馮哲 鄭洋

（1 中交水運規(guī)劃設(shè)計院有限公司，北京 100007；2 億利生態(tài)股份有限公司，北京 100020）

濕地生態(tài)系統(tǒng)是濕地植物、濕地動物和微生物及其環(huán)境組成的統(tǒng)一整體，與海洋和森林并稱為全球三大生態(tài)系統(tǒng)，是重要的自然資源和國土資源，被稱為“地球之腎”(王立彬, 2002) 。水庫濕地是重要的生態(tài)和旅游資源，是旅游開發(fā)的重要載體，但目前庫區(qū)濕地生態(tài)資源缺乏有效的保護，粗放式開發(fā)仍很嚴重，導(dǎo)致庫區(qū)濕地資源受損、生態(tài)退化。建設(shè)濕地公園是濕地保護和合理利用的一種成功模式，是《濕地公約》所提倡的發(fā)展方向(高江菡,2014)。目前，濕地公園建設(shè)在國內(nèi)外得到迅速發(fā)展，本文以官廳水庫國家濕地公園為例，在充分考慮官廳水庫濕地資源及生態(tài)環(huán)境承載力的基礎(chǔ)上，通過合理規(guī)劃設(shè)計和科學開發(fā)，有效改善濕地生境，營造健康的濕地生態(tài)系統(tǒng)。

1 研究區(qū)概況

河北懷來官廳濕地是以官廳湖水域為中心向外延伸的濕地資源，占地36 743 hm2，位于北京市和天津市的西北部、河北省張家口市懷來縣境內(nèi)，地理坐標北緯 40°13′51″～ 40°26′44″，東經(jīng)115°17′05″～ 115°50′50″。目前國家濕地公園規(guī)劃區(qū)主要包括洋河、桑干河、永定河、官廳水庫及其相應(yīng)的河湖漫灘，規(guī)劃總面積達13 533.3 hm2，其中濕地面積13 079.87 hm2(圖1)。水庫濕地及水源涵養(yǎng)林為山地環(huán)境，南北為山區(qū)，湖區(qū)前緣為丘陵、河川區(qū)，春季干旱少雨，多大風天氣，夏季溫暖濕潤，秋季天氣晴朗，冬季少雪，濕地公園野生動物約240種，鳥類種類達191種，野生植物資源也極為豐富，約360種(師占海等, 2008)。

2 濕地資源現(xiàn)狀分析

2.1 入庫河流現(xiàn)狀

官廳水庫來水主要為上游的桑干河、洋河交匯后形成的永定河，目前洋河、桑干河區(qū)域河流濕地植被退化、水質(zhì)下降、河床淤泥較多、水系連通性較差。永定河漫灘大部分被開墾為農(nóng)田，秸稈堆放侵占大面積河道空間，嚴重影響河道的行洪功能(楊喆等, 2015)，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)面源污染，濱河帶生物多樣性降低，對該區(qū)域生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅。

圖1 官廳水庫濕地位置示意圖Fig.1 The location of Guanting reservoir wetland

圖2 官廳水庫國家濕地公園功能分區(qū)Fig.2 Functional zoning of Guanting reservoir national wetland park

2.2 庫區(qū)濕地現(xiàn)狀

近年庫區(qū)來水水量逐年減少，水系聯(lián)通性較差，庫區(qū)保護及涵養(yǎng)不足，水庫最高水位482.8 m，正常蓄水位不超479 m，村莊庫濱岸帶建設(shè)較差，無生態(tài)保護措施與生態(tài)隔離帶，盡管入庫河流水質(zhì)逐年好轉(zhuǎn)，但距標準水質(zhì)要求還有差距，2015年官廳水庫各月水質(zhì)均為IV類，主要污染指標為化學需氧量、氟化物和總磷,富營養(yǎng)化指數(shù)（EI）值為52.5，屬于輕度富營養(yǎng)狀態(tài)(王洪翠等, 2013)。

3 濕地公園建設(shè)原則和功能分區(qū)

3.1 建設(shè)原則

圖3 庫區(qū)濕地工程布置圖Fig.3 The layout map of reservoir wetland project

在充分尊重自然本底情況，正確處理“綠”與“美”、“保護修復(fù)”與“合理利用”關(guān)系的基礎(chǔ)上，濕地公園建設(shè)應(yīng)遵循以下原則：保護為先，促可持續(xù)發(fā)展；修復(fù)濕地，恢復(fù)生態(tài)健康；濕地科普，最低影響原則；加強管理，以建設(shè)促保護；協(xié)調(diào)發(fā)展，帶動區(qū)域經(jīng)濟。

3.2 功能分區(qū)

根據(jù)《河北懷來官廳水庫國家濕地公園總體規(guī)劃》的建設(shè)目標，將官廳濕地公園分為3個主要功能區(qū)(圖2)。

（1）生態(tài)保育區(qū)。生態(tài)保育區(qū)是濕地公園中野生動物較多、生態(tài)較敏感的區(qū)域，主要開展?jié)竦乇Ｓぷ?，包括水資源、動植物資源及棲息地的保護，分為生態(tài)保育中心區(qū)（高程476 m以下水域）、外圍緩沖控制區(qū)（高程476 m以上區(qū)域）。

（2）修復(fù)重建區(qū)?；謴?fù)重建區(qū)主要是河流、水庫的消落帶部分，包括洋河與桑干河河道區(qū)域、永定河濱河及漫灘區(qū)域、永定河入庫三角洲區(qū)域以及京西草原庫濱帶。

（3）綜合利用區(qū)。綜合利用區(qū)是濕地公園附屬設(shè)施建設(shè)區(qū)域，包括科普宣教區(qū)、管理服務(wù)區(qū)、濕地生態(tài)展示區(qū)、濕地生態(tài)監(jiān)測及物種保護設(shè)施區(qū)等。

4 濕地保護及修復(fù)工程

濕地保護及修復(fù)工程包括污染源治理工程、濕地生態(tài)保育工程、濕地修復(fù)及重建工程(圖3)。

4.1 污染源控制與治理工程

4.1.1 外部水污染負荷削減防控針對區(qū)域內(nèi)生活污水，通過分散式生活污水治理工程得以凈化回用；對河庫周邊的農(nóng)村、農(nóng)田及雨水徑流等面源污染開展河(庫)濱緩沖帶建設(shè)，通過構(gòu)建生態(tài)下墊面或植物的滯留、過濾作用得以有效控制。對官廳水庫上游河道底泥進行清淤，解決河水內(nèi)源污染，結(jié)合復(fù)合型河流水質(zhì)保障工程措施，如：人工濕地、植物-動物-微生物群落構(gòu)建、生態(tài)浮島等，減輕上游河道對水庫的污染；通過水系調(diào)控，促進匯水單元水生態(tài)的改善。

4.1.2 內(nèi)部污染防控系統(tǒng)通過構(gòu)建生態(tài)導(dǎo)水渠代替排水管道，并輔以可滲透地面材料、卵石消能帶、經(jīng)過景觀處理的雨水蓄積池和生態(tài)植草溝的組合，實現(xiàn)濕地內(nèi)部污染防控及雨水的截留和自然循環(huán)。

4.2 濕地生態(tài)保育工程

按照庫區(qū)濕地的區(qū)域性分布特征，將其劃分為庫濱帶、緩沖帶和動物棲息帶3部分，分別進行濕地生態(tài)保育。

4.2.1 庫濱帶環(huán)境復(fù)育工程庫濱帶為479 m等高線以下的庫濱范圍，涉及灘地型和陡岸型兩種類型，通過構(gòu)建挺水植物帶、浮葉植物帶和沉水植物帶3個功能帶，由沿岸向湖心方向構(gòu)建多物種植被帶，以恢復(fù)庫濱帶的完整性和生態(tài)攔截凈化功能。

圖 4 灘地型庫濱剖面結(jié)構(gòu)Fig.4 Profile structure of the beach-type reservoir bank

圖5 兩種陡岸型庫濱剖面Fig.5 Profile structure of the two steep-bank reservoir bank

(1)灘地型庫濱帶。對于地勢平緩，寬度較寬的灘地型庫濱帶，由沿岸向湖心構(gòu)建由喬木-灌草-挺水植物-浮葉植物-沉水植物組成的全系列生物帶 (圖4)。

(2)陡岸型庫濱帶。陡岸型庫濱帶地勢陡峭，寬度窄小，水深變化大，根據(jù)地形地勢，分為兩種類型，采用挺水植物帶-浮葉植物帶或者完全由沉水植物構(gòu)成(圖5)。

其中，挺水植物帶布設(shè)于水深0～1.5 m的淺水區(qū)，可選擇蘆葦、達香蒲、水芹、慈姑、水蔥等；浮葉植物可適應(yīng)的水深在2 m左右；沉水植物可選擇耐污能力和凈化能力強的黑藻、硅藻、苦草、金魚藻、菹草等(張晶晶, 2015)。

4.2.2 緩沖帶環(huán)境修復(fù)工程緩沖帶位于庫區(qū)陸向輻射帶，主要在476～479 m水位線間，劃分為村落型、游覽型緩沖帶和陡崖緩沖帶兩種類型，通過構(gòu)建綠籬隔離帶、多自然喬草帶、灌木復(fù)合帶3個區(qū)域，并在緩沖帶外圍增設(shè)生態(tài)透水植被帶攔截污染物；最外側(cè)增設(shè)綠籬帶，以隔離人為干擾，灌草復(fù)合帶常設(shè)置于近水區(qū)域(王影，2016)。

(1)村落型、游覽型緩沖帶。該類緩沖帶地勢平緩，人類活動頻繁，污染物進入庫區(qū)率較高，采用全系列緩沖模式，綠籬隔離帶—生態(tài)透水植被帶—多自然喬草帶—灌草復(fù)合帶—挺水植物帶-浮葉植物帶-沉水植物帶（圖6），或者將多自然喬草帶布置在生態(tài)透水植被帶向路側(cè)。

(2) 陡岸型緩沖帶。通常人為干擾較少，植被數(shù)量少，種類單一。主要以較陡邊坡護岸為主，緩沖帶寬度較窄，地形陡峭。根據(jù)地形地勢采用多自然喬木帶、灌草復(fù)合帶或只取其一(圖7)。在植被選擇上，選擇狗芽根、鹽地堿蓬、地膚、狗尾草等草本植被；濕生草本植物群落，以多年生禾草蘆葦為建群種，伴有香蒲、蔗草等輕鹽漬化植物；紫穗槐、紫藤等耐濕灌木，輔以一定比例的濕生喬木，如沙柳、櫻花、欒樹、木芙蓉、金枝國槐、白樺等。

圖6 村落型、游覽型緩沖帶剖面Fig.6 Profile structure of the village-type, tourist-type reservoir buあer zone

圖7 陡岸型緩沖帶剖面Fig.7 Profile structure of the steep bank buあer zone

(3)水鳥棲息地。在宋家營村南永定河河灘地、月亮島南區(qū)域、臥牛山緩沖帶、京西草原緩沖帶中地勢平緩、大面積的灘涂區(qū)域，根據(jù)遷鳥、候鳥生存環(huán)境及特征重點打造成水鳥棲息地復(fù)育區(qū)，采用綠籬隔離帶—多自然喬草帶—灌草復(fù)合帶—挺水植物帶-浮葉植物帶-沉水植物帶等植被組合；并根據(jù)不同綱目類的遷鳥、候鳥生活習慣，加寬或者縮窄植被帶，種植水鳥喜愛的陸生、耐水生喬灌木和水生植物，為水鳥提供覓食、棲息及繁育環(huán)境。

圖8 人工濕地建設(shè)工藝流程Fig.8 Construction process of the artificial wetland

4.3 濕地生態(tài)修復(fù)與重建工程

按照自然屬性劃分為洋河與桑干河河流生態(tài)濕地、永定河源頭人工濕地及入庫三角洲和京西草原庫濱帶生態(tài)修復(fù)工程。

4.3.1 洋河與桑干河河流生態(tài)濕地恢復(fù)重建工程生態(tài)濕地恢復(fù)重建工程涉及清淤工程、植物-動物-微生物群落構(gòu)建和生態(tài)浮島、碳纖維生態(tài)草布設(shè)工程，其中清淤工程不在此贅述。(1)植物-動物-微生物群落構(gòu)建工程。在截污治污的基礎(chǔ)上，通過微生物制劑的施用，抑制藻類的產(chǎn)生，提高水體的透明度，進而恢復(fù)沉水植被，對河岸進行生態(tài)化改造，增加河岸植被覆蓋率，逐步向水體中引入螺、貝、魚、蝦類等高級水生動物，清除水草表面的懸浮物，促進水草的光合作用，達到凈化水體的作用。(2)生態(tài)浮島、碳纖維生態(tài)草布設(shè)工程。生態(tài)浮島一般由福田板、神奇杯和固定垂體三部分組成，福田板提供植物漂浮的浮力，固定垂體用來固定浮島，福田板上小孔用來放置裝填種植土的神奇杯，利用浮島上植被吸收氮磷營養(yǎng)元素，起到凈化水體、防治水華的雙重功效，同時為水鳥提供棲息地。碳纖維生態(tài)草是水草的仿生產(chǎn)品，具極高的吸附性和生物親和性，太陽光照射后，可吸引微生物菌群在表面粘著形成活性生物膜，降解水體中的有機污染物，同時為魚類等水生動物提供很好的棲息地，工程實踐中常懸掛于生態(tài)浮床下，構(gòu)建水下森林，實現(xiàn)河流治理和食物鏈修復(fù)功能。

4.3.2 永定河源頭人工濕地建設(shè)工程為凈化上游河道來水、河道范圍內(nèi)污水廠排水及河道兩側(cè)徑流匯水，選擇在永定河源頭12.5 km河道及周邊區(qū)域建設(shè)人工濕地，包括3個分區(qū)(圖8)，內(nèi)含預(yù)處理區(qū)、漫流式表流濕地區(qū)、人工復(fù)合濕地區(qū)、河流自然濕地區(qū)、景觀塘、后處理區(qū)和附屬設(shè)施建設(shè)區(qū)7個單元。

人工濕地一區(qū)來水處理后，水體直接進入二區(qū)進行凈化、循環(huán)，未達污染指標的水體在三區(qū)進一步深度處理，增加了人工復(fù)合濕地精處理區(qū)和后處理區(qū)。

4.3.3 永定河入庫三角洲生態(tài)修復(fù)重建工程永定河入庫三角洲區(qū)域緊鄰永定河源頭人工濕地建設(shè)區(qū)，其功能分區(qū)見圖9。

(1) 河道濱岸生態(tài)功能帶。河道濱岸生態(tài)功能帶實施河道生態(tài)建設(shè)工程和河濱帶建設(shè)工程，大秦鐵路段到官廳段永定河河床由5 m增加到10 m，河道內(nèi)恢復(fù)植物、構(gòu)建動物系統(tǒng)和微生物系統(tǒng)以及布設(shè)生態(tài)浮島和碳纖維生態(tài)草工程。同時，全河段實施退耕還濕，構(gòu)建河岸緩沖帶，恢復(fù)自然植被，保護整個水系。該區(qū)域河流濱岸帶兩側(cè)構(gòu)建植被防護帶，以涵養(yǎng)水源。

(2) 田園濕地生態(tài)功能區(qū)。位于濕地公園永定河河灘兩側(cè)477 m等高線以上區(qū)域，占地面積779 hm2。種植垂柳、旱柳、水杉等耐水喬木；香蒲、水蔥、千屈菜、菖蒲等挺水植物；新疆楊、高粱、玉米等農(nóng)田作物。喬木、農(nóng)作物、挺水植物沿垂直于等高線方向由高到低逐級種植，形成層次分明的景觀風貌(林建海等, 2008)。

(3)月亮島生態(tài)科普宣教區(qū)。包括月亮島及島嶼東側(cè)的水灣區(qū)域，占地面積418 hm2。月亮島科普宣教區(qū)將分為林業(yè)科普、濕地科普和室內(nèi)科普三部分。

圖9 永定河入庫三角洲區(qū)域功能分區(qū)圖Fig.9 Regional functional zoning map of the Yongding river reservoir delta

(4)庫濱淺灘生態(tài)功能區(qū)。主要位于高程477m以下的庫濱區(qū)域，占地面積1 652.5 hm2。通過水庫灘地生態(tài)修復(fù)形成大面積水生植物分布區(qū)，采用人工混種，喬木、灌木、草本、挺水植物有機配置的多樣生態(tài)景觀帶，北部區(qū)域形成階梯形式的植被系統(tǒng)。森林覆蓋率為70%，輔以灌草植被和水生植物。(5)庫濱水灣生態(tài)功能區(qū)。主要位于月亮島東北側(cè)高程479 m以上的陸地區(qū)域和水灣區(qū)域，占地面積199 hm2。該區(qū)域毗鄰庫區(qū)、坡降大，形成濕地體驗觀賞區(qū)域，同時可有效保持水土，減少水庫入庫泥沙。(6)北部綜合生態(tài)功能區(qū)。位于濕地公園與外部銜接帶上，海拔高程在478 m以上。該區(qū)域?qū)⑸鷳B(tài)保護、農(nóng)業(yè)景觀和休閑產(chǎn)業(yè)有機結(jié)合，種植具有生態(tài)景觀和經(jīng)濟產(chǎn)出的喬木樹種，如欒樹、山楂等樹木，同時配植低矮的灌木類和農(nóng)田作物，使?jié)竦厣鷳B(tài)和農(nóng)業(yè)生態(tài)共榮共生。

4.3.4 京西草原庫濱帶生態(tài)修復(fù)重建工程京西草原庫濱帶生態(tài)修復(fù)重建工程位于京西草原及周邊區(qū)域476～479 m水位線之間，總面積910.5 hm2，以植被修復(fù)手段為主，森林覆蓋率為70%，輔以灌草植被，其中包括420 hm2京西草原濕地風貌展示區(qū)。

5 結(jié)語

庫濱濕地生態(tài)系統(tǒng)作為一種環(huán)境敏感性的濕地類型，既受上游入庫河流的影響，又具獨特的庫區(qū)環(huán)境特征，濕地生態(tài)脆弱，易受外界污染。官廳水庫國家濕地公園的構(gòu)建，基于系統(tǒng)性全域生態(tài)修復(fù)的基本理念和合理功能分區(qū)，結(jié)合地形水文特征，對庫濱濕地實施了污染源控制工程、濕地保育工程及河道、庫濱帶、緩沖帶的修復(fù)和治理工程，使得濕地水質(zhì)得以提升，庫濱環(huán)境得以優(yōu)化。通過強化本地水生植物和鄉(xiāng)土植物的種植，營造多樣性豐富的植物群落，有效保護濕地生態(tài)系統(tǒng)及動植物棲息環(huán)境，改善周邊自然環(huán)境，使水岸及景觀保持近自然狀態(tài)，形成融自然山水為一體的獨特的濕地景觀，同時將其環(huán)境效益與社會效益最大化，示范作用明顯，對庫塘濕地的保護恢復(fù)具有重要的參考和借鑒價值。