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【摘要】河岸带陆地生态系统和水生态系统的交互界面,具有明显的环境因子、生态过程和植物群落梯度,是控制陆地和水域的关键系统。本文以宁袁塘河道为例,通过原生态物种调查、岸坡分析,提出生态环境构建方案。
【关键词】河道生态建设水环境
【正文】
1海宁基本情况
海宁市地处太湖流域,杭嘉湖平原东南端,南濒钱塘江。境内河流纵横,水网密布,共有大小河道2469条,总长达1931公里,主要河道涉及上塘河、运河两个水系。海宁经济发达,人口稠密,通信畅通,城市化水平高,旅游市场开发潜力大,且具有明显的区位优势,素有“鱼米之乡、丝绸之府、文化之邦、旅游之地、皮衣之都”之美誉。
随着人口的增长和流域工农业的发展,河流生态系统,特别是河岸带生态系统由于受人类活动的干扰而受到胁迫,致使河岸带植物破坏、生物多样性下降,小气候恶化,河岸侵蚀等。
浙江省从1998 年起在全省范围内大规模开展城市防洪工程、2003年启动了以“水清、流畅、岸绿、景美”为总目标的“万里清水河道建设”工程,取得了明显的效果。
随着经济的发展和人们生活水平的提高,使人们对河流的功能需求发生了变化,他们要求在已经富庶生活环境下的河流具有亲水、休闲、生态、景观等丰富内涵,能愉悦精神的功能。对于不同的河道,采取不同的整治方式,以体现不同的功能需求。
河岸植被是河岸绿化景观中的核心组成部分,具有较高的生产力、生物量,为许多动物提供栖息地及迁徙的廊道,对水土流失、养分循环和非点源污染起到缓冲和过滤作用。河岸的绿化营建是河流生态修复的关键环节之一。本文试以海宁典型河道宁袁塘绿化营造为例,进行有益的调查、分析和探讨。
2宁袁塘基本情况
2.1河道简况
宁袁塘是境内南部地区西引、东泄的重要河道,西至盐官镇小东门接盐官下河,东至袁花镇连黄山港,经由盐官、丁桥、袁花三个镇域,河道全场22.4公里。承担着航运、灌溉、防洪排涝的功能。
2.2河道历史
1992年冬该河全线疏浚,河道断面分东西两段。以丁桥唐家堰港为界,西段长6.77公里,河底高程-1.84m,河底宽8m,边坡1:1.75,河道上口宽25m;东段长15.63公里,河底高程-1.84m,河底宽4m,边坡南岸1:1.75、北岸1:1.5,河道上口宽20m。
2.3河道植被
该河道植被属天然次生或人工栽植。针叶树种以人工栽植的水杉为主,树龄约20年,辅以少量池杉。阔叶树种主要为落叶的构树、枫杨、响叶杨、榆树等乡土树种,常绿的以栽植的广玉兰、女贞、香樟等行道树种。灌木树种主要有野蔷薇、柞木、金樱子、茅莓、盐肤木、小蜡、忍冬等,草本作物主要有芦竹、芦苇、五节芒、狗尾草、小飞蓬、野塘嵩、狗牙根、野荞麦、斑茅。天然植被体现出一定的过渡类型,在居民区附近有银杏、桂花、柑橘、枣等散生,经济树种主要是桑树,农作物种类有高粱、玉米、大豆等,此外还有观赏性的花卉如美人蕉、菊花等,而水面则以外来喜旱莲子草、凤眼莲等。
2.4问题分析
重点针对现状面貌,对防护植被、边坡、水体以及周边环境进行分析。
1、植物群落單一。该河道原始植被不复存在,现有植被属天然次生人工栽植,详见图1植物群落单一现状。针叶树种以人工种植的水杉辅以少量池杉,阔叶树种以落叶的构树为主,常绿树种以人工栽植的广玉兰等行道树,草本树种以芦竹为主,群落现状集中体现在水杉、杨树、芦竹等少数几个量大、 密度高的品种。
图1植物群落单一现状
2、垂直结构简单。在群落的垂直分层上,东段灌木、地被较为丰富,缺乏上层乔木。西段的生长高度则集中在林冠层,缺乏下层灌木、草本、地被等,详见图2植物层次单一。
图2植物层次单一(左2幅为东段,右2幅为西段)
3、季相变化单一。尽管不同的植物随着季节有显著的季相变化,但群落外貌、色彩单一。尤其在冬季,少许的绿意,无法遮盖冬日萧瑟。组成河岸带植物群落的物种里有95%以上的树种为落叶树种。图3季相单一的河岸面貌。
图3季相单一的河岸面貌
3河道生态建设及保护原则
河道生态建设是通过人为和自然力的共同作用下,使河道生态系统恢复到较为自然的状态,保证河流生态系统具有可持续性,提高生物多样性。
3.1指导思想
遵循“回归自然”与“以人为本”的河道治理理念,以景观生态学为导向,植物群演替为核心,通过河岸带恢复与重建技术,保持和提高物种多样性,恢复和促进群落结构的稳定及演替的健康发展。同时,综合采用生态工程技术措施,修建生态型护岸,充分发挥河岸植被的缓冲带功能。
3.2保护原则
从生态学观点考虑物种多样性、水质改善、群落配置等问题,综合整治和优化生态环境,提高河流的自我恢复能力。
1、全面保护、生态优先、最小干预。
对宁袁塘的地貌、水体植被以及周边环境等进行系统、全面的维护和修复,选择合适的树种形成合理的群落结构,依靠生态系统的自我恢复能力,辅以科学的人工介入,在治理中不动或少动原有的植物群落,不变更已有的树木,仅从群落多样性及层次上进行补充。
2、因地制宜、突出特色。
生态修复是通过手段加以干预,使之回归。返回不到某种原始状态,也不是创造一个全新的生态系统,而是立足河流本身的地貌、土壤、植被、河岸侵蚀等实际情况,制定相应的治理办法,强调与已有环境相协调,构建一个具有自身特色的生态河道。
3、景观的连续与协调。
河道周边有农田、村庄、道路、桑园、荒地等,治理中应就近结合已有植物的特性、结构,选用相互依存、相互补充的林相进行重建,注重生态廊道的连贯、景观的自然。
4实施措施及物种选择
4.1实施措施
河道生态系统的构建是一个综合性的工程,在物质上包括水、土壤、空气,以及由此培育出的动植物。在位置上有水域、岸坡、堤防,这一切形成立体的、生动的环境。
1、建立连贯性生态廊道。
首先是加强与交叉河道唐家堰港、麻泾港等水系的沟通和联系,形成区域性的生态框架系统。其次,生态廊道是为提供动物使用的保持与河道周边环境的连续性,其关键指标有两个面:一是应有一定的宽度,适宜的宽度对廊道生态系统的发挥有着积极作用,同时能过滤并降低污染物;二是连接度,道路、桥梁等是影响生态廊道连接度的重要因素,在此留出足够空间利于物质、能量的流通,通过丰富层次和物种形成和谐统一。
2、构建浅水生态系统。
浅水区是昆虫和无脊椎动物的生活重要环境,也是禽类物种迁徙居住环境。通过稳定的生物多样性来防止外来物种造成的生态灾害。
3、关键点处理。
根据沿河不同的植物现状,进行针对性的处理。对现状植被以灌木、草本为主的,采用柳树桩与脚手片结合的方式对水口边坡进行综合性保护;对现状植被以乔木、灌木为主的,采用松木桩保护;对现状局部是道路的,则采用路与水间的缓坡形成的浅水区,种植水生草本和耐水湿乔木进行保护,一方面,邻水形成优美的植物群落景观,另一方面,垂直结构上增加乔木,兼顾防护林带。此外,还需要对典型植被群落进行保护性建设,合理配置和梳理内部林地,补充适合鸟类生存的浆果类树种。
4.2物种选择
根据河道自身特性适当栽植乔、灌等植物,发挥其生态功能的前提下,充分体现功能的协调性、群落的自然性、物种的多样性以及经济合理性。
结合省河道总站“植物措施在“万里清水河道建设”的应用研究”和“河流健康诊断技术模型研究”等项目在海宁的试点、示范与推广,分段物种选择如下;
1、以小乔木、灌木为主的河段,即东段。物种选择常绿树种为主的骨架树,如香樟、杜英、湿地松、雪松、桂花、广玉兰、冬青,同时,适地种植季相变化树种,增强季节景观效果,如无患子、榉树、朴树、栾树等。
2、以乔木为主的合段,即西段。物种选择中下层灌木、地被、草本,如夹竹桃、杜鹃、木芙蓉、紫薇、丝兰、迎春等。
3、邻水处种植水生挺水类草本,如香蒲、水葱、千屈菜、野茭白等,耐水湿树种可选择池杉、落羽杉、水紫树等。
4、路边、桥头、居民点等应加大对色叶树种,香花、观花树种等应用,在开阔地区还可营建梅花、桃花、樱花等花木林地。
5结论
河道生态环境的构建是个繁杂的浩大工程,是个长期的过程。应在战略高度、全局出发,多角度入手,以治水为基础,考虑到自然生态、景观、历史、文化等各种要素,使其成为延续承载的地方,成为有生命的河流。
注:文章内的图表及公式请以PDF格式查看
【关键词】河道生态建设水环境
【正文】
1海宁基本情况
海宁市地处太湖流域,杭嘉湖平原东南端,南濒钱塘江。境内河流纵横,水网密布,共有大小河道2469条,总长达1931公里,主要河道涉及上塘河、运河两个水系。海宁经济发达,人口稠密,通信畅通,城市化水平高,旅游市场开发潜力大,且具有明显的区位优势,素有“鱼米之乡、丝绸之府、文化之邦、旅游之地、皮衣之都”之美誉。
随着人口的增长和流域工农业的发展,河流生态系统,特别是河岸带生态系统由于受人类活动的干扰而受到胁迫,致使河岸带植物破坏、生物多样性下降,小气候恶化,河岸侵蚀等。
浙江省从1998 年起在全省范围内大规模开展城市防洪工程、2003年启动了以“水清、流畅、岸绿、景美”为总目标的“万里清水河道建设”工程,取得了明显的效果。
随着经济的发展和人们生活水平的提高,使人们对河流的功能需求发生了变化,他们要求在已经富庶生活环境下的河流具有亲水、休闲、生态、景观等丰富内涵,能愉悦精神的功能。对于不同的河道,采取不同的整治方式,以体现不同的功能需求。
河岸植被是河岸绿化景观中的核心组成部分,具有较高的生产力、生物量,为许多动物提供栖息地及迁徙的廊道,对水土流失、养分循环和非点源污染起到缓冲和过滤作用。河岸的绿化营建是河流生态修复的关键环节之一。本文试以海宁典型河道宁袁塘绿化营造为例,进行有益的调查、分析和探讨。
2宁袁塘基本情况
2.1河道简况
宁袁塘是境内南部地区西引、东泄的重要河道,西至盐官镇小东门接盐官下河,东至袁花镇连黄山港,经由盐官、丁桥、袁花三个镇域,河道全场22.4公里。承担着航运、灌溉、防洪排涝的功能。
2.2河道历史
1992年冬该河全线疏浚,河道断面分东西两段。以丁桥唐家堰港为界,西段长6.77公里,河底高程-1.84m,河底宽8m,边坡1:1.75,河道上口宽25m;东段长15.63公里,河底高程-1.84m,河底宽4m,边坡南岸1:1.75、北岸1:1.5,河道上口宽20m。
2.3河道植被
该河道植被属天然次生或人工栽植。针叶树种以人工栽植的水杉为主,树龄约20年,辅以少量池杉。阔叶树种主要为落叶的构树、枫杨、响叶杨、榆树等乡土树种,常绿的以栽植的广玉兰、女贞、香樟等行道树种。灌木树种主要有野蔷薇、柞木、金樱子、茅莓、盐肤木、小蜡、忍冬等,草本作物主要有芦竹、芦苇、五节芒、狗尾草、小飞蓬、野塘嵩、狗牙根、野荞麦、斑茅。天然植被体现出一定的过渡类型,在居民区附近有银杏、桂花、柑橘、枣等散生,经济树种主要是桑树,农作物种类有高粱、玉米、大豆等,此外还有观赏性的花卉如美人蕉、菊花等,而水面则以外来喜旱莲子草、凤眼莲等。
2.4问题分析
重点针对现状面貌,对防护植被、边坡、水体以及周边环境进行分析。
1、植物群落單一。该河道原始植被不复存在,现有植被属天然次生人工栽植,详见图1植物群落单一现状。针叶树种以人工种植的水杉辅以少量池杉,阔叶树种以落叶的构树为主,常绿树种以人工栽植的广玉兰等行道树,草本树种以芦竹为主,群落现状集中体现在水杉、杨树、芦竹等少数几个量大、 密度高的品种。
图1植物群落单一现状
2、垂直结构简单。在群落的垂直分层上,东段灌木、地被较为丰富,缺乏上层乔木。西段的生长高度则集中在林冠层,缺乏下层灌木、草本、地被等,详见图2植物层次单一。
图2植物层次单一(左2幅为东段,右2幅为西段)
3、季相变化单一。尽管不同的植物随着季节有显著的季相变化,但群落外貌、色彩单一。尤其在冬季,少许的绿意,无法遮盖冬日萧瑟。组成河岸带植物群落的物种里有95%以上的树种为落叶树种。图3季相单一的河岸面貌。
图3季相单一的河岸面貌
3河道生态建设及保护原则
河道生态建设是通过人为和自然力的共同作用下,使河道生态系统恢复到较为自然的状态,保证河流生态系统具有可持续性,提高生物多样性。
3.1指导思想
遵循“回归自然”与“以人为本”的河道治理理念,以景观生态学为导向,植物群演替为核心,通过河岸带恢复与重建技术,保持和提高物种多样性,恢复和促进群落结构的稳定及演替的健康发展。同时,综合采用生态工程技术措施,修建生态型护岸,充分发挥河岸植被的缓冲带功能。
3.2保护原则
从生态学观点考虑物种多样性、水质改善、群落配置等问题,综合整治和优化生态环境,提高河流的自我恢复能力。
1、全面保护、生态优先、最小干预。
对宁袁塘的地貌、水体植被以及周边环境等进行系统、全面的维护和修复,选择合适的树种形成合理的群落结构,依靠生态系统的自我恢复能力,辅以科学的人工介入,在治理中不动或少动原有的植物群落,不变更已有的树木,仅从群落多样性及层次上进行补充。
2、因地制宜、突出特色。
生态修复是通过手段加以干预,使之回归。返回不到某种原始状态,也不是创造一个全新的生态系统,而是立足河流本身的地貌、土壤、植被、河岸侵蚀等实际情况,制定相应的治理办法,强调与已有环境相协调,构建一个具有自身特色的生态河道。
3、景观的连续与协调。
河道周边有农田、村庄、道路、桑园、荒地等,治理中应就近结合已有植物的特性、结构,选用相互依存、相互补充的林相进行重建,注重生态廊道的连贯、景观的自然。
4实施措施及物种选择
4.1实施措施
河道生态系统的构建是一个综合性的工程,在物质上包括水、土壤、空气,以及由此培育出的动植物。在位置上有水域、岸坡、堤防,这一切形成立体的、生动的环境。
1、建立连贯性生态廊道。
首先是加强与交叉河道唐家堰港、麻泾港等水系的沟通和联系,形成区域性的生态框架系统。其次,生态廊道是为提供动物使用的保持与河道周边环境的连续性,其关键指标有两个面:一是应有一定的宽度,适宜的宽度对廊道生态系统的发挥有着积极作用,同时能过滤并降低污染物;二是连接度,道路、桥梁等是影响生态廊道连接度的重要因素,在此留出足够空间利于物质、能量的流通,通过丰富层次和物种形成和谐统一。
2、构建浅水生态系统。
浅水区是昆虫和无脊椎动物的生活重要环境,也是禽类物种迁徙居住环境。通过稳定的生物多样性来防止外来物种造成的生态灾害。
3、关键点处理。
根据沿河不同的植物现状,进行针对性的处理。对现状植被以灌木、草本为主的,采用柳树桩与脚手片结合的方式对水口边坡进行综合性保护;对现状植被以乔木、灌木为主的,采用松木桩保护;对现状局部是道路的,则采用路与水间的缓坡形成的浅水区,种植水生草本和耐水湿乔木进行保护,一方面,邻水形成优美的植物群落景观,另一方面,垂直结构上增加乔木,兼顾防护林带。此外,还需要对典型植被群落进行保护性建设,合理配置和梳理内部林地,补充适合鸟类生存的浆果类树种。
4.2物种选择
根据河道自身特性适当栽植乔、灌等植物,发挥其生态功能的前提下,充分体现功能的协调性、群落的自然性、物种的多样性以及经济合理性。
结合省河道总站“植物措施在“万里清水河道建设”的应用研究”和“河流健康诊断技术模型研究”等项目在海宁的试点、示范与推广,分段物种选择如下;
1、以小乔木、灌木为主的河段,即东段。物种选择常绿树种为主的骨架树,如香樟、杜英、湿地松、雪松、桂花、广玉兰、冬青,同时,适地种植季相变化树种,增强季节景观效果,如无患子、榉树、朴树、栾树等。
2、以乔木为主的合段,即西段。物种选择中下层灌木、地被、草本,如夹竹桃、杜鹃、木芙蓉、紫薇、丝兰、迎春等。
3、邻水处种植水生挺水类草本,如香蒲、水葱、千屈菜、野茭白等,耐水湿树种可选择池杉、落羽杉、水紫树等。
4、路边、桥头、居民点等应加大对色叶树种,香花、观花树种等应用,在开阔地区还可营建梅花、桃花、樱花等花木林地。
5结论
河道生态环境的构建是个繁杂的浩大工程,是个长期的过程。应在战略高度、全局出发,多角度入手,以治水为基础,考虑到自然生态、景观、历史、文化等各种要素,使其成为延续承载的地方,成为有生命的河流。
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