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作者:錢少江 張楨 任偉 單位:溧陽市環(huán)境監(jiān)測站 蘇州中凱環(huán)保科技有限公司 蘇州科技學院環(huán)境學院
前言
雖然,國內外關于濕地的研究比較多,但目前還很難給出一個公認的、確切的定義,并且不同的國家和研究者關于濕地的分類也有著不同的看法。1971年《濕地公約》將濕地定義為:“不論其為天然或人工,長久或暫時的沼澤地,泥炭地或水域地帶,帶有或靜止或流動,或為淡水、半咸水或咸水水體者,包括低潮時水深不超過6m的水域”。普遍認為,濕地具有過濕的土壤(每年有較長時間的積水期)、區(qū)別于陸生和水生生態(tài)系統(tǒng)的獨特的動植物類型組成等顯著特征,是介于陸生、水生環(huán)境的過渡帶。濕地生態(tài)系統(tǒng)提供的服務功能包括物種生境、減少洪水災害、水質凈化、休憩娛樂等多種服務功能。我國濕地面積廣大、類型多樣、分布遼闊[1],不僅提供了豐富的物產(chǎn),而且在提供生產(chǎn)、生活空間,緩解突發(fā)性水旱災害等方面也起到了無法估量的重要作用。中亞熱帶地區(qū)自然條件優(yōu)越,濕地資源豐富,是我國濕地分布比較集中的地區(qū)之一,濕地在中亞熱帶地區(qū)農(nóng)業(yè)及社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展中占有重要地位[2]。天目湖濕地位于太湖流域上游,系人工水庫,1961年建成,包括天目湖3條主要入湖河流(平橋河、中田河、下宋河)和西坡4條小河流,總庫容量1.30×108m3,集水面積148.5km2,天目湖長18km,表面積150km2。月平均水位在16.96~18.49m之間,位于蘇、浙、皖三省交界的溧陽市境內,屬天目山余脈的丘陵地區(qū)。天目湖景區(qū)是國家AAAA級風景區(qū)和江蘇省五大省級旅游度假區(qū)之一。天目湖流域上游為丘陵山區(qū),以林業(yè)種植為主;湖區(qū)所在地為中游地區(qū),由于水資源保護要求,工業(yè)項目很少,以農(nóng)業(yè)和旅游資源開發(fā)為主;下游主要是溧陽市區(qū),為城市生活集中區(qū)。天目湖為下游70多萬溧陽人提供飲用水,是溧陽市的重要飲用水水源地。為切實加強天目湖水源地生態(tài)環(huán)境保護工作,2006年溧陽市委、市政府出臺《關于實施天目湖水源地生態(tài)環(huán)境保護工作的行動方案》,促進了天目湖生態(tài)建設、環(huán)境保護、水質改善。2011年以來,圍繞市委市政府“硬碰硬轉型升級、實打實開局起步”和“綠色崛起、跨越發(fā)展”的新目標,應對全市國民經(jīng)濟和社會事業(yè)快速發(fā)展、生態(tài)文明建設、天目湖生態(tài)環(huán)境保護優(yōu)化提升的新要求,溧陽市全面啟動第二輪天目湖飲用水源地生態(tài)環(huán)境保護工程。
2天目湖濕地修復存在的問題
2.1生態(tài)修復工程的位置
沙河水庫主要入湖河流包括水庫西部坡地的4條支流和上游流域入湖的3條主干河流,其中上游流域的3條主要河流分別為平橋河、下宋河與中田河。3條入湖主干河流的入湖徑流量占總入湖徑流量的74.70%,TN和TP分別占總入湖污染負荷的81.69%、79.57%,是受納入湖污染物的主體部分。本次修復工程的建設地點是平橋河、下宋河與中田河部分河段及附近林地。
2.2沙河水庫的水質狀況及污染來源
2.2.1沙河水庫的水質狀況沙河水庫缺乏沿岸淺灘和水生高等植物,藻類幾乎成了沙河水庫水體中唯一的初級生產(chǎn)者,且富營養(yǎng)型藻類增多,清水性或貧營養(yǎng)型的浮游藻類數(shù)量減少。水體中的浮游動物種類也較少。水體中沒有被利用的藻類大大的過剩,沉降到沙河水庫的沉積物中。這些死亡的藻類在表層沉積物中的細菌等微生物作用下分解、耗氧,導致沙河水庫在夏季湖泊分層時,湖下層發(fā)生缺氧、厭氧,形成還原環(huán)境,使污染源中的營養(yǎng)物質被釋放,引起一系列不利于沙河水庫水生態(tài)系統(tǒng)的變化。
2.2.2沙河水庫的污染來源沙河水庫流域土地利用中,農(nóng)田和林地所占份額較大,分別占35%和56%。沙河水庫地區(qū)土地利用的另兩個特點:一是沿湖和流域產(chǎn)業(yè)開發(fā),特別是旅游產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展及其對沙河水庫水質比較敏感地區(qū)土地的無序占用;二是平橋河、中田河、下宋河三條主要入湖河道中下游兩側的平原與崗坡地農(nóng)村居民點數(shù)量較多,布局極其分散,湖泊和河流水面距離較近,且其周邊有畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖。因此,沙河水庫流域面源污染主要由農(nóng)田、林地、城鎮(zhèn)居民點以及農(nóng)村生活、旅游、畜禽及水產(chǎn)養(yǎng)殖六個方面構成(表1)。
2.3水庫上游河流狀況
平橋河、下宋河與中田河的入湖徑流量在總入湖徑流量中占較大比例,其河流的健康程度[3]影響著沙河水庫的水質狀況。目前,平橋河、下宋河、中田河存在以下問題:
(1)水質狀況某些河段水花生大量生長,冬季水花生腐爛導致局部水體惡化,嚴重影響了平橋河水質。
(2)堤岸穩(wěn)定性平橋河、中田河河道兩側為土質駁岸,部分河段沖刷嚴重,岸坡陡直,且水深超過1m,因此,原有水生植物茭草和蘆葦群落難以發(fā)展、擴增,這樣就不能很好的發(fā)揮水體凈化作用。
(3)植被多樣性由于盲目圍墾、過渡養(yǎng)殖、無節(jié)制開采等人為因素導致濕地植物資源大量減少,水生高等植物分布范圍大幅度縮減,群落組成趨于簡單。底棲動物等水生動物減少,耐污染水蚯蚓、水生昆蟲幼體增加,大型水生植物種群退化和多樣性降低等。
(4)河岸土地利用類型林地、茶園和城鎮(zhèn)是河岸兩側主要土地利用類型。茶園中,化肥、農(nóng)藥等污染物未經(jīng)過任何生態(tài)過渡帶而直接隨地表徑流流入河道。城鎮(zhèn)對河道磷的貢獻較大,尤其是在冬季枯水期和夏季的暴雨期。林地中,雜草叢生,苗木長勢欠佳,且地勢多坑洼,缺少排灌溝渠,易出現(xiàn)局部嚴重旱災和澇災;有的林區(qū)地勢平坦,雨季山上來水沖刷侵蝕強烈,水土流失嚴重。
3生態(tài)修復工程的指導思想和理論依據(jù)
3.1指導思想
以科學發(fā)展觀為指導,以“生態(tài)為本”為理念,將環(huán)境保護、污染防治、水土保持和生態(tài)恢復融為一體,改善濕地條件,發(fā)揮濕地生態(tài)功能,實現(xiàn)天目湖濕地水環(huán)境的根本改善,為區(qū)域的生態(tài)文明和經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻。
3.2理論依據(jù)
3.2.1系統(tǒng)理論修復濕地,應該從系統(tǒng)的角度出發(fā),全面認識濕地生態(tài)系統(tǒng)退化的原因和機理,查清濕地污染來源、特征和遷移轉化規(guī)律,根據(jù)濕地生態(tài)系統(tǒng)各組成要素之間的相互關系,提出切實可行的修復方案。
3.2.2水體自凈理論濕地是自然生態(tài)系統(tǒng)中自凈能力最強的生態(tài)系統(tǒng),包括物理過濾、生物吸收和化學合成與分解等,將生活和生產(chǎn)污水中的污染物和有毒物質吸收、分解或轉化,使?jié)竦厮w得到凈化。
3.2.3生態(tài)恢復工程理論指通過研究生態(tài)系統(tǒng)退化的原因,利用生態(tài)學、系統(tǒng)學、工程學的方法實現(xiàn)退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復與重建,以使一個生態(tài)系統(tǒng)恢復到較接近其受干擾前的狀態(tài)的工程。#p#分頁標題#e#
3.2.4生態(tài)演替理論即深入認識、分析生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)原則,在退化生態(tài)系統(tǒng)中,模擬和重建自然生態(tài)系統(tǒng),形成生物群落與環(huán)境相適應的動態(tài)平衡的穩(wěn)定狀態(tài)。
4修復措施
4.1治理工程
4.1.1堆土工程通過堆土工程來增加邊坡寬度,為挺水植物創(chuàng)造生境。采用河道淤泥或者從其他地方調土,增加岸邊寬度,采用合適的坡比。在有林地排水地段,構建的淺水區(qū)面積要適當加大。在新建土質緩坡或平臺的外緣安裝木柵樁結構,最大限度的固持堆填的土壤。然后在修復好的邊坡上種植挺水植物。
4.1.2漂浮濕地(植物凈化帶)、植物浮床工程漂浮濕地工程師采用水花生圈養(yǎng)技術,將撈取的水花生放入用鋼筋把泡沫浮球串成的圓形框架中,再用漁網(wǎng)水下包裹水花生,將水花生浮床放置在河道挺水植物外側,用鐵錨加以固定。植物浮床技術與水花生圍養(yǎng)技術不同,它主要采用毛竹和漁網(wǎng)形成漂浮載體,以大面積圈養(yǎng)水花生,加強水質凈化。用毛竹做成長方形漂浮載體,撈取水花生,放入框架內,再用漁網(wǎng)水下包裹水花生。單體浮床連排后放入池塘,用鐵錨加以固定。
4.1.3疏通河道、破除與降低圩埂為確保河道水體流通,對河底長期淤積的沉積物采用生態(tài)疏浚法進行清理,清理出來的淤泥和淤沙等用于培筑控水土埂;對于原有的分散的小池塘,通過破除與降低圩埂,將其連成一片,移除的土用于構建灘地。
4.1.4林地管理根據(jù)林地的現(xiàn)場地形勘察資料,開挖溝渠,改變地勢不平的地貌,以方便澆灌和排水,避免發(fā)生旱災和澇災。開挖出的土用來修建林間小道,供林業(yè)管理和居民休閑娛樂。此外,將林地上的所有灌、藤、草等全部清除,并通過翻土、松土來改善林地土壤的理化性質,從而改善幼林成活生長的條件。
4.2恢復工程
4.2.1植物種植河道兩側緩坡修筑結束后,河岸帶具備了水生和陸生植被恢復的基質條件,隨后根據(jù)等高線在新建邊坡和原有淺灘上種植各類植物。根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況,在岸坡上栽種濕地植物、喬灌木,進行岸邊綠化,美化河岸景觀。增加堤岸的穩(wěn)定性,并可以降低流速、防止水土流失,增強抗洪、保護河堤能力。水線附近(新建土質緩坡上)、深水處適當引種植物,最終形成高低錯落有致的植物群落,對河道斜坡進行有效護持的同時,增強水體的凈化。在低位、中位、高位灘地種植適合植物,最終形成高低錯落有致的植物群落,構建自然濕地系統(tǒng),增強景觀效果的同時,增強水體的凈化。
4.2.2水生動物放養(yǎng)根據(jù)生態(tài)平衡的原理,在沙河水庫中適當放養(yǎng)食用不同浮游生物的魚類,改善水體中的生態(tài)系統(tǒng)結構,完善水體中物質、能量和信息的流動與傳遞,平衡和調控水域生態(tài)系統(tǒng)。
4.3保障措施
4.3.1加大濕地保護的宣傳力度濕地保護事業(yè)是一項群眾性事業(yè),需要社會各界的廣泛參與。目前,濕地保護的重要性并未被群眾所了解和重視,應該從各種渠道宣傳濕地的功能和作用,增加群眾的濕地保護意識,調動起群眾對濕地保護的自覺性和積極性。
4.3.2學習和利用先進的管理方法和工程技術增強與國際間的交流和合作,引進、吸收和推廣國際上先進的管理方法和工程技術,提高濕地的修復和保護水平,切實做好天目湖濕地的修復和保護工作。
4.3.3服務全局,科學合理利用濕地天目湖濕地的保護和修復,須從區(qū)域可持續(xù)發(fā)展理論和思想出發(fā),與區(qū)域環(huán)境規(guī)劃、生物多樣性保護、土地利用規(guī)劃、旅游業(yè)發(fā)展規(guī)劃等相協(xié)調,達到環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的統(tǒng)一。
5結束語
生態(tài)修復是一項復雜而漫長的過程,通過對生態(tài)系統(tǒng)的全面分析,查清生態(tài)系統(tǒng)退化的原因,依據(jù)生態(tài)學原理并結合當?shù)貙嶋H,通過工程措施、生態(tài)措施和管理措施進行修復。對于湖泊生態(tài)系統(tǒng),其上游河流的健康程度影響著湖泊的生態(tài)狀況,因此,應該從系統(tǒng)整體角度思考,治理和修復湖泊上游河流的生態(tài)系統(tǒng),從而確保整個濕地系統(tǒng)的生態(tài)完整性和健康。