殷曉松 楊逢樂(lè) 王 偉

（云南省環(huán)境科學(xué)研究院 云南昆明 650034）

引言

工程區(qū)現(xiàn)狀土地利用方式主要是農(nóng)田 (占77%)，沼澤占17%，建筑用地占6%?？偯娣e727畝，高程在1965.0m以下面積449.36畝，高程在1965-1966m之間面積277.64畝，地塊受洱海水位變化影響較大（洱海最低運(yùn)行水位為1964.30m，最高運(yùn)行水位為1966.00m），需通過(guò)設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)墓こ檀胧﹣?lái)改善水文條件。濕地水文條件是濕地最重要的決定因素，它不僅直接影響濕地生態(tài)環(huán)境的理化性質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸入輸出，而且也是最終選擇濕地生物群落的主要因素之一[1]。采用的濕地建設(shè)工藝為表流濕地，為提高工程區(qū)地塊的使用效率，增加上游來(lái)水在濕地中的停留時(shí)間，主要配套工程包括：工程區(qū)下游建一座羅時(shí)江攔河閘，目的是控制上游濕地正常水位為1965.85m；開挖布水導(dǎo)流渠總長(zhǎng)5000m，寬度5m，導(dǎo)流渠底標(biāo)高1965.00-1964.50m；濕地上游設(shè)置兩道攔污柵，攔截來(lái)自上游農(nóng)田及村落的固體廢棄物；垃圾房、濕地植物殘?bào)w堆放場(chǎng)、濕地清淤轉(zhuǎn)運(yùn)道路。

濕地生態(tài)恢復(fù)的理論及應(yīng)用基礎(chǔ)是恢復(fù)生態(tài)學(xué)?；謴?fù)生態(tài)學(xué)是研究生態(tài)系統(tǒng)退化的原因、退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建的技術(shù)與方法、過(guò)程與機(jī)理的科學(xué)[2]。21世紀(jì)的國(guó)際濕地科學(xué)研究領(lǐng)域，濕地退化機(jī)制、退化濕地恢復(fù)與重建和人工濕地構(gòu)建研究是濕地研究的又一個(gè)熱點(diǎn)[3]。在濕地建設(shè)工程中，植物群落的構(gòu)建是一項(xiàng)重要的建設(shè)內(nèi)容。濕地植物是水陸交錯(cuò)地帶中生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)重要的組成部分，在水體修復(fù)，維持生態(tài)平衡和生物多樣性上具有重要作用[4]。在延緩湖泊富營(yíng)養(yǎng)化方面也有著積極的作用，有研究指出，對(duì)于國(guó)內(nèi)其他的一些淺水富營(yíng)養(yǎng)化湖泊，水生植被的恢復(fù)重建是其治理的關(guān)鍵[5]。在羅時(shí)江入湖河口濕地植物工程設(shè)計(jì)中，植物種類選擇上遵循的原則包括：突出凈化效果及可持續(xù)性；選用鄉(xiāng)土植物；濕地植物多樣性原則；協(xié)調(diào)的濕地景觀；科普宣傳效應(yīng)；適量種植水生作物。

濕地生態(tài)系統(tǒng)就是生物群落及其多種水環(huán)境相互作用的統(tǒng)一體，并且在系統(tǒng)內(nèi)部因能量流動(dòng)而形成的一定的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，生物多樣性和物質(zhì)循環(huán)（即喜濕生物與非生物之間的物質(zhì)交換）[6]。濕地對(duì)污染物的去除是通過(guò)物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用來(lái)完成。除了濕地中的植物、土壤和微生物等成分的分別作用外，更多的時(shí)候還是這些成分的相互作用，導(dǎo)致了濕地具有強(qiáng)大的凈化功能[7]。通過(guò)羅石江入湖河口濕地凈化，對(duì)上游來(lái)水工程設(shè)定的水質(zhì)目標(biāo)為總氮去除率為10%～30%；總磷去除率為20%～40%。未設(shè)為驗(yàn)收指標(biāo)的其他污染物BOD5、COD、SS、大腸桿菌等實(shí)際去除率更高，可達(dá)70%以上。

1 工程區(qū)域概況

1.1 流域自然概況

羅時(shí)江流向由北向南，流經(jīng)右所、鄧川、上關(guān)三鄉(xiāng)鎮(zhèn)，是洱源縣及大理市集農(nóng)田灌溉、排洪等多功能的一條重要河道。豐水期流量約為13.0m3/s，枯水期流量約為2.0m3/s，平均流量約為3.5m3/s，年均徑流量約為1.1億m3。屬低緯度高原亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫15℃左右。流域生物較為豐富，水生維管束植物有54種，分屬26科44屬，其中沉水植物12種，浮葉植物7種，漂浮植物及懸浮植物6種，挺水植物11種，其他18種；魚類有17種；水禽59種，其中78%是候鳥；藻類有192種；浮游動(dòng)物中輪蟲有50種；底棲動(dòng)物中腹足類有16種。

1.2 土地利用現(xiàn)狀

工程區(qū)位于羅時(shí)江入湖河口處，總面積727畝。其中農(nóng)田占77%、沼澤占17%、建筑用地占6%。

1.3 水環(huán)境現(xiàn)狀

據(jù)羅時(shí)江區(qū)2007、2008年水質(zhì)數(shù)據(jù)表，從T-N、T-P、BOD5指標(biāo)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看，基本上全年為IV、V類水質(zhì)。

2 植物工程設(shè)計(jì)

2.1 植物種類的選擇

2.1.1 原則

（1）選用鄉(xiāng)土植物。洱海流域原生植物種類極為豐富，如沉水植物的標(biāo)志種有海菜花、金魚藻、微齒眼子菜等穩(wěn)定群落；挺水植物有蘆葦、荸薺、野慈姑、水芹、荷花、鳶尾等；浮葉植物有睡蓮、菱角、荇菜等；濕生喬灌木類有漾濞核桃、枳棋(拐棗)、大青樹、棕櫚(棕皮樹)、大葉柳、滇楊、清香木、毛葉木瓜等。

（2）突出凈化效果及可持續(xù)性。植物能夠生長(zhǎng)良好是水質(zhì)凈化效果的保證，鄉(xiāng)土物種是形成穩(wěn)定的濕地植物群落的基本保證。同時(shí)，選擇有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水生作物在濕地中適地適量種植，通過(guò)這些水生作物吸收濕地中富集的氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并在作物成熟時(shí)及時(shí)收獲帶離水體。選擇部分水生作物作為濕地工程植物材料，目的是提高工程區(qū)濕地對(duì)來(lái)水中富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的去除率及降低濕地管理成本。

（3）濕地植物多樣性原則。灘涂、河堤、淺水、深水等地域，分別交錯(cuò)配置種類多樣的喬灌草及挺水、沉水、浮葉水生植物，逐步在項(xiàng)目實(shí)施地形成以鄉(xiāng)土植物為優(yōu)勢(shì)種的、種類多樣而穩(wěn)定的植物群落結(jié)構(gòu)。

（4）協(xié)調(diào)的濕地景觀。喬灌木類搭配選擇有觀姿種類、不同季的觀花種類、各季葉色有不同變化觀葉種類、堤岸灘涂代表性樹種、常綠落葉樹種；水生植物的選擇也充分考慮各種景觀要素。達(dá)到四季有景的效果。

（5）科普宣傳效應(yīng)。讓更多的人直觀地認(rèn)識(shí)和了解濕地及濕地中的動(dòng)植物種類。

2.1.2 種類

包括：杉科、楊柳科、金縷梅科、薔薇科、銀杏科、漆樹科、槭樹科、棕櫚科、大戟科、山茶科、虎耳草科、千屈菜科、木犀科、金縷梅科、小檗科、桑科、樟科、胡桃科、藍(lán)果樹科、木蘭科、鼠李科、榆科、杜鵑花科、禾本科、芭蕉科、水鱉科、莎草科、天南星科、菱科、澤瀉科、龍膽科、金魚藻科、傘形科、眼子菜科、睡蓮科、鳶尾科共36科70余種。

2.2 植物配置及布局

通過(guò)合理的布水及植物配置，使得上游來(lái)水均勻流入濕地各片區(qū)（漲落帶、淺水區(qū)、深水區(qū)），保證了植物能有效吸收流入的氮、磷等，以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的；依據(jù)濕地區(qū)域內(nèi)的地形地貌特征及植物種類搭配，劃分出五個(gè)濕地植物類別區(qū)。包括堤岸林區(qū)、濕地周邊漲落帶濕生植物區(qū)、濕地河灘島林區(qū)、水生植物區(qū)、水生作物綜合利用區(qū)；在濕地植物的配置應(yīng)用中，自然式種植為主導(dǎo)，孤植、叢植、群植相結(jié)合，分布表現(xiàn)為點(diǎn)狀、斑塊狀、帶狀；綜合考慮濕地植物配置的層次及濕地沿岸視覺(jué)林冠天際線與洱?？傮w景觀的協(xié)調(diào)。羅時(shí)江入湖河口濕地區(qū)位圖見圖-1，羅時(shí)江入湖河口濕地植物種植總布置圖見圖-2。

圖1 羅時(shí)江入湖河口濕地區(qū)位圖

圖2 羅時(shí)江入湖河口濕地植物種植總布置圖

2.3 植物種植

喬灌木類：濕生及半濕生，喬木株行距3m×3m，自然式種植，種植穴大小依據(jù)移栽樹木的土球直徑來(lái)確定，堤岸喬木三株以上以不等邊三角形為基礎(chǔ)，形成自然式疏林；由于濕地內(nèi)喬木運(yùn)輸要經(jīng)過(guò)車、船的多次搬運(yùn)，故要求樹木所帶泥球牢固、結(jié)實(shí)、防止松散；喬木栽植后，均支撐加固；灌木株行距 0.5m×0.5m。

水生植物：挺水植物 0.5m×0.5m/叢，整叢移植；沉水及浮葉植物用長(zhǎng)竹竿叉子將其插入淤泥。

植物種植工程量：?jiǎn)坦嗄炯爸耦惞灿?jì)8600株；水生植物及水生經(jīng)濟(jì)作物共計(jì)534500叢。

2.4 植物種植安全措施及后期管理

選擇鄉(xiāng)土物種作為植物種植材料，避免引進(jìn)先鋒物種植物。與此同時(shí)，植物運(yùn)進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)之前必須進(jìn)行植物檢疫，防止帶入病蟲害。濕地建成后營(yíng)運(yùn)期植物管理方面，及時(shí)收獲水生作物、并清理濕地中的植物殘?bào)w。

3 濕地營(yíng)運(yùn)期綜合效益

3.1 環(huán)境效益

據(jù)羅時(shí)江區(qū)2007、2008年水質(zhì)數(shù)據(jù)，濕地上游來(lái)水水質(zhì)年平均總氮1.612mg/l，總磷0.084mg/l。羅時(shí)江入湖河口濕地工程設(shè)計(jì)總氮和總磷消減率分別為10%～30%及20%～40%，按年平均流量3.5m3/s計(jì)，濕地年平均氮磷負(fù)荷削減量分別為35.59t及2.78t。另?yè)?jù)2014年1-5月取樣實(shí)測(cè)，羅時(shí)江濕地對(duì)總氮的平均去除效率為50.8%，對(duì)總磷的平均去除效率為24.4%[8]。此外，流經(jīng)濕地的其他污染物如BOD5、COD、SS等也被相應(yīng)消減。對(duì)于消減入湖污染負(fù)荷、緩解洱海水體的富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程具有積極意義。

通過(guò)配水、適量的地形整理及多樣化鄉(xiāng)土植物群落配置，人工輔助營(yíng)造的入湖河口濕地對(duì)提升生物多樣性程度、改善洱海北岸湖濱景觀等方面也有著顯著效果。

3.2 社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益

通過(guò)標(biāo)識(shí)標(biāo)牌注明濕地各功能區(qū)、每種選用植物掛學(xué)名標(biāo)牌等進(jìn)行濕地科普宣傳，提升居民的生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)，也可為在校中小學(xué)生提供一個(gè)生物、環(huán)保知識(shí)學(xué)習(xí)場(chǎng)所。濕地旅游參觀及水生作物收獲可獲取一定的經(jīng)濟(jì)收入，作為濕地管理費(fèi)用的補(bǔ)充。

結(jié)語(yǔ)

入湖河口濕地是功能多樣而復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，是湖泊湖濱帶不可或缺的組成部分。通過(guò)人工合理改善工程區(qū)的水文條件，因地制宜選擇盡可能多的鄉(xiāng)土植物物種實(shí)施濕生喬灌草及水生植物群落配置，從而有效發(fā)揮入湖河口濕地對(duì)湖泊極其重要的保護(hù)功能。

同時(shí)，濕地的可持續(xù)運(yùn)行是需要管理的。前置攔污柵攔截的垃圾、水生植物前置庫(kù)中沉淀的泥沙，以及水生植物殘?bào)w等需定期及時(shí)清理。因洪水沖毀及清淤損失的植物需適時(shí)補(bǔ)種，以確保濕地能正常運(yùn)行。