戴偉男,韓勤,劉新宇,李勇
(1 黑龍江省林業(yè)廳,黑龍江 哈爾濱 150090;2 黑龍江省森林與環(huán)境科學研究院,黑龍江 齊齊哈爾 161005)
退耕還濕區(qū)生態(tài)恢復初探
戴偉男1,韓勤2,劉新宇2,李勇2
(1 黑龍江省林業(yè)廳,黑龍江 哈爾濱 150090;2 黑龍江省森林與環(huán)境科學研究院,黑龍江 齊齊哈爾 161005)
退耕還濕是恢復濕地面積和功能最主要的方法,本文從退耕還濕國內(nèi)外研究現(xiàn)狀出發(fā),闡述了退耕區(qū)濕地恢復的內(nèi)容,包括退耕區(qū)濕地基質(zhì)恢復、植被恢復、水域恢復、有害生物防控和火生態(tài)控制;論述了退耕還濕的對象和范圍,退耕還濕技術(shù)方法選擇兩個關(guān)鍵問題。
退耕還濕 生態(tài)恢復
退耕還濕是濕地恢復的重要方法和手段,是在保護現(xiàn)有濕地的基礎(chǔ)上,將濕地區(qū)域內(nèi)低產(chǎn)耕地強制退還濕地,不斷擴大濕地面積,保護生物多樣性,恢復自然濕地面貌,將開墾的農(nóng)田景觀恢復為濕地景觀。退耕還濕通過生物、工程技術(shù)對退化或消失的濕地進行修復或重建,再現(xiàn)干擾前的結(jié)構(gòu)和功能,以及相關(guān)理化性質(zhì)和生物學特性。由于保護濕地生態(tài)環(huán)境的重要性和緊迫性,近些年退耕還濕越來越受到重視。
在20世紀70年代,西方國家就開展了退化濕地生態(tài)重建、恢復的實踐與研究,以保護和恢復退化的自然濕地生態(tài)系統(tǒng)。進入90年代以后,在國際上形成了以北美〔以富營養(yǎng)沼澤(fen)的恢復為主〕和歐洲〔以貧營養(yǎng)沼澤(bog)的恢復為主〕為主的兩大濕地恢復研究中心。國內(nèi)外對濕地恢復的研究主要集中于濕地植物種子庫和植被演替動態(tài)、濕地生態(tài)系統(tǒng)健康與景觀格局變化、濕地演化模式和過程、退化濕地的恢復與重建等方面。我國對退化濕地生態(tài)恢復、重建的研究起步較晚,研究主要集中在富營養(yǎng)化湖泊和灘涂地生態(tài)恢復方面。目前的濕地恢復與重建研究與實踐主要集中在沼澤、湖泊及河流和河口濕地等濕地類型上。
自1998年發(fā)生特大洪水以來,退耕還濕研究逐漸成為國內(nèi)濕地恢復研究的重點,眾多學者從多個角度對退耕還濕工程進行了研究和探討,研究主要內(nèi)容包括:退耕還濕前后土地利用變化情況、退湖還田工程對洪水水位和洪水水位頻率的影響、對退耕還湖的效果進行評價、對濕地功能的影響、對生態(tài)環(huán)境和生態(tài)效益的影響、生態(tài)補償?shù)冗M行探討和研究。但對退耕還濕的技術(shù)方法研究極少,近些年開展的退耕還濕工程大多采用回收耕地使用權(quán),修蓄水壩、平溝、還草、封育等簡單的恢復措施,對不同區(qū)域、不同類型濕地區(qū)退耕還濕恢復技術(shù)方法缺乏系統(tǒng)的研究和探討。
2.1 退耕還濕區(qū)濕地基質(zhì)恢復
濕地基質(zhì)是濕地生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育和存在的載體,具有固定植物,保持水分,提供營養(yǎng),緩沖作用,供給氧氣等功能,保持退耕區(qū)濕地基質(zhì)的健康穩(wěn)定是保證退耕還濕實施的基礎(chǔ)。土壤是基質(zhì)的主要類型之一,是濕地植物生長最主要的基礎(chǔ)物質(zhì),也是濕地中眾多微生物和小型動物的棲息場所。
退耕還濕中濕地基質(zhì)恢復技術(shù)主要應用于退耕區(qū)較為貧瘠或受到污染土壤恢復,通過工程措施對營養(yǎng)貧瘠區(qū)域回填壤質(zhì)土,增強基質(zhì)儲存水分和養(yǎng)分物質(zhì)的能力,為動植物提供良好的食物和棲息環(huán)境。
退耕區(qū)濕地基質(zhì)恢復技術(shù)主要包括:分層回填壤質(zhì)土、種植坑回填壤質(zhì)土、種植槽回填壤質(zhì)土、清除污染物、移走受污染土壤等技術(shù)方法。
2.2 退耕還濕區(qū)植被恢復
濕地植被作為隱域植被,有其適宜分布的水文、地貌、土壤等環(huán)境,這是退耕還濕的理論根據(jù)[1]。退耕還濕區(qū)植被恢復其目的是促使植被多樣性和植被蓋度得到提高,增強濕地生態(tài)系統(tǒng)的自我維持能力,因此,退耕還濕區(qū)植物恢復注重植被的配置模式,以按照功能或者水文環(huán)境變化進行。
濕地植被恢復一般不用大的地形改造,進行簡單整地堵溝蓄水即可。濕地植被恢復內(nèi)容主要包括生態(tài)補水促進濕生水生植被恢復,封育自然恢復,控制濕地營養(yǎng)物質(zhì)促進濕地植被恢復,人工種草、栽植濕地植物等。水生植被:水生植物修復;蘆葦復壯;沼生植被:封灘育草,人工輔助自然恢復,人工種植;森林(草原)植被:封沙育草,退牧還草,人工造林,封山育林,人工輔助自然更新。
2.3 退耕還濕區(qū)水域恢復
水域恢復應用于水文條件遭到破壞的退耕區(qū)。采用工程措施對水體空間布局、形狀、規(guī)模進行調(diào)整,穩(wěn)定水域面積,優(yōu)化退耕區(qū)域內(nèi)水資源分配格局,調(diào)節(jié)濕地生物群落的水分條件,使退耕區(qū)水體間保持良好的聯(lián)系,保證營養(yǎng)物質(zhì)的正常輸入輸出。
2.4 退耕還濕區(qū)有害生物防控
為了退耕還濕能夠順利實施,退耕還濕區(qū)需對有害生物進行有效防控,有害生物防控內(nèi)容包括:(1)有害植物控制:人工及機械方法清楚,化學防除,生物控制;(2)病蟲害防治:化學防治,控制病蟲害蔓延;(3)外來物種控制:采用機械或物理清除,人工防治,替代控制(根據(jù)植物群落演替的自身規(guī)律采用本地有經(jīng)濟或生態(tài)價值的植物取代外來入侵種),化學防除,生物防治,綜合防治。
2.5 退耕還濕區(qū)火生態(tài)控制技術(shù)
在退耕區(qū)采用控制火燒,建設(shè)防火道與生物防火帶等措施防控火災發(fā)生。
3.1 退耕還濕范圍和對象的確定
確定退耕還濕的對象和范圍既要考慮自然生態(tài)因素,又要考慮當?shù)厣鐣?jīng)濟情況,即耕地退耕還濕的緊迫性和區(qū)域糧食生產(chǎn)的壓力。根據(jù)不同的目的對退耕范圍和對象進行評估分析,根據(jù)實際情況分階段進行?,F(xiàn)階段,退耕還濕的主要對象是濕地區(qū)周邊適合生態(tài)退耕的低產(chǎn)耕地,確定退耕范圍和對象需要考慮的因素包括:退耕區(qū)空間分布、所屬區(qū)域及濕地類型等自然和人為干擾因素。鑒于此,黑龍江省濕地區(qū)退耕還濕對象歸納為如下:
原有河漫灘、沼澤濕地、湖泊濕地被開墾成為具備下列條件之一的低產(chǎn)農(nóng)耕地優(yōu)先考慮作為退耕還濕對象:(1)距離河流500 m以內(nèi)的低產(chǎn)農(nóng)田(產(chǎn)量低于區(qū)域平均水平10%的耕地);(2)距離沼澤濕地邊緣1 000 m以內(nèi)的低澇地;(3)距離湖泊1 000 m以內(nèi)低洼地;(4)常年或季節(jié)性積水,水域面積大于1 hm2的低洼地;(5)因生態(tài)建設(shè)需求,經(jīng)國家批準并依照有關(guān)法律、行政法規(guī)規(guī)定的程序調(diào)整基本農(nóng)田保護范圍以后,納入的退耕地。
3.2 退耕區(qū)濕地恢復技術(shù)方法選擇
退耕還濕的關(guān)鍵在采用科學合理、可行的恢復技術(shù)方法對退耕地進行有效恢復,在確定退耕還濕對象和范圍以后,需根據(jù)退耕區(qū)實際情況,結(jié)合退耕區(qū)的地理位置、濕地類型、海拔高度、土壤類型、人為活動干擾情況、動植物資源狀況、土地利用狀況、水環(huán)境狀況、退化原因等多方面因素,根據(jù)對以上基本情況的調(diào)查進行評估確定科學合理、可行的退耕還濕技術(shù)方法,退耕還濕實施后還要對效果進行長期的監(jiān)測評價,直至最終恢復到正常濕地水平,或達到恢復目標。退耕還濕應按如下流程進行:退耕還濕區(qū)域的本底調(diào)查—退耕還濕區(qū)基本概括評估—確定退耕還濕范圍和目標—選擇退耕還濕技術(shù)方法—實施退耕還濕—退耕還濕區(qū)長期管理及監(jiān)測—退耕還濕綜合評價。
(1)西方發(fā)達國家對退化濕地生態(tài)重建、恢復的實踐與研究開展較早,形成了北美和歐洲兩大濕地恢復研究的中心,我國起步較晚,發(fā)展較快,90年代后眾多學者從對退耕還濕進行了多方面的研究和探討,但對退耕還濕技術(shù)方法研究較少。
(2)退耕還濕目的在于采用相應的技術(shù)方法將開墾的農(nóng)田景觀恢復為濕地景觀的措施,恢復自然濕地面貌。 退耕區(qū)的恢復技術(shù)方法內(nèi)容主要包括:退耕區(qū)濕地基質(zhì)恢復、植被恢復、水域恢復、有害生物防控和火生態(tài)控制等。
(3)退耕還濕面臨兩方面的問題,一是退耕還濕對象和范圍的確定。充分考慮耕地退耕還濕的緊迫性和區(qū)域糧食生產(chǎn)的壓力,根據(jù)實際情況認定退耕區(qū)域,分階段進行退耕還濕濕地恢復工程。二是退耕區(qū)濕地恢復技術(shù)方法選擇。需考慮耕區(qū)的地理區(qū)劃、濕地類型、海拔高度、植被狀況、土壤類型、氣候水環(huán)境狀況及人為活動干擾等多方面因素,選擇科學合理、可行的退耕還濕方法和技術(shù)。
[1] 黃妮,劉殿偉,王宗明,等.基于GIS的三江平原退耕還濕空間決策分析[J].地理科學,2009,29(6):874-879
1005-5215(2017)10-0109-02
2017-04-09
戴偉男(1986-),男,黑龍江哈爾濱人,碩士,工程師,現(xiàn)從事濕地保護管理研究.
X171.4
A
10.13601/j.issn.1005-5215.2017.10.041