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几种典型湿地的生态现状与修复策略

2020-03-28汪迎春赵玉连张志麒金胶胶马国飞莫家勇熊欢欢王磊

湿地科学与管理 2020年1期
关键词:红树林滨海面积

汪迎春 赵玉连 张志麒 金胶胶 马国飞 莫家勇 熊欢欢 王磊

(1 神农架国家公园管理局,湖北 神农架 442400;2 神农架金丝猴保育生物学湖北省重点实验室,湖北神农架 442400;3 西南科技大学生命科学与工程学院,四川 绵阳 621010)

我国湿地具有面积大、分布广、种类多的特征,包括沼泽、泥炭地、湿草甸、浅湖、高原盐湖、盐沼和沿海滩涂等,湿地总面积约5 360.26万hm2,在亚洲排名第一,在世界排名第四(柯善北, 2017)。随着工农业的快速发展和人口的快速增长,盲目的发展和无节制的利用给我国的湿地生态系统造成了严重的破坏,主要表现为湿地面积减少、自然景观消失、生物多样性减少、生态系统结构和功能下降、污染加剧、环境恶化等(Xie Dong et al, 2013)。针对我国湿地生态现状及存在问题,在现有湿地生态修复策略的基础上,总结我国湖泊湿地、沼泽湿地和滨海湿地的生态修复状况,为湿地生态恢复及可持续发展提供借鉴。

1 我国湿地生态现状及存在问题

我国湿地资源过度消耗,不当的人为活动使湿地资源急剧减少,湿地的功能和效益不断下降,湿地面积急剧萎缩,湿地退化严重。以湿地资源中较为常见的湖泊湿地为例,我国湖泊湿地约1 200万hm2,人类大量的侵占、围垦和开发,湖泊湿地的面积缩减,自身蓄洪防旱的功能消失,生物栖息地减少,水质污染,对社会发展带来了十分不利的影响。

1.1 湿地面积不断缩减

根据第二次全国湿地资源调查结果显示,2003年至2013年,全国湿地面积减少339.63万hm2(园丁,2015)。2009年全国湿地分布遥感图显示,我国湿地总面积减少了11.46%,从1990年的36.6万km2减少到2008年的32.4万km2。李国明等(2017)通过5期遥感影像解译,表明1989-2014年若尔盖湿地面积减少52.28 hm2,减少率2.17%,湿地受人为因素的干扰较大。莫晓琪等(2017)通过遥感和GIS技术分析,1995-2015年天目湖流域自然湿地面积减少62.45%,其中滩涂面积缩减最为剧烈。大九湖湿地自1958年开始,经多年疏挖、开垦等活动,至2009年湿地面积减少到原来的42%(杜耘等, 2008)。2000-2015年三江平原湿地面积减少2 508.55 km2,其中2000-2010年湿地面积减小率为209.40 km2/a(何兴元等, 2017)。

1.2 自然景观逐渐消失

人类活动对湿地的演变起主导因素,不合理的开发导致湿地退化、湿地面积减少的同时,湿地自然景观逐渐消失。滨海湿地因滩涂围垦、城镇建设的干扰,使得沿海湿地面积急剧减少,景观斑块破碎化严重并逐渐消失,滨海湿地退化趋势明显。尤其是在围填海问题突出的厦门、闽江口以及天津等滨海地区,填海进程是导致湿地景观格局破碎化及消失的主要原因(闫淑君, 2010)。

1.3 生物多样性下降

湿地面积锐减和湿地生态环境受到破坏和污染,缩小了湿地生物的生存空间,造成湿地生物和植物群落,尤其是濒危物种的减少。湿地鸟类资源调查显示,超过一半的鸟类种群数量明显减少,太湖鱼类从20世纪60年代的101种减少到20世纪90年代的60种,根据2009-2010年的调查结果,太湖鱼类只有15科 40属 50种 (张明祥, 2017)。

1.4 环境污染、水质下降

长期排放工农业废水、生活污水,造成湿地水体污染,生态系统富营养化严重,危害湿地生物的生存环境。1980-2011年,太湖富营养指标总氮和总磷呈上升趋势,特别是2007年发生藻类水华,造成直接经济损失28.77亿元(吕学研等, 2013)。周文昌等(2019)调查发现,1990-2003年洪湖湿地水质以Ⅲ类和Ⅳ类水为主,但由于网箱养鱼过度、生物入侵、污染排放等原因,2012-2017年,洪湖水质从Ⅲ类恶化为Ⅳ类、Ⅴ类和劣Ⅴ类水,水质超标参数为氨氮、化学需氧量和总磷。

1.5 生态功能退化

由于人为因素的干扰及全球气候变化,湿地生物多样性正面临严重的威胁,生态功能也随之退化。20世纪90年代,由于气候变暖和人类活动增加,青海湖流域水位下降、水体富营养化加大、地表覆盖植被草地退化,湿地面积一度萎缩,促使湖泊湿地生态系统向陆地生态系统演替,土地沙化强度增大,生态功能退化(王维, 2014)。

2 我国典型湿地的生态修复

2.1 湖泊湿地的生态修复

西洞庭湖是整个洞庭湖区域泥沙淤积最严重的区域,呈现出洲滩化与岛屿化状态,枯水期有洲滩126处,面积约1.53万hm2,生态功能退化严重。因湖洲造林热潮、非法围栏养殖、违法捕捞、毒鸟等人类活动,改变了湿地植被群落的结构,湖泊鱼类资源及底栖动物资源越来越少,导致以此为食物的鹳类、鸻鹬类因食物缺乏而数量大大减少(刘松林,2018)。西洞庭湖湿地通过多部门协作,采取广泛宣传、湖洲清理、退林还湿、专项治理等综合整治措施,通过清除人工栽种的杨树、撤除养殖栏网、恢复水生植被、生态蓄水工程,扭转了西洞庭湖湿地呈逆向演替的局面。2017年西洞庭湖5 333.3 hm2湿地重新恢复自然状态,保护区新记录到鸟类16种、鱼类2种、湿地植物5种,每年越冬候鸟种群数量稳定并超过3万只,黑鹳、罗纹鸭等多个鸟类物种种群数量达国际重要湿地1%的标准。

2.2 沼泽湿地的生态修复

我国沼泽湿地1 100万hm2,但因城市化进程发展,沼泽湿地被大规模的农业开发与利用,沼泽面积大量减少、功能退化。黑龙江省三江平原是国家重要的粮食生产基地,其中沼泽占平原总面积的2/3以上。根据20世纪80年代和2002年卫星图像对比发现,这20年间湿地破坏最为严重,主要表现为水利工程破坏湿地原生环境,地表水资源衰竭;地下水资源开发破坏湿地原生环境,浅层地下水水位下降;湿地水质污染,影响生物生存;沼泽湿地原始生态环境破坏加重,面积大幅度减少(吴志刚,2007)

随着国家和黑龙江省逐渐认识到湿地的生态功能和保护现存湿地的重要性,三江平原先后成立了7个国家级和10个省级湿地类型保护区,实施退耕还湿工程,恢复湿地生态系统的结构和功能,改造中低产田,化解湿地与农田用地矛盾,减少区域排水,保护残余湿地,建立湿地生态走廊,切实保护和恢复三江平原生态环境(包洪福等, 2010)。

2.3 滨海湿地的生态修复

滨海湿地是沿海地区可持续发展的重要生态屏障。针对滨海湿地不合理的开发利用而造成的湿地资源破坏与污染,崔鹏等(2016)提出了滨海湿地保护对策,主要包括强化监管、严格执法,建立保护区、严禁填海造地,源头治理、调整产业布局。窦勇等(2012)提出采用微生物、植物原位技术对滨海湿地有机、无机污染进行生态修复,以改善滨海湿地生态系统面临的严峻污染问题。吉云秀等(2005)关注沿海湿地的有机污染和重金属污染问题,重点阐述了植物-微生物联合生物修复技术的优越性,对滨海湿地的修复提供了技术支持。

滨海湿地红树林被称为“海底森林”,在维持生物系统多样性及碳汇功能上具有极大作用,可以抵抗12级的飓风而无损。然而我国能够进入《国际重要湿地名录》的红树湿地面积甚至不到名录中红树林总面积的1%。针对红树林湿地严重退化的状况,国家林业局于2001年启动了红树林保护工程,该工程计划10年内造林6万hm2;另一方面,国家以建立保护区的形式对现存红树林进行保护,目前已有18个自然保护区;并且国家每年都会投入大量的资金用于红树林湿地的修复工程或开展相关研究,李娜等(2013)综述了滨海湿地红树林种植修复技术及生态系统保护管理对策,旨在加快我国滨海红树林湿地的恢复与保护进程。

3 湿地生态修复规划与保护措施

3. 湿地生态修复概念

湿地的生态修复是以生态原则为基础,利用生态技术或生态工程来恢复和重建处于不健康发展状态或严重退化的湿地,使其生态功能得到最大限度的提升。依靠自我恢复能力,通过适当的人工辅助,恢复湿地的生态功能、环境功能、社会功能和经济功能。湿地生态修复的主要原则是:依据湿地的自身特性和湿地结构特征的变化,制定具体的修复措施。

3.2 湿地生态修复的整体规划

针对我国湿地面积减少、生物多样性减少和生态功能退化等主要问题,应用生态工程技术,采用自然恢复和人工修复紧密结合的方式,对集中连片、破碎化程度高、生态功能退化的天然湿地进行修复和综合整治,优先考虑恢复重要的自然湿地,使各地区的生态功能得到改善。利用生态过程消除污染负荷,促进生态系统的自我维持和更新。湿地生态修复整体规划见图1。

3.3 湿地生态修复的主要措施

图1 湿地生态修复整体措施规划图Fig. 1 The schematic view of the ecological restoration of wetland

3.3.1 建立自然保护区建立自然保护区可以有效保护湿地,隔离人为因素,重新安置保护区内的现有居民,以确保湿地生态系统的完整性,依靠自然和人工修复湿地。

3.3.2 建立湿地保护与利用法律制度建立完善、严格的湿地保护与利用的专门法律制度,对湿地内的过度开发建设进行整顿,对部分工厂向湿地乱排废水、乱堆固废垃圾的行为进行处罚,增强湿地保护管理基础设施建设,提高执法能力。

3.3.3 实施湿地生态保护修复工程运用湿地栖息地修复技术,即利用生态、生物和工程措施改变湿地生物所依赖的生态环境(水、土壤、地形和其他环境因素),改善栖息地的异质性和稳定性,提升湿地的生态功能。湿地生态修复技术主要有:湿地生境恢复技术、湿地生物恢复技术、湿地生态系统结构与功能恢复技术,三种湿地生态修复技术密切相关,分别修复湿地植被、湿地野生动物栖息地和湿地生态系统。

3.3.4 增强群众生态文明意识增强全社会保护湿地人人有责的自主意识,加强生态文明思想的建设传播。湿地生态环境共享,共建多元主体共同参与湿地环境的管理和保护,让社会群众认识并尊重湿地的各种价值,以各种形式参与湿地保护。

4 研究展望

湿地具有巨大的经济、社会和环境价值,其健康与否关乎我国生态文明的建设进程,生态修复技术是以自然循环过程为主、辅以保护机制及人工修复的技术,可广泛应用于我国退化湿地的修复与污染治理。我国湿地面积广阔、类型多样,不同类型湿地生态系统所面临的生态胁迫等因素需要进行系统、深入的研究,依据其特性和结构特点,制定具体的修复措施。

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