張 鵬 忻 飛 楊棠武 戈萍燕 安樹青,2*
(1 南京大學(xué)常熟生態(tài)研究院,南大(常熟)研究院有限公司,江蘇 蘇州 215500;2 南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,江蘇 南京 210046 )
河流型濕地公園是我國內(nèi)陸濕地公園常見的類型之一,濕地公園對恢復(fù)河流濕地生態(tài)系統(tǒng),促進人與自然和諧相處具有積極作用(鄧小明,2015)。我國人口基數(shù)大,資源緊缺導(dǎo)致濕地被開墾為農(nóng)林用地,致使?jié)竦厣鷳B(tài)被嚴(yán)重破壞。自上世紀(jì)70年代起,我國開始對河流生態(tài)系統(tǒng)進行整治與修復(fù),同時開展河流型棲息地生態(tài)修復(fù)研究與實踐。
河流型棲息地的保護與修復(fù)主要圍繞河流生態(tài)系統(tǒng)管理和退化濕地的生態(tài)修復(fù)與重建兩個方面開展工作,其中退化棲息地的生態(tài)修復(fù)是關(guān)鍵(艾曉燕等, 2010)。棲息地生態(tài)修復(fù)內(nèi)容主要有水系統(tǒng)修復(fù)、岸坡修復(fù)、生物多樣性修復(fù)等,水量、水質(zhì)和水系是水系統(tǒng)修復(fù)修復(fù)的關(guān)鍵點。通過GIS分析識別區(qū)域環(huán)境問題,得出水量減少是制約生態(tài)系統(tǒng)完善的主要因素,科學(xué)計算區(qū)域需水量,通過適度拆除河道上游攔河坎等水工設(shè)施,增加了河道水量,恢復(fù)源源不斷河水穩(wěn)定可持續(xù)的濕地生態(tài)系統(tǒng)(朱江等, 2019)。在岸坡修復(fù)方面,通過近自然設(shè)計方法進行駁岸修復(fù)設(shè)計,保護河流的原始形態(tài),擴大水陸接觸面積,加大濕地濕生生境面積。從濕地生境、生物和結(jié)構(gòu)功能等方面入手,提出生物多樣性修復(fù)功能區(qū)建設(shè)、植被移植等生態(tài)修復(fù)工程,恢復(fù)濕地生物多樣性,使?jié)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)健康穩(wěn)定運行(戚京京, 2018)。
山區(qū)型河道棲息地修復(fù),目前相關(guān)研究多集中在水質(zhì)改善方面,缺乏對河流棲息地及匯水區(qū)生態(tài)系統(tǒng)功能的研究,無法基于流域生態(tài)過程提出修復(fù)和保護策略。因此,在生境脆弱易受干擾區(qū)內(nèi),選擇適用性強的棲息地修復(fù)技術(shù)是維持區(qū)域水生態(tài)功能穩(wěn)定、提升棲息地質(zhì)量的關(guān)鍵。
江西婺源地處中亞熱帶,具有東亞季風(fēng)區(qū)的特色,氣候溫和、雨量充沛、四季分明。婺源饒河源國家重要濕地位于江西省東北部,北起秋口水電站,南至饒河源大橋,主要包括婺源境內(nèi)饒河源的部分流域及其分叉支流的濕地生態(tài)系統(tǒng)及其周邊河漫灘地與部分山林地。饒河源濕地總面積為346.6 hm2,濕地面積為320.6 hm2,濕地率為92.50%。饒河源濕地公園及周邊山林發(fā)現(xiàn)鳥類有17目50科214 種,種數(shù)占江西省鳥類的51.0%。饒河源濕地公園分布有國家Ⅰ級保護動物的鳥類2種,分別是中華秋沙鴨(Mergus Squamatus)和白頸長尾雉(Syrmaticus ellioti);Ⅱ級保護動物的鳥類有勺雞(Pucrasia macrolopha)、鴛鴦(Aix galericulata)和猛禽類等29種,全國最大的藍冠噪鹛(Garrulax courtoisi)野生種群位于濕地公園內(nèi)。項目區(qū)位于濕地公園月亮灣區(qū)域,位于饒河源國家濕地公園北部,東臨饒河,北臨杭瑞高速(G56),該處為藍冠噪鹛野生種群棲息地,藍冠噪鹛被列入《世界自然保護聯(lián)盟》(IUCN)國際鳥類紅皮書2009年名錄ver3.1,為極危(CR)等級動物。
項目區(qū)屬于山區(qū)型河道,河道水位受天氣和季節(jié)影響,波動較大,藍冠噪鹛棲息地原為自然駁岸和賓格石籠駁岸,岸灘常年遭受洪水沖刷,部分沿岸的喬灌木被沖倒,棲息地受損嚴(yán)重,藍冠噪鹛棲息地面積不斷減少,對藍冠噪鹛的生存造成了嚴(yán)重威脅。
藍冠噪鹛棲息地位于月亮灣,緊鄰石門村,當(dāng)?shù)卮迕裨跅⒌胤N植茶樹(Camellia sinensis)和養(yǎng)殖家禽等,污染棲息地環(huán)境,擠壓了藍冠噪鹛棲息空間。同時,由于當(dāng)?shù)芈糜?、觀鳥等熱度不斷增加,進一步加大了對藍冠噪鹛的干擾。
月亮灣棲息地主要為闊葉林生境,缺乏多樣化生境,生物多樣性低,無法為藍冠噪鹛提供多樣化的食物。灌木主要以人工種植的茶樹為主,汛期易發(fā)生水土流失,水源涵養(yǎng)能力差。
本項目采用基于自然的解決方案,以自然恢復(fù)為主,人工輔助為輔。充分利用場地現(xiàn)狀條件,堅持因地制宜、最小干預(yù)、生物多樣性等原則,基于流域的生態(tài)過程提出濕地修復(fù)策略,最終實現(xiàn)藍冠噪鹛棲息地質(zhì)量提升、生態(tài)系統(tǒng)不斷完善和水環(huán)境質(zhì)量改善的目標(biāo)。
針對項目區(qū)河道現(xiàn)狀和地形特點,對現(xiàn)狀受損嚴(yán)重和易被沖刷區(qū)域進行修復(fù),實施駁岸修復(fù)工程、植被護坡帶建設(shè)以及構(gòu)建小微濕地,為藍冠噪鹛以及其他水生生物提供更加適宜的棲息生境(圖1)。
藍冠噪鹛棲息地修復(fù)工程從陸域到水域依次為小微濕地構(gòu)建工程、植被護坡帶建設(shè)工程、駁岸修復(fù)工程(圖2)。小微濕地工程主要包括地形改造與植被恢復(fù),原地形下挖1 m,底部鋪設(shè)卵石,邊坡種植狗牙根(Cynodon dactylon)等護坡能力強的濕生植物。植被護坡帶主要位于原茶樹種植區(qū)域,退耕后恢復(fù)本土護坡能力強的喬灌木與地被植物,增加項目區(qū)水土保持能力。駁岸修復(fù)工程主要通過鋼筋石籠駁岸對棲息地進行防護,減少水體對棲息地的侵蝕與破壞。
圖2 棲息地修復(fù)工程典型斷面圖Fig.2 Typical cross section of a habitat restoration project
項目區(qū)現(xiàn)狀駁岸為自然駁岸和賓格石籠駁岸,現(xiàn)狀駁岸受洪水沖刷嚴(yán)重,喪失了河道駁岸的生態(tài)功能,藍冠噪鹛棲息地不斷被侵蝕。常規(guī)的自然原型生態(tài)駁岸、陡坡式防洪生態(tài)駁岸均無法滿足項目區(qū)防洪防沖刷的要求。結(jié)合項目區(qū)水文資料以及洪水對項目區(qū)地形地貌的影響,選用鋼筋石籠生態(tài)駁岸對駁岸進行修復(fù),保護藍冠噪鹛棲息地,減少河水對棲息地的破壞。項目區(qū)構(gòu)建鋼筋石籠生態(tài)駁岸長度約400 m,鋼筋石籠頂寬3 m,底寬5 m,高1.8 m,采用雙排混凝土方樁固定,間距2 m,縱向間距1 m。鋼筋單體尺寸為1 m×1 m×0.6 m,石籠采用φ10鋼筋骨架,石籠網(wǎng)網(wǎng)孔6 cm×8 cm,采用鍍鋅鐵絲,石籠網(wǎng)內(nèi)卵石粒徑10~20 cm(圖3)。
圖3 鋼筋石籠詳圖Fig.3 Detail of reinforced gabion
工程實施過程中保留項目區(qū)原有的喬灌木,鋼筋石籠施工過程中應(yīng)避開項目區(qū)原有喬灌木。項目區(qū)原有倒伏的喬灌木通過支護固定在鋼筋石籠上,對原有倒伏喬灌木進行維護與修整。鋼筋石籠建設(shè)完成后,在石籠表面覆土,種植護坡能力強的地被植物,進一步美化項目區(qū)周邊環(huán)境,減少河水對駁岸的侵蝕。濕生植物可為一些動物提供食物,逐步恢復(fù)水陸交界處的生物多樣性,構(gòu)建健康的生態(tài)系統(tǒng),提升項目區(qū)景觀效果。鋼筋石籠生態(tài)駁岸建設(shè)完成后,可有效應(yīng)對項目區(qū)岸線被沖刷的情況。
棲息地沿岸區(qū)域采取退耕的措施,停止種植茶樹及養(yǎng)殖家禽等活動,減少對土壤及水質(zhì)的污染。同時對進入藍冠噪鹛棲息地旅游、觀鳥人數(shù)進行限制,減少對鳥類的干擾。通過植被護坡帶建設(shè)工程,恢復(fù)項目區(qū)多樣化植物。植物選擇按照本土物種優(yōu)先原則,充分了解植物的生態(tài)習(xí)性,合理搭配植物的空間配置,提升河道生態(tài)與景觀效果。優(yōu)選本土適應(yīng)能力強的樹種,如樟(Cinnamomumcamphora)、楓楊(Pterocarya stenoptera)、楓香(Liquidambar formosana)、楝(Melia azedarach)、樸樹(Celtissinensis)、毛竹(Phyllostachys edulis)、蘆葦(Phragmites australis)等植物。草本植物選擇狗牙根(Cynodon dactylon)、狗尾草(Setaria viridis)、白茅(Imperata cylindrica)等。植被護坡帶建設(shè)工程面積2 000 m2,平均寬度5 m,可進一步加強項目區(qū)植被的水土保持功能,為藍冠噪鹛提供更多適宜的棲息空間。
藍冠噪鹛常隱匿于項目區(qū)附近的常綠樹林里,喜食昆蟲、蚯蚓(Earthworm)、野草莓(Fragaria vesca)、樹籽等。藍冠噪鹛喜好到河邊流動淺水里戲水,對羽毛進行梳理與清洗。小微濕地可對水體進行沉淀、過濾、凈化與調(diào)蓄,通過物理吸附、植物吸收及微生物共同作用達到凈化水質(zhì)的目標(biāo)。因地制宜構(gòu)建小微濕地3 560 m2,小微濕地設(shè)計深度1.0 m,利用場地內(nèi)卵石鋪設(shè)厚度0.4 m,坡比緩于1:2,邊坡種植狗牙根等護坡能力強的濕生植物。通過小微濕地的構(gòu)建,雨季和降雨天氣后,可以增加項目區(qū)的水面面積,為藍冠噪鹛提供更多適宜的棲息生境,也可為昆蟲及底棲動物提供棲息場所,有利于構(gòu)建更加多樣的生態(tài)系統(tǒng),提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
通過棲息地修復(fù)工程的實施,可有效保護月亮灣15 hm2的藍冠噪鹛棲息地,恢復(fù)小微濕地生境3 560 m2,共計恢復(fù)植被4 360 m2,修復(fù)受損岸線約400 m,維護與豐富了饒河源濕地物種的數(shù)量與種群。有效降低了洪水對棲息地的損壞,減少了人為活動對野生動物的干擾,保護了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提升項目區(qū)棲息地質(zhì)量。
通過退耕還林、還濕,可減少耕作過程肥料、農(nóng)藥等對項目區(qū)土壤及水源的污染,也可減少水土流失。建設(shè)后的生態(tài)石籠駁岸、植被護坡帶、小微濕地可起到凈化水質(zhì)、保持水土、調(diào)蓄水源的作用,改善項目區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。
婺源藍冠噪鹛棲息地具有得天獨厚的自然地理條件,是展示江西生物多樣性的重要窗口。改善和恢復(fù)饒河源濕地的生態(tài)環(huán)境,維持濕地生態(tài)系統(tǒng)的完整性,為婺源生態(tài)旅游提供良好的基礎(chǔ)保障,提升來訪游客的濕地保護意識,成為我國濕地生態(tài)建設(shè)的示范和樣板。
江西饒河源國家重要濕地是長江中下游地區(qū)典型的河流濕地,饒河源濕地公園藍冠噪鹛棲息地開展駁岸修復(fù)、植被護坡帶建設(shè)、小微濕地修復(fù)工程的實施,可有效提升藍冠噪鹛棲息地質(zhì)量和項目區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。目前,鳥類群落棲息地需求研究多偏向于群體定性化描述,個體定量化的研究相對較少。本文主要針對藍冠噪鹛棲息地進行專項研究,藍冠噪鹛是我國特有的珍稀瀕危物種,可作為鳥類棲息地修復(fù)研究的重點工作,為我國山區(qū)型河道鳥類棲息地修復(fù)提供參考。