楊 歡，于瑞宏，郝瑞英，郝 韻，張宇瑾

(內(nèi)蒙古大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010021)

潮汐濕地生態(tài)系統(tǒng)作為陸地和沿海水域的接口，在保持和改善水質(zhì)、促進(jìn)河口生物地球化學(xué)C、N、P 的循環(huán)中起著重要作用。完整的潮汐濕地生態(tài)系統(tǒng)能夠保持生境的多樣性，并促進(jìn)能量及營(yíng)養(yǎng)的循環(huán)，是許多鳥(niǎo)類、魚(yú)類、底棲生物的重要棲息地。健康的潮汐棲息地濕地生態(tài)系統(tǒng)具有巨大的環(huán)境效益。然而，工業(yè)、農(nóng)業(yè)及城市發(fā)展帶來(lái)的過(guò)度開(kāi)發(fā)和污染，使得全球范圍原本豐富的潮間帶生境及潮汐棲息地大幅度退化［1-5］，潮汐棲息地生態(tài)恢復(fù)已迫在眉睫。目前，北美和西歐越來(lái)越多的河口潮汐棲息地恢復(fù)計(jì)劃已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施。

潮間帶生境的喪失是全球性的環(huán)境問(wèn)題，而潮汐棲息地對(duì)河口生態(tài)功能起著至關(guān)重要的作用，為了對(duì)潮間帶潮汐棲息地的侵蝕和水土流失進(jìn)行補(bǔ)償，并減少進(jìn)一步的損失，許多國(guó)家已著手開(kāi)展潮汐棲息地的生態(tài)恢復(fù)工作。現(xiàn)有的河口潮汐棲息地恢復(fù)技術(shù)主要包括Managed Realignment 和RTE(Regulated Tidal Exchange)。Managed Realignment 技術(shù)是通過(guò)破壞或拆除已有堤壩來(lái)恢復(fù)潮汐周期，進(jìn)而恢復(fù)潮汐棲息地的生態(tài)環(huán)境［6］。該技術(shù)可以將潮汐棲息地恢復(fù)成鹽沼地，但在低海拔區(qū)域無(wú)論大潮小潮都會(huì)造成整體的淹沒(méi)，使其潮汐棲息地變?yōu)槟酁?，若變更?shí)施方案，則需要投入更多資金且工程復(fù)雜［7］，此外，由于其不能提供鳥(niǎo)類棲息地［8］，生物多樣性修復(fù)效果欠佳，盡管提出了多種補(bǔ)償措施，但仍不能獲得公眾的支持［9］。RTE 技術(shù)是通過(guò)使用較多的工程結(jié)構(gòu)(溢洪道、涵洞、水閘、潮門(mén)或自流井)對(duì)潮汐系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)［10］，這項(xiàng)技術(shù)已在美國(guó)、加拿大、英國(guó)、法國(guó)、比利時(shí)、德國(guó)和荷蘭得到廣泛的應(yīng)用。但工程結(jié)構(gòu)的人工調(diào)節(jié)消減了自然潮汐的變化及周期性，阻礙了潮汐棲息地的梯度修復(fù)，加之維護(hù)機(jī)械構(gòu)件產(chǎn)生的高昂成本，使得RTE 技術(shù)的應(yīng)用潛力大大降低。由于現(xiàn)有潮汐棲息地恢復(fù)技術(shù)存在的不足，在對(duì)RTE 優(yōu)化改進(jìn)的基礎(chǔ)上，CRT 應(yīng)運(yùn)而生。

CRT(controlled reduced tide)技術(shù)最先由Cox 等學(xué)者提出，在比利時(shí)政府的推動(dòng)下，于2006年3月成功應(yīng)用于比利時(shí)Schelde 河口［11］，其后各專家學(xué)者圍繞該河口CRT 系統(tǒng)從植被恢復(fù)、水文特征、鳥(niǎo)類群落等方面開(kāi)展了深入細(xì)致的研究。2008年，Jacobs 等研究了Schelde 河口CRT 系統(tǒng)SiO2的時(shí)空分布［12］，闡明了系統(tǒng)入口及不同棲息地SiO2的來(lái)源及其緩沖能力，繼而于2009年通過(guò)對(duì)淡水植被恢復(fù)效果的研究，揭示了區(qū)域植被群落發(fā)展的驅(qū)動(dòng)因素［13］。2011年，Vandenbruwaene 等對(duì)CRT 系統(tǒng)與相鄰自然潮汐沼澤的沉積作用及其對(duì)海平面上升的響應(yīng)進(jìn)行了比較分析，結(jié)果表明適當(dāng)?shù)膸?kù)容管理能有效提高CRT 系統(tǒng)的安全性［14］，其后通過(guò)對(duì)CRT 系統(tǒng)潮汐網(wǎng)絡(luò)形態(tài)剖析及水力參數(shù)計(jì)算，研究得出了潮汐通道網(wǎng)絡(luò)的形成和演化過(guò)程［15］。Beauchard 等則于2011年通過(guò)對(duì)CRT 研究區(qū)形態(tài)及水文特征的分析［16］，揭示了CRT 的優(yōu)越性，接下來(lái)的兩年，深入研究了土壤生物擾動(dòng)模式與底棲生物群落之間的關(guān)系，以及鳥(niǎo)類的群落結(jié)構(gòu)恢復(fù)及其影響因素，進(jìn)一步驗(yàn)證了CRT 系統(tǒng)的推廣應(yīng)用潛力［17.18］。Teuchies 等則在2012年及2013年探討了沉積物及濕地植物重金屬濃度的變化及累積過(guò)程，揭示了重金屬的流動(dòng)路徑及去向，對(duì)CRT 系統(tǒng)內(nèi)潮汐恢復(fù)對(duì)重金屬的遷移、轉(zhuǎn)化、富集的影響進(jìn)行了研究［19-21］。

CRT 技術(shù)對(duì)潮汐棲息地的恢復(fù)研究已成為熱點(diǎn)問(wèn)題，并得到了廣大從事河口濕地恢復(fù)研究學(xué)者的關(guān)注。作為一種新生的河口潮汐棲息地恢復(fù)技術(shù)，擁有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

1 CRT 技術(shù)

CRT 克服了堤防建設(shè)和土壤沉降對(duì)沿海地區(qū)潮汐棲息地恢復(fù)的局限性，成功地將防洪和潮汐棲息地恢復(fù)相結(jié)合，可有效并完整地恢復(fù)潮間帶潮汐規(guī)律及生境梯度，并且無(wú)需使用復(fù)雜的機(jī)械或電子系統(tǒng)，在節(jié)省大量維修費(fèi)用及人工投入的同時(shí)更易于管理，恢復(fù)效果更接近自然狀態(tài)。

1.1 CRT 技術(shù)原理

CRT 技術(shù)的本質(zhì)是削減潮汐的閘控技術(shù)，通過(guò)雙層孔流來(lái)控制進(jìn)入到研究區(qū)內(nèi)的潮汐流量，引入的大潮小潮動(dòng)力，符合濕地生態(tài)修復(fù)的水動(dòng)力需求，使低潮易進(jìn)，高潮難進(jìn)，并防御洪水。

CRT 技術(shù)的原理是在已有堤壩的基礎(chǔ)上，通過(guò)運(yùn)用簡(jiǎn)單的水閘結(jié)構(gòu)恢復(fù)河口潮間帶生境潮汐規(guī)律的技術(shù)(圖1)。在低海拔區(qū)域引入CRT 技術(shù)來(lái)修復(fù)潮汐棲息地生態(tài)系統(tǒng)需要實(shí)施以下步驟:①建立一個(gè)環(huán)形堤壩(外壩)，以保護(hù)周?chē)耐恋孛馐芎樗疄?zāi)害;②降低臨時(shí)存儲(chǔ)潮水的河堤高度(內(nèi)壩);③在內(nèi)壩上構(gòu)建一個(gè)較高的入口涵洞和一個(gè)較低的出口水閘來(lái)完成潮汐交換，實(shí)現(xiàn)潮汐周期規(guī)律［22］;④外壩高度高于內(nèi)壩高度，使得CRT 系統(tǒng)在恢復(fù)生態(tài)的同時(shí)有效地防止洪災(zāi)發(fā)生。

CRT 通過(guò)高入口低出口(圖1)驅(qū)動(dòng)潮汐頻率和高度，實(shí)現(xiàn)大小潮周期性變化［15］。在小潮期，潮汐高度在出口涵洞與入口涵洞高度之間，潮汐被阻隔在CRT 系統(tǒng)之外，系統(tǒng)內(nèi)水位基本保持穩(wěn)定;在大潮期，潮汐高度高于入口涵洞但低于內(nèi)壩高度，部分潮汐通過(guò)高入口涵洞進(jìn)入CRT 系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)水位在大潮期仍低于河口水位，緩解了潮汐高峰的高度。潮期過(guò)后，河口水位降低到淹沒(méi)區(qū)域(即低于出口涵洞)，系統(tǒng)內(nèi)水位高于出口涵洞，內(nèi)壩兩側(cè)水位壓差將出口閘門(mén)打開(kāi)使水部分排出;在洪水期，洪水高度大于內(nèi)壩高度，洪水不僅可以通過(guò)高入口涵洞，還可以越過(guò)內(nèi)壩頂部進(jìn)入CRT 系統(tǒng)，部分洪水進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)，這對(duì)洪水峰值起到一定緩沖和延時(shí)作用。由于研究區(qū)海拔高度較低，在洪水期可以發(fā)揮巨大的儲(chǔ)存量，這在一定程度上緩解了洪水流量，降低了洪水對(duì)附近地區(qū)的損害。

圖1 CRT 工作原理［16］Fig.1 The working principle of the CRT［16］

1.2 CRT 技術(shù)適用性

CRT 適用于已建有堤壩的河口。盡管堤防建設(shè)破壞了河口水文完整性，但為沼澤水文的建立提供了條件，同時(shí)將研究區(qū)形態(tài)與水文條件相結(jié)合，可為潮汐沼澤發(fā)展提供適宜的物理基礎(chǔ)。

在堤壩圍墾區(qū)，由于缺少?zèng)_刷及沉降作用，研究區(qū)海拔較天然潮汐棲息地要低，CRT 技術(shù)的實(shí)施過(guò)程不依賴于河口水位高度和泥沙量的變化，拓展了可修復(fù)區(qū)域。在大潮期，潮水淹沒(méi)整個(gè)CRT 區(qū)域，而在小潮期，僅淹沒(méi)部分區(qū)域，大小潮交替及淹沒(méi)頻率的變化使系統(tǒng)內(nèi)的大小潮周期更接近自然潮汐狀態(tài)［23］。與其它水文因素相比，大小潮周期的淹沒(méi)頻率是驅(qū)動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)大部分恢復(fù)進(jìn)程的必要條件，而CRT 對(duì)淹沒(méi)頻率的修復(fù)效果最為顯著［16］。由于CRT 技術(shù)擁有的防洪功能，可以在一些洪水頻率較低卻又不得不筑堤保護(hù)的區(qū)域進(jìn)行使用，進(jìn)而克服了土地利用限制，增加了可利用土地資源［11］。

2 CRT 應(yīng)用實(shí)例及修復(fù)效果

CRT 系統(tǒng)的首次應(yīng)用位于比利時(shí)Hamme(51°05＇10＇N;4°10＇20＇E)的Lippenbroek，它是Schelde 河口潮間帶的一個(gè)淡水區(qū)［17］，占地面積約10 hm2。Schelde 河(見(jiàn)圖2)流經(jīng)法國(guó)、比利時(shí)和荷蘭［24］，流域面積21.863 km2。Lippenbroek 所在河口是一個(gè)高度富營(yíng)養(yǎng)化的強(qiáng)潮河口，強(qiáng)潮侵蝕下形成了大面積的無(wú)植被沙泥區(qū)域，河口地表水中的懸浮物和沉淀物含有的微量金屬濃度較高。

圖2 Lippenbroek 研究區(qū)示意［18］Fig.2 Location map of the study area in Lippenbroek［18］

2003年以前，Lippenbroek 研究區(qū)土地類型以農(nóng)田為主，集中輪種玉米、胡蘿卜和馬鈴薯，低海拔區(qū)自然生長(zhǎng)有楊樹(shù)和柳樹(shù);2003年該輪種系統(tǒng)被廢棄;2003 ～2005年為CRT 系統(tǒng)建設(shè)階段［12］，在此期間農(nóng)作物被密集的濕地先鋒植物替換(主要是柳蘭和蕁麻)，濕地植被開(kāi)始重新生長(zhǎng);2006年3月CRT系統(tǒng)開(kāi)始對(duì)潮汐頻率進(jìn)行修復(fù)，隨著泥沙淤積和潮汐侵蝕過(guò)程的加速，低海拔河口出現(xiàn)了清晰的物理梯度［15］，逐步形成典型的潮汐沼澤地貌，土地利用類型隨之發(fā)生改變。經(jīng)過(guò)對(duì)Lippenbroek 研究區(qū)的監(jiān)測(cè)及研究，CRT 系統(tǒng)在恢復(fù)潮間帶潮汐棲息地時(shí)，明顯改變了圩田的沉積和侵蝕過(guò)程［19］，恢復(fù)了典型的潮汐淡水植被，在生態(tài)修復(fù)上取得了預(yù)期的效果。

CRT 技術(shù)在Schelde 河口的實(shí)施應(yīng)用引起了廣泛的關(guān)注，在Flemish 政府和環(huán)保基礎(chǔ)建設(shè)部門(mén)的大力支持下，學(xué)者們對(duì)研究區(qū)恢復(fù)效果進(jìn)行了多學(xué)科的研究［12-21］。

2.1 潮汐周期的修復(fù)

在恢復(fù)潮間帶濕地生態(tài)的過(guò)程中，大小潮周期能夠驅(qū)動(dòng)許多生態(tài)過(guò)程，并且貫穿生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)進(jìn)程始終，因此對(duì)大小潮周期的恢復(fù)顯得尤為重要。連續(xù)濕潤(rùn)和干燥階段的交替，不僅可以促進(jìn)脈沖氣體的排放，而且可增強(qiáng)生物地球化學(xué)營(yíng)養(yǎng)循環(huán)的動(dòng)力以促進(jìn)植物群落、魚(yú)類、鳥(niǎo)類的定殖和發(fā)展。

2006年3月至2010年3月，Beauchard 等［16］在CRT 研究區(qū)連續(xù)監(jiān)測(cè)及記錄的基礎(chǔ)上，對(duì)Lippenbroek 研究區(qū)內(nèi)不同海拔位置的淹沒(méi)頻率進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)選擇一個(gè)自然河口作為參照河口，與CRT 研究區(qū)的潮汐特性進(jìn)行比較。為確保二者時(shí)空模式的配比精度，采用雷達(dá)高度表和聲學(xué)驗(yàn)潮站對(duì)參照河口進(jìn)行監(jiān)測(cè)。以日尺度為例，通過(guò)比較CRT 和參照河口的大潮期(圖3(a))和小潮期(圖3(b))的潮汐高度，可以看出，CRT 系統(tǒng)較參照河口潮汐周期的潮汐高度振幅要小，有延遲潮汐峰值時(shí)間的功能。以月(季)尺度為例(圖3(c)、(d))，將參照河口與CRT 系統(tǒng)的平均潮汐水位設(shè)為100%［16］，CRT 系統(tǒng)大小潮期間最高水位離均值更遠(yuǎn)，潮汐振幅更加明顯，這一特征使得CRT 系統(tǒng)即使在低海拔區(qū)也能夠恢復(fù)大小潮周期特性。

題目：圖書(shū)館門(mén)前建了兩個(gè)同樣大小的圓柱形花壇?；▔牡酌嬷睆綖?米，高為0.9米，往里裝泥土的高是0.7米，兩個(gè)花壇中共需要填土多少方？

圖3 CRT 與參照河口潮汐周期對(duì)比［22］Fig.3 Comparative illustration of the tide cycles between the estuary and the CRT［22］

Vandenbruwaene 等［14］在已有研究基礎(chǔ)上，以月尺度為例(見(jiàn)圖4)，在兩個(gè)大小潮周期內(nèi)對(duì)比CRT (圖4下部線)與參照河口(圖4 上部線)的水位(參照河口只截取4 m 以上的水位)。結(jié)果表明CRT 在恢復(fù)潮汐大小潮周期的同時(shí)，對(duì)潮汐振幅有所減緩，為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)沉積、動(dòng)植物定殖提供了有力的條件，得到的CRT 潮汐周期特性與Beauchard 等所得結(jié)果［16］(見(jiàn)圖3)幾乎相同。

圖4 CRT 與參照河口水位比較［14］Fig.4 Comparative illustration of the water level between the estuary and the CRT［14］

2.2 潮汐通道的恢復(fù)

潮汐通道是潮水由河海延伸向濕地或潮灘的潮流通道，它是水、沉積物、營(yíng)養(yǎng)物、浮游生物和污染物在潮間帶和潮下帶河口及沿岸地區(qū)進(jìn)行交換的主要路徑。潮汐通道的修復(fù)對(duì)潮間帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及潮汐沼澤區(qū)生態(tài)多樣性的恢復(fù)起著至關(guān)重要的作用。

Vandenbruwaene 等［15］為了監(jiān)控研究區(qū)潮汐通道的形成以及演變過(guò)程，首先在2006年3月對(duì)已經(jīng)存在的潮汐通道進(jìn)行測(cè)量(見(jiàn)圖5(a))，作為實(shí)施CRT 系統(tǒng)的初始狀態(tài)，之后每年進(jìn)行一次實(shí)地測(cè)量(圖5(b)～5(e))。通過(guò)GIS 處理，推導(dǎo)出通道寬度、深度、橫截面面積、河網(wǎng)密度、主流長(zhǎng)度、潮汐放電和流域面積等參數(shù)，運(yùn)用地形動(dòng)力學(xué)建模來(lái)研究潮汐通道網(wǎng)絡(luò)的形成和演化過(guò)程。

圖5 潮汐通道網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化平面圖［15］Fig.5 Planimetric evolution of the CRT marsh network［15］

研究表明經(jīng)過(guò)2 ～3年的CRT 潮汐恢復(fù)，研究區(qū)內(nèi)通道的橫截面與潮汐流量相對(duì)平衡，主流長(zhǎng)度、流域排水通道密度與潮汐放電也已平衡;經(jīng)過(guò)3 ～4年，研究區(qū)內(nèi)形成了多條新的支路通道，通道河網(wǎng)變得清晰明顯，通道密度及深度都有所增加(圖5(a)～5(e))。經(jīng)過(guò)4年的潮汐恢復(fù)后，修復(fù)結(jié)果雖與自然潮汐沼澤通道網(wǎng)絡(luò)相比尚有差距(圖5(f))，但根據(jù)研究區(qū)通道網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及演化，預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年，潮汐通道網(wǎng)絡(luò)會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展和深化，CRT 研究區(qū)所擁有的巨大修復(fù)潛力將得以彰顯［15］。

2.3 植被修復(fù)

CRT 大小潮周期脈沖形成的連續(xù)水淹和干燥的交替，促進(jìn)了潮汐棲息地的氣體排放及生物地球化學(xué)循環(huán)中養(yǎng)分的循環(huán)，為植物的定植和持久生長(zhǎng)提供了適宜的生存環(huán)境。同時(shí)水位動(dòng)態(tài)模擬也表明CRT 對(duì)大小潮的恢復(fù)最大限度地促進(jìn)了濕地植被的生長(zhǎng)。

在進(jìn)行潮汐規(guī)律恢復(fù)以后，植被的組成、密度發(fā)生了變化［13］。在沼澤演替初期階段，先鋒樹(shù)種以柳葉菜、陸地棉、千屈菜、蕁麻為主，隨后密集的蘆葦、香蒲大面積擴(kuò)展，泥灘總面積有所下降［18］;沼澤高潮演替階段，內(nèi)陸生總生物量減少，水生植物物種更占優(yōu)勢(shì)。CRT 系統(tǒng)植物群落的發(fā)展與自然狀況的潮汐淡水沼澤植物群落的發(fā)展進(jìn)程幾乎一致，雖然初期植被的建立有些緩慢，但潮汐沼澤濕地物種能夠逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位并快速替代陸地物種，原來(lái)的農(nóng)業(yè)區(qū)域很快被典型的潮汐淡水植被覆蓋［13］。植被覆蓋面積的增加降低了潮汐的水流速度，增強(qiáng)了污染物的沉降作用及底泥的有機(jī)質(zhì)投入，強(qiáng)化了沼澤的營(yíng)養(yǎng)保持能力，從而促進(jìn)了潮汐沼澤的修復(fù)進(jìn)程。

2.4 土壤重金屬污染修復(fù)

20 世紀(jì)60年代和70年代，Lippenbroek 研究區(qū)作為農(nóng)業(yè)區(qū)大量施用化肥，土壤污染較為嚴(yán)重。加之常年使用污水灌溉，導(dǎo)致河口附近地區(qū)土壤中的微量重金屬濃度過(guò)高，淺層土壤中砷、鉻、銅、鎘、鉛和鋅濃度均超標(biāo)［19］。在CRT 系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)潮間帶潮汐周期的重建，可以延長(zhǎng)浸水時(shí)間，有助金屬硫化物沉淀，降低表層沉積物的重金屬濃度，改善水質(zhì)，降低污染區(qū)的清潔成本。CRT 系統(tǒng)實(shí)施三年后，恢復(fù)區(qū)表層土壤重金屬濃度顯著下降，與鄰近參照河口的沉積物金屬濃度相近，土壤重金屬污染修復(fù)效果良好。

基于前期研究結(jié)果，Teuchies 等［20］對(duì)CRT 研究區(qū)重金屬濃度對(duì)土壤的影響進(jìn)行了研究，并運(yùn)用BCR 連續(xù)提取、酸揮發(fā)性硫化物(AVS)、同步萃取重金屬(SEM)以及植物金屬濃度測(cè)定等方法對(duì)重金屬流動(dòng)進(jìn)行了評(píng)估。通過(guò)對(duì)研究區(qū)內(nèi)29 種優(yōu)勢(shì)物種含有的重金屬濃度與沼澤地生物質(zhì)重金屬濃度，以及不同季節(jié)抽樣得到的植物重金屬總量與陸生植物總量的研究(見(jiàn)圖6)得出:植物總生物量從2007年秋季的3.18 ±0.87 t/hm2增至2011年秋季的9.47 ±2.15 t/hm2;植物體內(nèi)總金屬含量(鉻，銅，鐵，錳，鎳，鉛，鋅)也相應(yīng)增加。由于60%的鎘累積在柳屬類植物中，因此，總鎘含量的減少可以歸因于水生物物種優(yōu)勢(shì)增強(qiáng)導(dǎo)致的柳屬生物量的減少［21］。

恢復(fù)過(guò)程中濕地植被的大量生長(zhǎng)以及對(duì)重金屬的富集，改善了研究區(qū)域重金屬污染狀況及水質(zhì)，因此，將農(nóng)業(yè)用地改為潮汐濕地降低了河口重金屬對(duì)食物鏈的污染［20］。Teuchies 等［20］還根據(jù)總金屬濃度金屬分餾和SEM-AVS 以及優(yōu)勢(shì)種不同組織中的金屬濃度研究，評(píng)估潮汐沼澤棲息地恢復(fù)受污染區(qū)域的金屬流動(dòng)性和可用性變化，為潮汐濕地修復(fù)在金屬的生物利用度上提供數(shù)據(jù)支持。

圖6 不同季節(jié)抽樣得到的金屬總量及陸生植物總量［20］Fig.6 Estimation of the total metal content and total biomass of the aboveground plants for different sampling seasons［20］

2.5 動(dòng)物修復(fù)

Schelde 河口正常流速達(dá)1 m/s，而在CRT 系統(tǒng)內(nèi)流速僅為2 cm/s。由于系統(tǒng)內(nèi)流速低，剪切應(yīng)力小，有機(jī)物等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)更容易在淤泥及粘土內(nèi)的沉積物表面附著與儲(chǔ)存，增加了底棲生物所需的食物量［20］。沉積物中微生物的代謝活動(dòng)促進(jìn)了無(wú)脊椎動(dòng)物群落的建立，這對(duì)動(dòng)物種群修復(fù)起到了重要作用。經(jīng)Beauchard等［17］研究，CRT 研究區(qū)生物擴(kuò)散量最大可達(dá)3.1 cm2/a，經(jīng)過(guò)一年的修復(fù)，棲息地的生物擾動(dòng)就可恢復(fù)到正常水平。

生物擾動(dòng)是土壤中生物活性的表現(xiàn)形式，在自然與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，陸地生物擾動(dòng)主要由蚯蚓主導(dǎo)，而潮汐棲息地沿淹沒(méi)梯度形成的生物擾動(dòng)模式則具有梯度性，不同的梯度由不同的生物主導(dǎo)［17］。CRT 系統(tǒng)中，經(jīng)常被淹沒(méi)的低海拔區(qū)域主要生長(zhǎng)無(wú)脊椎動(dòng)物(水生蠕蟲(chóng)、水生昆蟲(chóng)和腹足類)，與參照區(qū)域相比，密度更大，季節(jié)性類群更加豐富;在不經(jīng)常被淹沒(méi)的高海拔區(qū)域出現(xiàn)了大量蚯蚓和腹足類，這些都是典型的沼澤淡水潮間帶物種，它們直接或間接地調(diào)節(jié)其他物種的資源(如物理空間和食物)，促進(jìn)潮汐棲息地土壤活性的修復(fù)。

此外，鳥(niǎo)類通常被作為棲息地恢復(fù)和生態(tài)系統(tǒng)功能恢復(fù)的重要指標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)，棲息地創(chuàng)建之后，如果條件適宜，底棲無(wú)脊椎動(dòng)物和鳥(niǎo)類的類群生長(zhǎng)反應(yīng)會(huì)相當(dāng)迅速。在Schelde 河口，水鳥(niǎo)的行為和活動(dòng)一般都受潮汐周期的影響，潮期鳥(niǎo)類利用陸地休息或在漲潮期間覓食，CRT 系統(tǒng)對(duì)潮汐高潮的延遲為鳥(niǎo)類提供了更長(zhǎng)的棲息時(shí)間;同時(shí)，該河口是候鳥(niǎo)沿東大西洋遷徙路線的一個(gè)重要中轉(zhuǎn)［21］，季節(jié)性對(duì)群落結(jié)構(gòu)影響較大，某些常見(jiàn)的物種豐度呈現(xiàn)年際增加的趨勢(shì)。目前觀測(cè)的鳥(niǎo)類已涵蓋103 種，其中56 種為濕地常見(jiàn)種類［16］，物種多樣性高，其中三分之一物種在地區(qū)甚至國(guó)際上均有重要的保護(hù)價(jià)值。由此可見(jiàn)，CRT 系統(tǒng)為沼澤鳥(niǎo)類群落的建立提供了非常適宜的條件，并形成了具有不同梯度的生態(tài)棲息地。若擴(kuò)大CRT 實(shí)施的面積，將更有助于棲息地鳥(niǎo)禽類物種的恢復(fù)［18］。

3 結(jié) 語(yǔ)

目前CRT 系統(tǒng)僅在Schedle 河口的Lippenbroek 研究區(qū)實(shí)施應(yīng)用，其尚未得到廣泛應(yīng)用的原因主要包括:①CRT 需根據(jù)潮汐狀況在相鄰自然潮汐沼澤基礎(chǔ)上增加高度，人工修建的工程較大，修建過(guò)程耗時(shí)較長(zhǎng);②CRT 技術(shù)主要是通過(guò)自然潮汐對(duì)潮汐棲息地進(jìn)行修復(fù)，過(guò)程緩慢，恢復(fù)為完整潮汐棲息地需要時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)年，帶來(lái)的社會(huì)效益及環(huán)境效益不能及時(shí)體現(xiàn);③不同的區(qū)域需要不同的CRT 設(shè)計(jì)及生態(tài)預(yù)測(cè)，水閘的設(shè)計(jì)也因海拔和水深的差異而不同;④不同的淹沒(méi)頻率及潮汐高度可能會(huì)導(dǎo)致植被類型的差異，使得CRT 在不同河口條件下的植被恢復(fù)效果具有不確定性;⑤CRT 技術(shù)還處于發(fā)展初期，氣候和地域等限制因素也可能成為CRT 未能廣泛使用的原因。然而，由于其巨大的恢復(fù)潛力以及廣泛的適用性，國(guó)際上已有在淡水及鹽水潮汐沼澤實(shí)施CRT 技術(shù)的申請(qǐng)［13］。就我國(guó)而言，濕地恢復(fù)與重建的研究開(kāi)展較晚，且多停留在理論探索研究階段，缺少生態(tài)系統(tǒng)整體恢復(fù)及潮汐棲息地恢復(fù)的研究［25，26］，CRT 技術(shù)的實(shí)施將為我國(guó)潮間帶潮汐棲息地的修復(fù)提供一個(gè)簡(jiǎn)單而有效的方法。

由于我國(guó)河口海岸帶的自然、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)條件的地區(qū)差別較大，各岸段的資源情況和開(kāi)發(fā)潛力也不相同［27］，在選取CRT 研究區(qū)時(shí)必須進(jìn)行深入細(xì)致的前期調(diào)研工作，盡可能選擇潮汐資料詳盡、潮汐狀況規(guī)律性明顯、閘下淤積相對(duì)較少的河口。國(guó)內(nèi)具有代表性的河口濕地主要包括黃河口、長(zhǎng)江口和珠江口的河口濕地等［28］。就黃河口而言，其尾閭的形成與黃河高含沙水在河嘴快速絮凝落淤堆積密切相關(guān)，黃河下游河道懸河的形成已有數(shù)千年甚至上萬(wàn)年，幾千年來(lái)河口尾閭一直遵循著10年一改道的過(guò)程，形成了近代三角洲以寧海為頂點(diǎn)自然決口與擺動(dòng)［29］。不難看出，黃河口的嚴(yán)重沉積作用及頻繁尾閭擺動(dòng)難以為CRT 系統(tǒng)的構(gòu)建與運(yùn)行提供基礎(chǔ)條件，使其在黃河口的應(yīng)用程度上受到了限制。對(duì)于長(zhǎng)江口來(lái)說(shuō)，其河口段河床在演變過(guò)程中不斷束窄，水位提高，19 世紀(jì)以來(lái)不少年份連續(xù)發(fā)生洪水，組成豐水年組群［30］，洪峰及洪量年際變動(dòng)較大，極易對(duì)CRT 的恢復(fù)效果造成不利影響;加之中上游大型水利工程投入使用、水土保持工程及南水北調(diào)工程的實(shí)施和展開(kāi)［31］，都有可能影響長(zhǎng)江口的潮汐規(guī)律，給CRT 的實(shí)施增加不確定性。與黃河口、長(zhǎng)江口相比較，珠江口已建成較為完善的堤防工程體系［32］，加之河口大部分地勢(shì)低平，汛期洪水峰高、量大［32］，口門(mén)區(qū)圍墾加速了河口延伸，為CRT 建設(shè)提供了必要條件，尤其在洪奇門(mén)中山、番禺兩地水道內(nèi)不合理的圍堤阻礙了泄洪道的暢通［33］，CRT 可以為該區(qū)域不合理圍堤的整治提供技術(shù)選擇，減少圍堤整體拆除造成的資源浪費(fèi)，提高土地利用效率的同時(shí)，為通過(guò)自然演替形成成熟完整的濕地生態(tài)系統(tǒng)提供了可能。綜上所述，CRT 技術(shù)在國(guó)內(nèi)的實(shí)施與應(yīng)用仍需研究與探索，以上僅對(duì)國(guó)內(nèi)河口濕地總體環(huán)境進(jìn)行了綜合分析，具體實(shí)施過(guò)程還要視河口的具體條件確定。

CRT 技術(shù)作為一種新生的河口潮汐棲息地恢復(fù)技術(shù)，擁有著巨大的發(fā)展?jié)摿?，它將生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相結(jié)合，構(gòu)建健康且多功能的河口生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)河口生境的可持續(xù)開(kāi)發(fā)與利用，具有明顯的優(yōu)勢(shì)及可行性，并且隨著多學(xué)科研究的進(jìn)行，該技術(shù)將日臻完善，并有望應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外的其它河口濕地。

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