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巢湖湿地试验段生态修复及其效益评价

2015-12-30杨玲玲

安徽林业科技 2015年5期
关键词:试验段蓝藻巢湖

杨玲玲

(合肥市滨湖新区建设投资有限公司,合肥 230601)

巢湖湿地试验段生态修复及其效益评价

杨玲玲

(合肥市滨湖新区建设投资有限公司,合肥 230601)

本文以巢湖退化湿地试验段为研究对象,在生态修复的基础上对其恢复效果进行效益评价。结果表明,经采取基底恢复、水生植物恢复、水生动物及微生物的引入等措施后,巢湖试验段湿地景观得到较大改善,水质污染状况明显好转,水体中总氮(TN)、总磷(TP)的含量明显下降,评价结果表明试验段呈现了较好的生态效益、社会效益和经济效益,以期为巢湖的污染和湿地退化治理提供一定依据。

巢湖;湿地退化;生态修复;效益评价

巢湖是中国五大淡水湖泊之一,具有重要的蓄洪防旱、提供水资源、降解环境污染、保护生物多样性、观光旅游等功能。由于受到自然因素及人为干扰的影响,尤其是对资源的不合理利用及过渡开发,造成巢湖生态面积缩小、水质污染、生态退化等问题日益严重[1]。因此,实施湿地生态修复项目对巢湖湿地的可持续发展尤为重要。本文针对巢湖湿地试验段开展的基底恢复、植物修复及景观建设等综合方面的生态效益、经济效益、社会效益进行分析研究,以期为巢湖湿地的修复提供参考和依据。

1 巢湖污染及湿地试验段概况

巢湖属于浅水、人工控制型湖泊,上世纪80年代初巢湖水体开始呈现富营养化状态。上世纪90年代后,富营养化程度加剧,蓝藻滋生,成为全国富营养化较为严重的淡水湖泊之一,严重影响了沿湖人民的饮水安全和工农业生产,因此国家确定巢湖为“三河三湖”重点治理流域之一。据2008年实地调查,巢湖西半湖水体富营养化相当严重,水质为Ⅴ类,属于重度污染,部分区域甚至出现了蓝藻水华(图1);东半湖水体轻度富营养化,水质介于Ⅳ类和Ⅴ类之间,属于中度污染,临湖区域漂浮着塑料垃圾等物体。巢湖流域的年排放工业废水为2.36×108m3,城市生活污水为1.04×108m3,且80%以上未经过处理而直接排放。仅此,每年排入湖区的总磷(TP)量约为490 t,总氮(TN)量约为9 500 t。面源污染也是巢湖污染的一个重要因素,从目前污染源来看,巢湖流域70%的污染来自面源污染,而面源污染大部分来自农田施用化肥农药的污染。巢湖流域的化肥施用量在1995年已经突破3 000 kg/hm2,其中30%为磷肥。目前巢湖全流域年施用化肥约60×104t,按20%流失计算,约12×104t化肥流入巢湖,这是造成巢湖水体富营养化的巨大污染源。

为了更好地治理蓝藻及改善巢湖水质,恢复湿地生态功能,选择包河大道与环湖北路交会处,沿环湖北路外巢湖沿岸从渡江战役纪念馆东侧至徐河排水涵西作为巢湖湿地植物生态修复试验段,总面积约80 hm2。

2 修复措施

2.1 基底修复

在现有地形调查的基础上,基于工程量最小化原则,结合湿地结构、功能和景观构建的需要,对试验段进行基底改造和修复。修复坚持自然修复为主,人工修复为辅,以减轻内部污染,更好地维护基底的稳定,去除基底中的淤泥和富含污染物的底泥[2]。

2.2 植物修复及景观建设

植物注重净化、美化及经济价值的体现,尤其强调构建能够自我演替、自我维持的稳定生态系统,满足粗放管理的要求[3]。选择植物包括不同高度的挺水植物以及多年生沉水植物。基于试验段基底恢复后的地形及水文条件,以及选择植物美学和生态学价值,结合水质状况及景观需求选择合适的植物,在满足水质净化要求的同时,构建色彩和谐、植物高矮相宜、远景近景结合的湿地植物景观群落[4]。共配置了5组植物群落类型:A:香蒲+再力花群落;B:睡莲+马来眼子菜群落;C∶芦苇+黄菖蒲+苦草群落;D∶千屈菜+轮叶黑藻群落;E∶水生美人蕉+马来眼子菜群落。

2.3 水生动物及微生物的引入

在巢湖试验段中投放适当密度的滤食性水生动物,如鳙鱼、鳜鱼、鲢鱼等,通过水生动物滤食藻类,藻类吸收水体中的氮、磷,捕捞水生动物带出氮、磷,从而达到遏制“水华”形成的目的。随着部分水质指标的改善,尤其是水中溶解氧的大幅度增加,为好氧生物的大量繁殖创造了条件,通过微生物对污染物、营养物的进一步分解,水质得到进一步改善,水中生态系统得到了修复。

利用Eama-11蓝藻生物抑制剂,快速抑制蓝藻的生长繁殖。它是从自然环境里筛选出来的对蓝藻生长有抑制效果的微生物经过驯化培养而成,极易溶解在水中,能快速扩散到蓝藻细胞表面,并渗透到细胞内部破坏细胞功能性蛋白基团,使细胞蛋白质合成受到抑制,细胞正常代谢终止,最终控制蓝藻生长。对已经暴发蓝藻水华的水体,该生物制剂对蓝藻具有90%以上的抑制效果,且生物产品绿色、安全、无毒、无二次污染,可与其他生物制剂配合使用,具有协同增效作用,生物降解性极佳。该抑制剂在水体中抑制蓝藻生长以后,不会有残留。

3 结果与分析

3.1 湿地试验段景观变化分析

巢湖湿地试验段恢复前,湿地内淤积严重,水质污染严重,水环境恶化导致植被多样性急剧下降,不具有可观赏性,湿地美学价值未能体现。经生态修复后,景观得到极大改善(图2)。利用多种植物群落的合理配置,逐步形成以水生植物-沼生植物-陆生植物相结合的多重景观层次,从水平与垂直两个尺度出发构建了丰富的岸线景观,丰富了湿地景观单元,湿地空间结构得到优化配置。同时,充分利用现有自然资源,使得湿地试验段构建的优美景观与自然景观融为一体,充分体现湿地美学价值与自然生态价值,为人们提供了一处休闲游憩的好场所,成为实际意义上的湿地观赏区;同时让人们对湿地景观有了更多了解,也对湿地景观有了更多向往。

3.2 湿地试验段生态修复效益分析

3.2.1 生态效益分析

(1)降解污染物和净化水质。湿地是自然生态系统中自净能力最强的生态系统之一。湿地水流速度缓慢,有利于污染物沉降。在湿地中生长的植物、微生物和细菌等通过湿地生物地球化学过程的转换,包括物理过滤、生物吸收和化学合成与分解等,将生活和生产污水中的污染物吸收、分解或转化,使湿地水体得到净化。巢湖湿地试验段修复面积约80 hm2,根据水体营养物质去除率可估算出,研究区对水体中的TN、TP去除量分别达到14~18 t/年、3~3.8 t/年,约占年入湖污染量的0.2%~0.25%,体现了较强的降解污染物和净化水质效益。

(2)维持生物多样性。湿地是地球上最重要的野生生物的栖息地或避难所,湿地处于水陆交互作用的区域,具有明显边缘效应的特征,这种边缘效应使湿地生态系统的结构复杂,稳定性相对较高,生物物种十分丰富。试验段内栽植大面积的芦苇和其他水生植物,为250余种鸟类在这里繁衍生息提供了有利场所。据调查,这里有国家一类保护鸟类4种,二类保护鸟类27种,“中日候鸟保护协定”的保护鸟类145种,“中澳候鸟保护协定”的保护鸟类46种,同时还栖息着足以引起注意的大批濒危、脆弱的迁徙种群;还有鱼类97种,如鲤鱼、鲫鱼、链鱼、银鱼等;中华绒螯蟹是巢湖特产。

(3)护岸功能。巢湖湿地试验段通过水体植物修复可以减小湖水流速,从而降低风浪袭击湖岸的强度,保护湖岸免受风浪的直接冲刷和侵蚀。同时,通过湖边带植物根系增强湖岸亚表层的强度,以提高湖岸的稳定性,并且具有宽而浓密植被的健康湖边带是防治湖泊污染的“天然屏障”。

3.2.2 社会效益分析

巢湖湿地试验段生态恢复工程,使巢湖水质得到改善,景观效果提升,更在此基础上叠加了渡江战役纪念馆等文化特质,使其休闲旅游适宜度提高,并将成为教育科研基地,吸引了国内外大量考察者。采取人工辅助办法,修复湖边带生境条件,适度恢复水生植被,优化群落结构,因地制宜地将自然景观与人工景观相融合,在确保湖边带生态系统稳定和可持续发展基础上,体现了人与自然的和谐发展。经过生态恢复的巢湖湿地,不仅改善美化了生态环境,而且在社会经济发展方面取得了显著成效,为区域带来了综合效益的提升。另外,湿地生态系统功能恢复示范也提高了公民的湿地保护意识、科学认知水平、科学修养,有利于提高公民的环保意识。

3.2.3 经济效益分析

巢湖试验段生态修复项目运行后带来的直接经济效益,主要来自湿地生物资源的合理利用和生态旅游带来的经济效益。如每年秋冬之际收割芦苇量约2万t,价值4 350万元;巢湖的银鱼、螃蟹、白米虾更是享有“巢湖三珍”的美誉,巢湖湿地形成“水中养鱼,水上养禽,水底养蟹”的立体生态养殖模式,也可以创造一定的经济效益。通过水质改善及景观效果提升带来的优美环境和良好的空气质量,使周围房地产大幅升值,带来更多间接经济的发展。总之,试验段的修复可以起到促进经济发展,降低污染量,改善景观等作用。

4 结语

巢湖湿地的生态修复是保护巢湖湿地生物多样性的前提条件,也是整个区域环境可持续发展的重要影响因素。通过对巢湖试验段实施的基底修复、植被恢复与景观构建的综合恢复措施的分析评估,表明湿地生态修复后景观改善明显,并产生了一定的生态效益、社会效益和经济效益。表明将湿地景观环境的保护性修复与生态本底有机结合,可以实现效益的最大化。

[1]程志永.基于自然系统的湿地景观生态修复模式研究—以环巢湖为例 [J].沈阳建筑大学学报(社会科学版), 2015,17(2):122-126.

[2]陈静,赵祥华,和丽萍.湖泊陡岸带生态建设基底修复工程技术[J].环境科学与技术,2007,30(5):21-23.

[3]鲁静,周虹霞,田广宇,等.洱海流域 44种湿地植物的氮磷含量特征[J].生态学报,2011,31(3):709-715.

[4]符文超,田昆,肖德荣,等,滇西北高原入湖河口退化湿地生态修复效益分析[J].生态学报,2015,34(9):2187-2194

(责任编辑:杨婷婷)

Ecological Restoration and Benefit Evaluation of the Test Section of Chaohu Lake Wetland

YANG Lingling
(Hefei Binhu Xinqu Construction and Investment Co.,Ltd.,Hefei,230601,China)

In this paper,the test section of Chaohu Lake degraded wetland was the study object and its restoration effects were evaluated based on its ecological restoration.The results showed that,after several measures were taken including the basal recovery,aquatic plant restoration and introduction of aquatic animals and microorganisms,the wetland landscape of the test section has been greatly improved.Water quality has been improved significantly with significant decrease of the total nitrogen(TN)and total phosphorus(TP).The evaluation showed that the test section demonstrated good ecological,social and economic benefits and provided some reference for controlling pollution and wetland degradation of Chaohu Lake.

Chaohu Lake;Wetland degradation;Ecological restoration;Benefit evaluation

S718.5

:A

:2095-0152(2015)05-0045-03

2015-09-14

2015-10-09

杨玲玲(1983- ),女,园林工程师,从事园林景观规划设计与建设管理工作。E-mail:68528887@qq.com

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