濕地工程與實(shí)例
修復(fù)(創(chuàng)建)濕地,首先需要通過(guò)水文工程和土壤調(diào)控技術(shù),提高地下水和地表水的水網(wǎng)綜合調(diào)控能力,改善示范區(qū)鹽沼濕地的水體和土壤的物理與化學(xué)基質(zhì),為植被修復(fù)創(chuàng)造前提條件,其中包括生境修復(fù)技術(shù)與生物修復(fù)技術(shù)。
一、濕地生境修復(fù)技術(shù)
濕地生境恢復(fù)與重建的總體目標(biāo)是通過(guò)采取適當(dāng)?shù)纳?、生態(tài)及工程技術(shù)措施,包括濕地基底恢復(fù)、濕地水狀況恢復(fù)和濕地土壤恢復(fù)等,以此提高濕地示范區(qū)定性。由于濕地基底不平、水量分配不均、土壤鹽分重等,濕地修復(fù)建設(shè)主要從改善濕地基底條件、水文條件、土壤鹽分條件等方面開(kāi)展?jié)竦厣承迯?fù)。
1.濕地基底改造技術(shù)
基質(zhì)對(duì)濕地功能的正常發(fā)揮非常重要,也是支撐有根植被的基本介質(zhì),濕地修復(fù)區(qū)的基底恢復(fù)是通過(guò)采取工程措施,維護(hù)基底的穩(wěn)定性,穩(wěn)定濕地面積,并對(duì)濕地的地形、地貌進(jìn)行改造。濕地修復(fù)區(qū)建設(shè)主要利用挖掘機(jī)將基底不平的區(qū)塊進(jìn)行高洼地整平,改造濕地建設(shè)區(qū)的地形、地貌,改變動(dòng)植物生長(zhǎng)的水、光、熱、養(yǎng)分等生態(tài)因子,創(chuàng)造有利于濕地植被生長(zhǎng)的環(huán)境條件和演替空間。下面介紹兩種經(jīng)典的濕地基地改造技術(shù)。
一是生態(tài)島建設(shè)。在選取的濱海濕地生態(tài)修復(fù)區(qū)用挖泥機(jī)堆成大小不一的生態(tài)小島,增加局地高程,種植蘆葦、翅堿蓬等水生植被,將裸露的區(qū)域進(jìn)行植被覆蓋,為植食性鳥(niǎo)類提供覓食場(chǎng)地等,恢復(fù)濕地生態(tài)功能。
圖5-3 濕地修復(fù)示范區(qū)工程建設(shè)與監(jiān)測(cè)
(a)示范區(qū)修復(fù)前;(b)去鹽堿環(huán)溝建設(shè)施工現(xiàn)場(chǎng);(c)研究人員修建進(jìn)入示范區(qū)的木棧道;(d)示范區(qū)定期水文監(jiān)測(cè)
二是類似于生態(tài)島建設(shè)原理,在濕地修復(fù)區(qū)四周挖寬4m、深1.2m的環(huán)溝[圖5-3(a)~(d)],用于修復(fù)區(qū)的降鹽排堿。如我們?cè)谶|河三角洲開(kāi)展的濕地修復(fù)和創(chuàng)建工程,就是在修復(fù)區(qū)四周同時(shí)修上寬1.5m、下寬為3m的堤壩用以分隔高水位和低水位兩種工程處理,并且為了研究的目的,還在示范區(qū)內(nèi)部修建寬0.5m、高0.5m的小堤壩分隔不同收割處理單元,分別設(shè)置秋季收割、不收割和焚燒3種形式的田間工程。
另外,為了方便示范區(qū)的觀測(cè),還可建設(shè)進(jìn)入每個(gè)單元的木棧道。在濕地修復(fù)后,分別在設(shè)置好的位置開(kāi)展水文井建設(shè)施工,水文井的鉆探工作可參看相關(guān)的規(guī)范說(shuō)明,在此不再贅述。水文井設(shè)計(jì)井深為15~20m,共4眼,每周進(jìn)行一次水位、電導(dǎo)率、水溫、鹽度、總固形物等數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)[圖5-3(d)]。
2.濕地水文調(diào)控技術(shù)
在濕地修復(fù)選區(qū)內(nèi)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí),關(guān)鍵應(yīng)考慮濕地水文條件的恢復(fù),包括筑壩、修建引水渠等水利工程措施。實(shí)際工作中可能在修復(fù)區(qū)域會(huì)有部分配套的水利工程設(shè)施,但由于一般區(qū)內(nèi)基底不平,造成濕地水量分配不均,加之土壤鹽分較重,致使植被退化嚴(yán)重。因此,應(yīng)當(dāng)在利用現(xiàn)有的水利工程配套設(shè)施基礎(chǔ)上,對(duì)高低不平的區(qū)域進(jìn)行機(jī)械平整,對(duì)修復(fù)區(qū)進(jìn)行直接供水,使擬修復(fù)濕地表面建立均勻水層,降低濕地土壤鹽分,也為濕地生物修復(fù)創(chuàng)造條件。
二、濕地生物修復(fù)技術(shù)
濕地生物修復(fù)技術(shù)主要包括微生物修復(fù)法和植物修復(fù)法,其中植物修復(fù)法是一種經(jīng)濟(jì)、有效且非破壞性的修復(fù)技術(shù)??梢詫竦刂参镄迯?fù)的具體方法分為人工播種法和移植法。針對(duì)濱海濕地退化嚴(yán)重、生物量顯著降低、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能明顯下降等問(wèn)題,在所選區(qū)內(nèi)生境修復(fù)的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)退化的植被(如蘆葦、翅堿蓬)濕地等實(shí)施植株定向選育、種群植建技術(shù)措施,進(jìn)行濕地生物修復(fù)。
例如,在遼河三角洲地區(qū),為了增匯固碳目的,通過(guò)環(huán)境脅迫、定向培育等方式,從當(dāng)?shù)貍溥x蘆葦種資源中,篩選耐鹽性強(qiáng)、生物生長(zhǎng)量高、纖維素品質(zhì)好的蘆葦種植材料,通過(guò)實(shí)驗(yàn)室栽培進(jìn)行驗(yàn)證分析,將選育的優(yōu)良蘆葦植株通過(guò)扦插根狀莖的方式進(jìn)行蘆葦濕地示范區(qū)植被修復(fù)。示范區(qū)蘆葦植被修復(fù)后,要適時(shí)排灌水,滿足蘆葦各個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期的需水要求,根據(jù)水源和水質(zhì)條件變化規(guī)律,合理利用水資源,調(diào)節(jié)土壤的水分、養(yǎng)分、鹽分和溫度,為蘆葦生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的生態(tài)條件。根據(jù)遼河三角洲當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件,在葦苗生長(zhǎng)初期即4月中旬至5月初以淺水灌溉為主,保持5cm水層,5月中旬到6月下旬灌15cm左右的水層,7月上旬開(kāi)始排水,7月中旬灌水,7月末到8月末保持水層15cm左右,9月上旬排干,以此滿足蘆葦生態(tài)需水的要求,促進(jìn)蘆葦群落的健康生長(zhǎng)。同時(shí)做好病蟲害防治工作。圖5-4為蘆葦示范區(qū)恢復(fù)前后對(duì)比圖。
圖5-4 翅堿蓬與蘆葦植被修復(fù)前后對(duì)比圖
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