湿地生态恢复技术研究现状与展望

摘要 湿地是自然界最富生物多样性的生态系统之一，与社会发展及人类福祉关系密切。近些年，由于我国经济发展带来的气候变化及人类活动的过度影响，湿地正面临着面积减少、功能减弱、多样性降低等问题。伴随着生态文明建设成为社会主义建设的重要支柱，湿地生态修复工作也得到了重要的制度保障。 结合湿地属性及政策保障有针对性地对湿地进行保护与修复，对区域的湿地保护及生态环境建设具有重要意义。从湿地恢复理论及湿地恢复原则入手，阐述了湿地恢复的主动恢复模式和被动恢复模式；从生境恢复技术、生物恢复技术、土壤修复技术、水文修复技术、植被恢复研究、案例分析等方面介绍了湿地恢复的技术及案例，最后提出了出台政策、湿地恢复重塑、湿地旅游资源利用及湿地保护的创新机制试点等湿地保护的重点措施建议。

关键词 湿地保护；湿地恢复；恢复方法；恢复技术

中图分类号 X171.4 文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2023）22-0020-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.22.006

Research Status and Prospect of Wetland Ecological Restoration Techniques

YU Han ZHOU Xi-ran1，ZOU Yuan-chun2 et al

Abstract Wetland is one of the most biodiverse ecosystems in nature，which is closely related to social development and human well-being.In recent years，due to the climate change caused by the economic development of our country and the excessive influence of human activities，wetlands are facing some problems，such as the reduction of area，the weakening of function，the decrease of diversity and so on.With the construction of ecological civilization becoming an important pillar of socialist construction，wetland ecological restoration has also been an important institutional guarantee.It is of great significance to protect and repair wetlands in combination with wetland attributes and policies，which is of great significance to the protection of wetlands and the construction of ecological environment.According to the theory and principle of wetland restoration，the active and passive restoration models of wetland restoration were described.Habitat restoration techniques，biological restoration techniques，ecosystem function restoration techniques，soil remediation techniques，hydrological restoration techniques，vegetation restoration studies，case analysis were explained in detail.Finally，the paper puts forward some key measures for wetland protection，such as policy，restoration and reconstruction of wetland，utilization of wetland tourism resources and pilot project of innovative mechanism of wetland protection.

Key words Wetland protection;Wetland restoration;Restoration method;Restoration technology

湿地、森林、海洋被“世界自然保护大纲”并称为地球三大生态系统［1］。其中，湿地作为一种重要的自然资源，由于其是自然界最富生物多样性的生态系统以及人类赖以生存的环境之一，又被称为“地球之肾”［2-3］。近些年，随着我国经济的高速发展，在种种自然因素变化和人类活动干扰的影响下，我国湿地正在以33.33万hm2/a的速度逐渐减少，接近70%重要湿地受到污染、围垦、过度捕捞放牧及长期不合理水资源利用威胁影响，湿地面积逐渐减少、资源受到严重破坏，生物多样性丧失，湿地功能和利用效益也日渐衰退，这极大程度的制约了人类社会经济的发展［4-5］。当前，湿地保护和恢复以及合理利用湿地已经成为全球热点话题。因此，湿地保护及湿地生态恢复技术分析具有重要意义。

1 湿地恢复理论

湿地恢复理论是指应用生态技术或生态工程手段修复正在退化或重建消失的湿地，恢复湿地受干扰前的结构、功能以及其生物、物理和化学特性，恢复原有湿地应有属性［6］。湿地恢复可通过提高水位，增加湖泊河流的深度和宽度，对湖泊容量进行扩容不仅可以滋养湿地，同时也能改善水禽的自然栖息地，更能增强湖泊蓄水调洪功能，改善水生环境质量，有助水质恢复［7-8］。将湿地进行恢复就是最大程度将湿地原始的生态面貌进行还原，或者重建一个全新自然状态的湿地。合理有序的恢复湿地要求湿地规划者提前系统了解湿地的原始地貌环境、生态系统结构、功能特点以及主要生物特征，精准细致分析湿地受人类干扰影响程度及修复湿地生物的要求，合理有效地制定湿地恢复的方案，根据实际情况，因地制宜地选择湿地恢复的方法和技术，才能更好地进行湿地恢复、湿地重建，取得明显的成效［9-11］。

2 湿地恢复的原则和模式

2.1 湿地恢复的原则

湿地恢复的原则包括：①重视湿地自然生态，充分利用自然资源；②注重生态系统的功能发挥，保护湿地生态系统自有功能；③提高生态系统抵御外界干扰的能力，防止外来物种的入侵及生物的死亡；④要遵循生态工程学的原理及要求，模拟生态系统的现状及景观分布格局；⑤生态恢复和建设是需要足够时间的，过程比较漫长［12］。

2.2 湿地恢复的模式

湿地恢复主要有2种模式：主动恢复和被动恢复［13］，见图1。其中，主动恢复模式是指人类直接控制湿地系统恢复平衡的自然过程，修复或重建一个湿地生态系统。如通过改造恢复区地形地貌、水文特征，引入外来物种及适合物种的基质等都属于主动恢复模式。针对退化严重的湿地，主动恢复模式是最佳的恢复模式。但其也具有一定的劣势，比如：湿地恢复的设计、管理及经费投入成本较高。被动恢复模式主要指通过自然过程消除威胁湿地退化的因素，保持湿地的基本特征恢复并提升湿地生境的功能和价值。针对稳定的水源和最大程度接近湿地动植物种源地等因素是影响湿地被动恢复模式成功的主要因素，因此，被动恢复是目前最佳的恢复模式。其优势在于成本控制较低以及恢复后的湿地与周围景观的一致性相对较高。

3 湿地类型及其恢复策略、技术、案例

3.1 湿地类型及其恢复策略 根据不同湿地类型、不同恢复目的、发展目标以及进行湿地恢复时需要使用的指标体系和选择策略的不同，具体湿地类型与其选择的恢复策略见表1。

3.2 湿地恢复技术

湿地恢复技术主要目的是使用对环境友好的生态技术以及工程措施对严重退化的湿地进行修复改造的科学过程，包括生境修复、生物修复和生态功能修复，主要考虑土壤、水文和植被等影响因素［14］。

3.2.1 生境修复技术。

生境修复技术主要是针对生物群落多样性保育功能提升的恢复技术。通过生境恢复技术提供营养物质、植物种子、沉积物和小型有机体，为生物提供栖息地的同时净化水质。实际操作中，尤其是在内陆浅水湖泊中，对动植物的生境修复尤其要注意湿地水环境质量，两者关系密切。河流生境修复主要有以下几个措施：①控制上游流域的流量，调度丰水期和枯水期的水生态。②恢复河流自然走势，营造自然、多环境、曲折复杂的生境。③允许河水漫滩的，从而恢复河滨沼泽［15-16］。修复效果对比可见浙江鉴洋湖湿地公园圩田湿地生境修复（图2）。

3.2.2 土壤修复技术。

土壤修复技术是控制湿地土壤污染、恢复土壤功能使用的生物、生态手段。土壤生态修复的影响因素较多，修复过程的控制至关重要。生态修复的核心技术有以下几类（4R）：恢复、修复、替换、重建。因此，修复过程中要深入研究土壤的生物、物理、化学过程规律并结合实际制定合理方案。如重金属污染土壤通过超积累植物修复，滨海湿地原油污染通过生物炭和鼠李糖脂表面活性剂修复，湿地土壤水分通过调控水文周期修复［17］。美国Jamaica湾滨海湿地生态修复以“地形抬升”和“植被修复”为主，修复后区域植被覆盖度达50%以上［18］。

3.2.3 水文修复技术。

水文修复技术是湿地修复的关键，主要是维持湿地水文生态系统功能，决定了湿地动植物区系和土壤生物化学循环特征［19］。阻断水文连通会改变湿地地貌特征、改变生物生境及物种多样性。因此，及时的水文修复对湿地修复来说至关重要［20］。水文修复技术首先分析湿地退化原因以及退化程度，对受损的湿地水位以及有问题的水文周期使用湿地蓄水防渗、生态补水、水文连通修复技术进行科学可持续恢复，再进一步应用水环境修复技术清除污染物达到净化水质，改善湿地水质的目的。如Mitsch等［21］对美国密西西比密苏里河盆地展开的湿地水文修复，增加水体在湿地中的滞留时间，加大水质净化作用，并使用植物修复技术降低水中营养盐含量。

水文修复技术中的水环境修复技术也应用甚广。目前，应用最广泛的是人工湿地净化技术，这项技术具有成熟、净化效果佳、成本低的优势。除此之外，水环境修复技术还包括：通过生态沟渠和生态隔离带等来控制外来污染物的生态拦截技术；通过在污染水体中种植吸污能力强的水生植物，从而达到去污净化目的；通过对水生动物群落、水生系统的食物网结构的调整，引导湿地生态系统恢复良性循环的水生动物净化技术；通过在浮岛上种植植物，吸收水中的氮磷等营养物质，改善水质的人工浮岛技术［22-26］。

3.2.4 生物修复技术。

生物修复技术主要是针对湿地中被破坏的物种进行恢复，通过现代生物栽培技术、引进技术、种群状况及动态调控，群落结构动态优化、组建技术及恢复重建等技术相结合，进一步稳定湿地被破坏的生物及生物种群的全面健康发展［27］。生物修复技术中最重要的是植被修复研究。植物是湿地中重要的组成部分，在生物多样性、净化水质和修复生态等方面发挥重大作用［28］。湿地植被修复一般包括以下几个方面：①直接种植法。选择生长容易且体量大、根系发达、体征顽强的草本物种，从而固定新生土壤、改善土壤结构。②构建丰富的植被群落。优先选择本地乡土物种，适当引入外源物种。植被修复技术方法多种多样，目前最为受到重视的是建立种子库，种子库如同“芯片库”，建立专属于湿地土壤的“芯片库”，进行天然恢复［29-32］。其次是克隆湿地植物，快速恢复湿地植被［33-34］。通过这2种方式进行植被恢复都需要人们熟悉物种的生活史及生境类型。土壤种子库是土壤中存活种子的资源数量总和，是植物的“记忆库”，具有自然恢复的重要潜能，为植物群落的演替、生态恢复提供繁殖体［13］。Nishihiro 等［35］在日本Lake Kasumigaura应用种子库技术来恢复河滨植被，有效提高植被种类和数量。