基于自然解決方案的棲息地修復實踐與研究
——以天福國家濕地公園為例

劉 寧 戴小華 王 潔 謝 冬

（1 江蘇昆山天福國家濕地公園保護管理中心，江蘇 蘇州 210000；2 南京林業大學生態與環境學院，江蘇 南京 210037；3 江蘇太湖濕地生態系統國家定位觀測研究站，江蘇 蘇州 215000)

“基于自然的解決方案”（Nature-based solutions, NbS）旨在通過保護、可持續管理和恢復自然或人工生態系統，從而有效地和適應性地解決社會挑戰，同時為人類福祉和生物多樣性帶來益處的行動(Wild et al., 2020)。為在大尺度上使NbS 的修復效果最佳，2020 年7 月世界自然保護聯盟IUCN 正式發布《NbS 全球標準》，使其有助于應對和解決氣候變化、生物多樣性喪失以及其他全球層面的人類社會挑戰(IUCN, 2020)。我國已將NbS納入《國家適應氣候變化戰略2035》，并將長期開展生態保護恢復等NbS 行動與實踐(王金洲等,2023)。目前，我國NbS 的研究和實踐處于起步階段，將NbS 應用于棲息地的修復研究較少。

太湖流域城市化程度高、人口密集，隨著城市化進程的快速發展，導致濕地生態系統受損嚴重，棲息地破碎化，流域內濕地普遍面臨著人為活動干擾和自然環境惡化的威脅（張睿婷等, 2021）。為了保護和恢復濕地生態系統，棲息地修復是一種行之有效的手段。根據場地的歷史資料和周邊濕地環境為參照，通過結合NbS 理念，構造適宜的棲息地，得到最優的恢復方案（邵君學等, 2021）。目前，NbS 理念已與濕地恢復工程相結合，并在湖濱帶濕地、人工濕地及鳥類棲息地方面進行了初步嘗試（朱正杰等, 2022; 謝先坤等, 2022；忻飛等, 2021; 劉文平等, 2021）。

本文以江蘇昆山天福國家濕地公園為研究對象，從水系修復、植被修復、鳥類生境營建3 個方面開展基于NbS 的棲息地濕地保護與恢復工程，并提出相應的管理措施和建議，為保護區開展太湖流域類似的棲息地保護管理提供了借鑒與參考。

1 研究區概況

江蘇昆山天福國家濕地公園（121°05′22.32″—121°07′44.08″E，31°19′18.28″—31°21′13.53″N）位于昆山市東南部的花橋經濟開發區。濕地公園總面積779.54 hm2，南靠滬寧城際鐵路，北依上海市嘉定區和平村，東鄰上海市嘉定區周涇村，西連昆山經濟開發區的蓬朗村，區位優勢明顯，交通便捷（圖1），是滬寧發展軸和沿滬發展軸交匯的重要節點。江蘇昆山天福國家濕地公園屬太湖流域吳淞江水系，屬典型的水稻田人工濕地與河網濕地，是東亞—澳大利西亞候鳥遷飛路線上的重要區域，也是高度城市化、土地利用高度集約化的區域。該區域生態用地面積少，野生動植物面臨嚴重的棲息地破碎化威脅。2017 年，濕地公園將原先跑馬場區域進行了棲息地改造與生態修復，確定了以水鳥為評價指標的管理體系。構建了彼此連通且深淺不一的8 個水塘作為池塘修復區（水域總面積9.7 hm2），與非農業生產季節的水稻田修復區（總面積10 hm2）共同作為水鳥棲息地。

圖1 天福國家濕地公園規劃圖Fig. 1 Planning map of Tianfu National Wetland Park

2 棲息地水環境修復

水稻田中農業退水中富含氮、磷等營養元素，進入湖泊濕地后將引起水體富營養化，但這些營養元素對農業生產卻十分寶貴。因此，將農田退水中的營養元素分離，使其在農田范圍內循環使用，將有效提高農作物產量，減少化肥用量及濕地富營養化。為充分考慮農耕濕地的需求，提出了從“溝渠—水塘—河道”層層攔截面源污染物的減排技術，從源頭削減了農業面源污染物進入河道，有效提升了水體透明度，改善了農耕濕地生態環境（圖2）。同時也最大限度保留了基本農田面積，將原有河流、濕地和溝渠等水生態敏感區進行整合，優化了各濕地要素之間的關系。

圖2 “溝渠-水塘-河道”攔截減排技術示意圖Fig.2 Schematic diagram of ＂ditch-pond-river＂interception and emission reduction technology

2.1 農田水系顆粒物緩沖技術

為了重建農田、溝渠和河道之間的關系，在6.5 hm2的水稻田修復區，通過加寬加深農田溝渠，農田退水進入后先靜置分層，上層的水溢流到水塘，深度凈化后排入河道，下層顆粒物沉降后的淤泥通過水泵返回農田，增加土壤營養，如此循環使用（圖2）。考慮到農田的集約高效使用，采用寬而深的溝渠，溝渠上截面寬3.5 m、下截面寬1.5 m、深2 m，占整個農田面積的2%，定期對深溝進行清淤，將大粒徑顆粒物清除并返回農田（圖3）。有效改善了農田區域內的水質狀況，減輕了農業退水對周邊河道的不利影響。

圖3 農田水系顆粒物緩沖技術示意圖Fig.3 Schematic diagram of suspended solid buffer facility in farmland water system

2.2 利用農田凈化池塘營造近自然棲息地

通過深溝可截流農田退水中大部分的顆粒物與營養元素，但部分細小顆粒物無法及時沉降，此部分顆粒物經溢流壩進入農田池塘進一步沉淀。池塘修復區主要為深淺不一的池塘組成，深度0.5 ～1.2 m，考慮到農田的集約高效使用，面積占整個農田面積的8%。池塘采用緩坡設計，構建近自然棲息地，并建設水位調節設施與多樣化水位高程進行搭配，設計水位管理表，各池塘可根據不同時間進行獨立的水位調控，滿足不同生物對棲息地的要求。

2.3 生態界面護岸技術

農耕濕地的河道或溝渠由于長期服務于農業生產，其橫截面已成“U”型，在農業退水季節及雨季，大量地表徑流夾雜陸源顆粒物沖刷河（溝）岸兩側，造成水土流失，嚴重影響濕地水質。采用環保粗纖維可降解材料經過特殊處理生產的新型可降解的生態基材，對河道和溝渠的水—陸生態界面進行鋪裝，依照岸帶形態鋪設厚度5 cm 的生態基材，采用U 型釘進行固定，在河道鋪裝的生態基材表面種植蘆葦（Phragmites australis）等挺水植物，防止河岸邊坡水土流失，攔截地表徑流帶來的陸源顆粒物。

3 棲息地植被管理

3.1 植被刈割管理

植物群落管理應根據不同管理目標而定。2020年春季起，天福國家濕地公園保護管理中心探索水鳥棲息地植被刈割管理模式。相較于自然演替，刈割對植物群落特征有顯著的影響，刈割顯著增強了植物群落間的相互作用關系，對“植物—鳥類群落”具有顯著影響（陳慶, 2018; 邵君學等, 2022）。刈割具有一定的累積效應，連續刈割并不能保持棲息地質量。多季節的持續研究發現，刈割通過調節植物建群種的群落結構對鳥類產生影響。在濕地公園的實踐中發現，輕度刈割（群落高度變化率為0.54，蓋度變化率為0.20）將影響禾本科植物的群落結構，以增加雀形目鳥類數量的增加，重度刈割（群落高度及蓋度變化率均為1.02 或群落高度變化率為0.32，蓋度變化率為5.54）則起到相反的作用；刈割通過調節水鳥建群種所依賴的微生境植物群落特征而影響水鳥建群種，因此，維持相對簡單的植物群落結構可促進鸻鷸類數量增加。

3.2 外來入侵植物防治

外來植物的繁殖體傳播在生物入侵中扮演了重要的角色（Xie et al., 2018）。因此，基于繁殖體庫的清除和阻斷新技術，可實現外來水生植物的有效防控，該技術已在天福國家濕地公園示范區內成功應用，包括沿岸帶挺水植物定植技術、外來水生植物沉浮式柵格防護欄技術和生物柵欄控制技術，有效阻隔了外來植物繁殖體，并通過逐步替換已建群的外來水生植物，達到恢復濕地生態系統的功能。建立物種豐富的水生生物群落，可降低群落的可入侵性，減小其成災范圍。通過應用該新技術，天福國家濕地公園外來植被的總蓋度降低了近30%，植物群落多樣性指數增加了2 倍，且本地植物的生物量也顯著提高。

3.2.1 沿岸帶挺水植物定植技術 采用環保粗纖維可降解材料在池塘濱岸種植蘆葦、鳶尾（Iris tectorum）等本地挺水植物帶，清除與阻斷華東地區廣泛分布的喜旱蓮子草（Alternanthera philoxeroides） 和南美天胡荽（Hydrocotyle vulgaris）等入侵水生植物，逐步替換外來種梭魚草（Pontederia cordata）、 再力花（Thalia dealbata）和紙莎草（Cyperus papyrus）等外來景觀植物，凈化地表徑流帶入的污染物。

3.2.2 外來水生植物沉浮式柵格防護欄技術 采用環保粗纖維可降解材料在深水區種植苦草（Vallisneria natans）、 黑藻（Hydrilla verticillata）等本地沉水植物帶，清除與阻斷在太湖流域廣泛分布的外來水生植物伊樂藻（Elodea nuttallii）和水盾草（Cabomba caroliniana），控制外來種大規模入侵。

4 結語

基于自然解決方案在江蘇昆山天福國家濕地公園的成功應用，顯著減少了農田面源污染物向河道的排放，將河道顆粒物的總量降低了80%以上，水體透明度提升1.5 倍，河道水質明顯改善。項目實施后，近自然棲息地的水生生物多樣性顯著提升，恢復成效顯著。示范區鳥類種數增長57%，其中，國家Ⅱ級保護動物的鳥類12 種，CITES 附錄Ⅰ的鳥類1 種，CITES 附錄Ⅱ的鳥類8 種。目前，基于自然解決方案的棲息地示范區已成為太湖流域單位面積鳥類多樣性最高的人工修復棲息地。