丹阳练湖湿地生境修复研究
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摘要：作为生物多样性和生态效益最高的自然生态系统之一，湿地在城市建设过程中受到严重破坏，导致生境大量丧失，生物多样性急剧下降。为恢复练湖湿地生物多样性，改善区域生态环境质量，维持区域生态平衡，以生境修复理论为指导，针对练湖湿地不同区域的生态环境特征，采用底泥生态疏浚、生物操纵、植物浮床等多种生态修复技术，分别构建生态岛屿、森林湿地和滨岸带生境。在地形塑造的基础上，对生态系统结构和功能进行优化调整，通过搭配栽种挺水、浮水、沉水植物，适当放养底栖动物、鱼、虾等水生动物，恢复湿地植物群落、水生动物群落，最终形成结构合理的生态系统。
关键词：练湖；湿地生境；生态修复；生境构建；群落；太湖流域
中图分类号：Q149；TU986 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）12-3047-04
DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.12.014
Abstract： Wetland， as one of the ecosystems with highest biodiversity and ecological benefits， was severely damaged in the process of urban construction， leading to considerable habitat loss and biodiversity decline. This study， guided by the theory of habitat restoration，aimed at recovering the biodiversity of Lianhu wetland， improving the ecological environment quality and maintaining the local ecological balance. According to the ecological environment characteristics of different regions， the study constructed ecological islands， forest wetlands and riparian habitats by using ecological restoration techniques， such as ecological dredging，biomanipulation， plant floating bed and so on. Based on terrain shaping， ecosystem structure and functions were optimized by planting emergeent， floating and submerged plants， as well as stocking aquatic animals such as zoobenthos， fishes and shrimps. The study restored plant and aquatic animal communities， which finally formed healthy ecosystems.
Key words： Lianhu； wetland habitat； ecological restoration； habitat construction； community； Taihu basin
生境是指生物生存、繁衍的空间及其所需资源和环境条件的总和，包括生物与非生物环境部分[1，2]。生境破坏被认为是物种灭绝的主要原因[3]。在中国快速城镇化进程中，随着城市建设用地的扩张，湿地、森林、草地等生态用地不断被侵占，生物的生境大量丧失[4]，其中湿地生境成为受人类活动影响最大的自然生态系统之一[5]。传统的城市建设往往只注重对滨水岸带的硬化、渠化，忽视了湿地的自然生态功能，导致原有的深潭、浅滩、灌丛等生物赖以生存的自然生境受到严重破坏，水体污染，生物多样性和生态系统服务功能下降[6]。湿地生境修复是在生态学理念的指导下，通过生态工程措施对受损的生境进行恢复与重建，旨在使其结构和功能恢复到干扰前的自然或生态平衡状态[7]。近年来，随着新型城镇化和生态文明建设的推进，湿地生境修复日益受到人们的重视，成为改善城市生态环境质量的有效途径之一。
湿地资源是丹阳重要的自然生态资本，尤其是练湖片区河网密布，独特的水文、地理条件孕育了相对完善的湿地生态系统。但由于对湿地保护的认识不足，练湖片区湿地资源受到严重的破坏，面积逐渐减少，环境质量逐步下降，生态功能日益退化。基于湿地生态修复相关理论并结合练湖现状生态环境特征，对练湖湿地生境修复进行了研究，以期改善练湖水体自净能力，恢复生物多样性，维持区域生态平衡，为练湖片区的生态文明建设和可持续发展提供支撑。
1 研究区概况
丹阳市位于长江中下游湿地生态区重要湿地-太湖流域的西片区，练湖紧邻丹阳市主城区，历史上是一个重要的拦洪蓄水人工湖泊（图1），与京杭大运河相连，可以调节运河水位，以减少洪水对丹阳城区的破坏。进入20世纪以来，练湖逐渐被开垦为田地，湿地面积急剧下降，仅存水面多为鱼塘，湿地功能几近丧失，成为太湖流域西片区的主要污染源之一。
近年来，丹阳市开始高度重视练湖湿地的恢复工作，开展了一系列生态保护与修复工作，湿地面积有所恢复。目前，练湖地区（即研究区，面积约23 km2）主要由鱼塘、农田、林地、河流组成（图2），集合了浅滩、河流、森林等多种生境类型，具有一定的美学和科研价值。然而，研究区鱼塘和农田间多为泥质塘埂，部分河道为天然或者砌石护坡（图3），对污染物的拦截和净化作用较差，再加上水土流失影响，区域水质整体较差，生物多样性较低，生境相对脆弱，生态系统结构和功能有待修复。
2 研究方法
练湖生态系统修复主要通过对生境的重构来实现（图4）。采用底泥生态疏浚、生物操纵、植物浮床等多种生态修复技术相结合的生境构建技术，规划生态岛屿、森林湿地、滨岸带等多种类型的湿地生境。在地形塑造的基础上，通过对生态系统结构和功能进行优化调整，恢复湿地植物群落、水生动物群落，为更多生物提供更多栖息繁衍空间，并从营养环节来控制水体富营养化，拦截并分解富含氮、磷的营养物，使其转变为人类需要的终产品（如鱼、菱角、藕等水产品），修复受损生境，最终形成结构合理的生态系统。
3 结果与分析
3.1 生态岛屿构建
生态岛屿构建是利用地形改造与底泥生态疏浚技术，将清淤疏浚的底泥在合适的区域堆积成岛，引入较耐污的水生植物进行生境改善[8]，同时也会为鸟类、鱼类等生物提供栖息的场所，对景观美化和提高生物多样性起到较好的效果。
3.1.1 总体布局 在下练湖湿地局部静水区域或河弯缓流区域选取面积较大、人为干扰较少的湖心区域，利用鱼塘田埂泥土堆建若干座湖心生态岛。通过对植被、滩地的合理规划，分别形成挺水植被、湿地森林、草滩、水面、浅滩沼泽、灌丛、滩地等不同生境类型，为鸟类、鱼类的栖息、繁殖创造多样的生境。由于硬质底泥环境区不利于水生植物的生长，应设置大片的滩地，少量或不进行人工植被种植，供大型水禽栖息和繁殖。对于堆积淤泥处，采用木桩或块石固定，减少水土流失，为水生植被的生长营造适宜的土壤和水环境，并选用根系发达的植物改善土壤理化性质，再合理恢复植物群落，构建适宜特定物种栖息、繁殖的生境。生态恢复后，岛上严禁各类开发建设，控制人类活动与生态岛的直接距离应大于100 m。
3.1.2 植物群落构建 根据不同鸟类的生活习性，合理配置，营造鸟类栖息地和繁殖地。岛内植物选择以蜜源、鸟喜植物为主，为招鸟、引鸟提供食物源，吸引更多的水禽来此聚居。岛屿朝向湖心一侧附近，尽量不种植高大的乔木，为鸟类的飞翔和降落提供充足的净空[9]。水体沿岸非滩涂滨岸要保证水生植物多样性，先种植芦苇等生存能力较强的先锋物种，改善物质循环过程以及水体和底泥条件，便于其他湿地植物物种后续进入。待水质水色显著提高后，可种植其他具有观赏价值的品种，从水底到水面到岸边，形成横向和纵向群落梯度带，构建观赏性优良的“水上森林”。具体植物配置方案为：木本植物选用水杉、枫杨等，灌木选用枸杞、构树等，挺水植被选用芦苇、香蒲、荷花等，浮叶植被选用睡莲、菱角等，沉水植物选用狐尾藻、苦草等。
3.1.3 水生动物群落构建 建立大型滤食性动物功能群，重点投放蚌类、螺类等底栖动物和鲫鱼、鲢鱼等鱼类，并利用柳桩、鱼槽砖等为滤食性动物营造栖息地。
3.2 森林湿地生境构建
森林湿地是湿地的一个重要类型，森林湿地以耐水湿的木本植物为主，可以为林鸟、小型水生动物提供生存和繁衍的场所[10]，其构建目的是提高水上森林植被的生物多样性，使水质得到净化，为生物提供更多的栖息地。
3.2.1 总体布局 森林湿地生境区（图5）主要位于上练湖湖湾处的杉树林。在湖岸选取面积较大、地势低洼的地段进行森林湿地恢复，适当开挖，疏通水系，保证该区域多数时间被水浸没，并在原有植被基础上进行适当改造，合理栽培本地湿生乔木，投放少量水生动物，构建完整的森林湿地生态系统，限制该区域的人为活动。
3.2.2 植物群落构建 采用湿生木本-挺水植物-沉水植物相结合的种植模式，因地制宜选用耐水湿型木本植物，如水杉、池杉、落羽杉、垂柳、箕柳、白蜡树等，并根据各类树种耐水湿程度不同，在森林湿地的不同区域合理配植；挺水植物可以配植芦苇、荷花等；沉水植物可以配植苦草、金鱼藻等。
3.2.3 水生动物群落构建 建立撕食型、杂食型动物功能群，重点投放主要杂食群种类，包括河虾、克氏原螯虾、泥鳅、黄鳝等，并利用块石、水生植物为其营造适宜的生境。
3.3 滨岸带生境构建
滨岸带是陆地和水域生态系统的过渡地带，具有生物生境、水土保持、固岸护坡、污染防治、休闲娱乐等重要生态功能[11]。湖泊滨岸带生态修复是控制湖泊富营养化的重要手段，修复良好的滨岸带可以显著提高水体自净能力，促进恢复生物多样性[12]。滨岸带的污染物截留和降解功能是通过营养物质的富集和再分配过程来实现，而水土保持功能则是通过泥沙等固体悬浮物的沉积作用实现。因此，根据练湖湿地滨岸带沉积平衡条件不同，将其分为沉积型滨岸带和侵蚀型滨岸带进行生境构建。
3.3.1 沉积型滨岸带生境构建 沉积型滨岸带（图6）坡度较缓，水流速度相对较慢，往往位于岸带凹陷部位，形成河湾、湖湾等，容易沉积水体中的固体悬浮物，水位季度变化明显，适合多种水生植物生长，其生长周期内能够吸收大量水体中的污染物，具有很强的水体净化能力。对于沉积型滨岸带生境，应恢复其沉积功能，强化其对悬浮物的吸附及对氮、磷的吸收转化能力，实现水体净化作用。通过地形塑造，减缓该区域的水流速度，并恢复沼泽型植被，水流减缓后固体悬浮物容易在此处沉积，水生植物存活率也会提高。水生植被群落形成后，该区域将会朝着良性方向发展，自然形成较为稳定的生境。
1）总体布局。根据水位的变化，恢复选择相应的乡土物种，从水面朝河岸依次营造以下植被序列：沉水植被-挺水植被-水生草本-湿生灌木-乔木。重点恢复沉水植被和挺水植被，加强该区域的沉积作用，减缓水流，截留营养元素，实现对富营养水体的净化。
2）植物群落构建。在滨岸道路两侧构建以垂柳、桂花、紫薇为主的曲线型林草带；在大型滩地构建以芦苇、菖蒲、美人蕉为主的植物群落；在浅水区营造以香蒲、荷、睡莲等为主的挺水、浮水植物群落；在深水区培育以菹草、轮叶黑藻、苦草、眼子菜等为主的沉水植物群落。
3）水生动物群落构建。由于该区域在部分时间段无水流动，人工投放存活率不高，并且前期的生态构建主要依靠水生植被的恢复，随着生态环境的改善，该区域会吸引大量水生动物栖息，故不需要特意投放水生动物。
3.3.2 侵蚀型滨岸带生境构建 侵蚀型滨岸带（图7）坡度较陡，水流较急，位于岸带向河流凸出部位，由于风力、水流的作用容易发生侵蚀，造成水土流失，并且该类滨岸带截留污染物能力较差，对湖泊水环境影响较大。针对该生境的修复，应加强岸线的稳定，采取如固定措施，消浪防风，减少水土流失，为植被营造良好的生境，同时不能影响湖泊水体与滨岸地下水交换。
1）总体布局。在种植根系发达的湿地植物的基础上，采用石笼、散抛块石或木桩加固。根据不同地段的水流侵蚀能力，在滨岸带坡地上放置不同大小的石块或石笼，以防止水流冲刷并恢复滨岸植被。部分较陡区域还可采用木桩加固，防止滑坡，维持岸线的稳定。由于局部区域坡度较陡，水位较深，挺水植被难以形成群落，可采用植物浮床技术，既能够净化水质、美化景观，又能够为水生生物提供栖息空间。
2）植物群落构建。采用乔木-灌木-草本与挺水植物-沉水植物结合的配植模式。陆生植物可采用垂柳、水杉、美人蕉等搭配，增加景观效果；挺水植物根系可以采用如芦苇、茭白等搭配，既能稳固岸线，又可吸收水体中的氮、磷等营养元素，净化水质。宜采用密植的方式，主要建群种为芦苇，经过自然演替可发展出伴生种，包括水蔗草、莲、水芹、菱、荇菜、马来眼子菜、轮藻、水鳖等。植物浮床应根据水质条件配置，可供选择的有美人蕉、千屈菜、香根草等。
3）水生动物群落构建。建立撕食性、刮食性动物功能群，重点投放撕食性、刮食群种类，包括河虾、克氏原螯虾、田螺、环棱螺等。利用块石、木桩等，为主要水生动物提供不同栖息地，形成多种底栖动物群落。
4 小结
基于生态修复理论和生境构建技术，针对练湖湿地生态环境特征，分别构建了生态岛屿、森林湿地和滨岸带生境，恢复了湿地生物群落，形成了结构合理的生态系统，为改善练湖片区水质，提高区域生物多样性和生态系统稳定性提供了科学支撑。研究成果可为城市水系规划、河道整治规划、湿地景观规划等各类规划及研究提供参考。
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