臨港潮灘鹽沼植被的生態修復效果分析

收稿日期：2023-11-01

作者簡介：任光瑞（1997—），男，天津人，碩士，助理工程師。研究方向：生態水利學。

摘要：互花米草的入侵使得臨港潮灘的植被格局發生顯著變化，探索有效的治理技術對保護長江口海灘生態環境具有重要意義。采用刈割+翻耕+深埋覆土治理技術有效控制互花米草擴散，中低灘通過土工格室組合土工管袋提升海三棱藨草的存活率，中高灘涂種植蘆葦，配合投加底棲生物，形成“高-中-低灘”梯度的自然灘涂鹽沼濕地生境，提高海岸生態系統的自我修復能力。本文以上海臨港濱海海洋生態保護修復項目為例，分析臨港潮灘鹽沼植被的生態修復效果，為今后海洋生態治理與保護提供參考。

關鍵詞：臨港潮灘；互花米草治理；植被修復；施工技術；效果評價

中圖分類號：X171.4 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）01-0-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.036

Analysis on Ecological restoration effect of salt marsh vegetation in Lingang tidal flats

REN Guangrui

（Shanghai Hydraulic Engineering Group Co.， Ltd.， Shanghai 201612， China）

Abstract： The invasion of Spartina alterniflora has caused significant changes in the vegetation pattern of the Lingang tidal flats， and exploring effective management techniques is of great significance for protecting the ecological environment of the Yangtze River Estuary beach. The effective control of the spread of Spartina alterniflora is achieved through the use of mowing+ploughing+deep mulching treatment technique， and the survival rate of Bolboschoenoplectus mariqueter is improved by combining geotextile bags with geogrid chambers in the middle and low beaches， and the Phragmites australis is planted in the medium-high beach， and the benthos are added to form a natural mudflat salt marsh wetland habitat with a gradient of “high-medium-low beach”， so as to improve the self repair ability of the coastal ecosystem. This paper takes the Shanghai Lingang Coastal Marine Ecological Protection and Restoration Project as an example to analyze the ecological restoration effect of Lingang tidal flats and salt marsh vegetation， thus providing reference for future marine ecological management and protection.

Keywords： Lingang tidal flats; management of Spartina alterniflora; vegetation restoration; construction technology; effect assessment

臨港潮灘位于長江口與杭州灣之間，地貌演變受漲落潮影響[1]。潮灘濕地生長許多鹽沼植被，如蘆葦、海三棱藨草等。近年來，由于外來物種互花米草的入侵和人類活動的增加，臨港潮灘的植被空間分布發生顯著變化[2]?；セ撞菔嵌嗄晟荼局参铮哂懈蛋l達、耐鹽耐淹、繁殖力和入侵力強等特性[3]，被引入臨港潮灘后，在潮間帶形成大面積的單優勢群落，嚴重壓縮土著植被蘆葦和海三棱藨草的生長范圍，破壞底棲生物、魚類和鳥類棲息環境，嚴重威脅濱海濕地生態系統安全[4]。

為有效遏制互花米草擴散態勢，提高濱海生態系統活力，生態環境部、水利部等部門聯合印發《互花米草防治專項行動計劃（2022—2025年）》。該項行動的主要任務之一為互花米草的生態防控及土著植物種群的恢復。本文主要闡述上海臨港濱海海洋生態保護修復項目（3標段）中互花米草控制、鹽沼植被恢復的施工技術措施，剖析施工效果，旨在推進相關生態修復技術在工程中的應用，為類似工程項目提供借鑒。

1 工程實施難點

上海臨港濱海海洋生態保護修復項目位于上海市浦東新區滴水湖的東面約2 km處，2022年7月開工，2023年10月竣工。該工程項目3標段的主要施工內容之一為潮間帶生物多樣性恢復，其中包括互花米草治理25.38 hm2、鹽沼植被恢復62.30 hm2（蘆葦種植24.08 hm2、海三棱藨草種植38.22 hm2）及底棲生物投放6.5 t。工程實施主要面臨兩個難點，一是互花米草滅除難，二是生態種植與養護難度大。

1.1 互花米草滅除難

互花米草繁殖能力極強，斷落的根莖如不能碎根至1 cm以下，將再次復發。本標段互花米草地下生長環境主要為淤泥質土，除部分高灘地質較好，其他區域包括標尾消浪壩外側范圍，大型機械、翻耕機械均難以到達。互花米草根系發達，地下根莖與根須交錯生長，與灘面土壤固結成一個整體，根莖分離實施難度較大。

1.2 生態種植與養護難度大

工程種植區所在海域風浪較大，潮灘環境復雜。海三棱藨草種植區位于水動力較大的中低潮灘，除標尾處為淤泥質土外，其他區域均為鐵板沙，種植后根莖難以扎根。高程介于2.0～3.2 m，大潮漲潮平均流速介于1.4～1.5 m/s。漲潮期間，潮水全部淹沒該區域，要采取相應措施保障海三棱藨草的定植和生長，提高存活率。

2 3標段鹽沼植被生態修復施工

2.1 互花米草生態控制施工

采用刈割+翻耕+深埋覆土治理技術滅除互花米草。主要原理是通過對互花米草的地上部分進行刈割清除，破壞地上通氣系統；通過翻耕破壞互花米草根系，阻礙互花米草無性繁殖；最后通過深埋覆土的方式，減少光照和氧氣，促使根莖腐爛死亡?；セ撞葚赘顣r間為7—12月，通過機械刈割的方式快速清除互花米草，待重新生長的互花米草高度為0.2～0.3 m時，再次實施刈割滅除，做到全面清除無遺漏，刈割3次。

深埋覆土法擬采用鋼板+挖掘機+人工輔助的方式，分兩層進行翻挖，兩次覆土回填。沿平行于大堤方向布置分區分塊進行深埋施工，先刨除灘面互花米草根莖表層約60 cm根系土，翻挖至一邊，再深挖至灘面高程以下2.5 m左右。根莖深埋回填時，先將翻挖的表層根莖土回填至坑內，用挖機斗壓實整平，再將開挖的深層土進行回填，覆蓋壓實至表層1 m厚度，最后利用人工收集清理表層遺漏互花米草根莖。

2.2 鹽沼植被種植施工

2.2.1 蘆葦種植施工

蘆葦種植區域互花米草治理后，表層因互花米草根系固結的土壤已置換成較松軟的土壤，現場種植時按照不同等高線的劃分網格進行蘆葦的種植。蘆葦栽種采取叢簇種植法和土墩移植法，每個土墩規格不小于10 cm×10 cm，每個叢簇種植2～3株蘆葦苗，種植密度為40株/m2。

2.2.2 土工格室組合法施工

海三棱藨草的種植以斑塊狀種植為主，每個斑塊為2 m×2 m，各斑塊的間距為2 m，整個植被恢復區域內，該植被的平均種植密度為60株/m2。受潮汐風浪影響較強的部分低潮灘采用土工格室與充泥管袋組合技術種植海三棱藨草。第一充泥管袋組布設在低潮灘靠近中低潮灘一側，并垂直于潮浪的前進方向線性放置；第二充泥管袋組布設在中低潮灘內，多列第二充泥管袋組間隔設置，并平行于潮浪的前進方向線性放置。多組土工格室鋪設于相鄰第二充泥管袋組之間的空間，其上用于種植鹽沼植被。

充泥管袋可阻擋海漂垃圾進入種植區，避免苗木破壞，且作為臨時保護措施，待后期海三棱藨草穩定扎根于灘涂，形成一定的群落規模后，即可移除充泥管袋，既發揮生態修復效益，也保證自然濕地的景觀性。土工格室與充泥管袋相結合，共同達到削減波浪的作用，保障海三棱藨草的存活率。

3 工程實施效果評價

3.1 互花米草治理效果

采用刈割+翻耕+深埋覆土治理技術，完成互花米草治理的既定目標。通過無人機航拍監測與現場巡視檢查，互花米草大面積滅除完成，施工現場基本無互花米草蹤跡，埋深的根莖基本死亡，滅除率達98.4%，且復發率降低至6.1%，達到預期施工標準。工程實踐表明，多次刈割會提高治理效果，第一次刈割后滅除率為89.7%，第三次刈割后滅除率為96.2%。刈割措施直接去除地上植株，對其根系生長有很大的影響。刈割的控制效果主要受刈割時機和刈割頻率的影響，孕穗期至揚花期是實施刈割措施的最佳時期。翻耕能破壞互花米草根系，阻礙其無性繁殖，相關研究表明，具有無性繁殖能力的根狀莖主要集中在土壤表層[5]。本工程翻耕深度達60 cm，配合深埋覆土至地下1 m處，隔絕光合作用，因此治理效果較好。

3.2 鹽沼植被種植效果

鹽沼植被的種青效果較好，如圖1所示。蘆葦種植于中高潮灘，受潮汐作用小，成活率達到99.7%。海三棱藨草種植區域位于中低灘，每天受兩次漲落潮影響，潮水沖刷對海三棱藨草種植造成很大的妨礙，受影響較大的區域采用土工管袋組合土工格室的施工技術，增加抗風浪沖刷能力，有效固定苗木根系，將海三棱藨草的存活率提高至94.8%。

4 結語

采用刈割+翻耕+深埋覆土治理技術使得互花米草的擴散得到有效控制，通過土工格室組合法有效固定中低灘涂的海三棱藨草根系，將存活率提高至94.8%。同時，中高灘涂種植蘆葦，且投加適宜的底棲生物，形成“高-中-低灘”梯度的自然灘涂鹽沼濕地生境，在有效控制互花米草的基礎上逐漸恢復各生物類群，提高海岸生態系統的自我修復能力，達到既定工程目標，這對長江口治理互花米草具有重要的借鑒意義。未來，應該加強互花米草防治過程監管，從而實現清除互花米草的目標。同時，要建立監測預警體系，及時養護蘆葦和海三菱藨草等本土植被種群，有效防范互花米草二次入侵。

參考文獻

1 裘 誠，王岳峰，方略任，等.基于無人機技術的潮灘動態監測研究[J].海洋開發與管理，2017（11）：114-120.

2 張 群，李 博.崇明東灘鳥類棲息地優化區海三棱藨草野外恢復實踐[J].應用生態學報，2023（10）：2663-2671.

3 NIE M，LIU W，PENNINGS S C，et al.Lessons from the invasion of Spartina alterniflora in coastal China[J].Ecology，2022（1）：3874.

4 JIANG S Y，ZHANG C X，CHEN L L，et al.Effects of Smooth Cordgrass Spartina alterniflora Invasion on Macrobenthic Fauna in the Yellow River Delta[J].Wetlands，2022（1）：1-12.

5 李飛飛，高珂曉，朱金方，等.綜合物理防控技術對鹽城大豐港互花米草的控制效果[J].生態學報，2021（24）：9637-9644.