圾進(jìn)行人工分揀清理,清理完畢后通過車輛運(yùn)輸至指定垃圾填場(chǎng)。清理面積19 054 m2,清理垃圾384 m3。

2.2.3 植被整理 主要將人工岸堤頂?shù)缆返南蚝?cè)進(jìn)行植被恢復(fù),栽種多枝檉柳。植株株徑5～6 cm,種植株距 1.2 m×1.2 m,共種植3 180 株 (2排,1 590 株/排)。

3 修復(fù)效果

本項(xiàng)目清理互花米草18.3 hm2,海堤生態(tài)化改造2.7 km,有效遏制了互花米草蔓延趨勢(shì),恢復(fù)了濕地灘涂和本地植被,改善了底棲生物生存環(huán)境,增加了底棲生物多樣性,為鳥類提供了捕食、棲息的生境空間。

3.1 互花米草無復(fù)長現(xiàn)象

項(xiàng)目完成后,2020年10月、2021年7月和12月、2022年4月采用無人機(jī)航拍及人工現(xiàn)場(chǎng)核查的方式,對(duì)互花米草清理區(qū)域進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察。經(jīng)實(shí)地監(jiān)測(cè),在監(jiān)測(cè)期內(nèi)(2020年10月—2022年4月) 互花米草無復(fù)長現(xiàn)象,取得了良好的治理效果,為我國北部海域互花米草治理提供了可復(fù)制的經(jīng)驗(yàn)。

3.2 潮間帶生物多樣性的提升

潮間帶生物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,目前修復(fù)區(qū)內(nèi)的潮間帶生物物種數(shù)量已逐漸恢復(fù)至修復(fù)區(qū)外側(cè)無互花米草入侵區(qū)域的物種水平,且修復(fù)后潮間帶平均生物量增加了335%,平均棲息密度提高了228%。通過實(shí)施互花米草清理,恢復(fù)了濕地原有的生境條件,潮間帶生態(tài)系統(tǒng)得到了有效改善。

3.3 鳥類生境恢復(fù),數(shù)量明顯增加

根據(jù)生態(tài)監(jiān)測(cè)的主要數(shù)據(jù),修復(fù)前的2020年共觀測(cè)到鳥類8目17科30屬46種,共計(jì)26 899只次;修復(fù)后的2021年共觀測(cè)到鳥類10目19科34屬57種,共計(jì)43 109只次。鳥類的棲息范圍和面積均得到有效提升,鳥類的種類和數(shù)量均有明顯的恢復(fù),生態(tài)效益指標(biāo)完成情況良好。