朱芝宜 李培根 李林玉 琚淑明

(徐州工程學院環(huán)境學院，江蘇 徐州 221018)

陸地生態(tài)系統(tǒng)和水域生態(tài)系統(tǒng)之間的過渡地段稱之為濕地，其三個主要特征為植物為水生植物、底層土為濕土以及底層在生長季節(jié)可能被水淹沒[1]。濕地不僅具有生態(tài)功能，如保持生態(tài)平衡、涵養(yǎng)水源、降解污染調(diào)節(jié)氣候等。還具有社會與經(jīng)濟價值，如生產(chǎn)糧食、礦物質(zhì)以及為人們提供游覽休憩或進行科普教育的場所。鑒于濕地具有不可替代的功能以及近幾百年來工業(yè)化的發(fā)展使得濕地遭到嚴重破壞，濕地生態(tài)系統(tǒng)退化、功能降低甚至喪失的現(xiàn)狀，濕地資源保護與利用和濕地生態(tài)恢復(fù)研究在世界范圍內(nèi)引起廣泛關(guān)注，成為恢復(fù)生態(tài)學研究的主要內(nèi)容。

1 江蘇省濕地生態(tài)修復(fù)現(xiàn)狀

1.1 江蘇省濕地概況

江蘇省地處中國東部沿海地區(qū)，界于30°45′～35°20′N，116°18′～121°57′E。江蘇省濕地面積達39980km2，集中分布在東部沿海地區(qū)，以近海與海岸濕地為主，中部、南部地區(qū)有少數(shù)湖泊濕地、自然河流濕地，北部地區(qū)則為運河、輸水河濕地類型為主[2]。目前，江蘇省濕地生態(tài)修復(fù)已取得的成果主要如下表1。

表1 江蘇省濕地生態(tài)修復(fù)主要成果

1.2 江蘇省濕地主要動植物資源

調(diào)查顯示，江蘇省濕地脊椎動物共8綱75目320科983種，屬于國家Ⅰ級重點保護動物的有丹頂鶴(Red-coronatusgruis)、中華秋沙鴨(SeresMerganser)、麋鹿(alces)等14種。國家Ⅱ級重點保護動物有水獺(Otter)、彩鸛(colorciconia)、青腳鷸(Greenshank)等12種[3]。在植物資源方面，由于地處獨特的南北氣候分界地區(qū)，植物區(qū)系組成復(fù)雜，植物種類豐富，區(qū)系成分呈現(xiàn)南北過渡特征[4-5]。區(qū)內(nèi)高等植物共有92科292 屬 524 種，屬于國家Ⅰ級重點保護植物有珊瑚菜(alcyoneumacetabula)、中華水韭(Alliumsativum)、銀杏(Ginkgo)等。國家Ⅱ級重點保護植物有寶華玉蘭(MagnoliagrandifloraBaohua)、天目木蘭(TianmuMulan)、香果樹(Arborfructusolentia)等[6]。

1.3 江蘇濕地利用和生態(tài)修復(fù)現(xiàn)狀

近年來，人們對自然環(huán)境缺乏保護意識，肆意破壞土壤，圍湖、圍海造田，大量排放工業(yè)的污水，過渡開采和利用濕地資源，捕殺和濫伐濕地野生動植物，嚴重破壞濕地的水系統(tǒng)以及生態(tài)系統(tǒng)。面對嚴峻的濕地形勢，江蘇省緊跟國家濕地生態(tài)修復(fù)建設(shè)工作步伐，不斷完善濕地管理機構(gòu)、加大資金投入，對濕地保護管理與修復(fù)重建工作開展大量實踐。然而，由于濕地生態(tài)修復(fù)工作的長期性和復(fù)雜性，以及諸多現(xiàn)實條件的制約，給江蘇濕地生態(tài)修復(fù)與保護工作帶來了一定挑戰(zhàn)，如濕地保護相關(guān)法規(guī)不完善、濕地保護資金不足、濕地生態(tài)質(zhì)量大幅下降等有待解決的問題[7-8]。

2 江蘇省濕地生態(tài)修復(fù)技術(shù)應(yīng)用

2.1 利用生態(tài)重建技術(shù)，人工構(gòu)建生態(tài)環(huán)境

生態(tài)重建是人為恢復(fù)受損、退化生態(tài)系統(tǒng)的過程。包括土壤改造技術(shù)、植被的恢復(fù)與重建技術(shù)、防治土地退化技術(shù)、小流域綜合整治技術(shù)等。江蘇沉海圩鄉(xiāng)村濕地通過小流域綜合整治技術(shù)的恢復(fù)效果顯示，棲息動物在種類和數(shù)量上均顯著高于傳統(tǒng)稻田和居民區(qū)河道，生態(tài)稻田水質(zhì)中有機氮和磷的含量在四類濕地中處于中等水平[9]。

2.2 濕地土壤基質(zhì)恢復(fù)技術(shù)

穩(wěn)定的土壤基質(zhì)不僅是濕地生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育和存在的載體,還是保證濕地生態(tài)系統(tǒng)正常演替與發(fā)展的基礎(chǔ)。研究顯示，水體中氮、磷等元素隨著土壤基質(zhì)中鹽含量的升高而升高，從而導致水體富營養(yǎng)化[10]。恢復(fù)濕地水環(huán)境關(guān)鍵是對土壤基質(zhì)的清除，且不同的基質(zhì)類型適用于不同的的恢復(fù)技術(shù)。一般而言，基質(zhì)清淤治理技術(shù)用于降低營養(yǎng)元素含量,增加礦質(zhì)土壤，地形改造、客土覆蓋等技術(shù),多用于石駁岸、陡坡以及不適合濕地植物生長的淺灘。施家巷濕地池塘水面及草塘浜河道通過基質(zhì)清淤治理技術(shù)，疏通河道水系恢復(fù)湖區(qū)植被，取得較好的治理效果，濕地水生態(tài)系統(tǒng)的功能得以恢復(fù)[11]。

2.3 濕地水環(huán)境恢復(fù)技術(shù)

濕地水環(huán)境恢復(fù)是指合理控制污染源的擴散，過濾、降解污染物，輔助補水、換水等措施提高濕地水體質(zhì)量。濕地水質(zhì)惡化主要是氮、磷營養(yǎng)元素富集導致的水體富營養(yǎng)化，常用恢復(fù)技術(shù)包括濕地植物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)以及人工濕地凈化技術(shù)。其中，濕地植物修復(fù)技術(shù)是最為簡單及見效快的技術(shù)。濕地植物修復(fù)技術(shù)是依靠植物吸附、過濾和沉淀水中過多的氮、磷等元素，以及植物根際微生物的分解作用來實現(xiàn)。周啟星等研究認為,水生植物的根能夠釋放有機化學物質(zhì)來降解或吸附難溶金屬離子[12]。江蘇鹽城沿海灘涂濕地的生態(tài)修復(fù)運用植物修復(fù)技術(shù)通過配置禾草、堿蓬和米草等植物，并合理配置植物群落，取得了很好的修復(fù)效果，海濱濕地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)功能得以恢復(fù)[13-14]。需要注意的是，植物以及不同植物器官對營養(yǎng)元素的吸收隨季節(jié)變化而變化,因此，對植物進行收割要在其最佳的適宜時期。

2.4 濕地生境恢復(fù)技術(shù)

濕地生物包括濕地植物、濕地動物以及濕地土壤微生物，它們是濕地生態(tài)系統(tǒng)得以穩(wěn)定協(xié)調(diào)的關(guān)鍵組成因素。物種選育和培植技術(shù)、種群動態(tài)調(diào)控技術(shù)、群落演替控制與恢復(fù)技術(shù)是當前應(yīng)用較多的濕地生物恢復(fù)技術(shù)。此外，分子生物技術(shù)也逐步運用到濕地生態(tài)修復(fù)中,如微衛(wèi)星DNA物種保護技術(shù)、隨機擴增多態(tài)性DNA物種保護技術(shù)、基于擴增片段長度多態(tài)性物種保護技術(shù)以及基因重組技術(shù)等[15-16]。但這些分子生物技術(shù)目前尚處于室內(nèi)試驗階段,還需要在濕地生態(tài)恢復(fù)實踐中不斷完善與改進。

濕地生態(tài)恢復(fù)是借助各類工程技術(shù)措施，如濕地基地改造技術(shù)、濕地污水治理技術(shù)和濕地岸帶恢復(fù)技術(shù)[17]，提高濕地生態(tài)的穩(wěn)定性,保護濕地生物的棲息地。為有效地改善濕地種群動態(tài)和群落組成，需要在實踐中根據(jù)恢復(fù)區(qū)物種生活習性和對環(huán)境適應(yīng)能力選擇和協(xié)調(diào)濕地生態(tài)和物種棲息地。

3 結(jié)論

近年來,江蘇省在濕地生態(tài)修復(fù)方面開展了許多研究和實踐,也收獲了許多成果,但相較于國外同類研究水平仍存有改進和提升的空間。目前，江蘇省對于濕地生態(tài)修復(fù)技術(shù)多采用簡單便捷、時間短、見效快的工程措施,而對于作用期長、效果穩(wěn)定的分子生物技術(shù)措施的研究仍然處于定性階段,缺乏定量分析以及實踐經(jīng)驗。因此，江蘇省需要就目前濕地生態(tài)修復(fù)中存在問題與不足進行深入的研究，以期濕地生態(tài)系統(tǒng)能夠再現(xiàn)退化前的結(jié)構(gòu)和功能，以及相關(guān)的物理、化學和生物學特性，從而實現(xiàn)自然與人類的互利共生。