基于湿地生态单元理念的湿地保护与恢复分析

2023-12-14 21:07
资源节约与环保 2023年10期
关键词:水系生物植物

张 鑫

(天津市北大港湿地自然保护区管理中心 天津 300270)

引言

近年来,随着工业化进程持续推进,我国城镇化水平不断提升,城镇建成区面积迅速扩大,虽在完善我国社会体系、强化社会经济水平方面起到了积极作用,却给城市既有的湿地环境造成了一定破坏。可见,现代化城市的发展与自然生态环境的维护之间存在一定冲突,因而想要真正地实现现代化社会的可持续发展,必须要有意识地维护、建设与恢复人类赖以生存的生态环境,必须加强对城市湿地生态修复措施的研究与应用,基于湿地生态单元理念出发,贴合不同区域湿地的实际情况,采用更具针对性的保护与恢复措施,为建造美好城市夯实基础。

1 湿地生态单元理念解析

1.1 基本概念解析

可以将湿地生态单元的概念理解为依照湿地学、生态学以及规划科学等相关理论内容,在湿地生态系统中划分出不同的生态空间单位。亦或可以将其理解成湿地生态系统中能够为不同湿地动植物群落提供特定生存环境,且具有相通、相似条件的空间单位。同一湿地生态体系中,不同的湿地生态单元应具有相同的湿地生物与环境属性,但在湿地生态系统的建设与调节过程中表现出了不同的湿地结构以及生态功能。如,一个湿地系统中因地形地貌、植物生物群落等方面的差异而自然形成的多元化生态区域,便属于不同的湿地生态单元。

基于我国大部分湿地生态环境的特性进行分析,可以将湿地生态单元分为3 种类型,即①湿地环境生态单元,是根据湿地土壤基质、地形走势、水环境分布而划分出的生态单元,实际保护与恢复工作中还可以将湿地环境生态单元细分为湿地地势生态单元以及湿地水系生态单元;②湿地生物生态单元,是根据不同湿地区域中湿地植物群落、湿地动物群落、湿地微生物群落以及原生生物群落等划分而成的生态单元;③湿地环境与生物相重叠的生态单元,是指湿地生态系统本身可作为集合生态系统,亦或是城市景观、教学基地等其他作用的生态单元。如,小微湿地、湿地公园、濒危湿地物种生存环境等都属于湿地环境与生物相重叠生态单元的范畴[1]。

1.2 湿地生态单元理念的应用价值

1.2.1 湿地修复与保护层级分明

相较于系统性的湿地生态保护与恢复模式而言,湿地生态单元的概念能够帮助相关工作人员对目标保护湿地进行细致化的单元划分,利用多层次、多等级的分工来有效提升湿地生态系统在应对人类干预措施时的适应性,保障人工干预措施的效率与质量,促进湿地生态系统功能的正常发挥[2]。

1.2.2 符合湿地生态分布规律

在全社会不断发展的背景下,畜牧业、农业生产活动、建筑建设、工业生产、人文景观建设等多种人为活动,都会对湿地生态单元的地形、地貌、生物结构等生态要素造成影响。因此,过于规模化、同质化的保护与恢复工作势必无法适应湿地生态环境的变化,相关部门只有对湿地进行单元划分,才能贴合不同湿地单元的实际特征与需求,开展最具针对性与实效性的保护工作[3]。

2 基于湿地生态单元理念的湿地保护与恢复原则

2.1 整体性原则

相关保护与恢复工作应以湿地生态环境的完整性为主,遵从整体性的工作原则,在湿地生态系统中构建更完整的湿地生物食物链,保障湿地生态系统中能够具备相对稳定的物质自我循环系统。同时,在宏观建设目标的指引下,对相关工作进行细节的统筹规划与实施,并基于湿地生态单元理念保障湿地地形、水系结构以及生物群落等不同单元之间的相互适应、相互促进与相互衔接[4]。

2.2 生态优先原则

无论是在湿地生态单元的划分亦或是后期的保护与恢复工作中,都应充分重视湿地生态系统自身的循环与演变规律。坚持生态优先的原则,在丰富湿地生物多样性以及完善湿地生态环境建设的环节中,尽可能采用本地水生动植物,同时使用自然、无公害的材料,避免缺乏天敌的外来生物亦或是人工材料对湿地生态系统的自我循环造成负面影响。

2.3 切实可行原则

基于湿地生态单元的理念,结合湿地生态环境的实际情况,在分析湿地现有基础环境以及恢复需求后,明确规划湿地恢复目标。尽量选择相对成熟且适于目标湿地保护与恢复工作的管理观念与技术方案,科学开展相关工作,促使湿地恢复其既有的功效性能。

3 基于湿地生态单元理念的湿地保护与恢复对策

3.1 构建湿地生态单元的要点与措施

3.1.1 湿地地势生态单元的构建

地势地形是决定湿地生态单元划分、影响湿地环境演变的关键要素,同时也是湿地动物与植物生存的主要栖息地。自然形成的湿地地势通常会出现地势地形深浅不一的情况,在缺乏人工干预的情况下便有可能出现生态系统退化的问题[5]。以天津七里海古泻湖湿地为例,七里海原属于渤海的一部分,后受到自然环境演变的影响,该区域在海水退去、陆地形成的过程中逐渐出现了众多大小不一、起伏不定的洼地(湿地的“雏形”)。而后随着时间的推演,洼地在受到降雨、淡水河流冲刷、蒸腾等作用后其土壤与水分中的含盐量逐渐下降,其水质也由既有的海水转化为淡水。同时,不同洼地之间的界限也逐渐分明并形成了错落有致又相互衔接的植物生长区与动物栖息地。这一过程中,气候变化、植被更迭亦或是动物活动等都有可能对湿地的地形造成影响,同样湿地的地势地形也会在一定程度上决定湿地生物的生存与繁衍质量。因此,为避免自然演变或人类活动影响湿地生态系统保护与恢复工作的质量、效率,需要通过人工干预的方式构建湿地地势生态单元[6]。

天津属于温暖带半湿润季风性区域,春季干旱少雨、冬季寒冷,自然形成的湿地地势可能会造成湿地动物越冬失败、水系植物系统退化等问题。为此,可利用深挖湿地基底的方式使湿地地势部分较为平缓的区域形成深水区,构建人工、半人工坑塘生态单元,同时贴合湿地生态单元的实际情况预留深度在0.5~1m 左右的流动水土,并借助对地势地形的调整保障该水域不会出现冬季结冰的情况,为湿地游禽以及其他湿地动植物的越冬提供保障。虽然,构建湿地地势生态单元的模式,能够通过人工干预的方式以极高的效率促使湿地形成适应不同气候条件、不同生物繁衍生息等生态功能的单元区域,但同时也存在支出成本高的问题,且在规划不明的情况下还会造成浅滩裸露、地势过于平缓等问题,导致部分水系植物因缺水而死亡。因此,需要结合具体湿地的保护与恢复需求,贴合湿地的地形走势,构建最具针对性的地形规划方案。

3.1.2 湿地水系生态单元的构建

湿地水系生态单元是湿地生态系统中不可或缺的核心要素,能够对湿地生态群落的演替产生较为直接的影响,湿地水源的稳定性能够直接决定湿地水位的稳定,对湿地生态系统的持续发展具有极强的促进价值。天津七里海古泻湖湿地的平均pH 值为8.4,属于微咸水湿地,其中含盐量越高的滩地单元,其植被的结构越简单。为此,可通过周期性的生态补水工程,对含盐量高度滩地进行人工冲盐、洗盐作业,进而有效降低土壤中的盐分含量,抑制盐地碱蓬的大量滋生与蔓延,促进芦苇群落的生长。

贴合湿地的水系生态单元的特点,以人工干预的方式构建湿地水体与周边水系、湿地地表水与地下水之间相互衔接、相互促进的水体循环机制。进一步强化湿地水循环系统,优化湿地地下水资源的利用率。另外,为最大程度地优化湿地水系生态单元构建工作的质量,湿地保护部门需协同政府职能部门以及其他相关的社会机构与环保机构,严格依照湿地水体污染防治工作的标准需求,从源头上控制湿地周边区域的污水、垃圾排放。同时,结合生物、化学与物理等多元化的防治措施,对已污染的水系生态单元,有针对性地降解水系生态单元中的有害物质,并积极疏通湿地河道、清除淤泥,强化湿地水系生态单元的自我循环与修复能力,为后续湿地生态保护措施的执行奠定良好基础[7]。

3.1.3 湿地生物生态单元的构建

3.1.3.1 优化种植水系植物

湿地植物是整体湿地生态单元中最主要的能量供应单元,其在维持湿地生态环境稳定性、优化湿地生物物种多样性等方面具有十分重要的积极影响。天津七里海古泻湖湿地的植物主要为自然生长与人工种植2 大类,其中自然生长的植物以芦苇为主,具有分布范围广但结构单一的特点,人工种植的植物主要以经济作物为主,整体植物资源和群落结构相对简单。为有效发挥湿地水系植物生态单元的优势,需要相关部门利用人工干预的方式,贴合芦苇以及相关经济作物的习性特点,适当引进与湿地植物成长环境相契合的植物资源,为湿地生物提供更具优势的栖息地,加快湿地生态区域内生物多样性恢复的速度[8]。

3.1.3.2 合理优化湿地食物链

基于生物栖息地的角度对湿地进行单元规划,可以将湿地生物生态单元分为自然生态单元、半人工半自然生态单元以及人工生态单元,又可以分为芦苇沼泽地、人工鱼塘、林地、草地等等不同的生物栖息地。而在原有生物的基础上,部分湿地基于其自身的气候特征与生态环境质量,还需要承担鸟类迁徙地的重担。

依照相关鸟类在天津七里海古泻湖湿地保护区的居留时间进行划分,共有留鸟21 种、旅鸟100 种、夏候鸟34 种、冬候鸟27 种。其中,还有以东方白鹳、丹顶鹤为代表的12 种国家一级保护鸟类,以及以白天鹅为代表的21 种国家二级保护鸟类。在该湿地保护区内鸟、鱼、虾、蟹、螺等生物与水系植物的存在共同构成了能够自我循环的湿地食物网,因此基于食物网、食物链的角度构建湿地生物生态单元,可借助在湿地单元中投放有益生物的方式,达成高质量的湿地保护与恢复工作。如,针对湿地中存在的富营养化水域问题,可通过在相关水域中投放本地种滤食性湿地生物的方式,抑制水体中蓝藻类生物的滋生,优化水域环境;针对湿地生态单元结构不完善的问题,可依照湿地生态系统结构的规律,将乔木、灌木等植物引入到湿地生态单元之中,为湿地内的野生动植物提供更具优势的生存与繁衍空间,循序渐进地达成增加湿地生物物种多样性、促进不同生态单元相互衔接、相互促进的目的。

需要注意的是,越是具有生物多样性优势的湿地越有可能遭受外来生物的侵害,因此在完善湿地生物生态单元的过程中,相关部门需要严格遵守湿地食物链的守恒定律制定湿地生态环境保护与恢复方案,同时加强对新引入生物的观测与控制,避免生物入侵问题。一旦出现生物管理失控的情况,亦或是发现可能存在的失控隐患,便需要及时灭杀外来生物,维护湿地食物链的稳定性。

3.1.4 其余湿地生态单元的构建

除去地势、水系以及生物生态单元外,湿地生态系统中还存在一类较为特殊的生态单元,即单纯依靠湿地的自我循环机制亦或是简单的人工干预手段已经无法达成高质量湿地保护与恢复的湿地生态单元。如,因工厂排污、荒地开垦、城市建设亦或是有害生物入侵所导致的遭受严重破坏且需要长期恢复时间的湿地都可以归纳到这一单元种类之中。针对这一类湿地生态单元,相关部门可贴合湿地受破坏程度建设隔离层,利用“封锁”受污染严重区域的方式杜绝负面环境问题的扩散,并对受破坏严重区域进行重点治理。除此之外,针对含盐量超标的湿地,还可在对本区域土质进行整改的基础上通过埋设生物槽的方式来强化植物的存活率,以更高的效率为湿地生物构建得以繁衍生息的生态单元[9]。

3.2 优化湿地景观效果发挥生态单元“合力”

一方面,需要重点对湿地水体进行景观设计与规划,在丰富湿地生物单元组织的基础上,提升湿地水系水体的美观性与观赏性,进而为城市居民营造多样化的湿地水体景观体系;另一方面,在引进新植物种类的工程中,不仅需要对植物的生态价值进行分析,也需要加强对植物美观性的考虑。在尊重生物多样性原则的基础上,贴合湿地环境的特点将水生植物景观、岸线湿地植物景观、湿地陆生植物景观、地被植物景观、乡土花境植物景观、观赏草景观等不同的植物景观融入到湿地生态单元的建设方案之中。如,可在水深≤0.35m 的水域中种植诸如鸢尾、水帘等挺水以及浮叶植物;在水深≥0.5m 的水域中种植苦草、黑藻等沉水草本植物。在增强湿地观赏性同时,为新时期背景下的湿地保护与恢复工作注入新的生命力[10]。但需要相关部门注意的是,在完善湿地景观效果的过程中应严格依照湿地保护与建设的原则、标准,重点对湿地过渡区进行开发,并尽量避免在核心区域以及重点保护区域开展人类活动。

3.3 基于湿地生态单元理念构建湿地信息系统

在开展湿地保护与恢复工作的过程中应紧贴时代的发展节奏,加强对现代化管理观念以及信息化技术、智能设备与程序等的关注与应用,借助更高效的技术、程序分析和研究影响城市湿地生态单元划分,以及湿地保护与恢复工作的内部因素及外界环境负面影响,进而更精准地开展生态保护工作。如,湿地环境保护与管理部门可以协调景观管理单位共同构建信息化的网络管理系统,将票务、广播、CIS 地理信息等收集的各类技术融入到网络管理系统之中,进一步实现远程管理、监督湿地生态单元的目标,创新湿地生态保护区的管理模式。而针对需要重点治理与恢复的区域,也可通过信息系统以及智能化治理设备达成智能灌溉、智能照明、环境检测等需求,全面加强对各个湿地生态单元的监控与管理力度。

结语

综上所述,湿地作为水系、陆系生态系统之间相互作用后所形成的综合生态环境体系,其在净化水质、防御自然灾害、维护生态稳定性以及调节气候等方面都具有较为突出的优势。各地湿地保护与管理部门应协同当地政府职能机构积极开展湿地生态保护与修复工作,将湿地生态环境的保护和开发与本地生态环境治理工作、城市景观规划工作以及城镇化建设工作紧密联系在一起,在保障湿地生态文化可持续发展的同时,充分发挥湿地在环保、文化、经济方面的优势。上文从既有的湿地生态环境保护与恢复理论基础、工作经验出发,结合湿地生态单元的概念,提出综合性的湿地保护与恢复工作对策,并结合文中理论成果,对现有的湿地保护工作进行调整,希望有助于进一步优化我国各个区域的湿地生态环境建设质量,促进人与自然的和谐发展。

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