巢湖流域河湖湿地保护与修复策略研究

王强 张颢 李国卿

1.安徽水利水电职业技术学院 安徽 合肥 231603

2.中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 湖南 长沙 410014

1 前言

巢湖流域总面积1.3 5 万k m2(其中巢湖闸上面积9153km2)，约占安徽省国土面积的十分之一，地处江淮之间，是全国重点防治的“三河三湖”之一，是五大淡水湖之一[1]；流域涉及合肥、芜湖、马鞍山、六安、安庆5市共17个县(市)》，巢湖闸上区域主要涉及合肥市和六安市，2011年环巢湖行政区划调整后，780km2的巢湖湖面整体归合肥市管辖，因此巢湖也是合肥市“大湖名城、创新高地”的重要自然载体，也是长江大保护的重要组成部分。巢湖流域入湖河流众多，湿地发育。

图1 巢湖流域行政区划图

巢湖流域主要有自然湿地和人工湿地，自然湿地主要的包括浅水湖泊湿地、沼泽湿地、河流湿地，人工湿地主要有库塘湿地、人工处理湿地和水稻田。

湿地在巢湖流域生态系统中，起到重要作用，其生态服务功能巨大。

2 巢湖流域生态系统组成及湿地生态系统的主要功能

1) 巢湖流域生态系统组成及生态格局

巢湖流域存在的生态系统主要有森林生态系统、农田及农村生态系统、城镇生态系统、河流湿地生态系统、湖泊湿地生态系统。

2) 在地理空间结构上，各系统分布和关系

巢湖流域森林生态系统主要位于西北大别山区和环湖周边的岗地及低山，沿巢湖盆地外缘呈条带状分布，以落叶常绿阔叶林为主，以人工林为主，天然林和次生林面积较少。是各入湖河流的发源地，占比较小，在15%左右。

农田及农村生态系统，位于各入湖流域的岗地、阶地和环湖圩区，是巢湖流域占地面积最大的生态系统，总面积有7021.59km2，占整个巢湖流域面积的52%，其中水田面积最大，占比高达50%以上。

城镇生态系统是巢湖流域内重要的自然-人工复合型生态系统，总面积占整个巢湖流域面积的12%以上，主要有合肥市县城区、舒城县城及各主要集镇，大都由农林和湿地生态系统演化而来。

湿地生态系统，自然湿地主要是河流、湖泊，其中入湖八大河流、巢湖湖体是最主要的湿地系统，其他主要是自然坑塘和环湖遗存沼泽，人工湿地主要是水稻田、人工库塘和少量的处理湿地。

从生态系统结构方面分析, 城镇、农田等生态系统构成了半自然生态系统。而河流、湖泊等生态系统构成了自然生态系统。以入湖水系为主体的河流生态系统与其它各系统均直接发生联系, 进行物质、能量和信息的交换；河流生态系统和巢湖湖泊生态系统是巢湖流域自然演化的动力源泉； 而城市、河流、湖泊以及农林等生态系统直接联系，决定着这些系统的演化和系统内城市文明的发展。

3) 在源汇机制上，各系统的关系

从源汇机制上看，森林生态系统是河流湿地、湖泊湿地的源头水的提供者，同时是主要的碳汇；农田及农村生态系统、城镇生态系统是主要污染物产生场所，物质流、能量流、信息流密集，对其他系统的负面影响较大。

据统计，巢湖流域种植业排污主要集中在水田、旱地和蔬菜地，总氮排出量为8977.06t/a、总磷为1219.50t/a，城市工业源、生活源、城镇面源，每年排出量大，是巢湖流域主要的水污染物产出区域。

河流生态系统和巢湖湖泊生态系统是生态廊道和受纳水体，是主要农田退水、城市排水的汇集地和自然降解地。对区域生态特别是污染物的代谢起到至关重要的作用。

河流上游段流速快，下游段多受到巢湖的顶托作用，流速慢，为滞留型河道，多呈现“河型湖相”特征，在森林、农田、城镇和湖泊系统中起到连通廊道的作用，也起到净化污染物的作用。

作为湖泊生态系统，巢湖具有较强的污染截留净化功能，常水位时巢湖面积780km2，水容量20亿m3，多年来水平均径流量约30亿m3，其蓄滞洪和供水作用及其巨大，最大蓄洪量达30亿m3以上，年工农业供水量可超过8亿m3。2017～2019年，巢湖对氨氮的消减率在69.6～79.7%，对总氮的削减率在40.4～58.8%；对总磷的削减率在35.5～58.9%，可见巢湖在污染削减方面的作用巨大，对保护长江起到较大的作用。

3 环巢湖湿地存在的主要问题

1) 湿地格局变化大。上世纪五六十年在长江与巢湖通道～裕溪河上建设了巢湖大闸，巢湖与长江的连通与阻隔，使得长江和巢湖的水体交换量由原来的13.6亿m3/a，下降到建闸后的不足2亿m3/a；巢湖湖泊生态系统由自然变为受控水体，水文、湖滨土壤过程和植物过程，受到前所未有的影响，经过近60年的演化，已经形成新的平衡；近期实施的引江济淮(巢)工程，引长江水入巢湖，将对湖泊系统产生新的影响[2]。

2) 湿地萎缩

受城镇发展、农业开垦、环巢湖大道等基础设施建设等影响，巢湖湿地及周边滩涂湿地受到挤占，面积萎缩[3]；巢湖湖泊面积由原来的1400km2，缩减了40%以上，湿地面积的缩减导致其结构特别是湖滨带和湖面缩小严重，使得其自净功能减弱，水环境容量减少。

3) 河湖湿地水污染

来自城镇和农田农村生态系统的污染负荷较高，入巢湖的污染负荷14810t/a、总磷入湖量961t/a，远超巢湖的水环境容量，主要污染源主要是城镇源和农业面源[2]，总氮贡献较大的污染源有城镇生活源(34%)、种植业面源(30%)；总磷贡献大的污染源有种植业面源(34%)和城镇生活源(23%)。导致入湖河流季节性不达标问题突出，湖泊富营养化明显，全湖水质达不到Ⅲ类的目标水质，为Ⅵ～Ⅴ类，巢湖蓝藻水华未得到根本遏制，爆发面源20～60%不等，对湖泊生态、自净能力、供水能力、景观和周边居民生活造成较严重影响。

4) 河湖湿地生态退化，外来物种入侵，湿地沼泽化及陆地化。

由于水质污染、水文条件改变、面积萎缩和不合理的生态修复等因素，巢湖流域湿地生态退化较为严重。主要表现在湖滨带破碎化、局部栽植柳树等，导致湿地淤积速度加快，淹水时间变短，趋向成陆。部分遗存湿地沼泽化现象突出，向陆生演替。

外来植物加拿大一支黄花、喜旱莲子草和凤眼莲等入侵严重，破坏原有湿地生态系统；特别是加拿大一枝黄花，局部区域覆盖度达到20%以上，严重影响了土著植物的生长。

河湖湿地生物多样性方面，浮游动植物较为丰富，鱼类种类和数量有所下降，水生植物物种较为单一。水生植物优势种主要包括芦苇、虉草、荻、菹草、菱、金鱼藻、黑藻等。巢湖沉水植物的面积极小，仅在局部沿岸带分布。

5) 河湖总体健康状况

根据近三年来巢湖和入湖河流的水质、水量及相关生物监测数据，从河湖物理结构、水环境、生物生态、服务功能四个指标类型，对河湖的健康水平进行评估。河湖的物理结构处于良好状态，水环境状况处于中等状态，但是其中底泥污染程度及浮游植物属于差的状态；生物生态状况处于中等状态，但是其中水生植物处于劣的状态；服务功能处于优的状态。河湖整体处于中等健康状态，有进一步保护和治理提升的空间。

4 湿地保护与修复策略

1) 湿地功能定位和保护目标

巢湖是浅水型湖泊湿地，是巢湖流域最重要的具有枢纽性质的生态系统，是保护和治理的首要系统。

入湖河流生态系统连通是各系统的纽带和廊道，是巢湖湖泊生态系统的血脉和生命线，也是重要的保护对象。

其他的遗存沼泽湿地，库塘、处理湿地等人工湿地，也是巢湖流域的重要资源，应充分保护和合理利用。

2) 总体思路与修复模式

巢湖流域 “山水林田湖草”各要素齐全，是一个完整的大湖流域生态系统。牢固树立“山水林田湖草是生命共同体”的理念，坚持尊重自然、顺应自然、保护自然，坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主，坚持宜林则林、宜草则草、宜湿则湿，统筹推进山水林田湖草综合治理、系统治理，加快建设绿色发展美丽巢湖。

应从系统生态学的角度提出保护和治理的思路，保护优先、科学修复。实施山水林田湖一体化保护和修复是巢湖流域生态环境改善的根本途径，有利于推动巢湖治理思路更加清晰、治理机制更加系统、治理方式更加科学。注重自然系统和人工系统的关联性和互馈性。

3) 措施体系

湿地保护和修复，需要综合措施，包括法律法规、行政、经济、技术和公众参与等。

技术措施方面，巢湖流域河湖湿地可采取的措施有保护保育、自然恢复、辅助再生及生态重建。先导措施主要是治污和防洪保安等，消除湿地的胁迫因子，是恢复湿地的基本条件。

4) 湿地三过程恢复

湿地水文过程、土壤过程和生物过程是湿地最重要的驱动过程。水文过程驱动土壤过程和生物过程，生物过程反馈水文过程和土壤过程。

巢湖流域河湖水文过程主要包括水质、水量、水位、流速等重要水文情势。污染削减是十四五及以后一段时间的重点，削减的重点主要是城镇生活源、工业源和农业种植业源及养殖业源；随着城镇污染源得到有效控制，农业面源是今后一段时间巢湖流域污染控制的重点，要研究巢湖流域岗地、圩区农田面源产生的机理和污染特征，采用多道防线的组合措施防控农业面源[4]。立足巢湖湖泊富营养化控制和水质达标，避免出现大面积的蓝藻水华。

湿地土壤过程主要是为植物创造多的立地条件，为动物创造多样的栖息条件，是多样生境的重要组成。

湿地生物过程主要包括植物过程、动物过程和微生物过程，其中植物工程是最基础的生物过程；巢湖流域河湖湿地植物修复要立足本土物种，根据生境条件选择合适的物种，特别注重湖泊湿地沉水植物的恢复。宜通过水系构建、生境营造、湿地动植物恢复、生态系统结构与功能修复等自然恢复手法，保护和恢复遗存河流湿地、湖泊湿地和沼泽湿地。同时采用，水位调控、人工铲除等措施控制入侵植物加拿大一枝黄花的蔓延。

5) 在高质量发展中合理利用

河湖湿地是巢湖流域重要的水土资源和景观文化资源，在新时代高质量发展的背景下，应充分发挥其生态服务功能，合理利用。

河流湿地保护和修复应注重生态性和亲水性，提倡开展近自然河道生态修复，避免河道硬质化，河流生态修复要与周边工农业生产相结合，与居民生产生活相结合，提供一定的生态空间和休憩空间。

为探索治理巢湖的方法，2018年，安徽省和合肥市全面启动巢湖流域水生态综合治理与修复工作，规划建设环巢湖十大湿地，实施巢湖生态系统保护与修复工程[5]。

鉴于湿地在污染源蓄积和削减方面的强大功能，应充分利用自然湿地净水功能，尽最大可能的处理周边农田退水和村庄面源污染，削减入河入湖污染物数量，为巢湖减污作贡献。

河湖湿地修复应考虑综合效益，建设集蓄滞洪、水质净化、生物多样性保护、科普宣教等于一体的综合性保护与修复项目。

5 结论、认识与建议

1) 巢湖流域存在森林生态系统、农田及农村生态系统、城镇生态系统、河流湿地生态系统和湖泊湿地生态系统等五大生态系统。

河湖湿地生态系统在流域中起着重要作用，是流域生态廊道和枢纽，是重要的水土资源、动植物资源和污染物自然代谢者。

2) 维护以现有的河流湿地和湖泊湿地主的自然系统是当务之急， 控制城镇生态系统的污染物输出， 控制农田及农村生态系统的营养物质输出是巢湖流域生态环境改善的必要工作，是防治巢湖富营养化、维护流域生态平衡的关键。

3) 应采取综合措施保护和修复河湖生态系统。牢固树立“山水林田湖草是生命共同体”的理念，推进巢湖流域山水林田湖草综合治理、系统治理。

应从系统生态学的角度提出保护和治理的思路，保护优先、科学修复。生态系统、流域、区域和场地不同尺度，开展保护和修复。注重自然系统和人工系统的关联性和互馈性，确保河湖湿地生态系统的结构和功能。

4) 可持续高质量发展是巢湖流域发展的必由之路，应充分发挥巢湖流域河湖湿地的生态服务功能，助力流域高质量发展、绿色发展。

5) 巢湖河湖生态系统与长江流域的关系密切。通过裕溪河、引江济淮通道与长江联系在一起，径流也是巢湖流域演化的主导因素之一。除了流域治理外，引江济淮沿线的污染治理不可忽视。