广州海珠国家湿地公园建设对湿地环境及生物因子动态影响的初步分析

林志斌 范存祥

湿地生态系统被誉为“生命的摇篮”“地球之肾”，兼具水陆动植物资源，具有独一无二的天然基因库和生态系统特征，有利于保护生态环境，维持生物多样性，促进社会经济发展[1]。但经济社会发展引起的环境污染、生物入侵、人为干扰导致了湿地生态系统正逐步退化。近年来，湿地生态系统维护渐渐引起了社会关注，湿地公园作为有效保护与合理开发利用湿地资源的重要方式之一，定期的生态评估对促进其健康发展至关重要。林静雅[2]、柴洁婷[3]、陈辉[4]等对不同国家湿地公园环境、经济效益进行了综合分析，均表明湿地公园及周边生态环境改善需较长时间。然而，目前对修复多年的湿地公园环境及动植物变化的研究鲜见报道。鉴于此，本文对2012年广州海珠国家湿地公园（以下简称“海珠湿地”）建成后该区域的水、空气质量，动植物的动态变化特征进行研究，了解湿地水陆生物现状，为海珠湿地公园水/陆生生态系统的保护、管理和修复提供科学依据。

1 研究区概况

海珠湿地位于广州市海珠区东南角，由湖泊、河流、涌沟、沼泽和果园构成，潮汐水文特性独特，果树种质资源丰富，被誉为“广州绿心”（图1）。湿地总占地面积约11 km2，属亚热带季风气候，年平均气温23.6℃，年平均降雨量1 784 mm，年平均相对湿度75%，年平均风速2.0 m/s，无霜期大于340 d。湿地地带性土壤为湿潮土，区域内植物种类丰富。海珠湿地建成后，通过连通水文、调节水位，调整植物构成，营造各式栖息环境来实现水动力及水环境、植物多样性、动物生境的修复。

图1 海珠湿地在海珠区的地理位置

2 研究方法

2.1 水质、空气监测

根据海珠湿地特征及水域分布特征，分别在海珠湖、石榴岗河、龙潭涌、土华涌、西江涌、塘涌等河涌选取32个水质人工监测断面，同时结合海珠湿地固定监测站，于2011—2018年每年的1月、4月、7月和10月，测定水体化学需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）、溶解氧（DO）等指标。在海珠湖、湿地一期、二期、土华、北山等区域分别选取5个空气监测点，于2013—2018年每年的1月、4月、7月和10月测定空气可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）、一氧化碳（CO）等指标。测定方法：COD采用重铬酸钾指数法；NH3-N采用分光光度法；DO采用便携式溶解氧仪；PM10、PM2.5采用气溶胶粒径谱仪；CO采用CO自动检测仪。

2.2 植物、动物监测

选择代表性固定样方，样方大于500 m2，同一种类植物群落设置3个重复，划区域进行统计。动物监测参考《国家湿地公园生态监测技术指南》[5]进行，于湿地内设立33个监测网格（500 m×500 m，500 m一条监测样线），其中永久监测样地9个，以2～3 km/h的速度步行调查样线单侧50 m内范围，肉眼结合望远镜观察，相机拍摄取证。鱼类调查以刺网定量采集为主，撒网及渔民地笼为辅进行鉴定。

2.3 数据与图形处理

采用Office Excel 2007对数据处 理 和 分 析，Photoshop、Origin 2015进行图形处理。其中，水指标每年数值为32个样点当年监测数值的算术平均值，空气指标每年数值为5个样点当年监测数值的算术平均值。

3 结果与讨论

3.1 环境因子动态变化特征

COD指水样中需被氧化的还原物质量，值越高代表污染越严重；NH3-N指以游离氨（NH3）和铵离子（NH4+）形式存在于水中的氮，含量过高可使水体富营养化；DO指溶解于水中的分子态氧，污染越严重，其值越低。故COD、NH3-N含量过高，DO含量过低的水体会毒害水生生物[6]。本研究表明，与建园前（2011年）相比，建园后生态修复措施的实施使湿地水体COD、NH3-N降低并保持平稳，说明生态修复降低了水中污染物与营养物质，改善了水环境，维持水生态平衡；水体DO升高，表明水自净能力增强（图2～4）。湿地大部分地区水体COD、NH3-N、DO均达到III类水标准，部分监测点到达II类水标准[7]。

PM10、PM2.5被人吸入后会累积于呼吸系统，进而引发多种疾病，危害较大。CO被吸入后，与血液中的血红蛋白结合，阻碍氧气运输，过多会使人窒息，其对血液和神经系统毒性很强[8]。由监测结果可知，空气中PM10、PM2.5、CO下降（图5～7），说明海珠湿地内空气质量逐年稳定并向好。海珠湿地的建成增加了原区域的绿地绿量，丰富了植物种类，调整了植物群落结构，而绿色植物对PM10、PM2.5、CO具有消减作用，不仅可通过降低风速减尘，还可通过枝叶滞留、吸附粉尘达到滞尘效果。

3.2 动物群落动态变化特征

图2 海珠湿地水体COD年均值变化（2011—2018年）

图3 海珠湿地水体NH3-N年均值变化（2011—2018年）

图4 海珠湿地水体DO年均值变化（2011—2018年）

图5 海珠湿地空气PM10年均值变化（2013—2018年）

图6 海珠湿地空气PM2.5年均值变化（2013—2018年）

图7 海珠湿地空气CO年均值变化（2013—2018年）

表1 各类动物种类动态变化特征表（2013—2018年）

生态修复措施实施后，海珠湿地内各类动物种类逐年增加（表1）。鸟类从77种（2013年）增加至177种（2018年），增长了129.87%，共新增涉禽18种、游禽4种、鸣禽60种、攀禽6种、陆禽1种、猛禽11种（图8）。截至2018年12月，共统计到夏候鸟20种，冬候鸟77种，留鸟70种，旅鸟10种，其中国家二级保护鸟类17种，分别为鸳鸯Aix galericulata、黑鸢Milvus migrans、赤腹鹰Accipiter soloensis、黑翅鸢Elanus caeruleus、凤头鹰Accipiter trivirgatus、 普 通 鵟Buteo buteo、 松雀鹰Accipiter virgatus、雀鹰Accipiter nisus、 红 隼Falco tinnunculus、 游 隼Falco peregrinus、褐翅鸦鹃Centropus sinensis、小鸦鹃Centropus bengalensis、雕鸮Bubo bubo、领鸺鹠Glaucidium brodiei、斑头鸺鹠Glaucidium cuculoides、黑冠鹃隼Aviceda leuphotes、日本松雀鹰Accipiter gularis；广东省级保护鸟类21种，分别为苍鹭Ardea cinerea、 草 鹭Ardea purpurea、 白鹭Egretta garzetta garzetta、大白鹭Egretta alba、 牛 背 鹭Bubulcus ibis、绿鹭Butorides striatus、池鹭Ardeola bacchus、 夜 鹭Nycticorax nycticorax、黄斑苇鳽Ixobrychus sinensis、栗苇 鳽Ixobrychus cinnamomeus、 大麻鳽Botaurus stellaris、鸿雁Anser cygnoides、黑水鸡Gallinula chloropus、黑翅长脚鹬Himantopus himantopus、中杓鹬Numenius phaeopus、普通海 鸥Larus canussubsp.heinei、 银鸥Larus argentatus、红嘴鸥Larus ridibundus、灰翅浮鸥Chlidonias hybridasubsp.hybrida、红嘴相思鸟Leiothrix lutea、黑尾蜡嘴雀Eophona migratoria；列入《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》（IUCN红色名录）的鸟类有3种，分别为易危（VU）等级的鸿雁Anser cygnoides，近危（NT）等级的红颈滨鹬Calidris ruficollis，极危（CR）等级的黄胸鹀Emberiza aureola；列入《国家保护的有益的或者有重要经济、科学研究价值的陆生野生动物名录》的鸟类有139种。野生鸟类对环境变化敏感，其数量越多，生态系统环境越健康，由此可推断，建园后海珠湿地生态系统日益健康，生态环境日渐好转。

图8 建园后新增不同类型鸟种占比示意（截至2018年）

图9 不同类型植物组成分析图（2014—2018年）

图10 植物来源分析图（2014—2018年）

蝴蝶作为湿地生态系统的重要组成部分，是湿地昆虫种类较大的类群，在生态系统中具有重要的作用，其种类自20种（2014年）增加至74种（2018年），增长了270%。鱼类自36种（2015年）增加至58种（2018年），其中杂食性鱼类最多，肉食性次之，草食性及滤食性最少。其他生物从18种（2013年）增加至37种（2018年），主要包括两栖、爬行及兽类等，包括国家二级保护动物1种（虎纹蛙Hoplobatrachus chinensis），广东省级保护动物1种（沼水蛙Hylarana guentheri），列入《IUCN红色保护名录》NT等级的动物1种（钩盲蛇Ramphotyphlops braminus）、濒危（EN）等级的动物1种（花龟Ocadia sinensis）。

3.3 植物构成动态变化特征

海珠湿地建成后，2014—2018年，湿地内乔木、灌木、草本、藤本植物组成变化不大，结构较为稳定（图9）；外来入侵物种如薇甘菊Mikania micrantha、 鬼 针 草Bidens pilosa、凤 眼 蓝Eichhornia crassipes、 大薸Pistia stratiotes逐渐减少，荔枝Litchi chinensis、 龙 眼Dimocarpus longan、黄皮Clausena lansium、阳桃Averrhoa carambola、 桑Morus alba、 楝Melia azedarach、 构 树Broussonetia papyrifera等乡土植物逐渐增多，优势地位突出（图10）。乡土植物易种、易活、易管、抗旱等，其比例的增加表示生态系统结构更稳定[9]。

4 结论

湿地中的鸟类、昆虫、鱼类、底栖、两爬、兽类等物种在湿地水源及植被的支撑下构建成一个完整的生态系统，湿地对周边水、气、声环境有巨大的调节作用，同时良好的湿地环境也为湿地物种提供了稳定的栖息繁衍条件。广州海珠国家湿地公园环境逐步向好，植物构成趋于稳定，乡土植物优势渐渐突出，栖息动物越来越丰富，各项指标良性发展。海珠湿地保护与恢复是该片区域不可或缺的一部分，其持续稳定的发展将为自然和社会带来更多生态效益、社会效益及经济效益。