薛建辉 朱俊文 宋春凤
(江苏省中国科学院植物研究所(南京中山植物园),江苏 南京 210014)
湿地是自然环境中自净能力最强的生态系统之一,在保持水土、固碳增汇、生物多样性保护和净化水质等方面发挥着十分重要的生态服务功能。苏州市地处太湖流域,其境内河流纵横,湖泊密布,拥有丰富的湿地资源。苏州市湿地作为中国东部地区最具代表性的城市湿地之一,拥有丰富的生物多样性和独特的生态环境,对中国长三角地区生物多样性保护、水资源调节及储碳增汇具有重要意义。近年来,有关苏州湿地植物多样性的研究集中在湿地植被物种组成、多样性变化、生态演替过程等方面。钟飞(2011)对常熟市沿江湿地植被分布、主要群落类型、物种组成和多样性特征进行了研究分析。董务闯等(2012)对吴中区湖泊湿地、沼泽湿地、人工湿地以及河流湿地的调查结果表明,该区共有湿地水生植物37 科60 属95 种。姚岚等(2014; 2015)分别对沙家浜湿地公园和吴江市同里肖甸湖国家森林湿地公园水生植物进行调查,分析了水生植物的种类、配置方式、景观特征等。有关苏州湿地动物多样性的研究集中在动物群落、栖息地、生物完整性指数等方面,揭示了湿地动物多样性及其影响因子(程嘉伟, 2014; 范竟成等,2016; 朱铮宇等, 2016; 顾春望等, 2021; 肖科沂, 2022)。董务闯等(2012)调查发现,吴中区湿地拥有鱼类100 多种,隶属12 目23 科;鸟类170种,隶属16 目;两栖动物9 种,隶属3 科7 属;爬行动物24 种。邓昶身(2012)和程嘉伟等(2014)分别研究了苏州太湖国家湿地公园和苏州太湖湖滨国家湿地公园的芦苇湿地鸟类群落结构特征,探讨了冬季芦苇收割对鸟类群落的影响。范竟成等(2016)调查了苏州8 个湿地公园的鸟类资源,分析了湿地公园鸟类多样性与环境因子的相关性。周婷婷等(2018)通过连续8 年的调查,共观察记录苏州地区鸟类346 种,隶属于21 目36 科。邵君学等(2021;2022)研究了天福国家湿地公园栖息地植物群落特征的季度变化对鸻鹬类水鸟群落的影响机制。肖科沂等(2022)基于鸟类完整性指数等4 个指标构建Bird-IBI 评价体系,对苏州9 处典型湿地的健康状况进行评价。苏州市湿地保护与管理的研究主要包括湿地保护策略、管理模式、政策建议和社会参与等方面(兰家丽, 2012; 顾火官等, 2013)。
为深入研究苏州市湿地生物多样性现状与保护成效,本文统计分析了苏州市植物、鸟类、鱼类、底栖类、两栖爬行类和哺乳动物等物种组成、结构与分布特点、保护现状及成效,总结苏州市湿地生物多样性保护的创新经验,为中国经济发达城市湿地生物多样性保护提供解决方案和成功案例。
苏州市6 个典型国家级湿地公园植物多样性的统计分析表明:同里国家湿地公园现有植物91 科237 属301 种;太湖湖滨国家湿地公园共有维管植物 331 种,隶属于105 科246 属;三山岛国家湿地公园共有植物107 科259 属 351 种(马亚荣, 2017);沙家浜国家湿地公园约有植物395 种,包含110 科297属(朱颖等, 2020);太湖国家湿地公园共有植物357 种;天福国家湿地公园记录维管植物549 种。在省级湿地公园中,东太湖湿地公园记载有植物73 科129 属167 种;虎丘湿地公园记载植物种类112 科297 属487 种。
苏州市湿地现有植物种类汇总分析表明:苏州市湿地植物共有141科,其中,频度较高(≥4次)的科有41 个;菊科Asteraceae、禾本科Poaceae、豆科Fabaceae、蔷薇科Rosaceae 频次大于30,占比最高;十字花科Brassicaceae、唇形科Lamiaceae、 蓼科Polygonaceae、 莎草科Cyperaceae、伞形科Apiaceae、百合科Liliaceae、旋花科Convolvulaceae 和大戟科Euphorbiaceae 的频度均大于10 次,占比中等。玄参科Scrophulariaceae 等29 个科出现频度相对较少,大于3 次(表1)。另外还有100个科出现频次小于或等于3 次。苏州市湿地植物共有404 属,频度较高(≥3 次)的属有40 个,其中蓼属(Persicaria)、莎草属(Cyperus)、野豌豆属(Vicia)、蒿属(Artemisia)、玉兰属(Yulania)、蔷薇属(Rosa)、卫矛属(Euonymus)和眼子菜属(Potamogeton)的频度均大于或等于5。大戟属(Euphorbia)等32 属出现频次大于或等于3 次(表1)。另外还有364 个属仅出现1 次或2 次。
苏州市湿地现有植物类群中,共有珍稀濒危植物24 种,水蕨(Ceratopteris thalictroides)、松叶蕨(Psilotum nudum)、 绶草(Spiranthes sinensis)、 野大豆(Glycine soja) 和野菱(Trapa incisa)等为野生植物;苏铁(Cycas revoluta)、 银 杏(Ginkgo biloba)、 水 杉(Metasequoia glyptostroboides)、香榧(Torreya grandis)、 樟(Cinnamomum camphora)、 莲(Nelumbo nucifera)、 罗 汉 松(Podocarpus macrophyllus)、 莼菜(Brasenia schreberi)、榉树(Zelkova serrata)、竹柏(Nageia nagi)等均为栽培植物。苏州市湿地植物群落类型主要包括芦苇群落、芦竹群落、荻芦群落、芒群落、水芹群落、水毛莨群落、莲群落、香蒲群落、芡实群落、莼菜群落、金鱼藻群落和苦菜群落等(钟飞, 2011;朱为菊等, 2014)。
鸟类多样性观测数据常被用于湿地生态健康状况的重要评估指标之一。苏州全市共布设了100 个鸟类监测区,并每年开展高频度调查。2022 年调查共记录到鸟类20 目64 科330 种,占该地区鸟类种数的82.7%,占江苏省鸟类种数的73.8%,为历年鸟类种数监测调查得到的最高纪录数。苏州不同湿地公园鸟类多样性的差异较大,湿地公园可达面积与鸟类密度呈显著负相关;湿地公园水域面积与鸟类多样性呈显著正相关,与鸟类密度呈显著负相关;湿地公园的游客密度与鸟类多样性呈显著负相关(苏州湿地保护年报, 2022)。
根据栖息地类型和重要性,2022 年在不同区域开展鸟类的监测结果表明:常熟铁黄沙湿地、张家港常阴沙湿地、同里湿地公园鸟种丰富度位列前三,分别达247、231、230 种。苏州吴江区太湖湿地骨顶鸡数量达54 287 只。另外,苏州已有15 处湿地的水鸟数量超过全球1%的重要湿地,在国际上均具有重要性(苏州湿地保护年报, 2022)。
苏州湿地分为大型湖泊湿地、中小型湖荡湿地和沿江滩涂湿地3 种类型。根据鸟类栖息环境分为雁鸭类、鸻鹬类、鹭类、猛禽类和林鸟5 类。太湖、阳澄湖等大型湖泊湿地记录到的鸟类种数在3 种类型湿地中最多,以雁鸭类、鹭类、鸻鹬类为主。纵横交错的中小型湖荡是湿地水鸟赖以生存的栖息地。最常见的中小型湖荡湿地鸟类为白鹭(Egretta garzetta)、斑嘴鸭(Anas zonorhyncha)、黑水鸡(Gallinula chloropus)等。沿江滩涂湿地有东方白鹳(Ciconia boyciana)、中华秋沙鸭(Mergus squamatus)、白头鹤(Grus monacha)、小天鹅(Cygnus columbianus)、卷羽鹈鹕(Pelecanus crispus)等国家级珍稀濒危鸟类栖息,鸟类多样性较高。张家港和常熟交界的铁黄沙湿地保留了较大面积的滩涂,鸻鹬类水鸟的种群较丰富。沿江滩涂鸻鹬类最多,雁鸭类、鹭类、林鸟和猛禽类均较为丰富。
苏州市鸟类种类分析可知,苏州市鸟类频度较高(≥3 次)的目有8 个,频度较高(≥9 次)的科有9 个。其中雀形目Passeriformes、鹳形目Ciconiiformes、 雁形目Anseriformes、 鹤形目Gruiformes、 鹃形目Cuculiformes、 雨燕目Apodiformes、鸽形目Columbiformes 和佛法僧目Coraciiformes 占比较高,鸫科Turdidae、鸭科Anatidae、鹰科Accipitridae、莺科Sylviidae、燕雀科Fringillidae、鹬科Scoiopacidae、鹭科Ardeidae、鸦科Corvidae 和雀科Passeridae 占比较高,是苏州湿地鸟类组成较丰富的种类。
苏州市受保护鸟类种类和数量逐年增加。苏州地区现有国家Ⅰ级保护动物的鸟类10 种,国家Ⅱ级保护动物的鸟类59 种,省级保护动物的鸟类134 种,其中世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录34 种(苏州湿地保护年报, 2022)。
有关苏州湿地现有鱼类、两栖爬行类、底栖动物和哺乳动物的记录相对较少。太湖湖滨国家湿地公园鱼类共有 8 目 14 科 33 种,两栖爬行类3 目5 科 10 种,大型底栖类8 目 10 科 15 种,哺乳动物6 目 7 科 11 种。昆山天福国家湿地公园记录到底栖类15 种、鱼类35 种、两栖爬行类16 种、哺乳类9 种。同里国家湿地公园记录到底栖类14 种、鱼类29 种、两栖爬行类14 种、哺乳类11 种。
底栖类主要包括梨形环棱螺(Bellamya purificata)、 中华园田螺(Cipangopaludina cahayensis)、 河 蚬(Corbicula fluminea)、圆顶珠蚌(Unio douglasiae)、 日本沼虾(Macrobrachium nipponense)、 秀 丽 白 虾(Exopalaemon modestus)、克氏原螯虾(Procambarus clarkia)、中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)、中华拟颤蚓(Rhyacodrilus sinicus)等15 种。鱼类主要包括鲤鱼(Cyprinus carpio)、鲫鱼(Carassiusauratus)、鳊(Parabramis pekinensis)、银鱼(Hemisalanx prognathus)、鳗鱼(Anguillidae)、鲥 鱼(Hilsa reevesi)、 东 方 鲀(Tetraodon fluviatilis)、 草 鱼(Ctenopharyngodon idella)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthys nobilis)等。
两栖爬行类主要包括黑斑侧褶蛙(Pelophylax nigromaculatus)、饰纹姬蛙(Microhyla ornata)、乌龟(Mauremys reevesii)、中华鳖(Pelodiscus sinensis)、 黄喉拟水龟(Mauremys mutica)、赤链蛇(Lycodon rufozonatus)、王锦蛇(Elaphe carinata)、乌梢蛇(Zoacys dhumnades)等。哺乳动物类主要包括东方田鼠(Microtus fortis)、棕色田鼠(Lasiopodomys mandarinus)、黑线姬鼠(Apodemus agrarius)、褐家鼠(Rattus norvegicus)、臭鼩(Suncus murinus)、刺猬(Erinaceus europaeus)、猪獾(Arctonyx collaris)、黄鼬(Mustela sibirica)、草兔(Lepus capensis)和大蝙蝠(Vespertilio superans)等。
苏州市先后颁布实施的《苏州市湿地保护条例》《苏州市关于进一步加强生物多样性保护的实施方案》《关于建立生态补偿机制的意见(试行)》等法规,极大地推动了湿地生态补偿机制的落实(张鹏莉,2017)。2022 年,围绕长江大保护、长三角一体化、太湖生态保护等战略布局及创建国际湿地城市的目标任务,将自然湿地保护率纳入全市高质量发展考核指标体系,在全省率先出台《苏州市“十四五”长江经济带湿地保护与修复实施方案》,推动长江生态大保护战略落实,实现板块联合、部门联动,建立苏州市协调机制,形成湿地保护工作网络。
近年来,苏州大力推进以“太湖、阳澄湖、长江大保护”为核心、湿地保护小区为主体、湿地公园建设为亮点的湿地保护建设工作。基本形成具有苏州特色的湿地公园管理模式,成为全国的典范与样板(朱军贞, 2011;朱颖, 2016; 2017; Yan et al., 2010; Tai et al., 2022),自然湿地保护率从2010 年的8%提升至2022 年的70.4%。
通过集成创新湿地生态系统修复和重建技术,提供更适宜的生境条件(Huang et al., 2022),促进了湿地植物和动物多样性恢复,为迁徙鸟类和其他候鸟提供了重要栖息地。天福国家湿地公园通过设计多塘复合系统,利用大小、深浅不一的水塘,搭配水位调节设施,满足不同季节不同鸟类对栖息地的需求,提高了鸟类多样性。该公园湿地率由2016 年的41%增至目前的64%;鸟类由53 种增加到208种 ;现有各类植物549种,国家Ⅰ级保护动物1种、Ⅱ级保护动物31 种,生物多样性保护取得明显成效。
以常熟董浜镇泥仓溇小微湿地为例,该湿地通过农田尾水湿地净化,实现了湿地净化与传统农业的融合贯通;通过集中式生活污水湿地净化,实现了生态技术与水乡生活的成熟应用;通过畜禽养殖废水湿地净化,实现了生态养殖与湿地技术的创新演绎。目前,董浜镇村民们以蛙稻共生、稻鱼共生、桑基鱼塘等有机农业模式,实现了养种结合与乡村特色完美融合;采用节水灌溉措施,降低了农业面源污染。创立了农业生产、农村生活与生态保护“三生融合”的可持续发展模式。结合江南水乡特色和美丽村庄建设,推广乡村小微湿地建设,探索出苏州市特色乡村湿地生态保护新模式(Wu et al.,2017; Fang et al., 2020)。
利用遥感技术、地理信息系统和生物标记等先进技术手段,对湿地生态系统进行全面监测和管理,更好地了解湿地生物多样性的分布和演变趋势,为保护工作提供精准的决策支持系统(苏群等,2010; Li et al., 2014; 杨朝辉等, 2016; Yang et al.,2016; Zhu et al., 2019)。依托太湖湿地国家定位观测研究站,长期开展系统化湿地生态监测与研究(Guan et al., 2020; Gong et al.,2021)。定期发布《苏州市湿地保护年报》,对湿地水环境和鸟类多样性进行观测、分析和评价,以期为各级政府和管理部门提供湿地管理依据。
注重与社区和利益相关者紧密合作,鼓励公众参与保护活动,并提供相关培训教育,增强公众对湿地生物多样性价值的认识,为湿地生物多样性的保护提供了坚实基础(范竟成, 2017)。全市21 个湿地公园开展湿地自然观察、湿地科普调查、湿地自然创作和湿地义务巡护等活动。
苏州市湿地拥有丰富的生物多样性与珍稀濒危动植物种类。近年来,苏州市在湿地生物多样性保护的创新策略、社区参与和新技术应用等方面提出的新思路和新方法,为国内外城市湿地生态保护与可持续发展提供了宝贵的解决方案和成功范例。
苏州市随着工业化与城市化进程的不断加快,也面临湿地生境片断化、水环境污染潜在风险增加及湿地物种多样性增长潜力有限等问题,因此,需进一步加强湿地保护和恢复工作:1)制定更严格的湿地保护政策和法规,确保湿地生态系统得到有效保护,包括限制湿地开发,禁止污染行为,加强对湿地保护区的监管措施;2)充分发挥“苏州智造”的技术优势和创新平台,采用“基于自然的解决方案”开展湿地生态修复工作;3)加强农业面源污染治理,推进农田排灌系统生态化改造试点,以促进农田生态环境的改善;4)探索构建近自然人工湿地生态系统,在工业尾水提标、城镇河道治理等领域推广应用,不断提升水环境质量;5)集成创新复层围堰、生态浮岛、多塘复合等生态修复技术,打造近自然的多类型栖息地生境,从而有效提升区域生物多样性水平;6)创新“小微湿地”模式,并结合乡村振兴项目实施,将农村小微沟塘纳入湿地生态管理体系,实现全域湿地保护与恢复目标;7)加强与其他国际湿地城市的技术交流与合作,共同推进全球湿地保护事业的发展。