您好,欢迎来到99网。
搜索
您的当前位置:首页浅滩湿地生态修复设计——以衢州坑西湿地为例

浅滩湿地生态修复设计——以衢州坑西湿地为例

来源:99网
浅滩湿地生态修复设计——以衢州坑西湿地为例

李根

【期刊名称】《《安徽农业科学》》 【年(卷),期】2019(047)016 【总页数】3页(P87-)

【关键词】湿地; 生态修复; 景观设计 【作 者】李根

【作者单位】苏州市枫桥建筑工程有限公司上海分公司 上海201103 【正文语种】中 文 【中图分类】S181.3

浅滩湿地是由陆生生态系统向水生生态系统的过渡地带,是十分脆弱的生态敏感带,也是重要的环境资源,具有重要的生态功能[1]。近年来,随着工程建设、环境污染等因素的影响,我国很多浅滩湿地的生态景观空间安全格局发生重大变化,生态环境遭受破坏,生态功能面临退化[2-3]。通过生态技术和工程技术的方法,对退化或污染的滩涂进行修复和重建,恢复原有的生态结构和功能,对于滩涂的保护具有十分重要的意义[4]。

坑西浅滩湿地位于衢州市柯城区,九景瞿铁路、G320(马车里大桥)贯穿其中,将湿地划分为南段、中段和北段,周边为居住区及工业园区,北段有污水排入湿地。受过境高架桥及居民活动、土地开垦等影响,以及工业区污水不定期的排入,湿地

生态环境遭受较大程度的破坏,需要人为干预,恢复其原有的生态结构和功能。该研究案例中运用规划设计、景观生态学等原理,采用生态技术手段,辅以工程技术手段,旨在恢复坑西浅滩湿地的生态功能,发挥其应有的生态效益。 1 资料与方法

1.1 研究区概况 坑西湿地位于衢州市柯城区(118°49′38.53″~118°50′27.87″E,28°54′32.01″~28°55′13.57″N),总面积约56.9 hm2,其中水域面积28.9 hm2,陆地面积28 hm2,属亚热带季风气候区。年平均气温为16.3~17.4 ℃,无霜期251~261 d。极端最高气温41.8 ℃,极端最低气温-11.4 ℃。四季分明,冬夏长、春秋短,光热充足、降水充沛、气温适中、无霜期长,具有春早秋短、夏冬长,温度适宜、光照充足,旱涝明显的特征;年平均降水量1 657 mm。

坑西湿地为衢州江山港流域保存最为完整的一片浅滩湿地,分布着多种类型的生态群落,枫杨林、杞柳林等纯林群落,落叶混交林群落,浅滩草地群落,农田生物群落等。位于江山港河道中,远离岸边的孤岛,分布有白鹭、野鸭子、蛇、蛙等动物。 为建设“美丽乡村”及践行“生态文明”的,衢州柯城区开展了坑西湿地的生态景观建设,保护当地浅滩湿地风貌,维持和改善当地浅滩湿地的生态环境,保护物种多样性。营建具有乡土特色的生态景观走廊,构建纵横交错的水系及周边环境系统的生态网络体系。

1.2 研究方法 运用生物学、生态学、景观生态学、恢复生态学、工程设计、规划设计的原理,结合现场调查及实地踏查,经论证、分析后采用合理的生态工法,开展坑西浅滩湿地的生态修复工作。生态工法是以生态系统的自我维护为基础,亲近自然,通过工程方法的辅助,以保护和修复自然的生态环境,维持生态环境的可持续发展[5]。生态工法的设计原则包括安全原则、生态保育原则、经济原则与景观原则[6]。

该研究案例优先考虑浅滩湿地生态景观空间安全格局,恢复高架桥下人为破坏的湿

地环境,将湿地南段、中段、北段的生态廊道串为一体。运用生物多样性原理,在保育湿地原有植被的前提条件下,引入多种适合浅滩湿地生长的植物品种,完善、丰富现有植物群落的生物链和食物网,促进生态系统的正向演替。

1.3 资料选取 由柯城区提供1∶1 000地形、地貌原始测绘图,包含岛屿轮廓线、路网、标高、现状大树的点位、成片树林的外轮廓线、菜地、灌木林、苗圃地等。待乡伴枫桥设计院拿到原始测绘图后,组织人员进场踏查,核对原始资料,校准、细化树种、规格、点位、标高等数据,为下一步生态修复设计提供依据。 2 现状植被及水文条件

2.1 现状植被 坑西湿地现状植被类型丰富,分布着天然的枫杨林、杞柳林和乌桕林,部分地段被当地村民开垦为临时性农田和菜地。南段被开垦为临时性菜地、旱地、水稻田、茭白地,陆地边缘有成片的杨树中、幼林,局部地块生长有香樟(Cinnamomum camphora)、枫杨(Pterocarya stenoptera)、杞柳(Salix purpurea)和刚竹(Phyllostachys viridis)。中段现状植被生长良好,分布着集中连片的高大的枫杨林和杞柳林,部分较高地段被村民开肯为菜地、桔林和杨树林。北段总体地势较高,面积大,分布着乌桕(Sapium sebiferum)、枫杨、杞柳、构树(Broussonetia papyrifera)等混交林,大面积地块被开垦为菜地和旱地。 经调查,坑西湿地枫杨391株、杞柳297株、乌桕134株、构树23株、苦楝(Melia azedarach)1株;下层植被主要为草本类植物,如芦苇(Phragmites communis)、水蓼(Polygonum hydropiper)、活血丹(Glechoma longituba)、牛筋草(Eleusine indica)、苍耳(Xanthium sibiricum Patrin)、小鱼仙草(Mosla dianthera)、大花飞蓬(Erigeror grandiflorus var.elatior)、葎草(Humulus japonicus)、狗尾巴草(Setaria viridis)、芒草(Miscanthus sinensis)等,其中葎草的盖度最大。

2.2 现状水文条件 现状水流方向大体为从南往北,丰水期的水流会过境浅滩湿地,

枯水期的水流靠西沿湿地边缘流淌。湿地内部分布着季节性河流,丰水期贯通,枯水期成洼地或干涸状态。南段和中段,水质较好,达到Ⅲ类水质标准;北段有污水排入,为Ⅴ类水质标准。

坑西湿地常年水位线为61.10 m,5年水位线62.65 m(占陆地面积52.3%),10年水位线66.21 m(占陆地面积29.4%),20年水位线66.88 m(占陆地面积18.3%)。坑西湿地水位状况受上游蓄水、排水影响较大,不仅受降雨量影响,还受到上游排水影响。 3 湿地生态修复策略

坑西湿地是衢州湿地系统中不可分割的一部分,要将湿地优良的自然景观、衢州当地的人文景观及旅游景观与河流生态环境平衡、生物多样性保护、生态环境恢复与保护、水质净化、水土保持、行洪安全等环境问题协调发展。坑西浅滩湿地生态修复着重从生态景观空间安全格局构建、乡土植被的生态修复、工程技术辅助手段3个角度进行。

3.1 构建生态景观空间安全格局 坑西浅滩湿地生态修复设计的首要任务是确保行洪安全,尽可能保留现有土地格局,修复因村民私自开垦出来的临时菜地和农田,连接破碎化和孤岛化的小斑块,形成大斑块,保育生态环境良好的生物栖息地。 坑西浅滩湿地自然形成的森林群落,划分为保育区。群落结构上层为大乔木枫杨、杞柳、乌桕等,下层为葎草、活血丹、吉祥草(Reineckia carnea)、苔草(Carex tristachya)、紫芋(Colocasia tonoimo)等植物,层间有藤蔓植物,群落内有枯木倒伏,并伴有天然形成的林窗。滩涂卵石滩上,生长有红蓼、狼尾草、芦苇等植物,这些植物有一定的固土能力,并且繁殖和恢复能力强,建议原状保留。滩涂内洼地生长有青葙(Celosia argentea)、红蓼、狼尾草等植物,可适量补植荷花(Nelumbo nucifera)、睡莲(Nymphaea tetragona)、茭白(Zizania latifolia)、芦苇等植物。种植有农作物的地块,土壤深厚、肥沃,较少受到水淹,汛期淹没时

间很短,可种植耐水淹的观赏草。由此形成以低矮草本植物为基底,森林群落为斑块,水系和倒木为廊道的岛屿生态系统,在不影响行洪安全的前提条件下,形成生态系统复杂、生物多样性丰富、景观风貌多样化的浅滩湿地。

3.2 乡土植被的生态修复 坑西浅滩湿地因其特殊性,衢州当地的很多乡土植物并不适用这片土地,经年累月的自然选择,让其中的枫杨、杞柳、乌桕等树种在这里生根发芽,并形成茂密的森林群落。因为湿地会经常性地受到水淹,物竞天择,场地内留存的地被植物多为耐短期水淹的狼尾草、牛筋草、红蓼、青葙、葎草、活血丹等。

植物风貌控制上,南段突出自然教育功能,中段采取生态保育措施,北段营造低成本、低维护花海景观。南段洼地深挖成塘,种植莲藕、菱角(Trapa bicornis)、水芹(Oenanthe javanica)、莼菜(Brasenia schreberi)、茭白、芡实(Euryale ferox)、荸荠(Heleocharis dulcis)、慈姑(Sagittaria sagittifolia);原有沟渠疏浚连通,边缘种植花菖蒲(Iris ensata)、梭鱼草(Pontederia cordata)、灯芯草(Juncus effusus)等耐水湿水生植物;陆地部分,保留原有枫杨、香樟、杞柳、刚竹、杨树等乔木,地被种植耐水淹的缀花草坪[混播百喜草(Paspalum natatu)、蒲公英(Taraxacum mongolicum)、大滨菊(Chrysanthemum maximum)、天人菊(Gaillardia pulchella)、婆婆纳(Veronica didyma)、活血丹(Glechoma longituba)等]。中段以生态保育为主、生态修复为辅,保护原有的滩涂森林群落的基础上,人工干预加速开荒地的生态演替进程,形成旖旎、自然的滩涂风光。群落建群种为高大的枫杨,伴生有杞柳及少量的乌桕、构树,层间植物为藤本类,地被植物主要为葎草,亦分布有苔草、活血丹、红蓼、狼尾草等。零碎小斑块之间补种枫杨、杞柳,使其形成整体性较强的大斑块,增强其生态功能。大片开荒地种植缀花草坪、观赏草组合,为水禽类、两栖类、啮齿类、鸟类等提供栖息、繁殖、隐匿场所,完善、丰富生物链。北段面积较大,森林群落组成为乌桕+枫杨+杞柳+

构树,集中连片,面积占比约30%。其他地块均被开垦为耕地,内有季节性河流(水位高时与主河道贯通,干旱季节成洼地或旱地)贯穿其中,工业区及村庄污水从湿地北段与堤坝间汇入主河道。大块耕地整改为低成本、低维护的花海景观,园路贯穿其中,使游客流连忘返。 3.3 工程技术辅助手段

3.3.1 内河道疏浚。坑西浅滩湿地原本水网纵横,后经历农垦阶段,原生植被遭破坏,裸土多,经洪水冲刷,部分内河逐渐淤填,形成季节性河流。经多次现场踏查,模拟绘制历史水网系统。该研究生态修复设计,以历史水网为蓝本,疏浚现状河道,使内河与外河贯通,内河死水变活水,完善生态系统。

3.3.2 湿地泡构建。坑西浅滩湿地中,原有洼地较多,部分被村民开发成水稻田,部分涝时成塘,旱时成泥沼地。该研究生态修复设计,充分利用现状低洼地,挖掘成永久性生态塘,并设置木床石块等营造不同的生存环境,模拟自然环境中此类水体的生境特征,使其成为鱼类和小型水生生物的栖息地,并成为林中小型兽类的饮水以及觅食场所。

3.3.3 驳岸设计。坑西浅滩湿地现状驳岸多为自然驳岸,部分被开垦为耕地的驳岸,土层深厚,容易受到洪水冲刷,造成水土流失。根据驳岸所处位置及环境条件,驳岸处理方式可分为抛石驳岸、生态沟驳岸、自然草坡入水驳岸、杉木桩驳岸。坑西浅滩湿地南段直接面临洪水冲刷的危险,驳岸处理方式宜采用大块抛石驳岸,降低洪水对土壤的冲刷力度,防止水土流失。坑西浅滩湿地新疏浚的内河水系两侧,宜采用生态沟驳岸,水流冲刷力度小,水浅,易于植物及鱼类、两栖类动物生长。坑西浅滩湿地与堤坝之间,现状有3~15 m宽河道,水流缓慢,驳岸边上现状植被生长良好,宜采用自然草坡入水驳岸。坑西浅滩湿地北段,洪水季节会回流,存在冲刷,与南段比较,力度较轻,宜采用杉木桩驳岸。 4 结论与讨论

坑西浅滩湿地南段、中段、北段风貌各有不同,又连为一体。各段所处位置不同,环境条件各异,该研究案例因地制宜,南段突出自然教育功能,中段采取生态保育措施,北段营造低成本、低维护花海景观。修复了坑西浅滩湿地生态环境的同时,也为当地市民提供了不可多得的体验野趣、欣赏优美景观的场所。此次浅滩湿地生态修复设计对项目地原风貌的保护、修复具有重要的意义,也为此种类型的浅滩湿地的生态修复提供了一个范本,具有良好的借鉴意义。

本着适地适树的原则,在保育现状森林群落的同时,通过补植枫杨、杞柳、乌桕等乡土树种,形成更大的森林斑块,发挥其生态效益。林草结合,为鸟类、两栖类等动物提供栖息、繁衍、生存的场所,同时也增添了野趣。地被植物选用红蓼、活血丹、狼尾草、石菖蒲(Acorus gramineus)、姜花(Hedychium coronarium)、荚果蕨(Matteuccia struthiopteris)等以适应湿地中阴、湿等不同生境,水生植物选用芦苇、芦竹(Arundo donax)、再力花(Thalia dealbata)、香蒲(Typha orientalis)、灯芯草、荷花、菱角等丰富生物多样性、呈现良好的景观效果,稳固湿地生态系统。

通过河道网络体系的疏浚、贯通,打通脉络,加强与外界的物质和能量交换,可以使湿地焕发生机。抛石驳岸、生态沟驳岸、自然草坡入水驳岸、杉木桩驳岸这4种驳岸处理方式,稳固湿地边坡,易于植物生长,造价低廉,生态环保。 该研究采用生态保育、适量补植措施以及低成本、生态、环保工程辅助手段,对同类湿地的生态修复设计具有积极的借鉴、参考意义,同时,具体化的植物品种、工程措施也存在地域局限性。盐沼湿地、被污染的湿地、海滨湿地等其他类型的湿地,也需要根据其具体的环境状况,制定切实可行的植物、微生物、工程技术等措施[7-10]。湿地的生态修复不仅需要前期的规划、设计指导,也不是一个阶段的建设就能彻底解决问题,更需要持续不断地跟进、研究和调整[11-12]。 参考文献

【相关文献】

[1] 燕艳.中国湿地简述[J].生物学杂志,2002,19(6):59-60.

[2] 周在明,杨燕明,陈本清.滩涂湿地入侵种互花米草植被覆盖度的高空间分辨率遥感估算[J].生态学报,2017,37(2):505-512.

[3] 王文君,黄道明.国内外河流生态修复研究进展[J].水生态学杂志,2012,33(4):142-146. [4] 董哲仁.生态水工学的理论框架[J].水利学报,2003(1):1-6.

[5] 叶郁.宁波大目湾景观水系栖息地修复的低技生态工法研究与实践[J].动感(生态城市与绿色建筑),2015(Z1):99-103.

[6] 张敏秋,张君伟,杨文明.生态工法在北京凉水河干流综合整治工程中的应用[J].海河水利,2009(5):72-73.

[7] 王卿,汪承焕,黄沈发,等.盐沼植物群落研究进展:分布、演替及影响因子[J].生态环境学报,2012,21(2):375-388.

[8] 熊瑶,杨云峰.天然类城市湿地恢复与重建策略:以芜湖大阳垾湿地公园建设为例[J].林业科技开发,2014,28(1):133-138.

[9] 罗新正,朱坦,孙广友.松嫩平原大安古河道湿地的恢复与重建[J].生态学报,2003,23(2):244-250.

[10] 张明祥,刘国强,唐小平.湿地恢复的技术与方法研究[J].湿地科学与管理,2009,5(3):12-15.

[11] 崔保山,蔡燕子,谢湉,等.湿地水文连通的生态效应研究进展及发展趋势[J].北京师范大学学报(自然科学版),2016,52(6):738-746.

[12] 赵进勇,董哲仁,孙东亚,等.河流生态修复负反馈调节规划设计方法[J].水利水电技术,2010,41(9):10-14.

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Copyright © 2019- 99spj.com 版权所有 湘ICP备2022005869号-5

违法及侵权请联系:TEL:199 18 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com

本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务