小微湿地功效显著 科学绿化彰显价值
小微湿地是面积在1公顷以下的,周期性积水并具有一定生态功能的小型湿地,能够发挥净化水质、蓄滞径流、维持生物多样性、景观游憩等功能。
北京市对小微湿地建设高度重视。《北京市湿地保护条例》规定每年九月的第三个星期日为“北京湿地日”,2019年在亚运村建成了我市首个占地4700㎡的小微湿地。近年来,市园林绿化局围绕推动湿地保护高质量发展,先后出台了《北京市湿地保护发展规划(2021年—2035年)》《小微湿地修复技术规范》等文件,并以小微湿地为切入点大力推进湿地公园恢复和建设,推广规范技术措施,实施科学绿化建设,有力地促进了我市各类湿地规模化发展。近三年,我市分两批发布了市级湿地名录,共计47块湿地列入市级湿地名录,总面积达到2.7万余公顷,我市各区也陆续向社会发布了区级湿地名录,湿地保护和恢复建设蓬勃发展。
救护中心人工湿地水系示意图 (杜新元制图)
北京市野生动物救护中心(以下简称救护中心)一直关注野生动物保护及其栖息环境研究,积极探索应用生态办法解决动物保护问题。为了处理人工湖水禽排泄物造成的湖水富营养化和污染问题,救护中心与中国林业科学研究院湿地研究所(以下简称湿地研究所)合作,在救护中心院内精心设计营造了一块以水质净化为目标的人工小微湿地。经过多年运行和监测观察,经人工湿地处理后的水质显著改善,水体自净能力得到加强,人工湖水质严重富营养化问题得到有效缓解。
该人工湿地综合运用了表流、潜流以及基质恢复、植被种植、岸带护坡、微地形重塑等湿地恢复技术,采用“级联耦合”多级组合方式构建水处理系统。水系总长700多米,共分12段,其中前10段为表流湿地,第11段为潜流湿地,最后段为开敞水面。各段设计采用不同类型的基质、差异水深及不同种类的湿地植物配置,能够处理不同级别的水质。对径流河道基质进行了特别组配设计,例如部分水道河底使用50cm沙土,5cm壤土及5cm砾石组合配置,形成多介质、多类型功能植物组合构建的水处理湿地生态系统。种植选择耐湿、净化能力强以及维护成本低、景观效果好的乡土湿地植物,挺水和沉水植被丰富,品种群系数达到6种以上,充分模拟了自然生态群落。在湿地水系起点安装一台水泵作为水系循环动力,让人工湖的水以300m3/天的流量泵入湿地水系中,通过重力作用依次流经12个处理单元,最终流入人工湖。
表1. 进水口和出水口水质理化指标(杜新元制图)
(数据来源:Yinuo Zhu , Lijuan Cui, Jing Li et al., Long-term performance of nutrient removal in an integrated constructed wetland[J].Science of The Total Environment,2021,779(1):146268.)
救护中心和湿地研究所技术人员从2008年开始,对湿地水系入水口和出水口的水质理化指标开展了近10年连续监测分析,包括酸碱度(pH)、溶解氧含量(DO)、浊度(Turb)、总氮含量(TN)、总磷含量(TP)等。监测数据和研究结果表明,经过“级联耦合”人工湿地系统处理后,湿地系统对水质处理效果明显,各项污染指标均呈现下降趋势,水环境良好改善,发挥出了湿地特有生态功能。表1数据显示,进水口和出水口pH值由开始7以上到最后7上下,说明水体酸碱环境归于正常,水质活力增强;出水口溶解氧含量低于入水口溶解氧含量,说明湿地中已存在一定量的浮游生物等生物链;对比进水口浊度与出水口浊度检测值,湿地对污水浊度的去除率在43%—72%之间,出水口浊度显著低于进水口浊度,说明湿地对污水的沉淀、过滤作用显著。
实践表明,科学设计的人工小微湿地最突出优点是能在小面积立地条件和低维护成本下,保持较好的自我循环能力和生态功能,对改善小尺度区域生态环境功效显著,也能营造出良好的小型野生动物保护生境。
小微湿地是一项“小而美”的环境综合治理方法,其功效多样化、多元化,在拓展城市绿色空间的同时,可向大众提供展示湿地生态功能的科普教育场景和素材,成为市民身边的“水景客厅”和科普乐园,对提高社会大众热爱自然、尊重自然生态环保意识方面发挥良好的社会效益。从小微湿地的独特优势可以看出,以科学绿化技术为指导,实施精准绿化是践行科学发展理念,助力首都花园城市建设,落实园林绿化高质量发展的有力措施。
作者简介
王晓燕 北京市十三陵林场管理处 副主任
杜新元 北京市野生动物救护中心 高级经济师
刘志君 北京市野生动物救护中心 助理工程师