廣西潿洲島自然保護(hù)區(qū)牛角坑濕地生態(tài)修復(fù)工程李麗鳳;莫竹承【摘要】針對(duì)潿洲島自然保護(hù)區(qū)牛角坑濕地所出現(xiàn)的水源不足、生境退化、生物量下降等問題，通過實(shí)施牛角坑濕地保水工程、鳥類餌料生物培殖工程、鳥類棲息地通道修復(fù)工程、監(jiān)測基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程，實(shí)施濕地生態(tài)修復(fù)。重點(diǎn)實(shí)施沼澤-覓食地-引水渠-濕地調(diào)節(jié)庫4級(jí)保水工程來提高牛角坑濕地的保水能力，把牛角坑間歇性沼澤地改造為永久性濕地，提高牛角坑濕地對(duì)鳥類的承載力，豐富潿洲島自然保護(hù)區(qū)的生物多樣性。%Consideringtheproblemsofinsufficientwatersources,habitatdegradationandbiomassdeclineinNiujiaokengWetlandofWeizhouIslandnaturereserve,thepaperpresentsmeasuressuchaswaterconservationproject,birdfooddevelopmentproject,therestorationworkofbirdhabitatcorridorrestorationprojectandmonitoringinfrastructureconstructionprojecttoachievewetlandecologicalrestoration.Focuswasputontheimplementationofa4-levelwaterconservationproject,i.e.marsh,feedingground,watercanalandwetlandregulationreservoirstoimprovewaterretainingcapacityofNiujiaokengwetlandandtotransformitintopermanentwetlands.ThemeasureswouldimprovethebirdcarryingcapacityofNiujiaokengwetlandandenrichbiodiversityofWeizhouIslandnaturereserve.【期刊名稱】《濕地科學(xué)與管理》【年(卷)，期】2013(000)003【總頁數(shù)】5頁(P12-16)【關(guān)鍵詞】潿洲島自然保護(hù)區(qū);牛角坑;濕地;生態(tài)修復(fù)【作者】李麗鳳;莫竹承【作者單位】欽州學(xué)院，廣西欽州535000;廣西紅樹林研究中心/廣西海洋環(huán)境與濱海濕地研究中心，北海新竹生物科技有限責(zé)任公司，廣西北海536000【正文語種】中文濕地是自然界最富生物多樣性的生態(tài)系統(tǒng)和人類最重要的生存環(huán)境之一，在蓄洪防旱、調(diào)節(jié)氣候、控制土壤侵蝕、促淤造陸、降解污染物以及維持區(qū)域生態(tài)平衡等方面具有極其重要的作用（王世巖等，2005），被譽(yù)為〃地球之腎”，受到世界各國的廣泛關(guān)注。然而，由于自然和人為原因，大量濕地資源減少，污染加劇，生物多樣性下降，生態(tài)功能也隨之退化，國內(nèi)夕卜關(guān)于濕地的功能與生物多樣性、濕地合理開發(fā)與保護(hù)以及退化濕地的生態(tài)恢復(fù)等方面開展了研究（雷昆等，2005;嚴(yán)承高等，2000;李蔭璽等，2007;Pelzeretal,2000;何連帥等，2011）。恢復(fù)生態(tài)學(xué)中的自我設(shè)計(jì)是指只要經(jīng)過足夠長的時(shí)間進(jìn)程，受損生態(tài)系統(tǒng)最終會(huì)進(jìn)行自我調(diào)節(jié)恢復(fù)；人為設(shè)計(jì)則主張通過工程學(xué)方法進(jìn)行生物群落重建，直接修復(fù)受損生態(tài)系統(tǒng)。很顯然，人為設(shè)計(jì)更具有主動(dòng)性（任海等,2004）。生態(tài)修復(fù)是以生物多樣性為著眼點(diǎn)，以受損生態(tài)系統(tǒng)為著手處，構(gòu)建不同時(shí)間、地點(diǎn)、層次的生物鏈（Hobbs,1996）。在恢復(fù)生態(tài)學(xué)思想的指導(dǎo)下，通過人為設(shè)計(jì)修復(fù)潿洲島牛角坑濕地生態(tài)系統(tǒng)，具有現(xiàn)實(shí)而久遠(yuǎn)的意義。本研究針對(duì)潿洲島自然保護(hù)區(qū)牛角坑濕地所出現(xiàn)的水源不足、生境退化、生物量下降等突出問題，通過實(shí)施牛角坑濕地生態(tài)修復(fù)工程,提高牛角坑濕地的保水能力（圖1）,把牛角坑間歇性沼澤地改造為永久性濕地，提高牛角坑濕地對(duì)鳥類的承載力，豐富潿洲島自然保護(hù)區(qū)的生物多樣性，以期為濕地生態(tài)修復(fù)提供借鑒。1研究地概況廣西潿洲自然保護(hù)區(qū)島牛角坑濕地是由棄荒農(nóng)田構(gòu)成的潿洲島最大的間歇性淡水濕地，濕地邊長5400m，面積約30hm2,東經(jīng)109°07'21.93"~109°07'49.25”,位于潿洲島北面的自然保護(hù)區(qū)緩沖區(qū)，是潿洲島重要的地面水匯集地，也是鳥類重要的覓食場所，每年遷飛季節(jié)有大量的候鳥在此停歇。年均降雨量1379.5mm,降雨集中于6-9月，期間降雨量占全年降雨量的68.1%；其中又以8月降雨量最多，達(dá)325.8mm，占全年降雨量的25.1%。2002年以前曾經(jīng)是鳥類喜歡群集的水稻田，后因經(jīng)濟(jì)效益不高，加上干旱和鼠害等原因?qū)е铝怂咎锏拈L年丟荒，蓄水能力逐年下降，鳥類也越來越少。這片間歇性濕地出現(xiàn)了水源不足、生境退化、生物量下降等生態(tài)系統(tǒng)退化特征。2修復(fù)思路對(duì)潿洲島牛角坑濕地修復(fù)的思路是以保水工程為核心，優(yōu)化海島生態(tài)通道的鳥類森林棲息地，適當(dāng)改造恢復(fù)部分農(nóng)田作為鳥類覓食及活動(dòng)場所，增殖培養(yǎng)餌料生物為鳥類提供更豐富的食物來源，并以濕地恢復(fù)的技術(shù)理論、演替理論和入侵理論為基礎(chǔ)，按照自然法則、社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)原則和美學(xué)原則對(duì)牛角坑沼澤濕地實(shí)施保水改造與生物培殖，提高生物多樣性和生物量，為鳥類建造舒適的覓食與棲息生境。同時(shí)開展鳥類與濕地生境的保護(hù)、宣傳和監(jiān)測研究工作，掌握生境變化對(duì)候鳥的影響，提高對(duì)鳥類的保育與保護(hù)管理水平。圖1潿洲島牛角坑濕地生態(tài)修復(fù)工程平面布局圖圖2排水井結(jié)構(gòu)示意圖3生態(tài)修復(fù)的內(nèi)容及技術(shù)途徑3.1牛角坑濕地保水工程濕地保水是當(dāng)前潿洲島濕地保護(hù)與修復(fù)工作中首先要解決的問題，本項(xiàng)目通過實(shí)施沼澤-覓食地-引水渠-濕地調(diào)節(jié)庫4級(jí)保水工程來提高牛角坑濕地的保水能力，把牛角坑間歇性沼澤地改造為永久性濕地。3.1.1攔水堤壩修建在原有排水涵洞處修建一段2m長、1m厚的攔水堤壩，堤壩攔截水深為1.5m，在攔水堤壩頂端建造2個(gè)采用閘板控制水流排放的排水井（圖2）。排水井為水泥磚砌結(jié)構(gòu)，高30cm,寬40cm,有攔網(wǎng)、閘板等凹槽。通過2個(gè)排水井閘板的啟閉來控制調(diào)節(jié)庫水位高低。3.1.2濕地調(diào)節(jié)庫修建鑒于潿洲島的雨季集中在6-9月，期間降雨量占全年降雨量的68.1%，在枯水季節(jié)，蓄水庫將呈枯水的狀態(tài)。為了減少枯水季節(jié)蓄水庫景觀的單調(diào)性，采用挖建6個(gè)小面積蓄水庫（面積25m2）代替大面積水庫的形式，蓄水庫間保留原有沼澤，駁岸采用自然型生態(tài)土岸，堤寬0.5m，庫深1.2~1.5m，蓄水量為180-225m3。儲(chǔ)存的備用水可在干旱缺水季節(jié)用于對(duì)鳥類覓食地的水分補(bǔ)充，還可在棲息地通道造林初期用于抗旱保苗。自然型生態(tài)土岸種植萍婆Sterculianobilis、桑樹MorusalbaL、蘆葦Phragmitesaustralis、水生美人蕉Cannaglauca、鶯尾Iristectorum.MSAcoruscalamus等植物，形成駁岸植物景觀。為了減少水體高溫蒸發(fā)、凈化水質(zhì)美化景觀、豐富濕地生物多樣性，在調(diào)節(jié)庫內(nèi)種植浮水植物睡蓮Nymphaeatetragona，種植規(guī)格為400株/667m2，同時(shí)間種少量沉水植物多孔茨藻Najasfoveolata。因調(diào)節(jié)庫匯集了牛角坑濕地內(nèi)的地表水，水中營養(yǎng)素（氮和磷）能夠滿足水生植物生長需要，不用另行施肥。圖3鳥類覓食地平面布局圖3.1.3引水渠修建對(duì)牛角坑濕地天然形成的主要水道實(shí)施人工清淤疏通、加寬加高溝堤等改造措施，提高其蓄水能力。引水渠全長1663m,平均寬度0.8m,平均深度0.6m，水面面積0.133hm2，可蓄水量798m3。經(jīng)過疏通后的引水渠比原來的天然水道蓄水量增加一倍。同時(shí)在引水渠內(nèi)按1株/m的株距（即1663株）種植蓮（荷花）Nelumbonucifera，荷葉可遮擋陽光降低水溫，而地下莖藕又可以減緩水流，有利于引水渠的保水。3.1.4鳥類覓食地修建從排水口沿引水渠（天然水道）向南200m距離內(nèi)，渠兩邊的沼澤地面積約3.5hm2，利用其中的2.0hm2修建鳥類覓食地（圖3、圖7）。覓食地類型包括小島型、斜坡型、溝壟型和平底型4種，每種類型修建3塊，每塊面積為0.17hm2。覓食地、引水渠、蓄水庫之間由寬0.8m，水深0.5m的水溝相連接，水溝總長度93.3m，形成貫通的水循環(huán)系統(tǒng)。12塊覓食地隨機(jī)排列，2.0hm2覓食地可蓄水深0.5m，水域面積0.495hm2，可貯水2475m3。鳥類覓食地建設(shè)就地取材、就地挖掘建設(shè)，盡量少用或者不用鋼筋水泥等永久性建筑材料。1）平底型和島型覓食地。修建3塊平底型覓食地，地塊內(nèi)水深0.3m，有水面面積0.5hm2，可蓄水1500m3。修建3塊島型覓食地，地塊內(nèi)用石塊或者泥土堆成島墩3~5座，島墩面積占覓食地面積的20%，水深0.3m。島型覓食地可獲得島墩面積0.1hm2，水面面積0.4hm2，可蓄水1200m3。平底型和島型覓食地駁岸均采用自然型生態(tài)土岸。平底型與島型覓食地共有水面面積0.9hm2，水深30cm，可選擇水蔥Schoenoplectustabernaemontani、茳芏Cyperusmalaccensi，、水稻Oryzasaliva進(jìn)行種植或混種，株行距50cmx50cm,相當(dāng)于每667m2插植2500~2600叢。每667m2用碳酸銨10kg、硝酸鉀5kg、過磷酸鈣5kg。2）斜坡型與溝壟型覓食地。修建3塊斜坡型覓食地，覓食地蓄水區(qū)水深可達(dá)0.5m,與之相對(duì)的露水斜坡可作為鳥類歇息地。露水斜坡（灘地）面積占1/3，約為0.167hm2，蓄水區(qū)面積占2/3，約0.334hm2，可蓄水1000m3。修建3塊溝壟型覓食地，在溝壟型覓食地內(nèi)挖成相連水溝3~5條，溝深0.5m左右。將開溝泥堆成高于水面之土壟，水溝面積與土壟面積各占一半，可獲得灘地和水面面積各0.25hm2，可蓄水1250m3。斜坡型與溝壟型覓食地共有水面面積0.554hm2，水深0.5m，有灘地面積0.417hm2。水面主種荸薺Eleocharisdulcis，栽苗深度以12~15cm為宜，株行距50cmx50cm,每667m2插植2500-2600叢。當(dāng)荸薺球莖長到2cm時(shí)，每667m2用硫酸鉀10kg或氯化鉀復(fù)合肥20kg加尿素10kg施1次壯粒肥。間種少量荷花Nelumbonucifera,水蔥Schoenoplectustabernaemontani等。露水灘地不種植植物，任原生草本植物自然生長。建設(shè)12塊鳥類覓食地可獲得灘地面積0.517hm2，水面面積1.484hm2，蓄水量4950m3，見表1表1鳥類覓食地類型？3.2鳥類餌料生物培殖工程牛角坑濕地水體有30hm2,包括濕地調(diào)節(jié)庫、鳥類覓食地、引水渠和沼澤地水體內(nèi)投放魚蝦苗140多萬尾，以提高水體內(nèi)的水生生物產(chǎn)量和生物多樣性。在沼澤地內(nèi)引入蝗蟲飼草并施肥促長，營造有利于昆蟲生長繁殖的飼草環(huán)境。把昆蟲養(yǎng)殖棚網(wǎng)內(nèi)繁殖的10多萬尾蝗蟲投放到27hm2的沼澤地內(nèi)，以提高沼澤地昆蟲生物量。培殖昆蟲、魚蝦等高蛋白飼料生物，不僅可提高濕地生物量與生物多樣性，還可為鳥類提供豐富的餌料食物來源，提高濕地的生物承載力。同時(shí)在沼澤地內(nèi)放養(yǎng)水牛以控制水草的平衡生長，水牛在食草過程中的擾動(dòng)作用也為鳥類捕食昆蟲創(chuàng)造條件。3.3鳥類棲息地通道修復(fù)工程牛角坑濕地周邊的森林是連接鳥類覓食地的通道，是鳥類理想的棲息場所，但在牛角坑與水產(chǎn)站之間的部分地段因有人偷挖林地土沙，造成林地?fù)p毀，森林受到破壞，也影響到鳥類的棲息活動(dòng)。為此計(jì)劃在水產(chǎn)站和濕地之間的生態(tài)通道實(shí)施棲息地通道修復(fù)工程，棲息地通道長度約1000m,寬約20m,用鄉(xiāng)土樹種大苗造林，營造喬灌混生的復(fù)層林，建成后的棲息、地通道兼有水源涵養(yǎng)林與行道樹之功能，也作為牛角坑進(jìn)入保護(hù)區(qū)核心區(qū)的生態(tài)休閑路（圖5）。在通道兩側(cè)植樹，每側(cè)栽植兩排樹，前面一排為北海市花灌木型三角梅Bougainvilleaspectabilis，后面一排為小葉榕Ficusmicrocarpa、木棉樹Bombaxmalabaricum、黃槿Hibiscustiliaceus、和海芒果Cerberamanghas等鄉(xiāng)土喬木，可選擇2~3種栽植，樹苗規(guī)格采用生長良好且健康的大苗（直徑3~5cm）。造林植樹穴規(guī)格為80cmx80cmx60cm,選擇雨季造林，嚴(yán)格按照樹穴規(guī)格種植，種植前每穴里面墊10cm厚混合肥料作為基肥，造林覆土要形成樹穴保水圈，在表面還要蓋一層松土以阻斷毛管水過度蒸發(fā)。以棲息、地通道為基準(zhǔn)，前排栽植灌木三角梅400株，后排栽植喬木400株。在高溫干旱季節(jié)安裝抽水機(jī)抽取牛角坑濕地北面調(diào)節(jié)庫里面的水對(duì)幼苗進(jìn)行抗旱保苗，每年除草施肥（尿素500g/株）1次。為控制鳥類覓食地水稻田鼠害的發(fā)生，在鳥類棲息、地森林懸掛20個(gè)人工巢箱以招引貓頭鷹棲息。鼠害嚴(yán)重時(shí)，可野生化放養(yǎng)一些野貓控制鼠害。3.4沼澤地改造經(jīng)現(xiàn)場初步踏勘，牛角坑沼澤地平均水深約為7cm，面積27hm2。通過以下措施對(duì)沼澤地實(shí)施保水改造：一是提高牛角坑北邊的攔水高度，使平均水深達(dá)到10cm;二是在生長季施肥（薄施尿素10kg/667m2），促進(jìn)植物生長，提高植被覆蓋率以保水。沼澤地保水改造后至少可增加蓄水量8100m3。3.5監(jiān)測基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程為便于對(duì)牛角坑的植被、水和鳥類進(jìn)行有交攵觀測和監(jiān)測采樣，在牛角坑北面排水涵洞附近修建一座觀測亭。觀測亭采用原生態(tài)材料，減少對(duì)周邊環(huán)境的破壞，以降低對(duì)鳥類的干擾（圖6）。觀測亭采用木質(zhì)結(jié)構(gòu)八角亭，亭子高4m，柱子間距2.5m，為體現(xiàn)火山海島的環(huán)境特征，采用火山巖地面鋪裝，珊瑚飾面，亭子頂部用潿洲島鄉(xiāng)土植物茅冬草覆蓋。巡護(hù)步道是連接觀鳥監(jiān)測亭和生態(tài)通道步行道，約100m,設(shè)計(jì)道路寬2m,在沙路上用火山巖石塊鋪設(shè)，路兩邊用仿木樁加雙纜繩隔離，木樁高1.2m，間距2m，下纜繩離地面50cm，上纜繩離木樁頂20cm（圖4）。在施工過程中盡量保留巡護(hù)步道兩側(cè)原生露兜樹，并增加海芒果、仙人掌等海島鄉(xiāng)土植物，形成豐富的植物群落景觀。3.6監(jiān)測與管護(hù)裝備為加強(qiáng)對(duì)鳥類的保護(hù)管理和鳥類棲息地環(huán)境的監(jiān)測，保護(hù)區(qū)添置了有關(guān)的監(jiān)測與交通設(shè)備，包括用于巡邏保護(hù)的監(jiān)測車一輛和巡邏艇一艘，用于氣候監(jiān)測的小型氣象站一套，鳥類定位監(jiān)測記錄設(shè)備、數(shù)據(jù)處理設(shè)備、濕地環(huán)境因子監(jiān)測設(shè)備等若干。圖4已建成的監(jiān)測步道圖5鳥類棲息、地通道圖6已建成的觀測亭圖7鳥類覓食地效果圖3.7宣教基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在牛角坑濕地生態(tài)修復(fù)工程項(xiàng)目區(qū)入口處建設(shè)一個(gè)鋼架結(jié)構(gòu)的項(xiàng)目介紹牌，在主要路段懸掛指示牌，提醒旅客在保護(hù)區(qū)所處的位置。編制保護(hù)區(qū)宣傳冊(cè)，向社會(huì)各階層人士宣傳廣西潿洲島自然保護(hù)區(qū)牛角坑濕地及保護(hù)濕地的重要性。在旅游季節(jié)以及候鳥遷徙季節(jié)張貼各類宣傳橫幅、標(biāo)語，加強(qiáng)相關(guān)法規(guī)的宣傳力度。表2四級(jí)保水系統(tǒng)水面面積及蓄水量？4結(jié)論與建議1）方案實(shí)施后將使?jié)竦氐男钏芰μ岣?，并?duì)周邊生態(tài)質(zhì)量的改善起到一定的積極作用。保水工程完成后牛角坑濕地可蓄水量達(dá)33006m3，與修復(fù)前相比蓄水量增加13707m3，蓄水能力提高了71%（表2）。2） 本項(xiàng)目通過設(shè)計(jì)不同的覓食地類型，如小島型、斜坡型、溝壟型和平底型，形成不同的生境環(huán)境（圖8、9）,以滿足不同生物的生境要求，提高物種多樣性（圖10、11）。3） 土方工程要合理安排施工計(jì)劃，盡量不要安排在雨季，為了減少對(duì)濕地的破壞，杜絕重機(jī)械進(jìn)入濕地，主要采用人工作業(yè)方式，并將挖建的覓食地、蓄水庫、弓冰渠、連接溝的泥土用于構(gòu)筑生態(tài)型土岸，以降低土方工程施工、運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用。4） 在項(xiàng)目實(shí)施后要全面開展保護(hù)區(qū)內(nèi)的淡水濕地資源現(xiàn)狀調(diào)查，包括濕地類型、面積、分布，沉積物和濕地水質(zhì)的理化特征，濕地生物多樣性和生物量，脅迫因子及濕地變化。每季度定期對(duì)各類修復(fù)措施進(jìn)行一次水環(huán)境、水生生物的監(jiān)測評(píng)價(jià)，并對(duì)鳥類數(shù)量、棲息、繁殖活動(dòng)實(shí)施專題監(jiān)測調(diào)查，對(duì)修復(fù)工程效果進(jìn)行科學(xué)評(píng)估。5） 加強(qiáng)濕地自然保護(hù)區(qū)的建設(shè)和法制建設(shè)，增強(qiáng)人們的濕地保護(hù)意識(shí)，正確處理濕地水體資源開發(fā)利用與保護(hù)的關(guān)系（劉宏斌等，2005）。通過宣教基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和以社區(qū)共建與保護(hù)區(qū)巡護(hù)方式，調(diào)動(dòng)了潿洲島居民保護(hù)濕地的積極性。定期與島上各村居民進(jìn)行鳥類保護(hù)溝通活動(dòng)，聘請(qǐng)