生态修复对洪泽湖湿地自然保护区水质的影响
洪诗婷1，张明2，王云云2，许志敏2*（1南京农业大学资源与环境科学学院，江苏南京210095；2江苏省泗洪洪泽湖湿地国家级自然保护区管理处，江苏泗洪223900）
摘要：生态修复是近年来自然保护区管理中的关键任务，其核心目标之一是通过改善水质，恢复生态系统的生物多样性和生态功能。以洪泽湖湿地国家级自然保护区中的修复区域为研究对象，探究退化湿地生态恢复工程对水质的影响。于2022年4月和8月，在恢复区设置4个采样点，并在未恢复区设置对照为参考，选取9项水质参数，采用内梅罗污染指数法对水质进行综合评价，反映退化湿地水质改善情况。结果表明，恢复区水质呈轻度污染，对照区水质呈重度污染；恢复区的内梅罗污染指数（PN）值明显低于对照区，且PN值均保持在较低的范围。说明洪泽湖2019年退化湿地恢复工程能有效改善恢复区的水质状况。旨在对湿地保护区制定管理策略、优化生态修复方案以及保障生态系统的可持续性提供参考。
湿地是全球三大生态系统之一，作为陆地生态系统与水生生态系统之间过渡的独特生态系统，其在缓解污染、净化环境、保护生物多样性等方面起着重要作用[1]。江苏泗洪洪泽湖湿地国家级自然保护区位于我国第四大淡水湖泊———洪泽湖西部，泗洪县境内，是洪泽湖湿地中保存最完整、最具代表性的部分，也是江苏省内陆湿地类型最为丰富、湿地保存最为完好、物种丰富度最高的区域之一。然而近年来，过度的人为干扰活动导致湿地生物多样性受损、环境恶化，湿地生态系统和区域生态安全受到严重威胁。
为了恢复洪泽湖湿地生态系统的健康和稳定，保护区开展了大量湿地修复工程，如水系疏通、微地形整理、入侵植物防控、植被恢复等。目前，国内外评价水质的方法众多，如单因子判别类评价方法，适用于快速反应污染事件，然而这类评价方法无法全面反映复杂水生态系统的整体状况。为解决单因子评价的局限性，内梅罗污染指数法得到了广泛运用，其通过综合最大单项污染物浓度与均值，能更全面地反映水体的综合污染状况[2]。
本研究以洪泽湖2019年退化湿地恢复区为案例，采用内梅罗污染指数法，对比分析恢复区及未恢复区的水环境质量变化状况，评价退化湿地在水质改善方面取得的成效，以期对湿地保护区制定管理策略、优化生态修复方案以及保障生态系统的可持续性提供参考。
1材料与方法
1.1研究区概况
江苏泗洪洪泽湖湿地国家级自然保护区（简称保护区）地处118°13′～118°28′E、33°10′～33°20′N，位于洪泽湖西北部的溧河洼、淮河下游及安河洼的泗洪县境内滩地水域。2006年2月11日被国务院批准晋升为国家级自然保护区，总面积50223.13hm2。保护区内四季分明、降水充沛，年平均气温14.8℃，年平均降水量925.5mm。在中央财政林业改革发展资金的支持下，保护区开展了2019年洪泽湖退化湿地恢复工程，该工程区域位于洪泽湖湿地博物馆南侧，面积6.69hm2。本研究选取周边未恢复区域作为对照，分析恢复区水环境质量变化状况，评价退化湿地在水质改善方面取得的成效。
1.2样品采集
1.2.1采样点。在恢复区域内设置4个采样点，分别位于出湖区（G1）、深水区（G2）、入湖区（G3）和沿岸带（G4），对照区则根据实际情况，选择恢复区域外，且与恢复区水系并不连通的采样点C1。
1.2.2采样方法。2次采样时间分别为2022年4月29日和8月1日。采样前48h内，洪泽湖地区未发生降雨，采样期间天气情况较为稳定，为多云天气。在湖区距离每个采样区域中心点10m处，分别采集3个平行样，并充分混合，作为该采样点的样品，根据《水质采样技术指导》（HJ494-2009）中的要求采集和保存水样。利用有机玻璃采水器采集表层0.5m处水样1L，采样前，用采样点原水润洗采水器和玻璃瓶2遍，将装有样品的玻璃瓶依次贴好标签，按照《水质样品的保存和管理技术规定》（HJ493-2009）中的要求加酸后低温对水样进行保存。
1.3监测指标和方法
监测指标包括氨氮（NH3-N）、高锰酸盐指数（CODMn）、总磷（TP）、总氮（TN）和重金属元素铅（Pb）、镉（Cd）、铬（Cr）、汞（Hg）、砷（As）。其中，NH3-N、CODMn、TP和TN的监测数据均按照上述保存方法带回实验室后，在规定时间内根据《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）的推荐方法进行测定分析。运用纳氏试剂比色法测定NH3-N，运用高锰酸钾滴定法测定CODMn，运用钼酸铵分光光度法测定TP，运用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定TN，其他重金属元素均采用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）统一上机测定。
1.4水质评价方法：内梅罗污染指数法
内梅罗污染指数反映了各污染物对水质的影响，可按内梅罗污染指数划定污染等级。单向污染指数Pi按公式（1）计算。
式（2）、式（3）中，n为监测水质指标的总数，PN为内梅罗污染指数，Pi，avg和Pi，max分别为平均单项污染指数和最大单项污染指数。内梅罗污染指数评价标准[3]见表1。
1.5数据分析
使用Excel2019进行数据的初步整理与描述性统计分析，采用R4.4.1进行显著性检验与数据可视化。
2结果与分析
由表2可知，生态修复对PN值具有显著影响（F=5.260，P＜0.05），表明在对照区（C）和恢复区（G）之间，PN值存在明显差异；时间对PN值的影响非常显著（F=10.907，P＜0.01），但生态修复和时间对PN值并不存在交互效应（F=0.830，P=0.38363）。
由表3可知，无论是4月份还是8月份，恢复区（G）的PN值明显低于对照区（C），且PN值均保持在较低范围。4月份的PN值均低于8月份，并且在对照区显示出较大的误差范围。
恢复区采样点PN平均值分布范围为1.39～1.76，水质呈轻度污染，不同采样点污染程度表现为出湖区（G1）＞深水区（G2）＞沿岸带（G4）＞入湖区（G3），反映了恢复区入湖口水质优于湖体水质和出湖口水质的特征。对照区采样点PN平均值为3.13，水质呈重度污染。
3结论与讨论
3.1生态修复对水质的影响
恢复区的水质污染程度均为轻污染，对照区水质呈重度污染。恢复区的PN值明显低于对照区，说明恢复区的污染程度相对较低，生态修复工程能有效改善保护区的水质状况。
一方面，由于生态修复工程的实施，采取水系疏通措施，改善了湿地的水动力过程，能增强水流的通畅性和各湿地系统的连贯性，从而改善了水体交换条件，促进了氮、磷等营养物质的转化和去除。另一方面，植被恢复、入侵植物防控等措施的实施，能够恢复本地水生植物的生长空间和资源获取能力，改善湿地植被覆盖率。研究表明，芦苇、香蒲2种湿地植物对受污染水中的COD、NH4+-N、TP均具有较好的去除效果[4]，且香蒲对重金属具有较好的吸收与富集作用[5]。因此，通过种植芦苇、香蒲等具有较强去污能力的乡土植物，能够恢复和构建湿地生态系统，提高湖区水体自净能力，从而改善湖区水质状况。
8月份的湿地恢复区及对照区的PN值明显高于4月份，可能由于8月份处于汛期，淮河来水量增多，上游经雨水冲刷携带大量污染物，导致水质整体下降。有研究表明，季节和气候条件对湿地水体去除污染物有显著影响[6]，且夏季入湖水量上升，部分农田被淹没，导致水流携带大量化肥汇入河道[7]，在周围人类活动影响下，大量的N、P化合物在短时间内排入湖泊，导致洪泽湖自净能力减弱[8]。此外，评价结果发现，恢复区入湖口水质优于湖体和出湖口水质的分布特征，表明恢复区湖体自净能力较差。
3.2展望
未来的保护区生态修复水质评价研究应综合传统水质评价方法的特点，在提升水质评价科学性和准确性的基础上，进一步优化水生态系统的综合评估体系，从而更加科学地监测和评估水质的改善情况，为保护区的水资源管理和环境保护政策的制定提供强有力的依据。而获取有利于身心健康的元素，提升其幸福感。（2）社区地方依恋在社区绿地感知与中学生幸福感之间起中介作用。中学生感知社区绿地建设的程度越高，在社区中活动的意愿更强，在积极互动过程中可以增强对社区的依恋感，进而提升其主观幸福感。
这与赵怡霖等[3]的研究结果一致，其研究对象是老年人，而本研究进一步扩展了社区绿化、社区依恋与人幸福感关系内涵，扩大了该结论适用人群。（3）可以通过增强中学生的自然联结感来增强对社区的地方依恋，从而提升他们的主观幸福感。自然联结感作为一种与自然环境联系紧密程度的主观感知，可通过在自然环境及其活动中得到增强[8]，因此，当中学生在社区中可以感知到较高的绿地空间时，有利于提升其自然联结感。同时，与自然环境联结感的增强以及社区绿化建设当中的活动，会增强对社区的依恋感，从而提升幸福感。
研究未验证自然联结感在社区绿地感知与中学生幸福感之间的中介作用，这与以往一些研究存在出入[8-9]，意味着自然联结感对于幸福感的作用可能存在其他因素影响，如本研究提出的社区地方依恋。因此，未来在社区绿地相关研究中，可进一步探讨自然联结感对人幸福感的影响因素，更深一步地探索如何通过社区绿化建设来提升幸福感。
综上所述，本研究发现，通过社区绿化景观建设来增强中学生对社区绿地的感知，进而提升幸福感，为家长选择居住地、社区建设绿地空间提供了启发。为了促进孩子身心健康发展，在选择居住地时应关注社区绿化景观建设，使孩子可以更好地感知自然环境，更有意愿在社区绿化中进行活动，从而增强他们与自然环境的联结感和对社区的地方依恋，以提升他们的幸福感水平。对于社区建设者，通过合理规划社区绿地空间，创设具有美感的自然景观或打造适合儿童玩乐的绿地空间，可以完善社区环境，促进儿童身心健康发展。
