城市湿地生态保护与恢复:以山东金乡金水湖国家湿地公园为例

2018-10-12 09:11孔维健冯洪新姚树东史丹周广明郑国建
湿地科学与管理 2018年3期
关键词:金平金水生境

孔维健 冯洪新 姚树东 史丹 周广明 郑国建

(山东省济宁市南四湖自然保护区管理局,山东 济宁 272000)

近年来随着城市扩张,城市湿地被大量开发利用,对湿地不断侵占、破坏和污染,导致了城市生态格局的失衡、宜居程度降低(熊瑶等, 2014)。建立城市湿地公园,将其纳入城市总体规划和绿色发展规划范畴,实现对城市湿地资源的有效保护和可持续利用(杨云峰, 2008)。对受损湿地进行保护与恢复是湿地公园建设的重点,一方面通过保护使之自然恢复,另一方面通过生态技术或生态工程措施对退化或消失的湿地进行修复或重建(余刚鹏等, 2008)。

金水湖国家湿地公园位于山东省金乡县境内,地处鲁西南平原腹地,湿地公园的水系与金乡县城水乳交融,融为一体。2014年开始了为期3年的国家湿地公园试点建设,实施了湿地保护与恢复工程,形成了湿地在城中、城在湿地中,湿地与城市人居环境协同共生的金乡特色湿地景观。金水湖湿地公园的湿地保护与恢复模式,对华北平原地区湿地保护恢复与城市建设和谐共存具有重要的参考和借鉴价值。

1 研究区概况

金水湖国家湿地公园位于山东省济宁市金乡县,地理坐标为 35°03'16"~ 35°06'21"E,116°13'59"~ 116°26'30"N,规划总面积 1 644 hm2,湿地面积1 307 hm2,湿地率为79.50%。属暖温带季风型大陆性气候,年平均气温为13.8℃,年平均降水量为694.5 mm。降水量和径流量年际变化较大,年内分配不均,水源主要为雨水和上游客水(国家林业局调查规划设计院, 2014)。

1.1 湿地类型、面积

根据《全国湿地资源调查技术规程(试行)》中的分类系统,湿地公园内的湿地类型分为天然湿地、人工湿地两大类型。其中河流湿地面积1 146 hm2,占总面积的69.71%,主要包括大沙河、老万福河、金马河、金济河、莱河、东沟河;库塘湿地面积146 hm2,占总面积的8.88%,主要包括金水湖、金平湖;草本沼泽湿地面积15 hm2,占总面积的1.15%,主要分布在金平湖与东沟河交界处(表1)。

表1 金水湖国家湿地公园湿地类型与面积Table 1 Wetland types and acreage of Jinshui Lake wetland park

1.2 湿地动植物资源

据调查,湿地公园动植物资源丰富,共有植物58科169种,可划分为3个湿地植被型组,7个湿地植被型,17个群系。其中菊科、豆科、蔷薇科、木犀科、十字花科、禾本科、莎草科等是湿地公园植物的优势科。脊椎动物共有62科135种。其中鸟类资源最丰富,共有40科93种,兽类有7科13种,爬行类有3科5种,两栖类有3科6种,鱼类有9科17种,列入国家Ⅱ级保护动物的有13种,占总数的14%。

2 水体生态保护与恢复

水是湿地恢复重建的重要前提(罗新正等,2003),良好的水源、水质是湿地公园建设的基本保障。目前湿地公园的水源主要为河流上游客水、大气降水和周边汇水,水质威胁主要表现在农业面源污染、周边社区、村庄和工业企业生活和生产污染等方面。

2.1 水量保障

保障湿地公园水源的重要环节就是保障河流上游来水量的充足和相对稳定。通过河流节制闸、溢流坝以及季节性生态水位调控,促进水岸消落带湿地植被和生境的发育,使湿地公园水位保持在能够满足自身发展的程度。在金水湖和大沙河河道建立缓坡堤坝,满足丰水期水体的交换和枯水期水体的保存。

2.2 雨水循环净化和雨污分流

建设雨水循环净化系统,实现雨水循环净化和利用,形成“上游客水—雨水—地下水—河水”水系统的纵向循环,保证湿地水系水质的改善。建设污水排放和处理系统,采取污水处理站集中处理和采用渗透处理法相结合的污水处理方式,处理达标后的中水回补作为湿地公园的生态用水。

2.3 清除污染源和违章建筑

湿地公园内东沟河存在56 hm2养殖区,中游河岸有1 hm2的违章建筑。由于围网养鱼、饲养家禽等人为干扰,破坏了河流的水质。将现有的养殖区全部清退,违章建筑全部拆除,并组织专门队伍对湿地水体及其周边区域的废弃物进行清理,减少污染物对水体的污染,保持良好的水质。

2.4 重建万福湖和水系连通

金济河与老万福河的交汇处有26 hm2的荒地,将荒地开挖成水深0.2~3 m深浅不一的水体,重建万福湖,并连通金济河和老万福河水系。实施退耕还湿工程,将莱河与金平湖之间的58 hm2耕地恢复成河流湿地,将莱河与金平湖连接起来,形成水系更加完整、连通性更强的湿地生态系统。

2.5 河床去硬质化和河道拓宽

湿地公园内河道全长约105 km,其中6 km以上被完全渠化。开凿水泥修筑的梯形河道和硬质化岸堤,构建近自然河道,同时选取生命力旺盛、耐污及净化能力强的水生生物,合理配置形成种类复杂、群落结构稳定和景观效果好的生态河道(图1)。去硬质化的河床横截面变宽,行洪能力得到提升,并且恢复了河道与地下水的连通性,促进了河道水体的自我修复(马广仁等, 2017)。

图1 去硬质化的河道Fig.1 River after removing the hardened channel

3 湿地植被的生态保护与恢复

植被恢复是湿地恢复的重要内容。通过河岸植被改造、湖滨带植被恢复等,在城市与湿地之间构建植被种类多样化、集景观效果和净化效果为一体的多种植物配置模式,形成多样化的小生境,实现湿地生物的多样性。

3.1 河岸植被改造工程

湿地公园内金马河、老万福河、莱河部分地段植被受到破坏,水土流失严重,需进行植被改造。结合其曲折蜿蜒的地形,以自然式的配置方式,在河岸营造水土保持功能强的乔灌草相结合的护岸林,水陆交错带形成浅水岸滩,在两岸消落带恢复种植芦苇、蒲草等乡土湿地植物,形成多种生境类型,既起到了拦截污染物、保护河堤的作用,又使景观疏密有致、自然有趣(图2)。

图2 河岸植被改造Fig.2 Vegetation reconstruction on the river bank

3.2 湖滨带植物恢复工程

图3 湖滨带植物恢复Fig.3 Vegetation restoration on the lakeside

表2 湖滨带水生植物配置Table 2 Lakeside with Aquatic plant conf i guration

在金平湖水体与湖岸交界处构建水生植物带(图3),根据水深、地形地貌等条件,自湖滨向湖心水域方向,沿岸种植菰、芦苇等挺水植物,水岸到湖心之间约50 m范围内种植睡莲、菱等漂浮植物,再向湖心延伸50 m范围内种植金鱼藻、菹草等沉水植物,依次布局成挺水植物带、漂浮植物带、沉水植物带(表2),营造良好的湿地景观,同时通过其吸附、吸收、富集和降解等作用,去除或固定水体污染物,达到水体修复的目的(刘令聪等, 2013)。

4 栖息地恢复及系统招引工程

鸟类多样性是衡量湿地生态环境建设效果的重要标志,营建适宜鸟类生活的栖息地是湿地生态恢复的主要任务之一。金水湖国家湿地公园生态环境良好,鸟类繁多,为了保护鸟类种群数量,实施了栖息地恢复及系统招引工程,主要包括营造异质化生境、鸟类招引和建设人工湖心岛等。

4.1 营造异质化生境

多样的景观和异质的生境才能吸引多样的鸟类。利用湿地原有的湖面、水系和堤圩的地形地貌营造异质化生境(图4),根据湿地季节性水位变化的特点,有针对性地开展生境设计,丰水期、间歇性水淹区域被水淹没,水域面积扩大;枯水期,此区域露出水面,水位间歇变化的场所为不同生态位的物种提供多样性的生活环境,形成库塘、滩地、小岛和沼泽等多种生境类型,成为各种鸟类及野生动物繁衍、栖息的场所和迁徙通道。

4.2 鸟类招引

图4 异质化的鸟类栖息地Fig.4 Heterogeneous bird habitat

对现有主要植被类型进行保护修复,增加植物种类,尤其是中生的乔木和灌木种类,给湿地鸟类提供隐蔽场所或筑巢地,并和湿地草本植物一起,营造5种主要植被类型,即芦苇型、稻田型、水际疏林灌丛型、中生乔—灌木型、草本湿生型,吸引鸟类筑巢、栖息。种植吸引鸟类和其他动物的野果植物,在园区的各水域适当养殖小型的本地鱼类,为鸟类和动物提供丰富的食物来源。

4.3 建设湿地生态岛

在金水湖和金平湖建设典型的湿地生态岛,采用同心圆圈层方式布局,由外往里依次是深水→浅水→湿生植物环→灌木环→乔木环→生态岛,营造出深水、浅水、沼泽、滨水直至旱生的适合不同鸟类栖息和觅食的生态岛生境。湿地生态岛提高了景观的异质性,为野生动物提供了良好的栖息地。

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