技术领域
[0001] 本
发明属于生态工程技术领域，具体涉及一种滨海河口湿地保护与修复系统构建方法和应用。
背景技术
[0002] 公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的
现有技术。
[0003] 滨海河口湿地分布于沿海区域，是河流、海洋交汇地带，受海洋、陆地、河流的交互作用，能获得海洋、陆地、
淡水的补给，同时也是脆弱的生态敏感区。
[0004] 水文条件是滨海河口湿地健康发展的制约因素，以黄河三
角洲为例，黄河三角洲河口地区年均降水量592.2mm，年均
蒸发量1550mm，蒸降比接近2.62，河口湿地
淡水天然补给严重不足。淡水补给主要依靠黄河，由于黄河河口采取“截支强干、工程导流”的防护措施，河流稳定在清八汊流域入海，黄河水不能自由漫溢，黄河两侧湿地无法获得黄河水的补充，切断了淡水的自然循环，导致湿地因缺少淡水补给而趋向退化。黄河三角洲河口的海洋补给主要受渤海潮汐影响，不规则的半日潮造成河口湿地不定期被潮水淹没或者裸露为光滩，黄河故道湿地由于淡水补给不足，
海水倒灌，盐
碱化程度加重，湿地趋于退化。
[0005] 地形条件是滨海河口湿地健康与否的又一重要制约因素。
发明人发现，滨海河口湿地多处于河流冲积平原，地势平坦，往往在丰水期为水面，
鸟类无停歇、夜栖的场所；枯水期为干旱地面鱼类无法生存，同时水鸟的食物量减少，导致湿地的
生物多样性降低。这些因素成为滨海河口湿地健康发展的巨大障碍。
发明内容
[0006] 针对上述现有技术，本发明提供一种滨海河口湿地保护与修复系统构建方法和应用。本发明通过筑坝蓄水，构建湿地修复区，模拟河流下游自然漫滩过程，疏通自然分布的沟汊，加强湿地与河流、海洋的连通，适时调水调沙，保证湿地生态用水。在湿地内进行微地形改造，在浅水区挖土建设生态岛，其一为鸟类提供栖息地，保证夏候鸟的繁衍生息，为迁徙、越冬候鸟提供夜栖地，其二起到隔离、破浪作用，减弱湿地内的
风浪对围坝的侵蚀；在岛周围挖深沟，为鱼类在枯水期提供避难场所；保证淡水补给和循环，营造鸟类觅食地和隐蔽栖息场所，从而提高鸟类保育效果。本发明采用就地取材的原则，利用当地
土壤进行围坝筑岛，不引入外来
建筑材料，节约成本的同时减少因引入外来建筑材料对本地生境的干扰，具有良好的实际应用之价值。
[0007] 本发明是通过如下技术方案实现的：
[0008] 本发明的第一个方面，提供一种滨海河口湿地保护与修复系统，所述滨海河口湿地保护与修复系统位于河流和海洋潮汐影响范围区间内，所述滨海河口湿地保护与修复系统包括深水单元、浅水单元、水位控制单元和隔断单元。
[0009] 其中，所述隔断单元至少包括围合部件和隔离部件；所述围合部件设置于滨海河口湿地保护与修复系统外围，用于划分滨海河口湿地保护与修复系统；
[0010] 所述隔离部件用于分隔深水单元和浅水单元；
[0011] 所述水位控制单元至少包括引水部件、连通部件和排水部件，所述引水部件用于将外部河流淡水引入滨海河口湿地保护与修复系统；
[0012] 所述连通部件设置于隔离部件上，用于贯通深水单元和浅水单元；
[0013] 所述排水部件用于将滨海河口湿地保护与修复系统中多余水分或
盐度过高水分排出。
[0014] 本发明的第二个方面，提供上述滨海河口湿地保护与修复系统的构建方法，所述构建方法包括：
[0015] 在设计的深水单元
位置取土构筑围合部件和隔离部件，划分滨海河口湿地保护与修复系统；
[0016] 在近河流一侧围合部件上设置引
水闸，在近海一侧围合部件上设置泄水闸；在隔离部件上设置连通闸；
[0017] 在设计的浅水单元位置处取土构筑生态岛，其一为鸟类提供栖息地，保证夏候鸟的繁衍生息，为迁徙、越冬候鸟提供夜栖地，其二起到隔离、破浪作用，减弱湿地内的风浪对围坝的侵蚀。
[0018] 本发明的第三个方面，提供上述滨海河口湿地保护与修复系统在促进滨海河口
水循环和/或动物栖息繁育中的应用。所述动物包括但不限于鸟类和鱼类。
[0019] 本发明有益效果：
[0020] (1)本发明提供的一种滨海河口湿地保护与修复系统，极大促进了滨海河口水循环，并有效提高了滨海河口区域生物特别是鸟类和鱼类的种类和数量，在鸟类和鱼类保护方面效果显著；
[0021] (2)本发明采用就地取材的原则，利用当地土壤进行围坝筑岛，不添加沙、石、
水泥等建筑材料，能够有效节约成本；通过疏通淤积、堵塞的自然沟汊，建设引水渠，修建引水闸、连通闸、泄水闸，保证淡水的补给和循环；建立鱼类等水生生物避难区，促进了生态保育的发展，且易于建造、造价低廉，便于管理和推广，具有良好的实际应用之价值。
附图说明
[0022] 构成本发明的一部分的
说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性
实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0023] 图1为应用本发明的实施例1湿地修复区域示意图；其中，1为引水渠，2为深水区，3为连通闸，4为生态岛，5为泄水闸，6为隔坝，7为堤坝，8为引水闸。
[0024] 图2为本发明实施例1中的堤坝示意图；7为堤坝，9为自然恢复的
植物。
[0025] 图3为本发明实施例1中生态岛剖面示意图，其中，10为外侧隔离沟，11为中间凸起部，12为覆水内部凹型洼地区域。
[0026] 图4为应用本发明的实施例1湿地修复区域东方白鹳历年繁殖情况图；
[0027] 图5为应用本发明的实施例1湿地修复区域鱼类体长与体重关系图。
具体实施方式
[0028] 应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0029] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。
[0030] 如前所述，目前，滨海河口湿地水文条件和地形条件影响生物种群的健康发展。
[0031] 有鉴于此，本发明的一个典型具体实施方式中，提供一种滨海河口湿地保护与修复系统，所述滨海河口湿地保护与修复系统位于河流和海洋潮汐影响范围区间内，所述滨海河口湿地保护与修复系统包括深水单元、浅水单元、水位控制单元和隔断单元。
[0032] 其中，所述隔断单元至少包括围合部件(优选为堤坝)和隔离部件(优选为隔坝)；所述围合部件设置于滨海河口湿地保护与修复系统外围，用于划分滨海河口湿地保护与修复系统；
[0033] 所述隔离部件用于分隔深水单元和浅水单元；
[0034] 所述水位控制单元至少包括引水部件、连通部件和排水部件，所述引水部件用于将外部河流淡水引入滨海河口湿地保护与修复系统；
[0035] 所述连通部件设置于隔离部件上，用于贯通深水单元和浅水单元；
[0036] 所述排水部件用于将滨海河口湿地保护与修复系统中多余水分或盐度过高水分排出。
[0037] 本发明的又一典型具体实施方式中，所述围合部件为堤坝，所述隔离部件为隔坝，所述深水单元为深水区，所述浅水单元为浅水区；
[0038] 本发明的又一典型具体实施方式中，所述围合部件为多边形，所述围合部件长边与河流的流向相一致；所述围合部件坡度≤1:2(优选为1:2)；便于植被的自然恢复，同时使得围合部件更为稳固。
[0039] 本发明的又一典型具体实施方式中，所述围合部件近河流一侧与河流的距离为0.3-3.5km；便于将河流淡水引入湿地保护与修复系统中；
[0040] 本发明的又一典型具体实施方式中，所述近海一侧围合部件高度高于海水高潮时水位线以上至少1.0m，防止海水倒灌；
[0041] 本发明的又一典型具体实施方式中，所述引水部件至少包括设置于河流与围合部件之间的引水渠和设置于近河流一侧围合部件上的引水闸，使其在丰水期通过自流引入淡水；所述引水闸设置为1个或多个，优选为两个；
[0042] 本发明的又一典型具体实施方式中，所述排水部件至少包括设置于近海一侧围合部件上的泄水闸，从而排出丰水期多余水分或盐度过高的水分；所述泄水闸设置为1个或多个，优选为两个；
[0043] 本发明的又一典型具体实施方式中，所述深水单元设置于近河流一侧，即引入的外来淡水首先进入深水单元；
[0044] 本发明的又一典型具体实施方式中，所述深水单元平均水深为1.0-2.0m，所述深水单元便于为游禽提供觅食场所；
[0045] 本发明的又一典型具体实施方式中，所述浅水单元设置于近海一侧，通过连通部件将深水区的淡水引入浅水单元；所述连通部件包括连通闸；所述连通闸设置为1个或多个，优选为两个；
[0046] 本发明的又一典型具体实施方式中，所述浅水单元的平均水深为0.3-1.0m，所述浅水单元便于为涉禽提供觅食场所；
[0047] 本发明的又一典型具体实施方式中，所述浅水单元内设置有1个或多个生态岛；所述生态岛形状不做特别要求；其作用如下：一为鸟类提供栖息地，保证夏候鸟的繁衍生息，为迁徙、越冬候鸟提供夜栖地；二为起到隔离、破浪作用，减弱湿地内的风浪对围坝的侵蚀。
[0048] 本发明的又一典型具体实施方式中，所述生态岛总体呈环形，类火山口状，岛屿内部内凹形成内部凹型洼地，所述内部凹型洼地蓄积淡水，被水
覆盖(即水洼区)。
[0049] 本发明的又一典型具体实施方式中，所述生态岛中间凸起部相对高程比岛内内部凹型洼地和岛外区域水面高0.5～1.0m(优选为0.8m)；
[0050] 本发明的又一典型具体实施方式中，所述中间凸起部坡度为1:5～10(优选为1:7.5)；通过控制中间凸起部高度和坡度，在两侧均形成缓坡区域，适于不同种类鸟类在不同位置的缓坡处栖息繁殖，尤其是内侧缓坡区域，因中间凸起部的遮挡作用，从而为鸟类提供避风场所，更有利于鸟类繁育生息。
[0051] 本发明的又一典型具体实施方式中，所述中间凸起部外侧缓坡区域延伸至水底处设置有隔离沟，为鱼类在枯水期提供避难区，从而也为鸟类提供更丰富的鱼类食物资源。同时，隔离沟的设置使得该水域形成一深水区，从而进一步隔离外部环境，阻挡人类及动物(如黄鼬等)登岛影响鸟类栖息。
[0052] 本发明的又一典型具体实施方式中，所述隔离沟深度为1.8-2.5m(优选为2.0m)，宽度为3.5-5.0m(优选为4.0m)。
[0053] 本发明的又一典型具体实施方式中，所述生态岛面积为0.8～1.2hm2(优选为1hm2)；适宜大小的生态岛更有利于鸟类栖息繁育。同时，圆形生态岛的设置，使得生态岛岸线范围广，生境类型更多，生态景观更好，进一步促进鸟类的栖息繁育。
[0054] 本发明的又一典型具体实施方式中，所述围合部件、隔离部件、生态岛上通过自然恢复形成植物自然群落，所述植物包括但不限于芦苇、碱蓬、柽柳等，从而有助于提高物种丰富度，满足更多种类鸟类的栖息需求。
[0055] 本发明的又一典型具体实施方式中，提供上述滨海河口湿地保护与修复系统的构建方法，所述构建方法包括：
[0056] 在设计的深水单元位置取土构筑围合部件和隔离部件，划分滨海河口湿地保护与修复系统；
[0057] 在近河流一侧围合部件上设置引水闸，在近海一侧围合部件上设置泄水闸；在隔离部件上设置连通闸；
[0058] 在设计的浅水单元位置处取土构筑生态岛。
[0059] 本发明的又一典型具体实施方式中，在河流与近河流一侧围合部件之间通过疏通淤积、堵塞的自然沟汊构筑引水渠，并与引水闸连通；
[0060] 本发明的又一典型具体实施方式中，所述构筑生态岛具体方法为：
[0061] 在设计的外侧隔离沟位置处取土，向内侧堆积，形成具缓坡区域的中间凸起部；此时，取土位置处形成隔离沟，生态岛构建完成；
[0062] 所述中间凸起部相对高程比岛内内部凹型洼地和岛外区域底部高0.5～1.0m(优选为0.8m)；
[0063] 所述隔离沟深度优选为1.8-2.5m(优选为2.0m)，宽度为3.5-5.0m(优选为4.0m)。
[0064] 本发明的又一典型具体实施方式中，在围合部件、隔离部件、生态岛上通过自然恢复构建植物群体形成植物自然群落，所述植物包括但不限于芦苇、碱蓬、柽柳等。
[0065] 本发明的又一典型具体实施方式中，提供上述滨海河口湿地保护与修复系统在促进滨海河口水循环和/或动物栖息繁育中的应用。所述动物包括但不限于鸟类和鱼类。
[0066] 以下通过实施例对本发明做进一步解释说明，但不构成对本发明的限制。应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0067] 实施例1
[0068] 针对黄河三角洲国家级自然保护区大汶
流管理站，提供一种构建水循环及动物栖息地湿地修复方法即构建一种滨海河口湿地保护与修复系统。
[0069] (1)实施地概况：山东黄河三角洲国家级自然保护区面积15.3万hm2，其中湿地面积11.3万hm2，湿地的淡水补给来自于黄河水、
地下水和降水，蒸降比达到2.62:1，地下水为微咸水，自然保护区淡水湿地水资源主要依赖黄河。
[0070] (2)实施地选择在黄河三角洲自然保护区大汶流管理站盐沼湿地，地势平坦，西高东低，比降为1：10000。在丰水期为大水面，枯水期为裸露的滩地。
[0071] (3)实施方法与内容：
[0072] 选择在临近渤海、临近黄河的湿地构建封闭的多边形湿地修复区域，根据当地的地形
地貌，建设堤坝，在丰水期通过自流引入淡水。区域的位置处于河流和海洋潮汐影响范围区间内，堤坝的形状为多边形，堤坝的长边与河流的流向相一致，与河流的距离0.3-3.5km，堤坝的宽度3.0-8.0m，高2.0-4.0m，临海一侧堤坝的高度要确保在高潮时水位线以上至少1.0m。
[0073] 在临河一侧堤坝上建设引水闸2个，修建引水渠，连通黄河和湿地修复区。在临海一侧堤坝上修建2个泄水闸，连通渤海与湿地修复区。保证区内能够引入淡水，排出丰水期多余水分或盐度过高的水分。
[0074] 在湿地修复内建设隔坝，将湿地修复区分为两个区域，临近黄河一侧区域为深水区，相对远离黄河的区域为浅水区。在隔坝上选择高程较低的两个位置建设两个连通闸。在黄河丰水期，通过引水渠将淡水引入深水区，打开隔坝上的连通闸将深水区的淡水引入浅水区。在深水区内人工将地面挖深，相对于水平面，降低1.0-2.0m，挖出的土用于修筑隔坝；依据同样的取土方法，在浅水区内人工挖土0.5-1.0m深，取出的土用于在浅水区内堆成岛，高度保持在高于挖土后的浅水区地面的1.0-1.5m，每个生态岛的面积大约1.0hm2。生态岛总体呈环形，类火山口状，岛屿内部内凹形成内部凹型洼地，所述内部凹型洼地蓄积淡水(包括自然降水)，被水覆盖。
[0075] 生态岛中间凸起部相对高程比岛内内部凹型洼地和岛外区域水面高为2.0m；中间凸起部坡度为1:7.5；中间凸起部外侧缓坡区域延伸至水底处设置有隔离沟，隔离沟深度为2.0m，宽度为4.0m，从而为鱼类在枯水季节提供避难区，同时隔离外来人和动物，防止鸟类生境受到干扰。
[0076] 堤坝、隔坝和生态岛上自然恢复湿地植被，形成植物自然群落，包括但不限于芦苇、碱蓬、柽柳。有助于提高物种丰富度，满足更多种类鸟类的生境需求。
[0077] 在黄河丰水期，打开深水区近河侧堤坝上的引水闸及隔坝上的连通闸，将淡水引入湿地修复区的深水区和浅水区，保证深水区内的水深为1.0-2.0m，浅水区的水深平均为0.3-1.0m。深水区为游禽提供觅食地；浅水区为涉禽提供觅食地。
[0078] 通过建立湿地修复区，为东方白鹳提供了优良的栖息地，在区域内筑巢繁殖，繁殖种群数量呈增加的趋势。见图4湿地修复区建设后东方白鹳的种群数量的年度变化。
[0079] 通过调查，湿地修复区域内鱼类达到10种，为乌鳢、鲤、鲫、草鱼、鳙、赤眼鳟、鲇、鳊、麦穗鱼、鲦鱼。鱼类体重和体长的关系见图5。
[0080] 通过建设鸟类生态岛，黑嘴鸥、鸥嘴噪鸥等水鸟开始在岛上栖息繁殖，见表1。
[0081] 表1生态岛建设后夏季繁殖鸟类的巢数情况
[0082] 年份 黑嘴鸥 鸥嘴噪鸥 普通燕鸥 环颈鸻 斑嘴鸭2015 597巢 - - - -
2016 782巢 30巢 5巢 2巢 -
2017 1065巢 - - 5巢 4巢
2018 1071巢 10巢 4巢 - 2巢
2019 1366巢 36巢 20巢 10巢 5巢
[0083] 实施例2
[0084] 针对黄河三角洲国家级自然保护区一千二管理站，提供一种构建水循环的湿地修复方法即构建一种滨海河口湿地保护与修复系统。
[0085] (1)实施地概况：山东黄河三角洲国家级自然保护区面积15.3万hm2，其中湿地面积11.3万hm2，湿地的淡水补给主要来自于黄河水、地下水和降水，蒸降比达到2.6:1，地下水为微咸水，自然保护区淡水湿地水资源主要依赖黄河。
[0086] (2)实施地选择在黄河三角洲自然保护区一千二管理站盐沼湿地，该区域在丰水期为大水面，枯水期为裸露的滩地。
[0087] (3)实施方法与内容：
[0088] 选择在临黄河1976年河道、临近渤海的一千二管理站，构建封闭的长方形湿地修复区域，根据当地的地形地貌，建设堤坝。湿地修复区域的位置处于渤海潮汐影响范围之内。
[0089] 构建长方形的湿地修复区，堤坝长边与1976年黄河河道的流向垂直，与1976年黄河河道相距2.1-2.4km，堤坝的宽度为3.0-8.0m，高2.0-4.0m，临海一侧堤坝的高度要确保在高潮时水位线以上至少1.5m。
[0090] 疏通临近1976年黄河故道一侧淤积、堵塞的自然沟汊，在湿地修复区堤坝上修建引水闸，将淡水引入湿地修复区；同时在临海侧堤坝上修建引水闸，引水闸的位置选址尽量要与滩涂湿地潮沟分布相一致，将海水引入湿地修复区。
[0091] 该湿地修复区适合黑嘴鸥、鸥嘴噪鸥等海鸟的栖息、繁殖，在春、夏季，黑嘴鸥繁殖前期、繁殖期，打开临海侧堤坝上的引水闸，将海水引入湿地修复区，保证湿地内的黑嘴鸥生态用水量；在秋、冬季水鸟迁徙、越冬季节，打开与河流连通的引水闸，将淡水引入湿地修复区，保证湿地内的大水面，为水鸟提供觅食场所。
[0092] 通过建立湿地修复区，黑嘴鸥自2013年以来稳定在该区域内筑巢繁殖。见表2湿地修复区建设后黑嘴鸥的种群数量的年度变化。
[0093] 表2湿地修复区建设后黑嘴鸥的繁殖巢数年度变化
[0094]年份 黑嘴鸥 鸥嘴噪鸥
2013 1250巢 -
2014 1500巢 -
2015 2056巢 -
2016 2500巢 -
2017 1224巢 125巢
2018 846巢 -
2019 1995巢 541巢
[0095] 本发明未尽事宜为公知技术。
[0096] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
