云南省生态环境科学研究院 尚正蓉,吴咪娜,张春敏,杜佳姚,张鹤潇
湖滨带是湖泊陆地生态系统与水生生态系统之间的过渡带,它的核心范围是最高水位和最低水位线之间的水位变幅带[2]。拉市海作为典型的以森林为依托的内陆高原湖泊湿地[3],目前由于人类活动的强烈干扰,导致拉市海的稀有性、脆弱性显得尤为突出。拉市海湖岸线总长17km,以堤岸、农田和村庄为主,沿岸湖滨带总体来说较为分散、零星,没有形成较为完整的湖滨生态系统。随着拉市海人为活动干扰的不断加剧,水质在不断变劣,生物多样性减少,拉市海湿地正面临着湿地功能下降,生态系统退化或破坏的威胁。为了有效地保护拉市海的生态系统,减轻人类活动的干扰,提升拉市海旅游的规模和品质,必须加强拉市海湖滨带的建设,逐步形成健康绿色的拉市海生态系统。
拉市海湖滨带陆向范围内的生态系统比较脆弱,稳定性比较差,缺少乔-灌-草等植物带,物种结构也比较单一,无法有效的发挥湖滨带的生态功能与作用。拉市海东部的湖滨带被大量的农田侵占,南部的湖滨带被大量鱼塘侵占,使得湖滨带缺少水生植物生态群落和陆生植物生态群落,生物多样性也因此降低。
拉市海湖滨带为天然的高原湖滨湿地,区域内存在物种单一、物种资源多样性、生态系统功能完整性、自然景观性差及植物生长凌乱等方面的问题;由于部分区域的物种较为单一,形成杂草丛生的状态,这部分区域生物多样性有待提高。同时,项目待建区内存在季节性淹没区,在这些区域内缺乏整体过水通道,使得整个湖滨区域水流通性差。
由于丽江旅游业的迅猛发展,使得拉市海湿地保护与资源综合利用的矛盾日益尖锐,人类活动的干扰也随之加大,导致拉市海湿地的功能也随之减弱。农药和化肥的大量使用、农村固体废弃物的排放、生活垃圾和生活污水排放等污染造成的环境保护压力较大;随着大量游客的涌入,大量的旅游垃圾和排泄物,使得湖滨生态系统遭到破坏,水体污染加剧,鸟类和鱼类资源受到威胁,加大了保护与管理的难度。
通过对拉市海流域内的村落污水、村落垃圾、畜禽养殖、农田固废、化肥流失及旅游马匹污染物的计算,每年COD入湖量约3092.51t/a,TN入湖量约 3224.09t/a,TP入 湖 量 约156.10t/a。现场调查发现,由于湖滨区缺乏水路的引导,流域内的污染物直接进入湖内,未得到相应的缓冲及削减。
拉市海处于我国横断山脉的核心地带,地理上的多样性使得拉市海的生物多样性、景观多样性和文化多样性都非常丰富,具有极高的保护价值,不仅在国际上具有重大影响,而且在科学上也有特殊的研究价值。湖滨带拥有丰富的植物资源和野生动物资源,不仅使湖滨带具有较高的生物资源开发潜能,而且能造就湖滨带独特而秀丽的自然景观,也可提供多功能的休闲娱乐场地和舒适的环境[4]。拉市海自然保护区虽然拥有得天独厚的人文和自然风景旅游资源,但是因为过去我们对湖滨带的保护和管理都缺乏足够认识,湖滨带的自然景观损坏严重,其美学价值和观赏价值也大为降低。
目前我国大部分湖滨带退化成因主要是自然环境变化和人类活动的干扰[5],其中自然变化成因包括气候变化、植被演替和生物入侵、氮素沉积作用等;人类活动干扰包括围湖造田、不合理的水利设施、水质污染、旅游业的过度发展等。人类活动的过渡干扰,使得我国大多数的天然湖滨湿地长期处于衰退状态,有些甚至受到了严重的生态破坏[6]。
通过对拉市海湖滨带的结构和生态功能的调查及分析,引起拉市海湖滨带退化的原因主要是人类活动的强烈干扰。一是拉市海周边人口、村庄较多农林交错,非林地较多,人口密度较大,人为活动干扰强,湖滨带的生态环境脆弱,加之拉市海周围农牧和旅游业交错,湿地生态系统极为不稳定,一旦被破坏,极难恢复。二是由于丽江旅游业的发展太快,使得保护区内人为干扰在不断加剧。三是农药、化肥的大量使用,农村固体废弃物的排放,生活垃圾和生活污水的排放等污染源造成的环境保护压力较大;四是随着大量游客的涌入,旅游区内马场规模和马匹数量迅速增长,大量的旅游垃圾和排泄物,使得拉市海生态系统遭到破坏,水体污染加剧,鸟类和鱼类资源受到威胁,不仅增加了保护和管理的难度,而且加剧了保护与开发之间的矛盾。因此,去除人为活动的干扰,通过合理调节水生生物和陆生生物的种类和生长环境。以及物种和生境之间的相互关系来改善水流与物质循环的状况,是拉市海湖滨带生态系统绿色恢复的关键。
湖滨带生态恢复以河口湿地水质净化区为重点,以核心区环境保护和核心区外围生态修复相结合,以健全拉市海水陆过渡带的生物群落生态结构为参照系,根据流域的地形、基地和水文条件,因地制宜,采用多种保护模式与修复措施,点、面结合恢复拉市海湖滨带生态系统。方案共设置3大类工程,工程总体流程及布置详见图1和图2。
图1 方案工艺流程图
图2 方案的布置图
核心保护区即拉市海保护区核心区的陆地区域,占地面积621亩,占总面积的10.22%,核心区内资源作为保护区生态旅游开发的背景资源,不予进行开发利用。本项目的核心保护区以原生态恢复为主,将核心区内的死水区域的土埂拆除,以解决的是项目区内水流通问题,避免项目区内出现水流死角及大部分区域缺水问题,增强水流动力,防止水体黑臭和藻类的滋生。其余区域则以保护为主,不增加人工工程措施。
拉市海污染源的汇入以入湖径流特别是河道汇入为主,占地面积928亩,占总面积的15.25%,主要范围包括核心区以外的8条入湖河口区域。针对8条主要入湖河道的河口湿地进行提升改造,以入湖河道的场地现状为基础,尽量保留原有的入湖水域,并在各级入湖河道的交汇处形成放大的水域,根据不同水域的补水周期情况进行水量及补水频率的综合调控[6]。
依据不同湿地的生态环境需求,在原来主要水流交汇处建造永久性的水域和半永久性的间歇水域。永久性的水域可根据现状的地形高差形成一定的流水落差,这样可以加速物质的能量流动,同时也为了永久性水面达到最佳生态效果[5],河口湿地的需水量可适度采取工程措施如填挖等,以完善湿地的生境条件。除永久性湿地外,在湖滨带内伴随有半永久性的间歇湿地,主要水流路径与永久性、半永久性水域相通时,生境之间的物质能量流动和循环效果会更好;当湿地内水量足够充分,形成斑-廊相扣的生态水网结构时,整个生态系统的综合效用会达到最大化,为形成良好的自循环奠定了基础[6][7]。具体工程措施主要包括构造重要的水系廊道,优化水生植物种类配置,恢复湿地生态环境,同时配套部分景观树种及设施建设,满足一定的观赏美学价值。
湖滨生态恢复区范围包括核心区以外排除河口湿地的区域,占地面积4535亩,占总面积的74.53%。为了更好地恢复湖滨湿地生态系统,湖滨生态系统恢复工程提出两个湖滨湿地生态系统恢复区,分别为湖滨涨落带生态系统恢复区(高程在2443.60m至2444.71m之间的区域)和湖滨缓冲带生态系统恢复区(高程在2444.71m以上的区域)。
湖滨涨落带生态系统恢复主要是水生及湿生生态系统的恢复,根据水由深到浅,依次种植挺水植物、浮叶植物、沉水植物和湖岸湿生草本、灌木、乔木植物,营造出丰富的水岸立体景色和水体空间景观构图效果,为丰富湿地植物的生物多样性,依据选用植物不同的耐水湿特性进行了湿生乔木、灌木、挺水植物及浮叶植物的合理搭配,力求营造丰富多彩的立体湖滨湿地。
湖滨缓冲带生态系统恢复区主要进行从乔木-灌木-草本的陆生生态系统的恢复,在陆生生态系统生物多样性恢复的同时考虑景观效果好的陆生植物的配置,以力求在生态系统恢复的同时打造生态景观观赏区。
通过对湖滨区的物种优化和群落生态结构调整,并结合当地湖滨带环境节律,合理配置群落资源,通过生态工程措施,重建水-陆生态群落,改善湖滨湿地生态环境,营造湖滨植物的多样性等一系列整治项目,改善后的湖滨湿地景观主要以草甸、沼泽为主,同时搭配林地等不同生态环境,同时满足了鸟类、鱼类等爱好者观赏要求,部分区域修建了观鸟塔便于游客观赏。
湖滨带的生态恢复策略主要是通过生态环境的改善、恢复和保护,逐步恢复湖滨带退化系统的结构和功能,以达到湖滨带生态系统自我维持和良性循环的状态[8][9]。提升改造后的拉市海湖滨带可具备完整的生态服务功能以及较强的自我修复能力,不仅能为拉市海提供优美的景观、合理的岸线形态,而且还能有效改善拉市海水体环境,增强其湖泊的自身稳定性。建成之后的湖滨带还具有良好的滞洪调蓄的能力,项目对整个湖滨带的区域进行生态恢复提升改造后,湖滨带的调蓄水量可增加。湖滨带的滞洪调蓄作用一方面可以缓解污染物直接入湖的冲击,另一方面可以有效地维持湖泊的生态稳定性。另外,湖滨带的恢复不可能在短时间就能够体现出来的,应该充分重视湖滨带平时的维护和管理工作,例如成立专门的组织机构,加大环境监督管理力度,注重非工程措施的意义和作用,只有将工程措施和非工程措施两者紧密结合起来并充分运用于实际中,才能真正地起到事半功倍的作用。在加强工程的运行管理和资源综合利用上,需要充分强调资源的循环利用和可持续发展,既要保证工程的运行和效果,还要对工程设施进行必要的日常维护和定期修缮,避免人为的破坏,确保工程的自然稳定和永久生存,以达到该工程的规划和预期效果。