滨海湿地生态修复途径与实例研究

甘加俊，林奕军，熊晴帆，欧阳晟，李双霜，秦思思，严云仙

(1.广东珠海淇澳-担杆岛省级自然保护区管理处，广东 珠海 519000；2.希言自然资源科技(广州)有限公司，广东 广州 510000)

1 引言

生物多样性是地球上的动物、植物、微生物及其与环境形成的生态复合体，以及与此相关的各种生态过程[1,2]，包括物种内、物种间、生态系统和景观的多样性[3,4]。生物多样性对生态系统功能的影响非常重要，生物多样性使群落功能分化，物种丰富的群落比贫乏的群落能在更高的层次上维持多种功能，而以往的研究低估了生物多样性对生态系统功能的重要性，总的来说，生物多样性提高了生态系统在营养层次和栖息地上的多功能性[5,6]。

人类社会的不断发展和对于各种资源的需求的增加，导致环境污染、植被破坏、土地退化、资源短缺、气候变化、生物多样性丧失等生态退化问题[7]。生态修复是在受损生态系统层次上进行的，依托生态学原理，对受损生态系统的恢复、修复、改良、更新、重建，使其结构和功能恢复到一定的或原有的乃至更高水平的过程；生态修复的目标包括恢复和保护退化生态系统的结构、功能、动态和服务功能，实现生态系统的可持续发展。

本次研究的重点在于湿地生态的修复，湿地作为全球三大生态系统之一，在调节气候、蓄洪防旱、净化水质和提供栖息地等方面发挥着重要作用[8]，自然湿地因其丰富的资源和独特的水文环境，为各种候鸟和留鸟提供了重要的觅食、停歇的栖息地[9,10]。鸟类栖息地选择的研究主要从空间大小、时间长度及繁衍生存环境三个方向展开[11]。研究者通过大量考察、监测栖息地环境特征以及对鸟类的繁殖、觅食等生活习性的研究，发现鸟类选择栖息地机制为食物、水和隐蔽物三大主要因素[12]。而改善鸟类栖息地，一是主动恢复，以植物补充、引进新物种、地形改建等方式进行；二是被动恢复，调整造成湿地生态系统退化的主要因素而使其自然恢复[13]，在现有的环境和条件下，自然恢复在短期内很难达到鸟类的适宜栖息环境，需要通过人工手段进行栖息地的修复，实现鸟类多样性的恢复。

广东珠海淇澳-担杆岛省级自然保护区(以下简称保护区)是珠海市唯一建立管护机构的滨海红树林湿地自然保护区，是集森林、野生动植物和湿地生态系统于一体的综合型自然保护区。滨海湿地作为大湾区最具特色的生态系统，随着大湾区经济的快速发展，受人为干扰因素的影响严重，导致海岸防护带特别是滩涂与红树林湿地的质量日益下降，一度使得全球性候鸟和重要水鸟的数量呈下降趋势。在生态文明框架下将粤港澳经济建设与滨海湿地生态系统恢复相结合将是如今要面对的重大问题，本文提出重点海岸滩涂修复、生物多样性栖息地修复与生态修复动态智能化监测体系等规划措施，以提升保护区滨海湿地生态系统品质。

2 保护区概况

2.1 自然现状

保护区位于中国南海沿海地区，地处广东省珠海市境内(图1)。由淇澳岛、担杆列岛及相关海域组成，保护区总面积7373.77 hm2。保护区属南亚热带海洋性季风气候，年均气温22～23 ℃之间，平均最高气温(7月)为31.8 ℃，平均最低气温(1月)为12.1 ℃，年均日照时数1991.8 h，年无霜期达358 d。此次研究在淇澳岛片区展开，该区域位于珠海市淇澳岛西北部，因年代的变迁形成了丘陵、浅海沉积(滩涂)的地貌类型，地貌类型属低丘、台地、浅海等，具有明显的垂直地带性。

图1 淇澳岛概貌

淇澳岛属于南亚热带浅海区域湿地，天然红树林、潮间滩涂和大面积的鱼虾塘，生存着丰富的底栖动物，为水鸟提供活动的场所和食物的来源。淇澳岛有以红树林为主体，河口水域、潮间盐水沼泽、淤泥滩涂构成的湿地生态系统，作为大湾区重要的红树林湿地生态系统，具有极高的保护和研究价值。

2.2 生态修复面临的问题

多年来，保护区已在外来入侵物种控制、红树林人工种植以及其植被重建中取得较多成果，特别是对红树林进行了卓有成效的修复工作，至今已有红树林近500 hm2。但受人工捕捞、海洋垃圾污染、外来入侵物种等的影响，导致滩涂与红树林湿地的质量日益下降，使其作为生物多样性重要栖息地的生态服务功能还未能充分发挥，影响全球性候鸟和重要水鸟的栖息和繁殖，从而影响着滨海湿地生态系统品质的提升。

3 生物多样性栖息地修复思路与原则

3.1 修复愿景

以生态学相关原理及生态恢复为主要理论指导，以重点海岸滩涂修复、生物多样性栖息地修复与智能化监测体系的构建为目标，结合滨海湿地修复的具体实际，恢复保护区被破坏的海域生境；改善林分结构，防治有害生物的入侵，增强保护区的生态功能；修复鸟类栖息地保障其种群的稳定性。

(1)红树林湿地与滩涂脆弱的生态系统容易受到自然和人为因素的威胁。保护区的重点海岸滩涂修复等建设，可保护红树林与滩涂湿地生态系统，遏制红树林与滩涂湿地退化趋势，发挥湿地涵养水源、净化污染物等功能，对区域的生态安全产生积极的影响。

(2)通过生物多样性栖息地修复等项目建设，红树林与滩涂湿地生态系统得到进一步改善，生物栖息环境进一步优化，进而使物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性得到有效保护。

(3)保护区将成为红树林与滩涂湿地生态研究、科普教育和教学实习的重要基地，对于研究红树林湿地变迁以及人类水产生产经营活动对湿地水鸟的影响有重要价值，其研究成果将为湿地鸟类保护提供科学依据。

(4)保护区可为周边地区居民提供一定的就业机会，使周边群众认识到保护区建设有利于自身利益，从而提高民众的主动保护意识，促进保护区与周边群众关系的良性循环。

(5)保护区通过滩涂修复、栖息地修复工程的实施和基础设施的完善，将形成更好的红树林与滩涂湿地生态保护示范效应，对促进保护区的发展有很重要的意义。

(6)湿地生态涵养与净化作用，红树林的防风固堤作用，湿地鸟类景观价值等将发挥重要的间接经济价值，这些作为粤港澳大湾区重要的海岸生态屏障和鸟类景观资源，将发挥不可估计的间接经济价值，为地区的可持续发展发挥巨大的作用。

3.2 修复规划思路

制定修复计划，同时对保护区多样性进行实时监测及数据存储，建立完备的智能化监测体系。研究立足于修复保护区生境、生态结构和功能及生态系统稳定性，考虑研究区域生物物种及其生活环境的合理配置，加上实时智能化监测系统的协调配合，人工干预促进该地区生态修复，重点集中于红树林和滩涂湿地以及鸟类栖息地重建和营造规划，后期以管理作为辅助。

3.3 修复规划原则

(1)保护自然原则：正确处理生态修复与生物多样性保护的关系，恢复湿地生态系统的稳定性，重点关注栖息地以及生境恢复等的规划。(2)尊重实际原则：在保护原有生态修复成果的基础上，巩固原有的生态修复成果，提升湿地生态服务功能。(3)可持续性原则：湿地生态系统在受干扰时有保持自身状态的能力，湿地资源能够永续利用和湿地生态系统的可持续性。

4 生态恢复规划策略

4.1 生态恢复目标

通过对保护区及周边滨海湿地生态系统进一步的修复，巩固原有的生态修复成果，提升湿地的生态服务功能，特别是生物多样性重要栖息地的服务功能，打造粤港澳候鸟水鸟廊道的重要节点，从而有力地推动大湾区生态文明建设，为大湾区开展生态修复工作提供技术与经验支持，并为大湾区生态保护一体化建设提供帮助。

4.2 重点海岸滩涂修复

4.2.1 清除外围鱼笼渔网和蚝排

对淇澳红树林外滩600 m范围内的鱼笼渔网和蚝排进行清理与整治(图2)，降低人工捕捞强度，被破坏的海域生境逐渐恢复，退潮时裸露的滩涂面积增大，为鸟类创造更好的栖息环境。

图2 清理鱼笼渔网和蚝排的范围

4.2.2 滩涂底泥清洁及修复

清理二斜湾、大澳附近的垃圾，长度1200 m，面积20.5 hm2(图3)。恢复原有的滩涂，改善红树林区域地面滩涂及水面环境质量，为鸟类和鱼类提供了更好的栖息和觅食环境。

图3 清理二斜湾垃圾的范围

4.2.3 滩涂植被清理及修复

清理二斜湾的薇甘菊(Mikaniamicrantha)1200 m，面积20 hm2；互花米草(Spartinaalterniflora)0.1 hm2。对东涌河道两侧的红树林(无瓣海桑)进行修枝，双侧共2 km(图4)。在清理后，考虑滩涂的海面平均高度、底泥厚度、周围原有红树植物的生长状况，在合适位置清理一部分杂乱生长、非人工种植的植物，对原有红树林进行修枝，提升红树林景观质量。

图4 红树林修枝范围

4.2.4 红树林种植

在二斜湾部分滩涂补植红树植物秋茄(Kandeliacandel)、桐花树(Aegicerascorniculatum)等，种植面积约2 hm2。林分结构得到改善，滩涂的淤积增加，密植种植方式阻挡海洋垃圾进入红树林，增强保护区的生态功能。兼顾改善海岸带的生境状况，开展红树林防护林带重点区域整治与修复，形成以红树林为主体的稳定海岸线生态防护带(图5)。

图5 红树林种植区域位置

4.3 生物多样性栖息地修复

4.3.1 鱼类和底栖动物栖息环境修复

疏通红树林内的水道约4 km，促进红树林外围水域与红树林内水道之间的生物交流，丰富淤泥内底栖动物的种类及数量，改善红树林内的水体质量，改善鱼类的觅食和产卵环境，扩大及改善涉禽和游禽的觅食环境。在红树林内适当位置设置深水区，使鱼类在保护区内繁殖，以增加保护区内鱼类的数量(图6)。

4.3.2 涉禽和游禽区生境营造

根据涉禽和游禽的觅食需要，在夹州岛选择适当的区域进行设计及改造：(1)改造部分植被及滩涂，扩大滩涂面积，并提升食物量；(2)在区域内隐蔽处搭建涉禽笼舍，进行野外放归，安置声音系统以向周边鸟类提供栖息地信息，产生吸引效果(图7)。

图6 淇澳岛疏通水道位置

图7 涉禽游禽生境营造区布局

4.3.2.1 涉禽区生境营造

改造滩涂与红树林，营造较大的浅滩面积，供涉禽进行栖息与觅食；6 m松木桩钉入滩涂，松木桩露出滩涂30 cm，间隔30 cm，木桩对列总长1 km。用绳索缠绕，利用自然涨落潮，拦住顺潮带入的枯枝营造滩涂。挖松木桩列单侧100 m范围内的底泥，留住鸟类食物(图8、图9)。

4.3.2.2 游禽区生境营造

清理芦苇等杂物面积2 hm2，挖机挖松淤泥，并围堰，水位保持在30～50 cm，形成面积2 hm2的水域区。安置声音系统吸引禽到修复区觅食，进行声音招引试验，测试后，采用最优声音组合进行招引，安装3个声音招引设备，20个招引模型，使修复区内的游禽种群逐渐稳定，来检验修复措施的有效性(图10)。

4.3.3 鹭鸟繁殖地生境营造

根据鹭鸟的繁殖需要，在大围根据周边山脉走向、风向等选择阻风之地作为鹭鸟繁殖区(图11)；通过管理措施，降低此处的人为干扰；在附近搭建鹭鸟笼舍，野外放归救护的鹭鸟，安置声音系统吸引鹭鸟前来繁殖；笼舍周边放置投食器，为日后放归鸟类提供野外适应性训练的临时栖息地。

图8 滩涂和红树林营造示意

图9 滩涂和水域营造设计方案示意

图10 声音招引模式

清理芦苇约0.5 hm2，挖机围堰，水位控制30 cm左右，并用挖机松土0.5 hm2。近期通过人工清除薇甘菊抑制薇甘菊的生长。共放置3个声音招引设，吸引了20个鹭鸟模型吸引鹭鸟前来繁殖。

图11 鹭鸟繁殖区位置

4.3.4 鸥类招引区生境营造

根据鸥类觅食需要，在二斜湾选东北侧海域设计为鸥类聚集地(图12)，严格禁止人工捕捞现象，清理此处垃圾、鱼笼渔网等；木桩区钉入足够木桩，便于海鸥的落脚停留；周围隐蔽处布置海鸥笼舍，进行放归，布置声音系统，周边鸥类传递栖息地信息，使该区域产生吸引效果。

在潮间带区域内随机打入木桩约500根，高潮位时露出水面约100 cm，满足鸥类栖息需求(图13)。布置声音系统，周边鸥类传递栖息地信息，使该区域产生吸引效果。共放置3套声音设施。并放置20个红嘴鸥模型。

图12 二斜湾鸥类招引区位置

图13 木桩排列

4.3.5 笼舍、放归点、标本布设

笼舍、放归点、标本布设点位置如图14所示。

笼舍：680 m2；放归点10处(同监测杆位置)；标本布设位置见游禽区、鸥类招引区。

图14 布设点位置

4.4 生物多样性实时监测及数据存储

4.4.1 可视化监测点

在保护区合适的区域布置10个视频监测点，对动物活动进行24小时的实时监测，收集实时监测数据(图15、图16)。

图15 可视化监测点位置

图16 视频监控点可视范围

通过全天候野外动物声音监测设备采集保护区内鸟类及其他动物声音。将它放在保护区野外，录下保护区的各种动物(例如鸟类，蛙类及大型动物)的鸣叫声，通过无线传输或专线网络将数据传回中心管理平台。专业人员把录取到的录音重放，通过耳听辨认或使用专业软件进行分析，确认出该地存在的昆虫种类，鸟类等动物种类，从而完成对野外自然区域动物种类的监测。

4.4.2 生态修复动态智能化监测体系

构建保护区生态修复动态智能化监测体系，是为长期高效地开展监测工作和支持生态修复及保护区管护提供重要技术保障。考虑疾病监测需要，结合利用项目建立的动态智能化监测体系，对保护区内的部分受监测动物资源健康状况进行实时监控；与当地动物疾控管理部门和有条件的科研院校建立联系，对发现病、死动物进行采样和病原检测，对潜在的野生动物源性疫病进行预警。

通过液晶拼接显示系统、系统拓扑、储存及网络安全建设、远程指挥系统以实现数据实时收集、展示、统计调查监测；实时监控；云台控制；数据可查看、回放、上传、切换、分割、并且有相应的数据库存放及归类，数据可用于记录、管理、统计。

完成监测中心建设，能够实时接收到监测的实时数据，能够实时反馈监测区域的生境和鸟类种群动态变化状况，形成实时监测数据。这些数据长期存储，并作为重要的调查数据，用于保护区科学决策。

5 结论与建议

保护区淇澳岛片区作为大湾区重要的红树林湿地生态系统，其生境对于生物多样性的保护是十分有利的，但是人工养殖及人工捕捞对于区域生境内滩涂的破坏、垃圾的倾倒对于水面及水底生境的破坏、滩涂上面杂乱的植物与生境整体不协调等生境问题急需解决。本文以生态学相关原理及生态恢复为主要的理论指导，结合滨海湿地修复的具体实际，为修复保护区生境、改善林分结构、防治有害生物的入侵、增强保护区的生态功能，为湿地鸟类栖息地生态修复提供了依据。为滨海湿地生态修复能更加完善，提出了以下几点建议。

(1)湿地生态修复须本着整体性原则，与整个城市生态目标相统一，将区域大环境的因素考虑进去，生态修复便能更有效的展开。同时探究周围非保护区的环境与保护区内部之间的各种联系，调整好两者间存在的经济、社会、发展、环境影响间的相互关系，做好相应的协调和合作，达成生态修复目标的整体性。

(2)湿地生态修复须本着生态原则，脆弱的红树林湿地与滩涂生态系统在外界及人类的干扰下有退化的趋势，而要遏制这种不利于生态环境的情况，需要恢复湿地及滩涂涵养水源、净化污染物、防风固堤等的生态功能，才能建设出安全的生态环境。

(3)湿地生态修复须本着专业原则，要结合其他相关领域的知识，融汇生态、环境、景观、美学、建筑设计等相关专业的原理，从细节到部分，从部分再到整体，得出完备的修复流程，在每个环节将涉及到的相关因素都考虑进去，让生态修复不仅仅是在生态领域有所进步，更是与其他领域共同建设的成果。

(4)湿地生态修复须本着长期原则，对动态监测系统的建设需贯穿始终，对保护区内生物多样性的观察、记录、鉴定、保护以评价其遗传多样性及生态系统多样性，数据形成生物多样性信息系统，为生态修复时的物种选择和配置提供理论依据，也为后期恢复效果及整个恢复过程的记录起到数据库的作用。