基于生态补水的湿地生态修复效果探讨

刘冬1张永峰2

1.身份证号：612522********4010  陕西 西安  710000

2.身份证号：610112********3516  陕西 西安  710000

摘要：对2010-2012年间刁口河生态补水效果进行分析，研究发现在黄河口地区用生态补水的方式进行湿地生态修复具有很好效果，通过补充黄河水，过水沿岸的地下水水位得到抬升，植被类型优化，景观破碎度、最大斑块类型指数和边缘密度均有所降低，生物多样性得以增加。充分表明基于生态补水的湿地生态修复模式在黄河入海口退化湿地区具有有效性。

关键词：生态补水；黄河三角洲；湿地生态修复

引言：

随着三角洲的不断向海域推进而形成了黄河三角洲湿地，由于形成历史短，三角洲土壤潜育化程度低，土壤有机质积累欠缺。区域湿地水文生态系统位于水陆交界的生态脆弱带，自然和人为活动干扰剧烈，生态系统极易受到破坏。

1．生态工程概况与生态监测方法

1.1研究区位置及项目概况

山东黄河三角洲国家级自然保护区位于黄河入海口,北临渤海,东靠莱州湾,地理坐标在118°32.981′E—119°20.450′E,37°34.768′N—38°12.310′N。黄河三角洲国际重要湿地生物多样性保护工程实施地点位于山东省东营市黄河三角洲国家级自然保护区黄河口管理站、大汶流管理站实验区范围内(图1) ,占地总面积3200公顷,分为南、北两区域,其中南岸修复区占地面积2000公顷,北岸修复区占地面积1200公顷。工程区域年平均气温为13.1℃ ,多年平均降水量592.2mm,降水主要集中在6—8月,约占全年降水的67.3%,工程区域内的原生植被以淡水植被为主,优势种为芦苇和盐地碱蓬。黄河南岸修复区于2002年开始进行湿地恢复工程;黄河北岸修复区于2019年开始进行湿地恢复工程,施工期间对施工区的原有植被进行人工清除。2项工程均设置了人工生态补水设施,通过建设水质净化区和引水渠工程,将淡水从黄河引入修复区域。

生态工程项目区内,根据原地形及原生植物分布设置藨草种植区、开发地、鸟类栖息岛、生态岛、水域、鱼类栖息地6类生态修复措施(图2) ,详见表1。

图 1 项目区位置及样点分布

图 2 生态修复区及修复措施示意

表1 生态修复措施

1.2监测样点设置

黄河三角洲湿地是淡咸水交互剧烈的河口滨海湿地。为评价生态修复工程对植被的恢复效果,于黄河北岸和黄河南岸选择2块未进行生态修复的湿地分别作为北岸和南岸生态修复区的对照区,称为黄河北岸未修复区和黄河南岸未修复区。2块未修复区的植被以芦苇为主,有碱蓬和盐地碱蓬分布,可以反映黄河三角洲区域典型的淡咸水交互湿地的植被状况,对应修复区修复前出现的土壤盐渍化导致的淡水植被退化等情况。生态监测项目共设置59个采样点,分为监测样点和对照样点2部分。其中,监测样点分布于黄河北岸修复区(17个)和黄河南岸修复区(30个)内,对照样点分布于黄河北岸未修复区(6个)和黄河南岸未修复区(6个)内,具体见图1。2个样点之间的间隔约500m。

2．基于生态补水的湿地生态修复效果

2.1生态补水对环境因子的影响

在桩埕路附近设置垂直于刁口河的地下水监测断面，结合观测期降水、蒸发及净降水变化情况，分析发现，生态补水对研究区地下水水位影响极为明显，对地下水的影响随着离河距离的增大呈减小趋势。刁口河尾闾湿地补水对周边地区地下水的影响范围约为1500m，其中距湿地补水区500m范围内的地下水位升高明显，最大抬升幅度45cm。

通过一个完整的观测周期（2012年4月-2013年4月）可以看出，矿化度基本上比去年同一时期要低，生态补水与净降水的作用，可以整体上降低研究区地下水的矿化度。同时，刁口河沿线土壤盐度明显下降。

盐分和水分是黄河三角洲重要的环境因子，生态补水抬升了地下水位，有效的防止了海水入侵，降低了土壤盐分，缓解了该区域快速盐渍化的趋势，促进了植被恢复和农业生产。

2.2生态补水对植被的影响

2.2.1景观格局变化

生态2009-2012年研究区耕地面积增加（表2），景观斑块类型比略有上升，耕地整体景观优势度依然最高。景观边缘密度和聚集度指数略有增加，而最大斑块类型指数和景观形状指数等略有降低，说明该时期生态调水对于耕地景观格局影响不大。

2009-2012年灌草地面积增加最多，同时景观破碎度、最大斑块类型指数和边缘密度均有所降低。2009-2012年水域面积增加较多，边缘密度和聚集指数增加，景观形状指数则减少。

表2 2009和2012年研究区景观类型水平景观指数特征

注：PLAND 为斑块类型比（percent of landscape）；NP 为斑块个数（number of patches）；PD 为景观破碎度（patch density）；LPI 为最大斑块类型指数（largest patch index）；ED 为边缘密度（edge density）；LSI 为景观形状指数（landscape shape index）；AI 为聚集度（aggregation index）。

2.2.3植被盖度的空间变化

通过遥感解译，可以发现，较高的植被盖度主要分布在刁口河沿岸，相对于的土地利用类型主要是耕地；低植被盖度区主要位于一千二保护区北部和南部水库区。总体上看，距离大海越近的区域，植被盖度越低。

2009 年到 2011 年植被盖度发生明显变化，尤其是一千二保护区植被盖度变化更加明显。保护区内西部区域和沿河两岸植被盖度显著增加。补水前后水库区域的植被盖度降低，由于原来水库区水位较低，有植被覆盖，调水使水位上升，水体覆盖面积增大，植被盖度降低。保护区外刁口河附近植被盖度变化不明显，说明生态调水对保护区外的影响较小，主要原因是保护区外土地利用类型为耕地，受人类耕作活动影响。

2.3鸟类物种多样性和种群结构变化

（１）调水前后夏末水禽数量变化。研究区内的水禽数量在2009－2011年的３年间的夏末增加较多（2009年为9020只，2010年为13803只，2011年为23782只）。水禽种群结构变化明显而种类变化不大：以淡水水域为主要生境类型的水禽数量增加显著。此类水禽以游禽居多，代表种类有白骨顶、斑嘴鸭、绿翅鸭、绿头鸭，４种水禽总数量的变化为2009年3700只，2010年8350只，2011年17370只；以咸水为生境的水禽数量减少。此类水禽主要聚居在海滩上的鸻鹬类；聚居于浅水水域，以咸水为其生境的水禽总数量也发生了明显变化，2009年为2996只，2010年2913只，2011年1459只。

（２）调水前后鸟类迁徙期水禽数量变化。2009－2011年间秋季鸟类种类变化不明显而数量增加明显，种群结构变化显著。2009、2010、2011年度，研究区内水禽种群种类及数量分别为19种4403只、20种10800只和23种28450只，鹳、鹤大型涉禽数量增加明 。国家一级重点保护鸟类丹顶鹤、白鹤、东方白鹳、黑鹳相比2009年均有增加，其中白鹤和黑鹳为补水工程实施以来新增加的水禽。2011年东方白鹳有152只大群迁徙停歇种群。种类基本保持稳定。

2.4底栖动物物种组成变化

2012年，以刁口河流路生态补水区芦苇湿地大型底栖动物调查为例，共发现盐卤虫、黄唇真龙虱、摇蚊幼虫Ａ、摇蚊幼虫Ｂ、纹沼螺、光滑狭口螺、吻盲虫、宽体金线蛭８种物种。从物种组成上来看，底栖动物有向淡水物种发展的趋势，说明在生态补水之后，淡水带来的营养使得淡水物种能够在该区域内生存。

3．结语

综上所述，首先，刁口河生态补水的是一种基于补充淡水为主体的自然恢复模式，河口地区淡水资源匮乏，黄河是其唯一的客水资源，由于该地区的年蒸发量远大于年降水量，所以补给黄河水的湿地恢复模式在黄河入海口退化湿地区很具有有效性，但其恢复效果依赖于淡水补充时间与补充量。其次，加强湿地动植物的调查、监测，以得到更为详细精确的数据，为湿地生态修复技术提供科学技术支撑。最后《黄河河口综合治理规划》、《黄河流域综合规划》明确清水沟流路使用结束后，优先启用刁口河备用流路。因此，如何更加有效保护刁口河流路生态环境，在实施刁口河生态补水的同时需加强清水沟和刁口河流路同时行河方案研究。

参考文献：

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