郑州黄河湿地自然保护区植被恢复原则与模式的研究

FORESTRESOURCESMANAGEMENTFebruary2010

No11

郑州黄河湿地自然保护区植被恢复原则与模式的研究

王红春,胡堂春

(国家林业局调查规划设计院,北京100714)

摘要:受黄河反复冲淤和人类频繁活动的影响,郑州黄河湿地自然保护区内自然植被遭受严重破坏,开展植被恢复已是保护区迫在眉睫的重要工作。基于对保护区内植被分布现状及存在问题,提出了保护区在植被恢复时应考虑保护优先、依法治理,自然为主、人工为辅,因地制宜、适地适植被,适度利用、持续发展、统筹规划、多措施并举等原则,并提出自然恢复、人促自然恢复、人工生态恢复等3种植被恢复模式。关键词:郑州黄河湿地自然保护区;植被恢复;原则;模式中图分类号:S75919　文献标识码:A　文章编号:1002-6622(2010)01-0079-05

StudyonRevegetationPrinciplesandModesinZhengzhou

Yellow-RiverWetlandNatureReserve

WANGHongchun,HUTangchun

(AcademyofForestInventoryandPlanning,SFA,Beijing100714,China)

Abstract:Duetotherepeatedpersistentscour-and-fillintheYellowRiverandfrequenthumanactivi2ties,thenativevegetationinZhengzhouYellow-RiverWetlandNatureReservesufferedheavydestroy1Itisveryimportantandurgenttocarryoutrevegetation1Basedonthefieldinventoryofvegetation’scur2rentsituationandexistentissues,thepaperputsforwardtherevegetationprinciples,includingpriorityofprotectionandtreatmentaccordingtolaw,naturalrecoveryasthemajormeasurewiththesupportofartifi2cialconstruction,considerationoflocalconditionsaswellasmatchingsiteswithpropervegetation,wiseutilizationandsustainabledevelopment,andoverallplanningwithmanymeasuresintherevegetationpro2ject,andbringsforwardthreemodesincludingnaturalrecovery,artificiallynaturalrecoveryandartificialecologyrestoration1

Keywords:ZhengzhouYellow-RiverWetlandNatureReserve,revegetation,principles,modes

　　黄河是我国的母亲河之一,是我国第二大河流。郑州黄河湿地省级自然保护区于2004年11月经河南省人民政府批准建立,保护对象主要为郑州黄河湿地生态系统、侯鸟停留繁殖迁徒地、区域内珍稀濒危野生生物,同时,保护区也是河区经济的重要组成,保护区内植被是维系湿地生态系统的基石。然

而,由于保护区生态环境的脆弱性,黄河河流反复冲淤和人类的频繁活动和过度利用,尤其是围垦、过度放牧、工业污染等,保护区自然植被遭受严重破坏,尤其是天然林资源已荡然无存,人工植被突显短期经济效益,因此,开展植被恢复、发展生物资源、扩大植被种群数量,已是保护区迫在眉睫的

收稿日期:2009-10-12;修回日期:2009-11-12

作者简介:王红春(1973-),福建宁化人,高工,博士,主要从事森林经理研究工作。Email:lyfwhc@1261com

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林业资源管理第1期　

重要工作。

自20世纪90年代以来,随着全球范围内的生物多样性保护意识增强,越来越多基金资助濒危湿地的保护与恢复,国外有关受损湿地植被恢复与重建的研究大量涌现

[1]

县,东西全长15815km,南北跨度23km,地理坐标在北纬34°48′～35°00′,东经112°48′～114°14′之间,总面积38007hm。

保护区属于北温带季风性气候,四季分明,年平均气温1218～1515℃,是河南省生物多样性分布的重要地带,湿地内物种繁多,生态系统类型多样,为我国中部地区最具代表性的河流湿地,是我国中部地区生物多样性分布最为丰富的地区之一,是我国三大全球候鸟迁徒通道之一———中线通道的重要节点,候鸟迁徙的重要停歇地、繁殖地和觅食地区。区域内植被具有重要的生态和社会价值,一是其中有受保护的珍稀物种,如野大豆;二是其为湿地生态系统、河区经济的重要成份;三是其对郑州市生产生活用水起着重要的生态净化作用。

保护区除河流主干道水面以外,主要形态还有滩地、农地、阔叶林地、经济林地、灌木林地和其它用地(村屯等),如表1所示。

2

,在国际、国内层次上也不断

推出植被恢复的措施。本文在前期收集资料和2008年实地考察的基础上,提出保护区植被恢复的

原则和主要模式,以期为恢复保护区植被提供一些思路。1　保护区概况

郑州河段属黄河的中下游交界地区,也属黄河冲积扇的脊轴,该段河床宽浅,沙洲密布,汊河较多,冲淤剧烈,主流摆动幅度很大,属典型的游荡性河段,洪水多发性地段。保护区位于郑州市北部①,行政区域从西到东分别隶属于巩义市、荥阳市、惠济区、金水区、中牟

表1　保护区土地现状与利用结构

面积及比例面积/hm2比例/%

总计

合计

38007100

359529416

非林业用地

水面

95002510

林业用地

农地

73521913

滩地

190005010

其它

100013

合计

2055514

阔叶林

1862419

经济林

38011

灌木林

155014

2　植被现状及存在问题211　植被现状21111　植物种类

生植物共有62科557种,浮游植物8门37科71属124种。21112　植被类型

据调查资料

[2]

,保护区内有维管束植物80科

由于黄河河水泥沙含量大,淤积、冲刷、决溢、改道不断发生,同时,由于人类不断地在淤积滩地耕作、频繁活动,形成了该区生态类型多样的特点,主要生境类型有湿地、森林、灌丛、农田作物等4类,主要植被类型分为水生植被、沙生植被、盐生植被、防护林和果木林植被、农作物植被等5类。

按起源分为人工植被和天然植被2类,人工植被主要是以乔木为主体的林分或林带和以粮食作物为主体的农作物,表现出人类对河流湿地的控制和大量利用。天然植被主要是灌草为主体的陆

284属598种(含4个变种),分为木本植物有38

种,草本植物560种。其中,蕨类植物8科9属14种,被子植物70科273属582种及变种,裸子植物仅2科2属2种。保护区内的野大豆(Glycinesoja)为国家二级重点保护野生植物,黄河虫实(Corisper2

mumhuanghoenseTsienet1G1Ma)、荷花柳(Cynan2chumripariumTsiangetZhang)是黄河区域特有种,

是保护区的主要保护对象。

按植物生境分,水生植物种类有18科41种,陆

①河南郑州黄河湿地省级自然保护区1河南郑州黄河湿地省级自然保护区总体规划120071

　第1期王红春等:郑州黄河湿地自然保护区植被恢复原则与模式的研究

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生灌草丛植被和以浮游植被为主体的水生草丛植被,呈现为周期性的存活变化,反映出河流湿地的动态性。21113　植被分布

和洼地,保护区内植被类型以人工植被为主,主要是农作物,也分布着大量的防护林带、林分。由于村庄、砖厂、道路、河道控导工程也广泛分布于保护区内,导致天然植被的大量破坏。植被分布结构如表2所示。

保护区内自然植被较少,主要分布于低河漫滩

表2　黄河湿地植被分布主要状况

类型主河道嫩滩二滩

水分条件稳定积水

中常水位即过水2～3a过水一次

3～5a过水一次6～10a过水一次

植被演替

水生藻类为主,部分地区有挺水植物藻类、一年生草本禾本科、低矮挺水植物高草、中高挺水植物旱生植物和灌丛旱生植物、杨柳类乔木农作物和经济果树防护林、景观林主要植物种类

金鱼藻、狐尾藻、灰藻、眼子菜、慈菇、芦苇、香蒲等

灰藻、藨草、狐尾藻、马塘草等水蓼、加拿大莲、旋复花、芦苇等蓼、蒿、蓬、白茅、芦苇、拂子茅、柽柳旱莲、加拿大蓬、芦苇、狗尾草、碱蓬、蓼、藜、隐花草、白茅、蒿、蓬、旱莲、水烛、水葱、柽柳、紫穗槐、旱柳等。白茅、狗尾草、旱莲草、芦苇、白茅、柽柳、旱柳、杨树等小麦、玉米、棉花、苹果等杨树为主

老滩

10～20a过水一次

河道工程

农田、村庄大堤、河道控导等212　存在问题

1)沼泽自然植被萎缩

动在一定程度上降低了植被的丰富程度并影响了其种类组成,人工植被日益增加,早期广泛可见的黄河虫实、荷花柳,如今已是鲜见。水生植被方面,由于主河道挖沙、沼泽湿地萎缩、村屯及工厂排污、河塘湿地经济利用、河道防浪林建设不全面等因素,黄河水环境承载能力大幅度下降,水质严重恶化,水生植被也被严重地破坏,种类不多、面积不大。由于陆生、水生植被的减少,影响到水禽、鱼类的取食、栖息和繁殖等,保护区内物种多样性受到严重影响,物种多样性下降。

4)植被自然生境脆弱

长期以来在自然和人为因素影响下,尤其是黄河湿地特殊的水文情况(河流汛期与枯水期流量差异悬殊)和小浪底水库枢纽工程的调控,黄河湿地的森林沼泽、芦苇沼泽和草本沼泽规模不断减少,质量不断降低,植被不断萎缩。

2)植被覆盖程度低

保护区内森林(乔木)覆盖率仅5%,农田林网多为残缺不全,主河道上除黄河大堤控导工程处基本上有人工林(或截干的人工林)外,其它主河道上缺乏有效的防浪林或防护林;即使是在保护区的核心区,也大量被开垦为耕地,滩地上天然植被比例较少,除低河漫滩和洼地外,其它区域内以人工植被为主,但植被盖度不高;水域(主河道和内滩洼地湖面)面积占有一定比例,但主河道水域内水生植被如藻类、挺水植物等分布极少,内滩洼地湖面水生植被也较为稀疏。总体上,保护区内植被覆盖程度低。

3)植被多样性下降

由于黄河泥沙物理冲刷破坏力大,人类活动频繁,湿地退化严重,导致保护区的植被自然生境脆弱,水陆交错带抵抗外界干扰的能力明显下降,降低了陆地和水生两系统的物质交换,不利于鸟类、渔类生存活动,也增加了植被自然恢复的难度。3　植被恢复原则

我国的湿地恢复研究主要在湖泊和滩涂,工作比较零星

[3-4]

保护区内植物种类比较丰富,但自然植被日益减少。陆生植被方面,除低河漫滩和部分洼地外,绝大部分原生植被已被农田、果园及村落所代替,木本植物种类较少,且都是人工林木、种类简单,人类活

,王亮

[5]

综述了湿地生态系统恢复的

一般原则。由于黄河湿地的特殊性,其植被恢复设计的基本理念,要综合考虑自然保护区资源保护需求、自然条件、自然植被特点、人文景观、社会因素以及有

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林业资源管理第1期　

关的法律法规,尤其是该段河流湿地的特殊性与重要性,因此,黄河湿地保护区内植被恢复,既要考虑湿地保护,又要保护区域社会经济发展和当地群众生活生产,还要考虑河道安全等,主要有以下方面。311　保护优先依法治理

314　适度利用持续发展

保护区内管理目标多重,既要考虑黄河生态安全、鸟类渔类食用,又要考虑河区社会经济发展,还要考虑保护区植被防护效能、景观效益等。因此,保护区植被恢复需要兼顾不同管理目标、突出重点,正确处理生态安全、社区进行和保护事业的需要,充分发挥植被多功能多效益的特点,适度开展经营活动,维持区域内生态系统、社会经济相互协调的可持续发展。

315　统筹规划多措施并举保护区内植被恢复要坚持保护优先,保护湿地生态系统结构的完整性和稳定性,不能再造成自然植被和生态景观的再破坏,不能造成新的环境问题。同时,要在保护的基础上,按《水法》、《防洪法》、《河道管理条例》、《自然保护区条例》、《河南省黄河工

①、程管理条例(2007年修正本)》《国务院关于黄河

保护区内植被恢复是保护区建设众多工程中的一项基础工程,需要在保护区建设的统筹规划和总体部署下,采用多种方式综合,与其它工程相结合,如鸟类保护工程、基础设施建设工程等,避免重复建设和交叉建设。植被恢复也需要采用多种措施,如退耕还湿、围滩(河)封育、人工促进自然恢复、人工种植(补植)目标植物物种等生物和工程技术,也需要详细规划,多措施并举,又好又快地开展生态修复。4　植被恢复模式

流域防洪规划的批复(国函〔2008〕63号)湿地保护工程规划(2001—2010年)保护需求,依法开展植被恢复治理。312　自然为主人工为辅②、》《全国③》等相关法律法规和规划要求,根据核心区、缓冲区、实验区不同保护区内植被恢复要坚持自然为主、人工为辅,不以人类审美标准衡量,而要尊重自然界的自然法则,主要依靠自然力量进行生态修复,如通过周界围栏或标示等方式,尽量减少人为干扰,实现生态系统的正向演替。对于原生与次生植被及其生存环境遭受严重破坏、完全依靠自然力量难以完成的地区,实行人工促进自然植被恢复或人工重建植被方式。要采取就地保护和积极恢复相结合,采取适当的保护措施保护现存的珍稀物种和自然景观,同时积极创造条件对已经退化或丧失的生境进行恢复。313　因地制宜适地适植被

湿地植被恢复的具体措施包括退耕(牧)还

③

(湖、泽、滩)、植树种草重建植被等针对黄河湿地

自然保护区的特点,在不同的区域地块,需要分别采取自然恢复、人促自然恢复和人工恢复等模式。411　自然恢复

自然恢复是没有通过人工措施、而仅通过湿地自身动态变化过程而进行的被动性恢复,其成功主要依赖于稳定的水源或水流、接近湿地自然的程度。

采用该模式,主要可利用黄河自身水文周期、植物种质资源、自然肥力等,依靠自然力量,从目前来看,保护区的核心区内,一些河心洲、岛,人为干扰少,宜采用自然恢复的方式。412　人促自然恢复

保护区内立地环境复杂多变,由于人为挖沙活动等人为因素影响,再加因地球自转、河道经常冲刷改道等自然因素的影响,形成了既有主河道、洼地湖面等水域区域,又有滩地、河堤等陆域区域,多变的水陆交错带,以及低洼盐碱地、沙丘沙荒地等困难立地区域。因此,保护区植被恢复时需要因地制宜,考虑立地环境的差异、遵循自然规律,针对不同区域不同地块,选择合适的治理方式、适用植被和栽培模式,突出选用乡土植被、采用拟自然演替模式。

人促自然恢复是通过人工辅助过程进行恢复,主要手段是减少人工干扰、增加区域内土壤肥力、人

①河南省人民代表大会常务委员会1河南省黄河工程管理条例(修正本)120071②国务院1国务院关于黄河流域防洪规划的批复(国函〔2008〕63号)120081③国家林业局1全国湿地保护工程规划(2001—2010年)120031

　第1期王红春等:郑州黄河湿地自然保护区植被恢复原则与模式的研究

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工水资源管理等方式,具体措施包括退耕还滩、围栏封滩育草、人工引入水资源、人工施肥等措施。人促自然恢复是自然恢复的有效辅助措施,一般两者结合进行的。

退耕还滩适宜于具有较长耕作经营史的滩区,自然植被已经完全被农作物代替,耕作(包括为耕作而采取拦水、围堤等改变水文条件的措施)是导致湿地退化主要因素,从目前看,保护区必须退耕的核心区、缓冲区以及原生态区的耕地,需要采用退耕还滩模式。

封滩育草适用于主河道两侧的嫩滩区,该区湿地水环境很不稳定,湿地植被处于群落演替的初期阶段,生态系统十分脆弱,当水位下降时,区内地势略高的滩区经常被当地居民开垦,形成大面积耕作区或散乱的农田块斑,严重干扰了湿地生态系统自然演变过程,应采取封滩育草措施促进湿地植被恢复,如核心区、缓冲区以及原生态区中符合封育条件的嫩滩区。对于湿地环境破坏较轻的区域,如大部分核心区,采取封禁为主的方式恢复植被。

人工引入水资源与人工施肥主要是一些人为干扰轻微但植被生长较弱的区域,从目前看,主要是保护区的部分嫩滩地段。413　人工生态恢复

开展植被恢复。5　问题与讨论511　植被恢复途径

湿地恢复的途径多种多样

[1]

。有简单的工程

途径,也有复杂的生态途径,而湿地植被恢复是其中复杂的一种。黄河湿地自然保护区植被恢复是一个系统过程,涉及生态系统的结构与功能变化,生物多样性变化、元素循环等,是个多学科、多部门的问题,这有赖于今后对黄河湿地自然保护区的长期监测和多学科综合研究,以及及时调整恢复措施。512　恢复措施可行性郑州黄河湿地自然保护区植被恢复需要考虑多种因素,因此,其最终实施也受多重因素的影响,最突出的影响是行洪生态安全需要、多部门管理间的协调。具体措施的实施,主要在于管理层的许可程度、资金的来源情况、社区冲突的解决情况,这些远远超出了技术措施的范围。513　植被恢复程度

目前,虽然湿地恢复的研究很多,但在湿地植被恢复方面缺乏植被恢复程度的统一规定或标准,因此,在黄河湿地自然保护区内开展植被恢复工作,以什么指标衡量湿地植被恢复,达到何种程度可算作湿地植被恢复成功而不再需要进一步实施恢复措施,这是在实践上亟待解决的问题。参考文献:

[1]周进,HisakoTACHIBANA,李伟,等.受损湿地植被的恢复与重

人工生态恢复是通过人工植树种草方式为主而进行的主动性恢复,包括湿地重建恢复,适用于生态区位特别重要,湿地严重退化,采取退耕还滩或封滩育草恢复重建湿地生态系统较慢的区域,在退耕、封育的基础上还应采取人工种植或补植植物促进湿地恢复重建。

对环境破坏严重,如大部分缓冲区,采取种植原生植被物种为主的方式恢复植被;对于生态经济区域内,如多数的实验区,在当地群众种植的基础上,采用引导种植模式,营建防护林带,创造良好生态环境为主的方式恢复植被;对于特殊地段,如砖厂周边、季节性水漫沙地、生态景观区域,有针对性地选择合适的植被种类、种植配置方式,通过重建方式,

建研究进展[J].植物生态学报,2001,25(5):561-572.

[2]河南省林业厅野生动植物保护处.河南黄河湿地自然保护区科

学考察集[M].北京:中国环境科学出版社,2001.

[3]许木启,黄玉瑶.受损水域生态系统恢复与重建研究[J].生态

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[4]崔保山,刘兴土.湿地恢复研究综述[J].地球科学进展,1999,

14(4):358-364.

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