河北省灤南濕地人工岸線生態修復

周建中,王軍中

(灤南縣海洋局,河北 灤南 063500)

灤南濕地總面積18 400 hm2,2015年被認定為河北省省級重要濕地。灤南濕地屬于濱海濕地類型,是陸地與海洋的過渡地帶,兼具豐富的陸生和海洋動植物資源,是天然的基因庫和獨特的生境,其特殊的氣候、水文和土壤環境對支持復雜完備的動植物群落,保護物種、維持生物多樣性具有重要的生態價值。灤南濕地地處東亞-澳大利西亞候鳥遷飛路線的重要節點,被視為候鳥遷徙的“咽喉之地”。從2014年開始,灤南濕地及周邊海域內出現互花米草(SpartinaalternifloraLoisel)大面積擴增現象,并在往復潮流的作用下,沿岸線不斷遷移和擴散。截至2020年,互花米草年均增長速率超過30%。互花米草侵占了潮間帶生物生境和濕地灘涂,導致該區域濕地生態系統穩定性和生物多樣性降低。

1 存在問題

在充分收集灤南濕地修復區及其周邊區域的海水水質及沉積物、潮間帶生物、動植物等資料的同時,采用灤南濕地地形測量、工區界限測繪、鳥類多樣性調查、互花米草長勢及根系生長特征等工作手段,對灤南濕地修復區開展生態調查工作,發現如下問題。

1.1 天然濕地面積減少

灤南濕地是我國鳥類南北遷徙的必經之地,棲息著大鴇、白鶴、遺鷗、東方白鸛等國家珍稀保護動物,具有重要的生態價值。自1993年,灤南濕地周邊區域就開始了較為頻繁的人類活動,養殖池塘和鹽田面積的不斷擴張,年新增池塘面積可達2 000 hm2,大量的天然濕地被圍墾為養殖池、鹽池等人工濕地;2006年在濕地內建立了冀東油田和一號島。人類對天然濕地的開發和擾動,使得天然濕地面積不斷減少,嚴重地影響了野生動物棲息條件,侵占了動物生境,尤其是大鴇、白鶴、遺鷗、東方白鸛等重點保護鳥類,使得鳥類棲息環境減少,降低了生物多樣性。

1.2 互花米草生物入侵

2019年9—11月的現場踏勘結果顯示,灤南濕地的互花米草生物群落主要分布在一號島通島道路西側的海邊灘涂區、南堡大橋南側以及西側排干渠入海口處,總面積達18.3 hm2,與2014年相比增長了5.22倍。互花米草生長密集,平均株距5 cm左右,蓋度約90%～95%,莖葉高度0.8～1.5 m不等,根系發達,主根系生長深度約0.1 m,總深度約0.4 m。生長區水質較差,土壤溶解氧含量較高,呈淤泥質基底,繁殖系數極高,目前已經形成了單一的物種群落,嚴重侵占了濕地灘涂面積,致使鳥類棲息和覓食的生境喪失,鳥類種群數量減少,貝類等生物銳減,對海岸潮間帶的土著生物和生態系統穩定性造成了嚴重影響。

1.3 人工岸線生態功能降低

灤南濕地范圍內的岸線整體為碎石堆積組成的人工岸線。其中1號島西側2.7 km段岸線迎水面又鋪設了水泥質柵格板,致使該段岸線的迎水面空隙率降低、自然屬性較差,整體生態功能降低。生態問題主要表現為:東段人工岸線的迎水面坡腳處碎石堆積散亂,大量碎石被海水沖散,消浪能力降低;岸線整體的迎水坡面鋪設了水泥質格柵板,柵格板內有大量生活垃圾,污染生態環境;坡頂為巡防道路,向海側植被覆蓋率較低;海堤背水面植物覆蓋率較好,但地下設有高壓線路、石油管道等人工設施。

2 修復方法

濕地修復是指受損或退化的濕地生態系統通過生態技術或生態工程對退化濕地或消失的濕地進行修復或重建,再現干擾前的結構和功能,以及相關的物理、化學和生物學特性,使其發揮應有的作用,也包括通過加強保護使之自然恢復的過程。

本項目在收集和分析灤南濕地生態、潮間帶、水文和規劃等資料的基礎上,通過遙感信息解譯、生態環境調查、工程地質勘察等勘察手段進一步查清灤南濕地的自然資源、生態環境和開發利用現狀,識別和診斷出濕地主要生態問題。針對灤南濕地存在的天然濕地面積減少、互花米草生物入侵、 人工岸線生態功能降低等主要生態問題,本項目采取互花米草清理工程、 人工岸線生態化改造,從而有效地改善濕地生態環境現狀,提升岸線自然屬性,恢復受損的濕地生態系統服務功能,最終達到保護濕地的目的。

2.1 互花米草清理

采用物理法對灤南濕地及周邊海域的互花米草進行清除。主要過程為莖葉刈割、根系深清、土壤翻耕、莖葉外運及處理,共清理互花米草18.3 hm2。

2.1.1 莖葉刈割 在互花米草達到性成熟前完成莖葉刈割,防止有性緊殖。

2.1.2 根系深清 按照互花米草實際的根系發育深度,采用人工挖掘的方式,清除其根狀莖和主要須根。

2.1.3 土壤翻耕 根狀莖清除后,通過旋耕機對生長區灘涂進行翻耕處理,破壞須根結構,減低繁殖再生能力,從而抑制根系繁殖生長。

2.2 人工岸線生態化改造

為了提升海堤整體安全,增強人工岸線自然屬性和生態功能,針對一號島通島路西側的人工岸線的現狀,本次治理主要為生態化改造工作,修復岸線長度 2.7 km。工程內容包括岸線坡腳處碎石整理、岸線清理、堤頂植被整理。

2.2.1 碎石整理 為保障護岸穩定性,將坡腳處沖散的碎石向堤腳處歸攏,且將直徑較大的碎石放置堆放區外側,防止對堤腳繼續掏刷。整理后碎石的平均寬度為 5 m,整理長度0.94 km,整理碎石面積 5 449.3 m2。

2.2.2 岸線清理 對整段岸線2.7 km 的迎水坡水泥質柵格板處的生活垃圾進行人工分揀清理,清理完畢后通過車輛運輸至指定垃圾填場。清理面積19 054 m2,清理垃圾384 m3。

2.2.3 植被整理 主要將人工岸堤頂道路的向海側進行植被恢復,栽種多枝檉柳。植株株徑5～6 cm,種植株距 1.2 m×1.2 m,共種植3 180 株 (2排,1 590 株/排)。

3 修復效果

本項目清理互花米草18.3 hm2,海堤生態化改造2.7 km,有效遏制了互花米草蔓延趨勢,恢復了濕地灘涂和本地植被,改善了底棲生物生存環境,增加了底棲生物多樣性,為鳥類提供了捕食、棲息的生境空間。

3.1 互花米草無復長現象

項目完成后,2020年10月、2021年7月和12月、2022年4月采用無人機航拍及人工現場核查的方式,對互花米草清理區域進行現場勘察。經實地監測,在監測期內(2020年10月—2022年4月) 互花米草無復長現象,取得了良好的治理效果,為我國北部海域互花米草治理提供了可復制的經驗。

3.2 潮間帶生物多樣性的提升

潮間帶生物監測數據顯示,目前修復區內的潮間帶生物物種數量已逐漸恢復至修復區外側無互花米草入侵區域的物種水平,且修復后潮間帶平均生物量增加了335%,平均棲息密度提高了228%。通過實施互花米草清理,恢復了濕地原有的生境條件,潮間帶生態系統得到了有效改善。

3.3 鳥類生境恢復,數量明顯增加

根據生態監測的主要數據,修復前的2020年共觀測到鳥類8目17科30屬46種,共計26 899只次;修復后的2021年共觀測到鳥類10目19科34屬57種,共計43 109只次。鳥類的棲息范圍和面積均得到有效提升,鳥類的種類和數量均有明顯的恢復,生態效益指標完成情況良好。