本發(fā)明屬于海洋環(huán)境保護和生態(tài)工程領域，尤其涉及一種潮間帶鹽沼濕地的恢復方法。

背景技術：
鹽沼濕地是海岸與開放海域之間(潮間帶)生長鹽沼植物的潮灘區(qū)域，是全球生產(chǎn)力較高的生態(tài)系統(tǒng)之一，具有豐富的生物多樣性，為潮間帶提供極為重要的生態(tài)服務功能，是全球“藍色碳匯”的主要貢獻者。鹽沼濕地具有防護岸灘、清潔水質(zhì)、碳匯等重要生態(tài)功能。而且，鹽沼植物是推動濕地生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動的基礎要素，其在維持個體生存、種群穩(wěn)定與群落發(fā)展的同時，也為濕地生態(tài)系統(tǒng)中的其他生物提供了豐富的食物，并創(chuàng)造了良好的棲息環(huán)境。然而，濕地生態(tài)系統(tǒng)對外界干擾的抵抗力較弱，極易退化。近十多年來，隨著河口海岸地區(qū)的人口迅速增長和經(jīng)濟快速發(fā)展，在不合理開發(fā)利用與自然侵蝕的共同作用下，濕地生物資源逐漸受損、退化并消亡，導致我國鹽沼濕地植被面積銳減、生態(tài)質(zhì)量和生態(tài)作用低下，濕地水質(zhì)污染，濕地生態(tài)系統(tǒng)功能退化等一系列環(huán)境問題，嚴重制約了潮間帶城鎮(zhèn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。因此保護濕地以及恢復濕地生態(tài)，對于維護濕地生態(tài)平衡，改善水質(zhì)，促進沿海城鎮(zhèn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，具有十分重要的意義。濕地修復是指通過生態(tài)技術或生態(tài)工程對退化或消失的濕地進行修復或重建，再現(xiàn)退化前的結構和功能，以及相關的物理、化學和生物學特性，使其發(fā)揮應有的生態(tài)作用。包括濕地的修復、濕地改建以及濕地重建。濕地恢復的方法主要有：自然恢復和人工促進恢復。自然恢復方法是通過自然過程恢復濕地的功能和價值，優(yōu)勢在于低成本以及恢復的濕地與周圍景觀的協(xié)調(diào)一致，但是該方法時間長，見效慢，僅適用于退化尚不算嚴重的濕地。人工促進恢復方法則是人類直接控制濕地恢復的過程，以恢復、新建或改進濕地生態(tài)系統(tǒng)，人工促進恢復方法時間短，見效快，但需花費大量資金和物力。目前，越來越多的專利開始關注于濱海、河流、湖泊的濕地恢復技術和方法。比如，專利公開號CN102763549A利用控制地表水位對濕地植被進行原位修復；專利公開號CN103314763A通過濕地地形整改和植物配置進行高原濕地植被生態(tài)恢復；專利公開號CN104828949A將湖濱人工濕地分為防護林帶和植物緩沖帶來進行湖濱人工濕地生態(tài)恢復；上述三個專利所述方法進行的濕地恢復工程周期較長，見效較慢，且僅關注于濕地植被的恢復與重建而忽視了如何進一步改善濕地水質(zhì)，從而導致構建的濕地生態(tài)系統(tǒng)不夠完善且濕地生態(tài)功能無法發(fā)揮到最大。專利CN1880583A和CN101723514A以種植鄉(xiāng)土物種在湖濱帶進行自然濕地生態(tài)系統(tǒng)的恢復和水質(zhì)治理，但是該方法需根據(jù)不同水位梯度篩選適合植物，無法自行調(diào)控水位以配合濕地植被不同生長期的需求。專利CN103774607A通過在湖濱帶區(qū)域挖塘和堆島來修復基底，進一步形成“塘庫湖灣水網(wǎng)系統(tǒng)”，然而該法缺乏對濕地生態(tài)系統(tǒng)的整體設計，且不適用于海岸帶潮汐漲落的生境條件，更無法大規(guī)模地恢復鹽沼濕地植被。因此，亟需一種基于科學的策略和合理的生態(tài)設計來恢復和重建鹽沼濕地的方法。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提出了一種潮間帶鹽沼濕地的恢復方法，包括如下步驟：步驟一：在潮間帶中選定適宜濕地恢復和濕地植被生長的恢復區(qū)域；步驟二：在所述恢復區(qū)域的外緣構建生態(tài)壩，在所述生態(tài)壩下安裝用于連通所述恢復區(qū)域和海域的涵管；步驟三：在所述恢復區(qū)域內(nèi)對部分基底進行挖掘形成至少一個淺塘，同時利用挖出的余土直接吹填抬高部分基底形成適宜于鹽沼植物生長的植物生長區(qū)域；步驟四：在所述植物生長區(qū)域內(nèi)種植濕地植物，在種植期和幼苗期將所述涵管關閉，利用水泵將所述淺塘中的水灌入所述恢復區(qū)域中的濕地，濕地排水自流返回所述淺塘，所述濕地和所述淺塘形成內(nèi)部水循環(huán)，保持低水位，以進行鹽沼濕地恢復；步驟五：待濕地植被成熟后，將所述涵管打開引入海水潮汐流，利用海水潮汐水位變化對所述恢復區(qū)域內(nèi)水體進行循環(huán)凈化，使所述恢復區(qū)域逐漸恢復成鹽沼濕地。本發(fā)明提出的所述潮間帶鹽沼濕地的恢復方法中，所述涵管為防海水腐蝕的塑料PPC或鋼管材質(zhì)。本發(fā)明提出的所述潮間帶鹽沼濕地的恢復方法中，所述淺塘的深度與植物生長區(qū)域的高度的比例為1:1-2。本發(fā)明提出的所述潮間帶鹽沼濕地的恢復方法中，所述植物生長區(qū)域高出水平面1-2米。本發(fā)明提出的所述潮間帶鹽沼濕地的恢復方法中，在所述涵管上安裝涵閘，以調(diào)控所述恢復區(qū)域的水位。本發(fā)明提出的所述潮間帶鹽沼濕地的恢復方法中，步驟三之后進一步包括：在所述植物生長區(qū)域的表層覆蓋營養(yǎng)土以利于植物生長。本發(fā)明提出的所述潮間帶鹽沼濕地的恢復方法中，步驟四中保持低水位是指水位保持在1.5m以下。本發(fā)明提出的所述潮間帶鹽沼濕地的恢復方法中，多個所述淺塘之間利用管道連通。本發(fā)明的有益效果在于：利用本發(fā)明恢復方法利用人工干預和自然演替相結合，在濕地植被生長前期通過水位調(diào)控促進植被快速生長，待植被成熟后引入潮汐形成鹽沼濕地，使得恢復的濕地更接近自然；通過此方法構建來濕地與塘的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，能夠有效改善水質(zhì)，且為濕地生物提供了多樣化生境；利用此方法可以低成本地快速實現(xiàn)鹽沼濕地恢復；該方法建成的濕地工程可辟為較大規(guī)模的生態(tài)旅游和水產(chǎn)養(yǎng)殖基地。附圖說明圖1為本發(fā)明恢復方法的流程圖。圖2為潮間帶鹽沼濕地恢復區(qū)內(nèi)循環(huán)示意圖。圖3為濕地恢復區(qū)與外部潮汐連通后，漲潮時水流示意圖；5為涵管。圖4為濕地恢復區(qū)與外部潮汐連通后，退潮時水流示意圖。圖1-4中，1-堤岸，2-生態(tài)壩，3-進出口水管，4-潮溝，5-涵管。具體實施方式結合以下具體實施例和附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明。實施本發(fā)明的過程、條件、實驗方法等，除以下專門提及的內(nèi)容之外，均為本領域的普遍知識和公知常識，本發(fā)明沒有特別限制內(nèi)容。如圖1所示，本發(fā)明潮間帶鹽沼濕地的恢復方法包括如下步驟：步驟一：在潮間帶尋找適宜濕地恢復、濕地植被生長的恢復區(qū)域，如，基底較高的光灘或原有退化濕地；步驟二：在恢復區(qū)域的外緣(如恢復區(qū)域與外部海域之間)構建生態(tài)壩2，以起到保灘作用，防止?jié)竦鼗讚p失；在生態(tài)壩2下安裝涵管5，涵管5連通濕地恢復區(qū)域內(nèi)部淺塘與外部海域，并在涵管5加設涵閘，以調(diào)控恢復區(qū)域水位，為植被恢復創(chuàng)造條件；步驟三：在恢復區(qū)域內(nèi)實施基底修復，即根據(jù)實際地形，將部分區(qū)域挖深，形成若干有利于大型藻類、浮游動物、魚類棲息生長的淺塘；同時利用挖出的余土，直接吹填至另一部分區(qū)域，抬高其基底，形成適宜于鹽沼植物生長的植物生長區(qū)域，并在表層覆蓋營養(yǎng)土以利于植物生長；植物生長區(qū)周邊利用松木樁結構護岸，同時在內(nèi)部開挖一定長度潮溝4，以利于植物生長區(qū)內(nèi)部引排水；在淺塘內(nèi)部布設太陽能潛水泵，并通過管道連接各個淺塘，以及植物生長區(qū)；步驟四：在植物生長區(qū)域種植適宜本地條件的鹽沼植物，在引種期和植被生長期主要通過涵閘調(diào)控適宜水位，并關閉涵閘，為種苗提供適宜的生境條件；同時利用太陽潛水泵將淺塘內(nèi)水體提升至植物生長區(qū)，流經(jīng)植物生長區(qū)之后再返回淺塘；形成內(nèi)循環(huán)以改善內(nèi)部區(qū)域水質(zhì)；步驟五：在植被成熟養(yǎng)護期，通過開啟涵閘，引入海水潮汐流，為已形成的鹽沼植被提供適宜的淹水-落干交替的生境，任其自然演替，最終形成真正的鹽沼濕地。在本發(fā)明的一個實施例中，實驗地點為一處受自然侵蝕和人為干擾雙重影響的受損岸段。在海洋潮汐侵蝕和陸域污染干擾的共同作用下，潮灘濕地退化情況嚴重，局部區(qū)域潮灘濕地消亡，并演變?yōu)楣鉃?。水質(zhì)惡化，COD、TP、TN分別為99mg/L、0.13mg/L、2.6mg/L，表觀水色呈暗黃色，透明度僅為25cm；已開始采取生態(tài)修復和生態(tài)監(jiān)測等綜合措施，恢復鹽沼濕地，保護該海岸生態(tài)環(huán)境。參閱圖2，在其北岸某岸段構筑一道約188m長的生態(tài)壩2，起到相對獨立封閉的目的；生態(tài)壩2與海塘主堤、庫區(qū)隔堤圍成濕地恢復區(qū)域，面積為6000m2。生態(tài)壩2下方布置涵管5，涵管5上設置涵閘，可通過涵閘開啟和關閉控制生態(tài)恢復區(qū)域引排水；在生態(tài)恢復區(qū)域內(nèi)重構基底，即靠近生態(tài)壩2部分挖深1m，形成1號淺塘，面積為1200m2，該區(qū)域原始平均標高為0.5m，挖深后基底標高-0.5m；靠岸堤部分挖深1m，形成2號淺塘，面積為500m2，該區(qū)域原始平均基底標高為2m，挖深后基底標高為1m；挖出的土將生態(tài)恢復區(qū)內(nèi)剩余部分包括2號淺塘周邊抬高形成鹽沼濕地基底構成的植物生長區(qū)域，基底標高2.2-2.1m，面積為2000m2，在基底上覆10cm營養(yǎng)土，以利于鹽沼植物生長，在鹽沼植物生長區(qū)域內(nèi)開挖潮溝4共160m，以利于內(nèi)部水量分配；為防止侵蝕在鹽沼植物生長區(qū)域外側(cè)、以及內(nèi)部潮溝4兩側(cè)用密布松木樁保護；參閱圖2，在1號淺塘、2號淺塘、鹽沼植物生長區(qū)域內(nèi)配設進出水管及潛水泵，形成水體內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，即該系統(tǒng)運行時，可通過潛水泵提升1號淺塘水體至2號淺塘，2號淺塘出水再由潮溝4自流進入植物生長區(qū)域，在鹽沼植物生長區(qū)域內(nèi)停留一段時間后，最終自流返回1號淺塘；參閱圖3，4月初在2000m2恢復區(qū)域內(nèi)岸灘濕地部分(土方堆高區(qū))種植適宜當?shù)貧夂蚝铜h(huán)境的蘆葦、海三棱藨草、糙葉苔草、藨草等濕地鹽生植物，提高多樣性；在退潮時間觀察1號淺塘水位至1.5m左右時，關閉涵管5涵閘防止海水進出，即通過調(diào)控水位方式為種苗生長提供良好條件，避免長期淹水，同時對于入侵的互花米草，及時人工清除；同時開啟內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)潛水泵，使得恢復區(qū)域內(nèi)水體處于內(nèi)循環(huán)狀態(tài)；參閱圖2，在1號淺塘內(nèi)設置水體混合裝置，同時種植沉水植物，1號淺塘水體由太陽能潛水泵(30m3/h)提升進入2號淺塘；在2號淺塘內(nèi)種植沉水植物，并設置浮島，通過自然沉淀和浮島植物根系接觸沉淀去除大部分SS，出水進入鹽沼植物生長區(qū)域，通過植物根系-基質(zhì)-微生物的復合作用，進行強化凈化，去除部分氮、磷及COD，出水通過自然落差，重新匯入1號淺塘；通過持續(xù)內(nèi)循環(huán)凈化作用在較短時間改善水質(zhì)，滿足水生生態(tài)系統(tǒng)形成要求。其水體循環(huán)的基本工況條件如下：1號淺塘水位2.0m，2號淺塘水位2.2m，鹽沼植物生長區(qū)域水位2.1m，日循環(huán)水量500m2，1號淺塘停留時間為5d，2號淺塘停留時間為0.5d，鹽沼植物生長區(qū)域停留時間0.2d；上述植物生長期即內(nèi)循環(huán)凈化階段共50d，塘中水體COD、TP、TN分別降低至53mg/L、0.04mg/L、0.46mg/L；至第28d，COD、TP、TN分別為47mg/L、0.036mg/L、0.31mg/L，此時表觀水色清澈明亮，并可見底。5月底鹽沼植物成活，7月份之后蘆葦、海三棱藨草、糙葉苔草、藨草進入快速生長期并逐步成熟，株高及蓋度上升明顯；至9月份植物生長良好，蓋度達到80％。參閱圖4，此時濕地植物對于水位變動及淹水過程已較為適應，因此可開啟涵管5的涵閘，使得恢復區(qū)域水位與外部海域水位一致變動，為已形成的潮間帶鹽沼植被提供適宜的淹水-落干交替的生境；利用該方法將濕地恢復工程建成以后，成功恢復本地灘涂濕地植物形成近自然濕地群落，而且整個濕地系統(tǒng)水質(zhì)凈化效果顯著，最終形成岸灘濕地景觀與水質(zhì)凈化功能相結合的濕地生態(tài)園，為底棲動物、魚類等濕地動物提供棲息地，為近岸水域涵養(yǎng)優(yōu)質(zhì)海水水源，為當?shù)靥峁┥鷳B(tài)環(huán)境公眾教育的場所。本發(fā)明的保護內(nèi)容不局限于以上實施例。在不背離發(fā)明構思的精神和范圍下，本領域技術人員能夠想到的變化和優(yōu)點都被包括在本發(fā)明中，并且以所附的權利要求書為保護范圍。