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1、第 33卷 第 5期2009年 9月南京林业大 学学报(自然科学 版)Journal ofNanjing Forestry University(Natural Science Edition)Vo.l 33,No.5Sept.,2009 收稿日期:2008-11-23 修回日期:2009-05-12 基金项目:国家林业局林业公益性行业专项(200804006;200704005/wb-02)作者简介:冯育青(1970),博士生。*王邵军(通讯作者),助理研究员,研究方向为生态系统生态学。E-mai:l wanghn2008 ya-。引文格式:冯育青,王邵军,阮宏华,等.苏州太湖湖滨湿地生态恢
2、复模式与对策 J.南京林业大学学报:自然科学版,2009,33(5):126-130.苏州太湖湖滨湿地生态恢复模式与对策冯育青1,2,王邵军1*,阮宏华1,张银龙1,关庆伟1,徐 振1(1.南京林业大学,江苏省林业生态工程重点实验室,江苏 南京 210037;2.江苏省苏州市林业站,江苏 苏州 215128)摘要:湖滨带湿地是水生和陆地生态系统之间的一个重要生态交错区。按照太湖流域综合治理总体规划要求,根据度假区湖滨湿地生态现状和生态恢复的总体目标,提出了苏州太湖国家度假区湖滨带生态恢复与重建的基本模式。结合太湖流域的社会经济发展水平及苏州太湖国家度假区环境综合整治方案的要求,将苏州太湖国家度
3、假区湖滨带划分为 3个功能区段进行分区恢复与重建,并提出了苏州太湖国家度假区湖滨带生态恢复与规划的技术方案。关键词:湖滨带;功能区;生存恢复模式;生态恢复策略;苏州太湖国家旅游度假区中图分类号:S719 文献标志码:A 文章编号:1000-2006(2009)05-0126-05Ecological restoration and strategy on a riparian zone atTaihu Lake in Suzhou CityFENG Yu-qing1,2,WANG Shao-jun1*,RUAN Hong-hua1,ZHANG Y in-long1,GUAN Q ing-wei
4、1,XU Zhen1(1.Jiangsu Key Laboratory ofForestry and Eco log ical Engineering,Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,China;2.Forestry D ivision of Suzhou City,Suzhou 215128,China)Abstract:In thispaper,a riparian zone atTaihuLake ofNationalRecreationD istrict in SuzhouCity were partitioned intothre
5、e function districts by its ecological roles,the nationaland regionalde mands for environmentalpollution treat ment.W eproposed some elementary modes on ecological restoration and rebuilding of riparian zones atTaihu Lake ofNationalRec-reation D istrict in Suzhou City according to its ecologicalcond
6、itions,functionalde mands,and restoration subjects.The de-velopment levels of society and economy and de mand of environment treat mentwere also considered to put forth so me basicpolicies about ecologicalrestoration and progra mm ing of the riparian zones.Our studymay be helpfulto ecological restor
7、a-tion and rebuilding of the riparian zones atTaihu Lake ofNationalRecreation District in Suzhou City.K ey words:riparian zones;function district;ecological restoration mode;ecological restoration engineering;TaihuLake ofNationalRecreation D istrict in Suzhou City湖滨带是水陆生态交错带的一种类型 1-3,湖滨带一般指湖泊环湖大堤及堤外
8、约 5 km 的陆地部分及 2 m 等深线以上的湖滨湿地 4,具有纵向(上游)下游)、横向(河床)泛滥平原)、垂直方向(河川径流)地下水)和时间变化(如河岸形态变化及河岸生物群落演替)4个方向的四维结构特征 5。它是水生和陆地生态系统间的过渡带或生态交错区,不仅对水陆生态系统间的物流、能流、信息流和生物流发挥着廊道(corridor)、过滤器(filter)和屏障(barrier)作用功能,而且对提高生物多样性和生态系统生产力、净化水体及减少污染、消浪护岸、调节微气候、美化环境和开展旅游活动具有重要的现实和潜在价值 6-12。目前,由于围湖造田、围湖养殖、过度旅游开发和环太湖大堤建设等不当干扰
9、,以及片面追求湖滨带的经济功能而忽略其生态功能和美学价值,已造成苏州太湖湖滨带水位变幅增大、生境恶化、局部水域富营养化等较为严重的生态环境问题。为此,以苏州太湖国家旅游度假区湖滨湿地为对象,运用现代生态学及生态工程学的理论与技术,提出了苏州太湖国家度假区湖滨带生态恢复的基本模式及生态重建方案,旨在为湖滨带生态修复与重建提供理论和技术依据。第 5期冯育青,等:苏州太湖湖滨湿地生态恢复模式与对策1 苏州太湖国家旅游度假区湖滨带现状分析1.1 研究区域概况苏州太湖国家旅游度假区位于苏州市吴中区的西南角,西、南均濒临太湖,北至穹窿山,东以顺堤公路为界(不含长沙岛和叶山岛),是太湖风景名胜区的中心。中心
10、区西南濒临太湖处为渔洋山,南部和北部部分地区有低山丘陵,其余大部分地形为山间平原。全区平均地面高程 4.2 m,最低处约 1.5m。区内河网纵横,北塘河、香山运河、顺堤河横贯东西。现状自然水系多呈南北走向,人工河道基本是东西走向。河水主要由太湖补给,大部出自铜坑口、胥口、大缺口和鲇鱼口四路河口。属北亚热带湿润性季风气候,受太湖水体调节作用影响,四季分明,温暖湿润,雨水丰沛,光照充足,全年平均气温为 17e,年平均降雨量1 096.9mm,适宜休闲度假旅游。度假区内成土母质大部分为第四纪堆积物,土层深厚,土质肥沃。境内土质主要有水稻土、黄棕土、沼泽土和石灰岩土等 4种类型。度假区总面积 160
11、km2,下辖香山街道、西山镇、光福镇和西山国家现代农业示范园区,人口 11万人。此次规划范围主要包括度假区中心区范围内约 10 k m 湖岸线以及规划人工河道(丽波河、风情河)和长沙、叶山两个岛屿部分岸线。规划区东西最长约 8.86 k m,总面积 23.1 km2(不含水面),总用地面积 11.2 km2。1.2 研究区现状(1)水文水质状况 人工混凝土护坡的修建使湖滨水文状况发生变化,湖泊水位下降,旱期不能充分积蓄水源,降低了湖滨湿地调控流域汛期和洪涝灾害的能力。20世纪 90年代局部水域达到重富营养水平,每年夏季暴发蓝藻水华。近 10多年,太湖水质下降速度明显加快,湖体富营养化过程加剧。
12、太湖24个监测点报告显示:79%水域受到不同程度污染,其中 类占 63%,劣于 类占 16%;太湖 8%水域为中富营养水平,92%为富营养化。目前太湖蓝藻暴发的规模和频率都在增加,情况更为严重。(2)土地利用状况 面临城市的扩张,人地矛盾突出,大量湿地转变成建设用地,近岸带集散码头、度假村、水族馆及别墅区等建筑设施大量修建,度假区人为干扰强烈,用地结构较混乱,湖滨湿地面积减少,群落结构不合理,湿地调节功能受到抑制。(3)植被状况 据史书记载,吴中区内分布植物 692种(含栽培种),水生经济作物 9种。但近年来,随着人口增加、工农业生产的发展及人类不合理开发利用,造成太湖湖水富营养化,湖滨带生态
13、系统的严重退化,湿地生物资源种类和数量锐减,芦苇、菖蒲等湿地植物盖度大面积下降。湿地植物以单一芦苇群落为主体,漂浮植物和沉水植物极少,资源特色和湿地植被的整体净化功能明显降低。(4)生境状况 环湖公路下自然生境遭到了严重破坏,植被覆盖率极低,林相较差,景观破碎;构成湖岸带生态系统的高地植被区、陆向辐射区、水位变幅区及水向辐射区宽度结构比例严重失调;湖岸带生态区未能形成合理的生物廊道;湖岸带生态系统景观格局不能承载度假区旅游功能;渔业养殖等人为活动对生态系统结构及功能的干扰十分严重。2 湖滨带生态恢复的模式2.1 生态恢复思路(1)原生态恢复 地带性植被是自然群落经过长期不断的演替,最终达到与本
14、地气候条件相适应的稳定状态。顶级群落的结构最稳定,景观最优美,生态功能也最为完善。因此,湖滨带生态系统恢复与重建应着力恢复其原生态的滨湖自然风貌。(2)生态系统的整体恢复 把生态系统的整体观与生命观作为湖滨带生态恢复与重建的重要理念。从生态系统的整体观角度,生态系统是由山、水、植物、动物以及其他各种生物组成的相互联系和相互作用的一个有机整体。生物与生物之间,生物与环境之间通过能量流动、物质循环和生物信息交流实现生态系统的功能;从生态系统的生命观角度,生态系统是一个生命系统,具有生命特征)森林是大地之肺,湿地是大地之肾,溪流水系是大地的血脉。(3)陆地与水生态系统的连接贯通 水岸生态系统(rip
15、arian ecosyste m)作为界于陆地与河流、湖泊、127南 京 林 业 大 学 学 报(自 然 科 学 版)第 33卷图 1 水岸生态系统模式图Fig.1 The structure chart of riparian ecosyste m溪流或水塘之间的过渡地带,是连接水生生态系统和陆地生态系统的枢纽 5-6。完整的水岸生态系统有利于实现水陆连通,促进水陆系统之间的能量流动与物质交流,保证水、陆生态系统健康和稳定的关键。因此,陆地与水生态系统的连通与修复是湖滨带生态恢复与重建的重要方法之一。(4)生物生态廊道的构建 太湖国家度假区是都市中的一块/绿洲 0,但由于城市建筑物、公路等的
16、切隔,同时也是漂浮在城市化区域中的/孤岛0。生境片断化严重缩小了有效生境面积,扩大了斑块之间的距离,导致了小斑块中生境质量恶化,边缘长度对斑块面积的比例增加,没有受干扰的/内部0生境减少,陆生动物被迫迁徙。在湖滨带生态恢复与重建中,应着力构建湿地与周围陆地的生物生态廊道,保证水陆的沟通、连接以及生物在生态系统中的迁移运动。2.2 湖滨带生态恢复的基本模式根据苏州太湖度假区湖滨带现状、生态恢复目标和功能区划,结合国内外研究成果,筛选出适于苏州太湖国家旅游度假区湖滨带生态恢复的 7个基本模式。各模式的适用范围、技术特征和技术指标见表 1。表 1 苏州太湖度假区湖滨带生态恢复模式Table 1 M
17、odes of ecological restoration of riparian zones at Taihu Lake of NationalRecreation District in Suzhou City恢复模式type适用范围range技术特征character技术指标index宕口生态修复模式湿地生态保育区山体裸露宕口地带的生态修复半自然模式。根据宕口地形地貌、植被及土壤条件,采用断岩稳定和植被复绿技术,消除地质灾害隐患、涵养水源、防止水土流失及恢复宕口地带生态景观功能。山体裸露率降低至 10%。堤岸植被恢复模式各功能区防洪堤岸及陆向辐射区植被带的生态修复自然模式。依据堤岸形状
18、面积和土壤与植被条件,兼顾湖滨带的景观功能,采用速生阔叶树林带、陆向乔-灌-草植被带、陆向灌-草湿生带等种群结构形式,恢复湖滨带陆生性植被的结构与功能。植被覆盖率达 80%以上,泥沙去除率 60%左右,总氮去除率 30%左右,总磷去除率30%40%。生态实岛修复模式各功能区水岸生态系统水位变幅区、水向辐射区及开阔水域的生态修复自然模式。构造芦苇荡、萤火虫生态栖息岛、多生境岛屿、水上森林等生态修复设施,展示湖滨生态系统原生生物演替系列,减少水体污染,提高动植物物种及生境多样性。总氮去除率 50%60%,总磷 40%60%。生态浮岛模式各功能区开阔水体的污水净化及湿地生态生产区的生态种植人工构建三
19、角形、六边形、圆形、菱形、长条形、船式、花飞碟式的植物景观组合设施(水生植物浮岛、生物净化浮岛、水上花卉浮床等)净化水体污染,同时为生态生产和生态体验提供理想场所。总氮去除率 50%70%,总磷 45%55%。前置库模式生态科普区地表汇水区污染控制利用鹰冠庄园滨岸工程遗留的洼地,构建一系列具有高差梯度的前置库/串塘0,减少汇水中的泥沙和颗粒态的污染物含量,展示湿地的净化功能。总泥沙去除率 60%70%,氮去除率 50%70%,总磷50%60%。生态河口模式五塘河及探夕河、两条河网与湖滨湿地的结合部河口模式包括河流生态廊道和河口湿地,以截流颗粒污染、控制农业面源污染及优化湖滨带生态环境为主要目标
20、,同时改善河口生物多样性状况与景观功能。总泥沙去除率 70%80%,氮去除率 40%60%,总磷40%60%13。生态休闲模式湿地生态生产功能区湖滨休闲点和观景区充分利用滨湖带独特的湿地景观,进行必要的园林与景观设计,与水乡文化、渔文化、稻作文化、舟楫文化、桑蚕文化相结合,为公众生态休闲、科研及科普教育提供良好场所。投资可控制在 60 万 150万元/hm2。3 湖滨带生态恢复工程与恢复对策3.1 湖滨带生态恢复工程与目标根据苏州太湖国家度假区湖滨带生态恢复目标、各功能区的生态现状以及基本恢复模式的技术经济指标,通过一系列的湿地保护与恢复工程的实施(表 2),对苏州太湖国家度假区段湖滨带进行植
21、被修复、水岸生态系统修复和生物生态廊道修复,以及多生态岛屿、水上森林、生态演替系列展示区、水生植物品种展示区及/萤火海 0生态栖息岛等生态设施的构建,恢复湖滨湿地近自然的生态系统结构与功能,满足生态科普,生产、休闲游憩以及优化自然环境与旅游环境的生态需求。128 第 5期冯育青,等:苏州太湖湖滨湿地生态恢复模式与对策表 2 苏州太湖国家度假区湖滨带生态恢复工程Table 2 Restoration engineering and invest m ent assess m ent of lakeside zones at Taihu Lakes ofNationalRecreationDist
22、rict in Suzhou City功能区 district工程项目 item主要内容与目标 ma in target湿地生态科普区1.生态护坡修复区改混凝土护坡为植被网格化布局生态护坡,调整水岸生态系统结构,建立水与岸的正常交流与过渡的区域。2./荧光海0生态栖息岛构建/荧光海0景观岛屿,为萤火虫营造湿地生境,将萤火虫纳入太湖水质监测的生态指示体系,把/荧光海0建设成一个集休闲、观光、科普教育为一体的特色景点。3.水生植物修复区在湖滨带构造水生植物展示区,以分布区狭小,珍稀种质资源的水生植物物种的种群配置,并通过湿地功能展示,建立湿地生态科普的教育基地。通过水生植物的适当模式配置,搭建水上
23、植物园,营造景观多样化,展示水上植物浮岛净化、消浪与稳定水流的功能。4.水生植物净化浮岛改造滨岸工程遗留的洼地,构建一系列具有高差梯度的前置库/串塘0,展示人工湿地污染净化技术。5.前置库结合芦苇荡生态恢复,在浅水区域种植大片耐水高大乔木,营造水上森林景观,林下配置挺水、浮水及沉水植物,水中放养观赏性的鱼类。营造鸟类、涉禽和游禽等的栖息空间。6.水上森林重建区贯通生态栖息岛)水上植物浮岛)生态护岸缓冲带)水生森林,恢复湖滨带植物的完全演替系列,还原湖滨自然湿地原貌,展示湿地植物演替规律。7.典型植物演替展示区展示湿地植物演替规律。湿地生态保育区1.宕口生态修复工程根据宕口的地形地貌,以植被生态
24、修复恢复为主,辅以工程整地、人工促进更新的措施。2.多生境岛屿在公安疗养院附近湖岸带建立多生景岛屿,通过蜜源植物和水生花卉的群落配置,提高湖滨带生物多样性保育、湖体水质净化、消浪护岸及环境美化的生态功能。3.生物净化浮岛在苏州市区、苏州新区、太湖度假区取水口周围设立生物净化浮岛,发挥其涵养水源、净化污染和水源保护的生态功能。4.水上森林在云玮山庄西侧至苏州新区自来水厂构建水上森林,阻隔外界污染物对取水口的污染,以净化水源、生物多样性保护和景观美化。5.山体林相改造通过适当引入乡土树种以及部分外来树种,构建树种多样、色彩丰富、季相变化明显、稳定性程度高的生态系统结构,充分发挥山林的涵养水源、水土
25、保持生态功能。湿地生态生产区1.水岸生态系统植被修复工程调整水岸生态系统中高地植被区(环湖大堤护岸林带)、陆向辐射区、水位变幅区及水向辐射区植被宽度及群落结构,形成由当地和外来植被混合种类构成的、宽度适当的、群落配置合理的生物廊道结构。2.串联生态塘净化工程采用湿地三级污水处理工艺,改造原有池塘为串联成生态塘,减小五塘河流域面源污染对湿地生态生产区的水体污染。3.河道生态整治工程在五塘河、探夕河及河网与湖滨湿地的结合部(河口区)进行生态整治,削减氮、磷引起的富营养化污染,以净化水体。4.水生植物生态种植工程利用该区湖岸良好的湖滩沉积环境,营建水上花卉浮床、农家水上蔬菜园、观叶植物展示区、观花植
26、物展示区及荷花观赏区,为城镇居民提供优质食品来源,同时净化了水质,实现湿地生态建设与富民工程的有机的结合。3.2 不同生态功能区恢复的对策按照太湖流域综合治理总体规划要求,综合分析度假区湖滨带的地质、水文、土壤、植被及土地利用状况,结合太湖流域的社会经济发展水平及苏州太湖国家度假区环境综合整治方案,将苏州太湖国家旅游度假区湖滨带生态恢复规划区划分为湿地生态科普区、湿地生态保育区和湿地生态生产区等 3个功能区,分区规范和分类施策见表 2。(1)湿地生态科普区 湿地生态科普区规划范围东起帆型建筑广场,西至太湖大桥,全长约 2 km。该区人为干扰强烈,用地结构较混乱,近临分布有水族馆、苏州太湖明珠度
27、假村、鹰冠庄园和云玮山庄等人工建筑,导致湿地水文改变,环湖公路自然岸带生态系统的结构破坏,植被单一,生境与景观严重破碎。重点优化土地利用结构,通过生态护坡修复、水生植被修复、水岸生态系统修复以及水上森林、植被生态演替展示区、水生植物品种展示区及荧光海景观区的构建,恢复湖岸带原生态的湖滨景观,满足生态科普教育,休闲游憩以及优化自然环境与投资环境的需求。(2)湿地生态保育区 湿地生态保育区范围为太湖大桥到度假区自来水厂,苏州市自来水厂、苏州新区自来水厂和太湖度假区自来水厂的取水口均分布于该区域内,全长约 4.2 km。该区湖滨带陆地部分属丘陵山地,地势多陡峭崎岖,湖岸带较窄。山体植被覆盖良好,但结
28、构简单,湖岸带不连续分布有芦苇和河129南 京 林 业 大 学 学 报(自 然 科 学 版)第 33卷柳等耐水植物,是难得的残存自然沼泽区域,有极大的保护价值。总体上拟采取以生态恢复与生物多样性保育为主的措施,重点考虑水源地保护的人工湿地(生物净化浮岛)、生态监测站和生物生态廊道的营建,以及山体林相改造、宕口生态恢复与文化古迹保护,以增加汇水区和湖岸带生态系统的稳定性、景观多样性和生态服务功能,并满足人们乡野情趣、人文旅游及科学监测的需要。(3)湿地生态生产区 湖滨带范围主要包括太湖度假区自来水厂至围网养殖区的湖滨带,湖岸线总长度约 2.5 km。典型剖面为农田(村庄)鱼塘)公路)大堤防护林带
29、)芦苇)开阔水域。养殖面积占沿岸区的 2/3左右,严重破坏了湖岸带生态系统的结构与功能,影响到其廊道、缓冲、护岸和文化旅游功能的正常发挥。过量投饵及鱼类排泄物对沿岸水体构成了严重威胁,并影响底栖动物及水生植物的生命活动。拟通过湖岸带生态修复、生态河道整治区及串联生态塘的构建,优化调整湖滨带生态系统结构及功能,改善水环境质量,并与富民工程结合,分流渔民,营建水上花卉浮岛、农家水生蔬菜种植区及湿地渔乡休闲区,发展水八仙等生态种植以及渔乡休闲旅游文化,实现生态、经济及社会效益的和谐统一。4 结 语苏州太湖国家度假区湖岸带生态恢复与重建,应以一定自然、历史及地理条件下湖岸带生态系统退化原因及退化机理进
30、行全面、科学诊断为基础,运用现代生物学、恢复生态学及生态工程学的基本理论与技术,依据太湖流域生态及经济发展状况,科学设定生态恢复与重建目标,使湖岸带生态系统的结构、功能和生态学潜力尽可能地恢复到原有的或更高的水平 14-16。同时,湖岸带生态恢复与重建应该:(1)注重湖岸带外侧生态、景观与内侧湖岸带相呼应;(2)重视建筑和水体相协调,以及园林美学的和谐性;(3)与弘扬地域文化相结合,植物配植时考虑苏州太湖独特的文化氛围和风土人情;(4)与城市绿化功能相一致;(5)与提供足够生境和通道的生物生态廊道功能相协调;(6)与机械、化学和生物作用的缓冲功能相协调;(7)与饮用水源保护相结合;(8)与减缓
31、洪水危害、为水生食物链提供有机质及生境保护功能相统一;(9)与对点源污染物与非点源污染的净化功能相一致;(10)与景观、生态旅游度假功能相协调。致谢:在生态调查与生态规划研究工作中,得到了苏州太湖国家度假区管理委员会资源管理局大力支持。研究工作还得到叶镜中教授、汤庚国教授的指导;参与该项工作的有王国兵、周焱、丁九敏等博士生以及多位硕士研究生。参 考 文 献 1 邓红兵,王庆礼,蔡庆华.流域生态学:新学科、新思想、新途径 J.应用生态学报,1998,9(4):443-449.2 金相灿,尚榆民,徐南妮,等.湖泊富营养化控制和管理技术 M.北京:化学工业出版社,2001.3 尹澄清.内陆水-陆地交
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