范存祥 林志斌 钟文
(1 广州市海珠湿地科研宣传教育中心,广东 广州 510220;2 海珠湿地维护中心,广东 广州 510220;3 广州市海珠区水务工程设施养护所,广东 广州 510220)
广州海珠国家湿地公园(以下简称“海珠湿地”)位于广州市中轴线南段,总面积1 100 hm2,被誉为广州“绿心”(范存祥等, 2017)。作为地处珠江三角洲都市核心区域河涌—城市内湖—半自然果林镶嵌交混的复合湿地生态系统(黄燕等, 2018),海珠湿地的万亩果园是发育于珠三角河涌湿地基础上的半自然果林,见证了珠江三角洲河涌湿地的演变过程,湿地资源独特,湿地景观优美。自2012年成立国家湿地公园以来,根据生态指标的监测要求,海珠湿地结合合作伙伴的特点,完成了连续多年的生态指标监测,并构建了海珠湿地生态监测体系。本文主要通过介绍鸟类、植物和水环境3个主要监测指标的构建方式,解析海珠湿地的生态监测体系,希望可以为类似的自然保护地管理提供参考。
海珠湿地位于广州市海珠区东南部(23°02′58′′~23°04′53′′ N,113°18′40′′ ~113°21′50′′ E),该地区光热资源充足,年平均日照时数超过1 500 h,年平均气温21.4~22.0℃,年平均降水量达1 784 mm,年平均相对湿度75% ;无霜期大于340 d(黄燕等,2018)。海珠湿地是发育于珠江三角洲冲积平原上的湖泊、河流与涌沟果林镶嵌而成的复合型湿地,湿地内39条大小河道纵横交错(范存祥等,2017),其中大部分水系相互连通,通过石榴岗河、塘涌和黄埔涌与珠江相连,每天涨潮时珠江水自东由石榴岗河进入湿地,退潮时自西由北濠涌流出汇入珠江(图1)。
图1 海珠湿地水系图Fig.1 Hydrographic net of Haizhu wetland
海珠湿地拥有丰富的果树资源,其前身是万亩果园,积淀着珠三角河网果林的历史,农业生产活动最早可追溯至东汉时期,到明清时期,海珠先民凭借地理位置易于承接上游冲下肥沃河泥发展成较有特色的“果基鱼塘”(刘明欣, 2018)。
海珠湿地科研监测平台合作伙伴主要包括高等院校、科研机构、职能部门和NGO组织,合作内容依据合作伙伴性质也各有不同(图2)。中山大学和华南农业大学是湿地周边高校的代表,双方通过签订实践基地协议开展课题研究、课程实习和研究生培养等。中科院华南植物园、中国林科院热带林业研究所和广东省生物资源应用研究所等科研机构主要通过专项调查、联合申报课题以及开展生态修复项目进行合作。海珠区环保、气象、水务、科技、教育等部门多年来与海珠湿地管理办公室联系紧密,各职能部门主要通过建设运行监测站点、项目合作、经费支持等方式参与湿地科研监测工作。广州市自然观察协会和原本自然等NGO组织是众多与湿地合作机构的代表,它们已在湿地领域深耕多年,通过承办大型观鸟比赛、与中小学合作开发实践课程等方式成为科研监测平台的重要力量。
海珠湿地生态监测指标可分为生物因子和环境因子两大类。生物因子主要包括植物(含古树专项)、鸟类、水生生物、昆虫、两爬、兽类和外来入侵物种,环境因子主要包括水质、大气、土壤和噪声。
采用公里网格法将整个海珠湿地范围划分为50个500 m×500 m的 调查网格(唐虹等,2018),根据果林湿地、湖泊湿地和河涌湿地的类型差异性,选择其中9个网格作为重点调查网格,每个网格内设置1条样线,每条样线长0.5 km,样线单侧宽度50 m (图3)。
图2 海珠湿地科研监测平台架构图Fig.2 Structure of scientific research monitoring platform in Haizhu wetland
图3 海珠湿地监测调查网格划分图Fig.3 Grid division of Haizhu wetland monitoring survey
3.3.1 鸟类检测鸟类多样性监测指标主要包括种类及分布、数量、多样性、特有鸟类和国家重点保护鸟类(马广仁,2017)。海珠湿地通过科研机构专业调查、举办观鸟大赛和志愿者群体参与3种方式完成鸟类监测。广东省生物资源应用研究所负责海珠湿地鸟类的专业调查,每2个月调查1次,在鸟类迁徙季节增加至每月1次。广州市自然观察协会自2016开始连续4年在海珠湿地举办广佛肇观鸟大赛,2016—2019年比赛记录到的鸟类种类分别为84种、55种、58种、53种,比赛记录到的新发现鸟种分别为8种、4种、5种以及3种。另外,海珠湿地每年还举办粤港澳观鸟和海珠湿地观鸟等大型比赛,大赛可在短时间内对湿地鸟类进行全覆盖监测,是鸟类监测的重要方式之一。同时,海珠湿地还汇聚了众多爱鸟、摄鸟人士,组成100多人的海珠湿地特拍员团队,全年不间断对海珠湿地鸟类进行跟踪监测,并为海珠湿地出版各类科普读物提供了大量精美的素材。
经过连续6 a的监测,海珠湿地鸟类由2013年的77种,增长至2018年的177种,其中国家Ⅱ级保护鸟类17种(鸳鸯、黑鸢、赤腹鹰、黑翅鸢、凤头鹰、普通鵟、松雀鹰、雀鹰、红隼、游隼、褐翅鸦鹃、小鸦鹃、雕鸮、领鸺鹠、斑头鸺鹠、黑冠鹃隼以及日本松雀鹰),广东省级保护鸟类21种,IUCN红色名录3种(VU:鸿雁、NT:红颈滨鹬、CR:黄胸鹀),三有鸟类139种。
3.3.2 植物资源调查华南农业大学分别在2014和2017年完成海珠湿地植物全面调查,经过5 a的监测,海珠湿地共记录维管植物130科434属625种,以双子叶植物为主,占总数的69.6%,蕨类植物11科11属19种,裸子植物6科9属10种。其中国家Ⅰ级保护植物有苏铁和水松两种,国家Ⅱ级保护植物有樟树、土沉香等6种(黄燕等, 2018)。
图4 海珠湿地水环境人工固定监测点分布图Fig.4 Distribution of artificial monitoring section of water environment in Haizhu wetland
3.3.3 水环境检测水环境状况是直接反映湿地健康程度最直接的指标,海珠湿地大小河涌39条,其中大部分水系相互连通,并主要通过石榴岗河、塘涌和黄埔涌与珠江相连。海珠湿地水环境状况主要取决于珠江干流水系,同时也受到城市面源污染、生活污水以及少量工业污染源的影响。海珠区环保局自2011年开始在海珠湿地建设并运行水环境监测站,现已建成水环境监测站6座,均为全自动监测站。为了准确掌握湿地内各河涌水环境状况,在固定监测站的基础上,选取了32个河涌断面作为水环境人工固定监测样点,每月取样1次(图4)。自动监测站的监测指标主要包括水温、pH值、电导率、溶解氧、氨氮、总氮、总磷、化学需氧量以及叶绿素;人工固定监测点的监测指标主要包括透明度、溶解氧、氧化还原电位、化学需氧量、氨氮、总氮和总磷。以海珠湖区域为例,经过连续8 a的监测,海珠湖区域化学需氧量、氨氮以及溶解氧年均值呈总体稳定向好趋势,近5 a上述指标均能达到地表Ⅳ类水质标准,个别指标能达到Ⅲ类或Ⅱ类水质标准(图5、图6)。
图5 海珠湖区域化学需氧量历年均值变化图Fig.5 Change chart of regional chemical oxygen demand over the years in Haizhu lake
图6 海珠湖区域溶解氧历年均值变化图Fig.6 Variations of the annual mean value of dissolved oxygen in Haizhu lake
经过多年的探索和实践,海珠湿地通过与众多高校、科研机构、职能部门和NGO组织合作开展生态监测,逐步构建了完善的生态监测体系。各方均较好地结合自身优势采用灵活多样的方式完成监测工作,不仅为海珠湿地监测调查提供了大量数据,更为各方开展实践和研究创造了难得的机会。监测结果表明,自2012年以来,海珠湿地生物多样性越来越丰富,环境指标逐年向好趋势明显,海珠湿地逐渐成为广州市中心城区野生动物重要的栖息地,并为城市微气候调节发挥着越来越重要的作用。