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The restoration of reed(Phragmites australis) wetland in the Yellow River Delta

黄河三角洲芦苇湿地的恢复



全 文 :第 26卷第 8期
2006年 8月
生 态 学 报
ACTA EC0L0GICA SINICA
V01.26.No.8
Aug.,2006
黄河三角洲芦苇湿地的恢复
唐 娜,崔保山 ,赵欣胜
(北京师范大学环境学院 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京 100875)
摘要:近年来 由于人类活动及自然灾害等多种因素的影响,黄河三角洲芦苇湿地生态系统的健康受到威胁,出现不同程度的退
化。为进一步研究 2002年开始实施的湿地恢复工程,选择未恢复区、恢复区比较其水、植被、土壤等生态特征,结合野外调查及
实验分析数据 ,结果显示至2005年7月恢复区湿地水域面积比例增加,水质得到明显改善,植被群落呈正向演替 ,土壤达到中、
轻度盐化土水平 ,水禽种类增加,生物多样性更加丰富。研究结果表明,以恢复湿地水文条件为核心措施的湿地恢复方案具有
可行性。研究对于黄河三角洲其他类型湿地的恢复及改善其生态功能具有指导作用。
关键词 :芦苇 ;湿地 ;恢复 ;黄河三 角洲
文章编号 :1000.0933(2oo6)08.2616.09 中图分类号 :Q941.2,Q948.11 文献标识码 :A
The restoration of reed(Phragmites australis)wetland in the Yellow River Delta
TANG Na,CUI Bao—Shan ,ZHAO Xin—Sheng (Environment& f,Beijing Normal University,State Key Joint Lab0rat0ry ofEnvironmental
Simulation and Pollution Control,Beijing 100875,Ch/na).ActaEcologica Sinica,20O6,26(8):2616—2624.
Abstract:Influenced by the human activities and the natural disasters,the reed wetland ecosystem in the Yellow River Delta has
been deteriorating in the past.In the paper,the evaluation of the reed wetland was researched with the ecological characteristics
of water,vegetation and soil investigated.With the water area increased and the water quality improved,the soil salinity was
reduced to the medium and the low level;the vegetation was improved in the positive succession;the biodiversity in the restored
wetland was obviously improved and the number of water fowls increased in July of 2005.The results show that water is dominant
factor in the restoring process of reed wetland.
The results are as folows:(1)Water is the controling factor of the wetland,and the key factor of its restoration.The fiting
water supply is obviously accelerative to the reform of the water quality,the positive succession of the hydrophyte community,the
protection of biodiversity,the optimization of the ecosystem,the strengthening of the ecological function and ability to provide
resources.On this foundation,it then reaches the aim of natural restoration.(2)The fluency of drainage is also important besides
filing water to the wetland.Th rough the rational irrigation and drainage,and the fluent water flow can dissolve the salt in soil and
improve water quality,and then reach the aim of optimizing the ecological environment.(3)According to the climate and
hydrological conditions,the rational management of water resources and strict assistance measures, both can accelerate its
restoration.(4)The main aim of wetland restoration is to strengthen the ecological benefit of the wetland,but the social and
ecological benefit is also important.It requires implementing the harmonious development of social and ecological benefit.(5)Th is
restoration project is relatively successful,and is an instructional example for the expanding of the ecological restoration in the
Yelow Rjver Deha.
基金项目:国家自然科学基金重点资助项 目(50239020);国家自然科学基金资助项 目(40571149)
收稿 日期 :2005.12.07:修订 日期:2006.06.30
作者简介:唐娜(1981~),女,河北省南宫人,硕士生,主要从事湿地生态及生态需水研究.E.mail:lolica@163.eom
*通讯作者 Coresponding author.E—mail:cuibs@ban.edu.en
致谢:感谢黄河三家洲管理局吕卷章主任、刘月良总工、大汶流管理站路峰副站长及王立东同志在数据、文献资料工作中给予的帮助。
Foundation item:The prejeet was supported by National Natural Science Foundation of China(No.50239020,40571149)
Received date:2005—12—07;Accepted date:2006·06—30
Biography:TANG Na,Master candidate,mainly engaged in wedands ecology and ecological water requirement.E-mail:lolica@ 163.eom
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8期 唐娜 等:黄河三角洲芦苇湿地的恢复 2617
Key words:reed;wetland;ecological restoration;Yelow River Delta
近几十年来 ,由于人类活动和 自然因素的影响,全球湿地出现不同程度的退化 ,其恢复与重建已经是 国际
湿地学界前沿领域的研究热点和关键问题 “ 。美国、加拿大、瑞典、芬兰、英国、澳大利亚、荷兰、中国等国家
在湿地恢复和重建方面做了大量研究 ,并取得 了显著成果。其 中,美国及加拿大南部主要以富营养沼泽研究
为主 ,通过工程及生物措施控制污染 ,来恢复湿地水质和生物多样性 ;欧洲国家及加拿大北部以贫营养沼
泽的恢复研究为主 J,侧重于扩大沼泽和湖泊湿地 的面积 ;国内研究开展 的较晚,恢 复和重建对象 以湖泊
湿地为主,重点在消除水体污染和富营养化 “ 。相对湖泊及河流等湿地恢复研究来讲,关于滨海芦苇湿地
恢复研究还是不足 ,有待全面展开。
芦苇湿地和其它湿地生态系统一样 ,在蓄水调洪 、补充地下水、维持区域水平衡 、调节气候、净化环境和保
护生物多样性等方面均具有重要意义 ,而且芦苇这一湿地植物资源对发展造 纸业十分重要 ,因而又具有经济
价值 。黄河三角洲地理位置独特 ,芦苇湿地 资源丰富 ,孕育着丰富的生物 多样性。然 而,近年来 由于黄河断
流 、海平面上升、农业开发活动、石油开采、交通道路 的快 速发展、污染物大量排放等各种 因素的影响 ,使芦苇
湿地生态系统的健康受到严重影响,对其进行恢复已迫在眉睫。采取工程措施恢复水文条件 ,引黄河水恢复
地表径流循环 ,增加湿地水量来洗碱脱盐 ,初步达到了扩大水域面积 、改善湿地水质 、提高植被质量 、保护生物
多样性和增强其生态功能的目的。
黄河三角洲是黄河泥沙淤积而成 ,其成土过程也就是土壤脱盐和地面不断抬高的过程 ,因此 ,成土年龄 自
海向陆不断增加 ,所 以生态系统的空 间演替可以看作是 时间演替的缩影。于 21304年及 2005年的芦苇生长季
内,在恢复区(恢复工程实施地)及与其相邻的未恢复区内进行野外调查、样品采集等多项内容的试验研究,采
用混合型布点方法,即根据生态环境梯度变化、地形 、地貌特性空间变异性等,在不同地点合理运用布点方案,
样方大小 1m×1m,具体样方及样点数 目结合具体工作内容加以调整。
1 试验区概况
1.1 自然生态环境特征
试验区位于黄河三角洲 自然保护区下属的大汶流管理站的核心保护区内,黄河现行河道以南 4km处 ,东
距人海 口 15km,中心地理 坐标 为 N37。45 48.4”,E119。03 07”。其地貌特 征为海拔小于 7m的低平原 ,以坡度
0.1‰ ~0.2%v向海倾斜。本区属北温带半湿润大陆性季风气候 ,四季分明,雨热 同期 。年平均气温 12.1℃,无
霜期 196d。降雨较少 ,且蒸发旺盛 ,年均降雨量 551.6mm,年均蒸发量为 1962mm。
1.2 两 比较试验区相似性分析
为了对试验区在恢复过程中进行相关要素的对 比,在 2002年工程实施前 ,对两个试验 区的地质地貌 、气
候水文条件及土壤等自然环境特征进行了比较分析。恢复区(5023.7hm )与未恢复区(5900hm2)芦苇湿地的
地理位置如图 1所示。
(1)地貌与地质特点 黄河平均年输入三角洲的泥沙量为 10.5×10 t,其中 64%沉积在沿程河道及河 口
沿岸地区,构成了以河成高地为骨架与微斜平地和河间洼地相间的扇状地形。两区的地貌形态均属由于河床
淤高 、河道及其两侧的河流堆积体相对高出地面形成的河成高地,地 势平坦 ,海拔 1~6m,未恢复区南部存在
小部分微斜平地 。
黄河三角洲处在 中朝古陆的华北地台上 ,主要受新华夏构造体系和北西向构造的控制 ,为中新生代断块
— — 坳陷盆地。两区处在古老的变质岩基底上 ,沉积地层较全 ,底层 总厚度达万米以上;地表是全新世沉积 ,
主要是黄河冲积物,按成因类型可归为河床一漫滩沉积物;在地质构造上位属济阳坳陷东部。
(2)水文与气候条件 两区地处黄河河道沿岸 ,形成和维持两区水系的主体是黄河 。同时 ,两区位于滨
海地区 ,地下水基本上为松散岩类孔隙水 ,微咸 ,矿化度较高。
由于地理位置I临近 ,两区气候特点相同。虽地处沿海 ,但具有明显的大陆性气候特征。
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2618 生 态 学 报 26卷
管理站
Management station
翅碱蓬
Suaeda heteroptera
— C滩。涂astal sh。al
●一 W水
a

terb。dv
图例 Legent
r I ⋯ m
瓴 ⋯叫L_】 黼
图 l 2005年研究 区地理位置及湿地生态恢复工程示意图
Fig.1 The location of wetland in the study area in 2005 an d the distribution of works of wetlan d restoration
(3)植被状况 虽然在恢复工程实施后 ,两区植被状况明显差异 ,但在实施前植物种类 、群落类型及面积
等相差不大。
在恢复区内,草本沼泽 以芦苇 、香蒲(Tyhya orientalis)及酸模叶蓼(Polygonum lapathifolium)沼泽为主。水
生植物包 括 :沉 水 植物 群 落 :金 鱼藻 (Ceratophyllum demersum L.)、黑藻 (Hydrilla verticillata),竹 叶眼 子菜
(Potamogeton malaianus)和川蔓藻(Ruppia maritima)群落 ;浮水植物群落:浮萍 (Lemna minor L.)、品藻 (Lemna
tnsulca L.),紫萍(Spirodela polyrhiza)、眼子菜 (Potamogetonaceae)群落 ;挺水植物以莲(Nelumbo nubilera Gaertn)
群落为主。森林植被类型较少 ,且树种单一 ,仅有落叶阔叶林——刺槐林和天然柳林 ,灌丛仅有 天然盐生柽柳
灌丛。草甸主要为翅碱蓬草甸 ,主要分布在西部地势较高的区域及南部。
在未恢 复区内,草本沼泽和水生植物与恢复区类型相同,分布相对较少 。草甸面积相对较大 ,以盐生草甸
为主,由适 盐 、耐 盐和抗 盐性 的多 年生盐 生植 物组成 ,主要 植被 类型有 翅碱 蓬 (Suaeda heteroptera)、獐茅
(Aeluropus litoralis)和补血草(Limoninum bicolor)草甸。森林植被仅存在盐地碱蓬群落的基础上发展起来的盐
生柽柳灌丛 。
(4)土壤条件 两区内的土壤的形成发育均是在三角洲成陆过程 中,不断受到黄河泛滥改道 、海岸线变
迁 、海水侵袭 、潜水浸润 、大气降水 、地面蒸发 、植被演替以及农业垦殖等多种因素的影响 ,形成了以潮土和盐
土为主的土壤类型。由于地下水位高,潜水矿化度也较高,形成大面积盐渍土壤 。
由于两个研究区域同处于黄河三角洲湿地 内,气候特征 、地质地貌、土壤条件及水文特征基本相同,二者
之间主要差异来 自植被特征 ,因此判断两个研究区的相似性须从植被特征上开展。统计每个物种在一个地 区
出现的样方数 ,与该地区总样方数相 比得到此物种在该地区出现的样方频率 (%)。用 Jaccard群落相似性指
数计算两个地区间的群落相似性 。
群落相似性系数指各样方单位共有种的百分率,其计算方法很多,以Jaccard相似性系数是目前最为基础
和常用相似性系数之一,其公式为 :

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8期 唐娜 等:黄河三角洲芦苇湿地的恢复 2619
式中,o为样方 A的物种数,b为样方 B的物种数,c为样方 A和 B中的共有种数。Jaccard指数反映群落
或样方间物种的相似性。
本文在恢复区和未恢复区各设置了 10个样方,其计算结果见表 1,从表 1看出,恢复区和未恢复区以前的
同一类型植被群落相似性指数都在 0.90以上,不同类型植被 Jaccard相似性指数最小为0.42,最大为 0.93,说
明两个区域植被 Jaccard相似性指数非常显著,也说明两个区域植被特征具有相同之处,可以认定为相同类型
植被分布,进一步说明本文选择两个区域进行生态恢复比较研究的可行性。
表 1 恢复区和未恢复 区相似 性 Jaccard指数计算对比0
Table 1 e calculation and comparison of the similarity Jaccard exponent of the two alP.as
① W1~W10表示未恢 复区样方 ,H1~H10表示恢 复 区样 方 The mark W1~W10 denotes the sampling site in the unrest0red area.and H1~H10
denotes the sampling site in the restored area; 表示 同一类型植 被群 落相 似性指 数 The mark‘*’denotes the community similarity exponent 0f the sarne
vegetation type
2 湿地恢复方案
2.1 湿地恢复工程的实施
2002年 7月份开始实施芦苇湿地恢复工程 ,主要通过筑坝修堤 ,在雨季和黄河 丰水期蓄积淡水,旱季则
引水补充 ,以淡压碱 ,扩大芦苇湿地面积 ,提高芦苇质量 ,并形成一定水面 ,为鸟类取食 、栖息提供良好的场所 。
由于恢复区地处黄河人海口,除天然降水外,恢复工程用水全部引自黄河。
黄河 口地区平均高潮位一般在 2.7~2.9m之间 ,风暴潮潮位接近甚至高于 5m,平均高潮线 以下的潮间地
带地势平坦低洼 ,滩面泥泞 ,受潮汐往复作用 ,形成众多潮沟 。为保证泥沙充分淤积 ,修建了围堤控制尾水,同
时也保证尾水排泄畅通。考虑到潮问带施工难度大 ,同时也为避免潮水往复冲刷 ,经实地勘察 ,确定湿地恢复
区围堤修筑在 3.0m高程线附近。围堤长 9kin,宽 3.5m,高 1.5m。围堤 内每隔 200m修一条格堤 ,格堤宽 1m,
高 0.5m。格堤纵横交织组成方 田,每条格堤上都 留有进 出水 I=l,使 方 田问相互连 通。并在恢 复区修建 长
2.5kin封育沟一条 ,底宽 3m,顶宽 8m,深 1.5~2m,作为黄河枯水期工程引水渠用。由于现有 的道路阻碍了黄
河水漫滩 ,修建了桥涵 20座,以利于黄河水通过(图 1)。在规划测量的基础上 ,在大汶流沟子设东西 防潮坝
一 条 ,以遏制海水的侵袭;建设水库四座和多处 自然水面 ,为鸟类营造了良好的栖息地环境 ;并购置了扬水船 ,
通过封育沟向恢复区内引水,以淡压碱。在围堤东坝子修建了宽 4m的排水闸,可以随时调节水量,不仅解决
了尾水排泄问题 ,同时有利于泥沙淤积形成盐分含量低的新生土壤 。
2.2 水资源管理
恢复区气候四季明显 ,芦苇湿地水质情况受季节变化影响明显 。另外 ,由于地处黄河人海口,湿地土壤盐
渍化程度也具有明显的季节性 。相对来说 ,在每年的春秋两季(4、5月份及 9、10月份)属降水量少的旱季 ,因
而地表水径流循环较弱,导致水质差 、土壤盐渍化加重,这些不 良生境因素致使芦苇生长受抑。
基于以上的变化规律,为改善湿地土壤基底及水质 ,制定以下方案 :每年 4月上旬开始通过封育沟引黄河
水向恢复区灌排 ,持续每 日引水,以淡压碱 ,溶洗湿地表层土壤累积的盐分 ;直至丰水期黄河河道达到一定水
位 ,可以通过桥涵向恢复区 自流灌水;至 10月份下旬 ,灌水量逐渐减少。
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生 态 学 报 26卷
2.3 辅助管理措施
虽然恢复区地处核心保护区 ,但人类活动依然对恢复 区有较大的影响。为充分保证恢复效果,在恢复过
程中须尽量减少这些人为干扰。首先,严格的防止牲畜进入,避免践踏、啃食对芦苇的破坏。其次,在进入核
心区的入 口设置专职人员控制机动车辆流通 ,防止火源进入 ,避免在芦苇收割季节造成火灾。以及限制农业
开发活动,在恢复区严禁耕作及人员进入践踏。并且,防止偷猎者猎取湿地鸟类等动物资源,保证湿地作为生
物栖息地的功能并保护生物多样性 。
3 恢复后芦苇湿地特征及其比较
未恢复区湿地基本处于半闭流状态 ,裸地面积较大 ,占 40%;明水面面积 15%,水深 2~20cm;芦苇.黄蒿
(Herba Artemisiae Annuae)及翅碱蓬.补血草等耐盐碱植被群落面积 45%。土壤含盐量高,盐碱化现象严重,大
面积裸露地表并呈黑色,有明显盐分颗粒晶体析出。地表积水中少鱼虾,水禽栖息活动少见 ,生物多样性低。
恢复区在工程实施后 ,生态环境得到初步改善。湿地水 域面积得到明显扩大 ,现在该 区明水 面面积达
60%。植被群落以芦苇、香蒲等水生植物为优势种 ,生长状况良好 。有了植物作为动物食物来源 ,并形成了优
越的栖息繁殖环境 ,有多种水生动物 以及珍稀 鸟类栖息 ,其 中一处 面积较 大的水域 已形成湖 区,总面积在
50Ohm 以上,有多达十万只的野鸭栖息 ,形成 了独特的湿地景观,生物多样性明显高于未恢复区。
3.1 水质特征
在两区随机选择各 145个典型样点采集水样 ,并于当 日在实验室进行水质检验 ,统计结果见表 2。
表 2 湿地 水质检验 结果(mg/L)
Table 2 Quality of water in the wetland
参照《地表水环境质量标准》一类水质标准 ,未恢复区地表水体除氨氮未超标外 ,其他化学性状指标均属
严重超标 ,水质较差 ,pH平均值显示水体偏碱性 。化学耗氧量 (COD)在区内分布均匀 ,其值间接地反映 了水
体中有机物质的含量过高,这与实际检测的氮磷含量严重超标相符 。这一方 面与该区水文状况有关 ,因为淡
水资源补给主要依靠天然降水,净化能力不强 ,而且水体流动性弱 、更新能力差;以及由于植被覆盖率低 ,水体
中的营养物质不能被稀释和吸收,导致含量居高不下。
而恢复区水体感官性状较好 ,比较检验结果可知,恢复 区水质显著优于未恢复区水质,地表水体得到显著
改善。COD明显较低 ,间接反映 出恢复区水体中有机物质的含量相对较低。氮磷类营养物质的含量也明显
低于未恢复区水体中的含量。
3.2 湿地植物群落特征
在植物生长季内,根据卫星照片 、地貌地形图及近期遥感考察报告之植被分布图,选取考察范围及路线 。
在典型样点设置样方 ,鉴定样方内建群物种的种类 、数量 、生长时期 ,测定各种植物的盖度及植株高度 ,以分析
物种多度 、密度 、盖度及频度。
由于未恢复区湿地水域 面积小 、水位低,以及淡水资源补给不足等多种原因,导致土壤 盐碱化严重,因而
湿地水生植被较少,耐盐碱的盐生植物较多(图 2)。在该 区内 ,芦苇分布范围较广 ,但密度小 ,盖度低 ;而翅碱
蓬由于耐盐碱性强,分布面积大,密度及盖度都高 ;黄蒿及碱蓬(Suaeda glauca)的分布范围也较广 ,补血草 、獐
茅、白茅(Imperata cylindrica)、柽柳(Tamarix chinensis)等耐盐碱性较强的植物均有较广分布 。
在恢复区,不仅形成了具有一定面积和深度的水域 ,并且形成 了以芦苇为优势种的水生植物群落,伴生大
量香蒲、水蓼 (Polygonum hydropiper)、水稗(Echinochloa crusgali)、蒲草(Lepironia articulate)、荻 (Miscantht_~
sacchari,z0 )等水生 、湿生植物,种类和数量多且生长旺盛 ,密度和盖度大 ;翅碱蓬 、柽柳及黄蒿的分布较广,
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8期 唐娜 等:黄河三角洲芦苇湿地的恢复 262l
密度较高 ;以及野大豆(Glycine sojasieb)、草木樨(Melilo-
$1~1)eolen$)、白茅、罗布麻(Apocyman venetum)等多种
植物 ,生物多样性较为丰富(图 3)。
3.3 芦苇植株形态特征
在芦苇生长旺盛期 ,采用直接观察的方法 ,观测典
型植物群落中生长的芦苇。记 录的芦苇植株形态特征
参数,包括密度、株高、叶长、叶宽、穗长,这些特征对芦
苇的形态具有代表性并容易获得 ,也是研究芦苇形态经
常采用的性状指标 。在两区分别设置了 10个样方 ,
每个样方设置 5个采样监测点,统计结果见图 4及图 5。
从以上比较结果可以看出,未恢复区内的芦苇植株
矮而细弱 ,叶短而窄 ,生物量低 ,穗较 大,其生长情况较
芦苇
补血草
一 盖度 Coverage(%)
一 频度Frequency(%)
芦苇
补血草
一 多度 Abundance
一 密度 Density(株/m ) 一 高度Height(cm)
图 2 未恢复区典型植被特征 雷达 图
差 ,处于轻度受抑的生境 。而在恢 复区内,芦苇植株密 Fig.2 Plant h rac 。 。。f 。tland i th。 。tored 。
度较高,植株高大、粗壮,叶长而宽 ,地上及地下生物量 白茅 Imt~rata cylindrical,柽柳 Tamarix chinensis,獐茅 Aeluropus
均明显高于未恢复 区内芦苇生物量 ,穗略显短小 ,反映 。 ,翅碱蓬 uaeda 。 ,芦苇 r australia,黄蒿 n
出其生长情况较好 ,处于良好生境。 A AM一 ,碱蓬· £Ⅲ也gfd一 ,补血草“ n加m 。 。r
3.4 湿地土壤盐分特征
在未恢复区,淡水资源短缺及海水侵蚀的影响使湿
地处于逐渐退化的状态,由于近年来气候干旱,蒸发作
用强烈,使原本盐碱化 的土壤 的盐 分累积现象不断恶
化 ,在该区内采用挖掘法采集土壤样 品在实验室进行测
定 ,在两区分别设置了 10个样方 ,每个样方设置了 5个
采样监测点,统计分析结果见图 6。
根据我国滨海盐土 的分级标准 ,未恢 复区表层
土壤属 盐 土,20em深 层 土壤 属 中度 盐 化 土,40cm 和
70cm深层的土壤属轻度盐化土。
恢复工程实施后,湿地水资源得到充分的补给,及
时的灌排水使恢复 区湿地水体得到不断更新。通过地
表径流循环溶盐洗碱 ,土壤盐分大幅度降低 ,盐渍化现
蒲草 黄蒿
一 盖度 Coverage(%)
一 频度Frequency(%)

一 多度 Abundance
一 密度Density(株/m ) 一 高度Height(cm)
图 3 恢复区典型植被特征雷达图
Fig.3 Plant characteristics of wetland in the restored area
象得到显著改善。在恢复区内,枯水季节地下水埋深为 *白茅 Imt~rat。cytind~。f,柽柳 Tamarix chine ,翅碱蓬 Suaeda
40~70cm,而同期内未恢复区埋深则在 150cm左右。虽 heteroptera,芦苇Phragmites australis,黄蒿Herba Artemlsiae Annuae,香蒲
然地下水埋深变浅有助于蒸发作用的地表积盐 ,但 由于 Tyhya。廊 ,水蓼Polyg。 hydropipe,蒲草 打 Ⅱ胁u 野
植被盖度大,降低 了实际蒸发量 ,而且植物蒸腾作用使 大豆 Glycine 咖 ,草木樨 i 。‘ 一 。 em,罗布麻 Ap mn
地下水中的盐分主要积累在植物根系的根尖分布层 ,同
时地表径流的溶盐洗盐作用带走土壤表层盐分 ,由此湿地水体及土壤含盐量不断下降。
测试结果表明 ,恢复区湿地各层土壤的总盐量分别 比未恢复区低 54.1%、46.4%、12.7%、3、7%。根据我
国滨海盐土的分级标准,恢复区表层 土壤属 中度盐化土 ,20、40cm及 70cm深层土壤属轻度盐化土 ,地 表基本
达到无明显碱斑 ,土壤改良成功。
由图 6比较发现,两区土壤表层 pH及盐分含量明显高于深层土壤,主要由于在旱季到来时,可溶性盐随
土壤毛管水一起上升到表层土壤,使土壤基处于饱和状态,pH值就呈弱碱性。在恢复区内,表层土壤 pH值低
于底层 ,是由于植株残体的分解导致有机质的积累和分解 ,从而影响到土壤的酸碱性 。
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2622 生 态 学 报 26卷
3.5 湿地土壤有机质含量特征
土壤有机质指土壤 中来源 于动植物体的所有有机
物质,是植物和微生物养料的主要来源 ,其含量的多少 ,
是土壤肥力高低的一个重要指标 。两区土壤有机质含
量相比较可以发现 ,恢复区不同深度土壤有机质含量要
略低于未恢复区(图 7)。恢复区水源充足,植物生长旺
盛 ,但土壤有机质含量低于未恢 复区的主要原因在于 :
区内封育的芦苇作为经济植物资源 ,收割后不利于土壤
有机质的累积。在该 区内,水湿条件较好 ,有利于微生
物的活动 ,枯枝落叶的分解速度较快 ,有机质含量相对

O
亘20

善一4o
蓬60
8O
穗长
iclelength
叶长
Leaflength
叶宽
Leaf width
图 4 两 区湿地芦苇植株形态特征
株高
Height
Fig.4 The morphological characters of reed in the two ai~a$
鲜重 Fresh 口 干重 Dried
未恢复区
Unrestored area
恢复区
Restored area
60
50
40
30
20
3 10
O
未恢复区
Unrestored area
图 5 湿地芦苇生物量 比较示意图
Fig.5 The biomass of reed in the wetland
— — 卜 未恢复区 Unm~omd area 一 ▲一 恢复区 Restored area
pH
7 8 8 l 8 4 8 7
Na(mg/kg)
0 0 3 0 6 0 9 l 2 l 5 l 8 2
O
一 20
40
60
8O
O
20
40
6O
80
Mg(m kg)
0 0 3 0 6 0 9 l 2 l 5 l 8 2 0
Ca(mg/kg)
0 2 4
O
一 20
40
6O
一 8O
O
20
40
60
8O
图 6 两区湿地土壤 pH及盐 分现状比较示意 图
恢复区
Restored area
CI(mg/kg)
0 0 3 0 6 0 9 l 2 l 5 1 8
K(mg/kg)
0 4 8 l2 l6 2O 24 28 32
Fig 6 Th e comparison of soil salt and pH status in the wetland ofthe two areaE~
较低 。同时 ,由于引黄河水灌浇湿地 ,大量淤积泥沙形成 的新生湿地土壤本身肥力不高 ,这也是恢复区表层土
壤有机质含量较低的重要原因。未恢复区土壤有机质含量略高于恢复区,但仍处于较低水平,主要是由于雨
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8期 唐娜 等:黄河三角洲芦苇湿地的恢复 2623
水不充足,植物生长量低,不利于土壤有机质的积累,加之新生湿地成土年龄短,所以含量普遍较低 ,这也是黄
河三角洲湿地土壤的一项主要特征 。
3.6 湿地土壤含水量特征
在未恢复区内,枯水季节期间裸地面积所 占总面积比例较大,在 60%以上。因此 ,不同深度 土壤 的含水
量可以作为反映该区土壤对湿地生态系统的适宜性。在采集土壤样品的同时,现场进行土壤含水量测定,统
计分析结果如图 8所示。
O
蔓_2。
善I4o

- 60
有机质含量
Content organic compounds
图 7 湿地土壤有机质含量(mg/kg)
Fig.7 Content of organic compounds in the wetland soil


0

土壤含水l(kg/kg)
Soil water proportion
O O.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
图 8 湿地土壤含水量(kg/kg)
Fig.8 The water proportion of wetland soil
未恢复区表层土壤含水量较低 ,而 80及 lOOcm的深层 土壤 由于接 近地下水位 ,含水量略高 ,但仍处于较
低水平。直接反映出了水资源的短缺,也是该区不适于水生动植物生长的主要原因。而恢复区由于地势西高
东低 ,所以在枯水季节内,该 区西部仍存在相对较 大面积的裸地。
比较结果发现 ,枯水季节内,恢复区不同深度 土壤的含水量均明显高于未恢复区,尤以表层土壤含水量最
为显著,升幅达 18.25%。一方面因为恢复工程不断灌水保持土壤湿润,同时还随着植被盖度的不断提高,削
弱了近地层的风速 ,降低地面温度 ,因而引起蒸发量的降低 ,土壤持水能力的提高 ,从而提高土壤含水量。
此外 ,在恢复区内,芦苇湿地 面积增大后,飞禽鸟类有充足的食物 ,由此成为鸟类理想栖息地。在该区内
发现 了丰富的珍稀濒危鸟类资源,主要有丹顶鹤(Grus japonensis)、大 白鹭(Egreta alba modestus(-,.E.Gray))、
草鹭 (Ardeidae purpurea manilensis Mcyen)、苍 鹭 (Ardea cbterea jouyi.Clark)、黑 嘴 鸥 (Lanformes saundersi
(Swinhoe))、小天鹅(Cygnus columbianus jankowskii Alpheraky)、绿翅鸭 (Auas crecaa crecca Linnaeus)、中华秋 沙鸭
(Mergus squamatus Gould)、斑嘴鸭(Auas poecilorhyncha zonorhyncha Swinhoe)等等。而未恢复区内,没有发现长期
栖息在此的鸟类 ,只是偶尔见到在此停留。
在黄河三角洲芦苇湿地生态环境恢复的同时,芦苇作为一种湿地植物资源,也为当地经济发展增加了创
收的机会 ;同时 ,柽柳等经济植物以及珍稀鱼类资源也可 以增加经济效益 ;湿地水环境恢 复良好 ,珍稀鸟类与
湿地独特生境组成的天然景观资源还具有开发生态旅游的潜力。实施恢复工程后 ,仅恢复区芦苇资源每年可
为当地创收数万元。
4 结 论
(1)水作为湿地的控制因子 ,同时也是湿地恢复的关键因素 。适宜 的水量供给 ,并保证地表径流 畅通 ,不
断的更新水体,对湿地水质的改善、水生植物群落的正向演替、保护生物多样性、优化生态系统结构、增强湿地
生态功能和资源提供能力都有非常明显的促进作用 ,达到在人工调控水量下湿地 自然恢复的 目的。
(2)在向湿地灌水的同时,也应保证尾水排放的畅通性,进行合理灌、排,由此可快速溶洗土壤中的盐分、
改善水质,达到优化湿地生境的目的。
(3)根据试区的气候及水文条件,实施合理的水资源管理措施及严格的辅助 管理措施 ,进行湿地灌 、排水
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2624 生 态 学 报 26卷
的人工调控,可以起到促进湿地恢复的作用。
(4)湿地恢复的主要 目的是提高湿地的生态效益,同时也应重视社会和经济效益,保证在不断提高生态效
益的前提下,能实现区域社会 、经济与生态效益的协调发展。
(5)此次恢复工程实施比较成功,对在湿地类型多、分布广的黄河三角洲内进一步扩大恢复范围与规模提
供了借鉴实例,具有一定的指导意义。
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