乌伦古湖湿地公园缓冲带湿地生态修复设计

2024-02-26 02:49唐雨语杨凤娟黄文达
东北水利水电 2024年2期
关键词:缓冲带封育芦苇

唐雨语,杨凤娟,黄文达

(1.中水珠江规划勘测设计有限公司,广东 广州 510610;2.水利部珠江水利委员会水生态工程中心,广东 广州 510610;3.广东省水利水电科学研究院,广东 广州 510610)

1 项目背景

1.1 研究背景

湿地是地球上最具生态价值和重要性的生态系统之一,对维持全球生物多样性、水资源调节和气候调节等方面扮演着不可替代的角色。然而,随着人类活动的不断加剧和自然环境的变化趋势,全球范围内许多湿地正面临着严峻的生态退化和破坏的问题。

乌伦古湖国家湿地公园作为我国西北绿洲生态屏障重要的组成部分,具有丰富的生物多样性和独特的生态景观。然而,由于过度的农业活动、捕捞压力、旅游开发和基础设施建设等因素的影响,该湿地生态系统面临着严重的破坏和退化。

为了保护乌伦古湖湿地的生态环境,实现湿地保护与可持续利用的目标,进行缓冲带湿地生态修复设计势在必行。通过恢复湖泊周边的生态功能,净化水质、改善栖息地条件、促进物种保护,可以重建湿地生态系统的稳定性和复原能力,以实现生态保护与人类可持续发展的双赢目标[1]。

1.2 项目实施必要性

我国积极参与《湿地公约》《生物多样性公约》等国际公约,承担着保护湿地和生物多样性的国际责任[2]。乌伦古湖国家湿地公园是一个湿地生态状况良好、生物多样性丰富的区域,对于水禽的栖息和繁殖、候鸟的迁徙具有重要意义。该湿地公园不仅是我国履行国际协议的实际行动,也有助于加强国际合作,联合保护濒危和极度濒危的鸟类种群。通过该项目的实施,中国将进一步提升在保护湿地和物种多样性方面的国际声誉,为国际社会树立起良好的示范和表率。

额尔齐斯河流域位于阿勒泰地区,与哈萨克斯坦、俄罗斯、蒙古国接壤,由额尔齐斯河、乌伦古河、吉木乃诸小河3 个子流域组成。额尔齐斯河全长4 248 km,在我国境内流域面积为9.72万km2,是我国流入北冰洋的唯一国际性河流[3],是国际关注的跨境水安全问题焦点区域之一,是关系我国生态大国形象和生态权益的重要区域。乌伦古河流域是我国唯一注入额尔齐斯河流域山水林田湖草生命共同体重要组成部分,对于维系中国屏障生态安全格局具有重要作用[4]。

2 湿地公园概况

2.1 乌伦古湖国家湿地公园建设

乌伦古湖位于我国西北地区,处于准噶尔盆地古尔班通古特沙漠北缘和阿尔泰山南麓的干旱平原区交界处[5],在中国生态安全屏障格局中担负着重要的角色。乌伦古湖作为天然生态屏障,扮演着关键的保护和平衡功能,控制沙漠北侵,预防土地沙化,并对调节绿洲气候起到重要作用。同时,乌伦古湖还容纳着珍稀濒危鱼类等生物群落,对当地生态系统的保持和平衡做出了重要贡献。作为“地球之肾”和“物种的基因库”,乌伦古湖在维护和支撑北疆地区生态环境的健康持续发展方面具有不可替代的生态地位,也为人类的生产和生活提供多种资源支持[6]。

乌伦古湖国家湿地公园由乌伦古湖和吉力湖两部分组成[7]。公园内主要包括区内的湖泊型湿地、沼泽湿地、河流型湿地及其它用地等。

2.2 湿地类型

根据《福海乌伦古湖国家湿地公园范围与功能区划调整报告》,乌伦古湖国家湿地公园规划区涵盖了多种湿地类型,包括永久性淡水湖、富养沼泽、灌丛沼泽和永久性河流等。经过实际测量和调查,规划区的总面积确定为123 514.73 hm2,湿地所占比例为86.84%。其中,永久性淡水湖面积为106 466.48 hm2,富养沼泽占据364.08 hm2,灌丛沼泽面积为391.55 hm2,永久性河流湿地面积为34.57 hm2。

2.3 湖泊生态系统服务功能

根据《乌伦古湖生态安全评估研究报告》,乌伦古湖各类服务功能及服务功能综合状态见表1。

表1 湖泊生态服务功能综合状态评估结果

通过表1 可知,湖泊生态服务功能综合状态处于较好水平,表明湖泊能较好地维持人类和其他有机群落健康,为湖泊流域社会经济的可持续发展起到较好的支撑作用。但生态服务功能综合指数逐年缓慢减小,2008 年至2013 年6 年间,生态服务功能指数由73.52 降至73.29,表明乌伦古湖的生态服务功能在逐年缓慢下降。

2.4 现状问题

乌伦古湖湿地是一处资源丰富的湿地,具有重要的生态功能和资源价值。但20 世纪末,乌伦古河流域受日益增多的农业开发活动影响,林、草、湿地等重要生态类型大量减少且呈现破碎化,流域生态屏障严重退化,乌伦古湖作为流域最后的物质能流归宿,在逐年增加的高强度压力下,水体质量下降,湿地呈现持续退化趋势。与1986 年相比,2010 年湿地面积减少到0.407 万hm2,湿地面积净减少0.158 万hm2,占流域湿地面积(1986 年)的28.19%,可见乌伦古湖国家湿地公园生物栖息地逐渐减少。

3 湿地公园缓冲带湿地系统修复设计

3.1 总体思路

以生态空间管控的理念为指导,严格遵守湿地保护红线,并坚持“保护优先、科学恢复、积极拓展、适度利用”的原则,旨在增强湿地生态系统的稳定性,建立完善的湿地保护体系。通过重点保护和修复湖滨带、缓冲带湿地,在充分利用现有保护设施的基础上,加强项目区湿地环境的软硬件设施建设。同时,积极推动科学恢复和合理利用湿地资源,平衡生态保护与社会经济发展的关系。通过增强湿地保护与恢复管理、宣传教育和科研监测,努力保护湿地的生物多样性,恢复栖息地生态系统,并实现湿地生态系统的可持续发展。

3.2 生态修复设计

此次缓冲带湿地系统修复工程位于乌伦古湖东侧沿湖路沿线,总长约为27 km,工程范围内沿湖道路两岸总体生态状况良好,湿地类型多样,鸟类品种繁多,有极其宝贵的科研和学术价值。设计对退化的栖息地进行恢复,主要以芦苇复壮和封滩育草的方式来恢复湿地植被的自然状态,增加湿地的生态功能和稳定性,这些措施有助于提高湿地的生态系统健康,维持湿地的生态平衡和功能。

1)芦苇复壮

乌伦古湖是断层陷落形成的湖盆,北部有阿尔泰山,乌伦古河汇集山区地表水注入湖盆。由于河水携带泥沙,长期淤积,三角洲不断向湖心推进,湖水逐渐变浅,地下水位上升或地表凸起,适于水生植物生长,形成大片的芦苇沼泽地。乌伦古湖周边的浅水地带,地质肥沃,芦苇生长茂盛。芦苇湿地在防风固沙、维持生物多样性、调节气候、净化水质、改良土壤等方面具有重要的生态功能,但由于受气候变化及芦苇收割、管护不到位的影响,乌伦古湖部分芦苇湿地呈现退化、萎缩的趋势,需采取科学的方式对芦苇进行收割复壮。

芦苇在秋季陆续开花、结实,不再进行增高增粗生长,而且芦苇须根根层(蕻层)过厚,不利于芦苇生长,尤其是在乌伦古湖地区,冬季漫长而严寒,湖面结冰,芦苇茎秆逐渐老化、活力较差。为促进芦苇健壮生长,选择在冬季结冰后对冰面以上的芦苇进行收割,以恢复其较佳的生长活力。

选取3个呈现萎缩态势的芦苇荡进行芦苇复壮,分别为环湖公路、天鹅湖和吉力湖,共113.70 hm2。对芦苇进行收割时,在结冰较厚的湖面区域使用小型收割机割除冰面以上的芦苇杆叶,在收割机无法进入的湖面区域通过人工方式进行收割。在施工过程中,需做好避开恶劣天气、防止进入危险冰面区域、施工人员穿戴安全装备等工作,确保施工安全。

收割后,收集的芦苇杆叶由货运车运输并填埋至临近的天鹅湖封滩育草区中因开采石料而废弃的大坑中。一方面,封滩育草区中的采石坑要进行削坡回填,以芦苇杆叶填充替代土方量,节约成本;另一方面,芦苇在坑中腐败转化为有机肥料,为封育区内植物的生长提供绝佳的营养来源。芦苇生长密度约为40 株/m2,每株杆粗4 cm,收割填埋处理的芦苇平均高度计为1.5 m,运输和填埋体积约8.56 万m3。

2)封滩育草

缓冲带作为湖滨带外围重要的保护圈,对湖滨带生态系统起着至关重要的作用,具有宽而健康植被的健康缓冲带被认为是防治湖泊面源污染的天然屏障。但乌伦古湖缓冲带部分区域为戈壁荒漠,植被稀少,生态脆弱。为恢复缓冲带生物多样性及其生态系统功能,保护乌伦古湖水生态,选择退化严重的3 块区域实施封滩育草,即骆驼脖子、鸟类繁育站、天鹅湖,总面积为123.00 hm2。

在封育区,禁止开荒、放牧、打柴、拉沙取土等不利植被生长繁殖的人为活动。封育方式为全封式,选用木桩铁丝围栏,木桩两两间距设为3.0 m,高度设为1.2 m,封育年限为3 年。

其中,骆驼脖子封滩育草区域位于乌伦古湖缓冲区,缓冲区内植物的吸附和分解作用,能够有效减少农业区中氮、磷等的营养物质进入河道,因此,该缓冲区可以被视为控制面源污染的最后一道防线,起到保护和改善水质的关键作用。但区域内植被长势良莠不齐,且距离乌伦古湖水域最近处只有150.0 m,植被生长的茂盛、健康与否对乌伦古海水生态保护起着至关重要的作用,因此,选取该区域进行封育。该区域土地平坦,封育时仅需拔除之前耕作农作物留下的秸秆,在边界范围设置临时简易围栏进行封育即可。秸秆通过人工的方式拔除后直接堆填在地里,沤成肥料为植物生长提供养分。

鸟类繁育站滩育草区位于鸟类救治繁育站附近吉力湖缓冲区内,区域内土壤贫瘠,植被稀疏。为保护乌伦古湖水生态,需对该区域内的植被进行恢复。区域内土地平坦,封育时仅需在边界范围设置临时简易围栏进行封育即可。

天鹅湖封滩育草区域位于乌伦古湖缓冲区。区域内地形复杂多样,有私人开挖的鱼塘,有依水形成的湿地,有石料开采未进行恢复的采石坑。对于私人开挖的鱼塘,应责令其在规定期限内进行整改,可考虑在不影响生态结构的前提下,适当保留鱼塘下部塘基,土质田埂拆除后就地抛填在塘埂两侧,形成斜坡;对于开采石料遗留的采石坑,按照1∶1.5 的坡度进行削坡,并将产生的土方回填。封育时仅需在边界范围设置临时简易围栏进行封育即可。

为有效管理和保护封育区,应在该区域周界的明显位置设置坚固的标牌,并清晰地标明项目名称、封育范围、面积、年限、实施方式、措施和责任管理者等相关信息。对封育区内自然繁育能力不足的间隙地块,可进行播撒草种。

4 结语

湿地保护与修复项目是国家生态环境建设的重要内容,通过乌伦古湖国家湿地公园湖滨带湿地系统修复工程和缓冲带湿地保护与构建工程的实施,可以有效保护湿地生态系统,丰富生物多样性,提升湿地的水源涵养、气候调节、水质净化及防洪蓄水等功能。该项目的实施将有助于保护和管理项目区内的自然资源和环境,提高生物多样性水平,促进社会经济与湿地保护事业的协调发展,进一步增进人与自然的和谐,推动乌伦古湖国家湿地公园湿地生态系统的可持续发展。

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