關鍵詞:濕地自然保護區(qū);濕地植物;生態(tài)保護;濕地修復;濕地管理
前言
被譽為“地球之腎”的濕地蘊藏著大量的植物和動物資源,在防洪減災、氣候調控等方面具有重要的生態(tài)和社會效益。但受歷史條件、人為影響等諸多社會因素的共同作用,濕地環(huán)境面臨著嚴重的退化與破壞,對濕地植物生態(tài)安全產生了重大影響。針對目前濕地面臨的嚴峻形勢,已對其進行了不同程度和方向的保護和修復研究。
文獻[3]通過對??谑续單蚕獫竦剡M行水動力改造,構筑駁岸雨洪鏈,形成可持續(xù)的生態(tài)體系,從而達到對城市雨洪的治理、凈化水質、維護區(qū)域水平衡的目的。文獻[4]通過對泉州灣河口灘涂工程實施前后生態(tài)系統(tǒng)服務的時空演變特征,找出對泉州灣河口灘濕地生態(tài)系統(tǒng)服務的驅動因子,揭示該工程對河口濕地生態(tài)系統(tǒng)服務的影響,并辨識其驅動機制。分析城市區(qū)域內的生態(tài)服務潛力,提出相應的優(yōu)化和恢復對策。
但上述方法以濕地修復為主,并沒有著重保護濕地區(qū)域的生態(tài)植物,可能導致濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復不完全或缺乏可持續(xù)性。為此,提出了濕地自然保護區(qū)生態(tài)植物保護與修復方法。通過對濕地環(huán)境的改善和植被的保護與修復,使?jié)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)逐漸恢復其結構與功能,從而實現濕地生態(tài)系統(tǒng)的良性可持續(xù)發(fā)展。
1研究區(qū)域
實驗區(qū)域選擇為一處位于亞熱帶季風氣候區(qū)的濕地保護自然區(qū),該地區(qū)氣候四季分明,年平均溫度在18.2℃左右,冬季最冷時月平均氣溫在4.9℃,夏季最熱時月平均氣溫在28.9℃;降雨量充足,降雨集中在4-7月份;該區(qū)域受季節(jié)性周期性水文變化的影響,該區(qū)域4-8月除了高海拔區(qū)域以外全部處于淹沒狀態(tài),9月以后,湖泊逐步退去,形成了一條河一湖一洲交錯分布的洲灘。這一獨特的地理位置,造就了大量肥沃的泥灘、沙灘和草地,形成了豐富多樣的濕地植被。該地區(qū)的植物分布情況見表1。
2濕地植物保護體系與修復方法
濕地能夠吸收和降解廢物和養(yǎng)分,蘆葦、香蒲等大型挺水植物和藻類可以從污水中吸收氮、磷等植物必須的營養(yǎng)成分,濕地植物對重金屬如鉛、鉻、汞、砷、鈣等也同樣具有較強的吸附富集作用。濕地的水質是影響濕地整體生態(tài)系統(tǒng)健康的重要因素,氮磷營養(yǎng)元素的過度累積會導致濱海及淡水生態(tài)系統(tǒng)富營養(yǎng)化,導致魚類棲息環(huán)境惡化,水質惡化,影響飲水安全。因此,需要建立相應的濕地生態(tài)植物保護體系的同時,對已被破壞的濕地區(qū)域進行修復。
2.1濕地保護區(qū)植物保護體系
按等級劃分濕地保護分區(qū)、濕地公園,加強水源地和濕地的植物多樣性保護,建立健全的濕地保護制度,包括以下幾個方面:
(1)在容易發(fā)生水土流失、植被稀少的河岸帶,種植沉水植物、沙生植物等根系發(fā)達的植物,通過持續(xù)地植物根系生長,提高濕地河岸的穩(wěn)定性。
(2)在濕地河岸邊堆置石塊,在臨水地帶上部鋪設大顆粒的塊石,在臨水區(qū)中下部鋪設細粒卵石,再用適當的植土包覆。這種方法不僅能防止水流對河岸的沖刷,還能使河岸植被得到修復。
(3)以保護現有濕地為重點,注重對濕地的植物多樣性進行保護,改善濕地的結構,提高濕地的自修復和凈化能力;提高濕地公園的防災減災能力,包括防火、有害生物防治、防洪減災等,提高濕地公園的植物保育能力,使?jié)竦毓珗@的植被得到有效保護。
(4)通過加大宣傳,增強公眾對濕地及其植被的自覺保護意識。在此基礎上,劃定濕地保護區(qū),嚴禁對濕地生態(tài)和動植物資源進行破壞。
2.2濕地自然保護區(qū)修復
濕地的修復有主動和被動兩大類,分別從土壤、水體和生物環(huán)境三個層面來進行。原則上要以尊重自然,科學恢復為主線,在目前的條件下,達到人類與濕地的生態(tài)協(xié)調。
濕地主動修復主要是利用河流和濕地的自然力量,主要包括潮灘、江心洲和中央島等。該部分是保護區(qū)的核心區(qū)域,應該實施嚴格保護,不受人類活動的干擾。在實際環(huán)境中,濕地修復主要是被動修復,通過濕地植物和功能的修復來實現濕地的整體修復。
2.2.1濕地生態(tài)植物修復
選擇60名評委,將評委分為四個小組,每個小組各15人,其中包括非園藝專業(yè)學生、園藝專業(yè)學生、從事園藝工作的人員和非從事園藝工作的人員。將修復景觀設置為三種:A組為香蒲+蕪萍+貍藻,B組為蘆葦+鳳眼蓮+狐尾藻,C組為黃菖蒲+浮萍+小茨藻。將三組圖像拍攝并選擇15張圖像作為實驗樣本,對評分結果進行統(tǒng)計,根據評分結果對修復景觀進行評估與分析。
計算各組人群對不同組修復景觀的美景度,針對不同平均Z值,可以得到:
通過圖1可以看出,各個群體對A組的美景度評估都比較高約在0.9左右,說明A組景觀既可以滿足景觀美觀度,又可以起到修復濕地的作用。文章在濕地保護區(qū)以建設A組種植模式為主,實現濕地的整體修復。
2.2.2濕地生態(tài)需水量補充
濕地自然保護區(qū)的生態(tài)需水量包括濕地植被需水量、濕地土壤需水量和濕地生物棲息地的需水量。
3濕地土壤與植被保護與修復效果分析
3.1濕地土壤鹽分含量變化
將研究區(qū)域土壤采樣高度分別設置為20cm、40cm、60cm和80cm,分別檢測2021年和2022年5月和10月的濕地修復后土壤鹽分含量變化情況,見圖2。
從圖2可以看出,土壤鹽分含量隨著采樣深度的增加呈現下降趨勢。并且2022年5月和10月修復后的土壤含鹽量明顯低于2021年5月和10月修復后的土壤含鹽量。表層20cm土壤鹽分含量下降6g/m,深層80cm土壤鹽分含量下降4g/m。這表明能有效地修復濕地土壤中的鹽分,減少鹽分含量,對濕地土壤的理化特性有一定的改良作用,為濕地區(qū)域的植被恢復創(chuàng)造了有利的條件。
3.2濕地植被面積變化
通過對研究區(qū)植被面積的變化進行比較,可以更好地了解研究區(qū)各時期的生態(tài)環(huán)境情況,將研究區(qū)縱向分為五個區(qū)域,選擇區(qū)域內的蘆葦、蕪萍、狐尾藻和紅柳四種植物,分別觀察2021年和2022年5月和10月六個區(qū)域在進行濕地修復前后的植被面積變化,如圖3所示研究區(qū)域劃分以及濕地修復前后的植被變化情況。
通過圖3可以看出,六個區(qū)域的植被覆蓋情況在2022年5月和10月都比2021年5月和10月的植被覆蓋度高,從植被覆蓋的變化來看,生態(tài)修復工程使植被、水面和裸地的組成明顯提高,水體和植被的比重約上升26%。說明經過一年的修復時間,濕地的生態(tài)植物面積都有提高。
4結束語
濕地是自然生態(tài)系統(tǒng)中最為基礎的一種生態(tài)系統(tǒng),在水文調控、生物多樣性保護、氣候變化和維持區(qū)域生態(tài)平衡等方面具有不可替代的作用。然而,由于人類社會長期的不合理開發(fā),造成了許多天然濕地的喪失和退化。為此,提出了濕地自然保護區(qū)生態(tài)植物保護與修復方法研究。分析研究區(qū)域的濕地狀態(tài)和生態(tài)植物結構,建立植物保護體系,優(yōu)化濕地植被結構;調控濕地區(qū)域的蓄水量,提供一個相對穩(wěn)定的濕地分布格局,對已被破壞的濕地區(qū)域進行修復。由實驗證明可知,文章所提基于生態(tài)植物與需水量修復方法的生態(tài)環(huán)境保護能夠降低濕地土壤的含鹽量,提高了研究區(qū)域的生態(tài)植被面積,對于濕地自然保護區(qū)的生態(tài)建設和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。