退化河岸带生态景观的恢复研究

汤　胜　潘百红

摘要恢复退化河岸带这一典型的水生生态系统和陆地生态系统之间的生态过渡带，存在着多方面的影响因素，其中人为干扰、河水侵蚀程度、地形及土壤变化、生态环境多样性等是主要的影响因素。因此，退化的河岸带生态景观恢复应在生态景观或者生态环境上进行考虑，抓住对其影响的机制和退化的主导因素，通过河岸带修复设计和植被重建来进行。

关键词退化河岸带；生态景观恢复；河岸带修复设计；植被重建

中图分类号X171.4文献标识码A文章编号 1007-5739（2009）02-0234-02

河岸带是能量、物质以及生物通过景观的重要通道，也是陆地区域与水生区域之间的生境和廊道[1]。在河流治理中人们忽视了河流对城市自然景观的作用，只注重防洪和经济效益，促使大多河岸带成为防洪大堤、垂直化硬质河岸，使河滩淤泥显露，生物多样性全无，导致河岸带生态系统严重退化。目前，世界上20%的河岸带植被已经不复存在，剩余部分也在迅速消失中[2]。因此，退化河岸带生态景观的恢复和重建是河流治理规划发展的新趋势。

1河岸带景观恢复的背景和起源

从20世纪70年代开始，已有学者对河岸带生态系统展开了研究，这期间的研究主要侧重于河岸带生态系统的基本理论和范畴。80年代以来，由于湿地损失、生物多样性减少以及农业非点源污染等问题的提出，河岸带研究在美国、日本等国家得到了进一步发展，关注的焦点开始转向对退化河岸带生态系统的恢复以及河岸植被缓冲带的管理。90年代以来，逐渐将河流进行回归自然的改造，纷纷大规模拆除以前人工在河床上铺设的硬质材料。其实，拆衬砌的资金投入要比铺衬砌昂贵得多，但这些国家普遍认为，保持河道的自然环境对保护动植物资源、保护水质、防止水资源流失都有极为重要的作用。在国内，近年来也有一些研究开始关注河岸带生态系统的恢复和重建。就目前而言，国外学者对河岸带生态系统恢复的研究已取得一定进展，而国内关于河岸带生态系统恢复的理论及实践研究均较为薄弱。

2河岸带景观恢复的概念

2.1河岸带景观

河岸带景观是以河岸带生态系统为主体的景观，也包括河岸带在景观整体格局和功能中发挥重要作用的其他类型的景观。

2.2景观恢复

“景观恢复”一词出现较晚，要理解它首先要理解生态恢复。Cairns等将生态恢复的概念定义为：“恢复被损害生态系统到接近于它受干扰前的自然状况的管理与操作过程，即重建该系统干扰前的结构与功能及有关的物理、化学和生物学特征”[3]。Hobbs（1992）提出，景观恢复是从景观尺度上考虑恢复，它是指恢复生态系统间被人类活动破坏或破碎的自然联系。这表明景观恢复不是仅局限于某个生态系统，而且注重景观格局及其各要素间的功能联系，在更大尺度上实现生态恢复的目标。

3河岸带退化原因分析

3.1河流水文特征改变的自然属性

河流都有其独特的水文特征（包括幅度、频率、持续时间、时机和变化率等）。任何一个河流水文特征的改变，都会引起广泛的生态和物理响应。河流的自然流动状态及其所带来的适度洪水冲刷对河岸带生态系统意义重大，人们在解决河流水文特征改变时完全忽略了河流的自然属性，以“防洪”为名，进行人工化的整治和景观建设，如裁弯取直、混凝土块石护坡、高筑垂直驳岸等措施导致洪水冲刷频率和幅度过小，使河岸带土壤湿度减少、地下水位降低、植被退化、物种多样性减少，引起河岸带生态系统退化。

3.2人为因素

人类的活动对河流的干扰是自然界中随时都存在的一种现象。河流滨水区是人类活动与自然过程共同作用最为强烈的地带之一。

3.2.1人类活动。人类活动主要反映在人为清除河岸植被、改变土地利用格局使河岸带景观均一化、筑坝修建水库、河道渠化等。这些人为过程发生时，河岸带原始植被遭到破坏，土壤侵蚀加剧，动物栖息地丧失，从而影响河岸带生态系统的结构和功能。

3.2.2城市化。城市化使城市河岸带地区地表硬化，沉积物减少，城市排水管网系统绕过河岸带地区直接进入河流导致地表硬化使土壤渗透能力降低，地表径流进入河流加快，河水污染严重，致使河岸带地下水位降低，进而对河岸带土壤、植被和微生物过程产生影响。

3.3外来物种的入侵

在河岸带生态系统的退化过程中，除原始植被系统遭到破坏外，还伴随大量的外来物种入侵。如美国西部地区Colorado河河岸带由三叶杨和柳树组成的原始植被群落被能够适应盐渍和干旱土壤条件的灌木（Tamarix ramosissima 和Pluchea sericea ）入侵[4]。Truckee河河岸带原始物种三叶杨则被外来物种野糖蒿代替[5]。其影响具体表现在：降低河岸带原始植被群落的多样性和功能，直接改变河岸带动物栖息地及河岸带有机物输入，影响水陆生态系统的物质能量交换等。

4退化河岸带生态系统的景观恢复策略

首先，确定生态恢复目标，收集地形地貌、水利条件等基础数据和历史资料，选择最佳位置进行河岸带生态景观恢复。其次，解决导致该河岸带退化的主要干扰因子，优先考虑让河岸带进行自然恢复。自然恢复未达到恢复目标，再采取改变河岸带结构、植物重建等主动性恢复方法。最后，注重长远的生态恢复规划、实施和监测。

5退化河岸带生态系统的景观恢复方法

5.1退化河岸带的修复设计

在修复退化河岸带的过程中，首先要注意到对原有自然景观的保护，这是河岸带景观设计的一个重要部分，它能够保护和维持河流生态系统的自然特性，如自然景观、植被及动物群落等。其次在设计中需要考虑视觉效果，注意水、绿化与景观的相辅相成。综合考虑河流的类型和宽度、河岸带树木的高度、河岸带生境的侧向影响范围以及地质、土壤、水位和相邻土地的使用情况等多方因素，合理确定生态景观带恢复的方案。如在水位变动大、水流急促、冲蚀严重的地区可采用沿河岸堆砌石块打桩围合法以稳固河岸。水流平缓、河岸较宽、坡度较缓的河段可以采取自然原型护岸方式，即主要采用种植植被来修复河岸带，以恢复自然型河岸带的特性，种植本土适应性强的喜水特性植物，以它们发达的根系来稳固堤岸。较陡的坡岸或冲蚀较严重的河段，可以考虑先将原有的坡岸降缓，坡脚放置石块，确保土壤的稳固，再用钢筋混凝土等材料，确保具有较大的抗洪能力，如将钢筋混凝土柱或耐水圆木制成梯形箱状框架，并向其中投入较大的石块，或插入不同直径的混凝土管，形成很深的鱼巢，再在箱状框架内埋入大柳枝、水杨枝等；邻水侧种植芦苇、菖蒲等水生植物，使其在缝中生长出繁茂葱绿的草木。

5.2退化河岸带生态景观恢复的植被重建

植物景观是构成河岸带生态景观的主要部分，一些研究学者分析了河岸带植被的物种组成及其丰富度、物种分布面积和多样性等特征，如邓红兵等[6]分析犷长白山北坡河岸带群落植物区系，江明喜等[7]对香溪河流域河岸带植物群落物种丰富度格局进行了研究。自然改造的植物重建主要包括河岸带生物重建、河岸缓冲带生境重建和河岸带生态系统结构与功能恢复3个部分[8]。张建春等[9]在探讨河岸带生态重建理论和技术方法的基础上，对河坡度缓或腹地大的河段可以采取自然原型护岸方式。对安徽潜水退化河岸带进行了为期6年的人工重建河岸带植被试验研究，采用先锋物种引入技术和生物工程措施，设计了元竹-枫杨-苔草模式和意杨-紫穗槐-河柳-苔草2种河岸带植物群落结构优化配置模式，恢复后的河岸带生态系统生物多样性和稳定性增加，土壤结构和养分条件得到改善。

以城市河流城镇景观环境为主体的城市河岸带为例，该区为人类活动最频繁段，但因为单一注重防洪效应，采取裁弯取直、混凝土块石护坡、高筑垂直护岸等，致使河岸带生态系统的多样性和植被遭到严重破坏，地表水污染程度高，丧失了河岸带本身的自我净化能力，同时河床裸露、淤泥沉积、水位上涨等，已经超出了洪水所造成的损坏。因此要恢复该区河岸带植被群落，应分为3级阶梯型，采取缓坡型植物种植方法，选用本土适生植物。1级阶段：亲水和水位活跃区多种植湿生植物，如芦苇、苔草、蒌蒿等；2级阶段：离水岸5~20m护坡区，可采用乔木、灌木混植，注意其立面的景观层次效果，设置游憩步道和景观廊道等，供人们进行亲水景观欣赏等活动，如种植枫杨、垂柳、旱柳等小乔木，锦绣杜鹃、山茶花、小叶女贞等营造植物景观；3级阶段：植物景观廊道与防洪堤过渡区，营造出密植的护岸林带，以乔木和草本为主，如樟树、月桂、水杉、池杉等乔木，该区可遮挡住垂直驳岸的硬质结构，还河岸带以自然的生态景观。

另外，还可以采用种植植被保护河堤，以保持自然堤岸的特性，如种植柳树、水杨、白杨、榛树以及芦苇、菖蒲等具有喜水特性的植物，由它们发达的根系来固稳堤岸；或者是自然型护岸，不仅种植植被，还采用天然石材、木材护底，在增强渗透性的同时增强抗洪能力，如在坡脚采用石笼、木桩或浆砌石块（设有鱼巢）等护底，其上筑有一定坡度的土堤，斜坡种植植被，实行乔灌草相结合，固堤护岸。国外学者在试验的基础上对河岸带植被重建也进行了大量研究，这些研究强调了在植被重建过程中减少食草动物以及各类植物干扰因子对植被伤害影响的重要性。

5.3保持河岸带修复的连续性

在修复和重建河岸带时，考虑河岸带的连续性很重要，不但要考虑河岸带本身的连续性，还要考虑它和陆地、水生生境的连续性。如果只是对河岸带随机地修复，在河岸带上还留有没有保护的大缺口，对河岸带净化水质和景观完整性都会产生不良影响；保持河岸带的连续性对保持动植物迁移的作用也是必要的。只有保持河岸带的连续性，河岸带的各种生态功能才能更好地发挥出来。

6结语

退化河岸带生态景观恢复应该基于景观生态学从流域尺度上进行考虑，在详细了解流域景观的时间和空间动力学变化特征（如河流连接度和功能、河岸带和陆地生态组成等）的基础上，识别影响河岸带生态系统的生物和物理作用过程以及导致河岸带生态系统退化的干扰因子，在此基础上确定最适合的恢复工程地址，并针对不同的干扰类型采取相应的对策措施。其中，正确识别自然影响和人为干扰所造成的河岸带功能和特性的改变，发挥好植被重建与河流水文调控都是恢复好河岸带生态景观的关键。

7参考文献

[1] 张纵，施侠，徐晓清.城市河流景观整治中的类自然化形态探析[J].浙江林学院学报2006，23（2）：202-206.

[2] NAIMAN R J，DECAMPS H，POLLOCK M． Role of riparian corridors in maintaining regional biodiversity[J]．Ecological Applica-tions，1993（3）：209-212.

[3] 许木启，黄玉瑶.受损水域生态系统恢复与重建研究[J].生态学报，1998，18（5）：547-558．

[4] STROMBERG J C.Restoration of riparian vegetation in the south-western United States：Importance of flow regimes and fluvial dyna-mism[J]．Journal of Arid Environments，2001（49）：17-34.

[5] ROOD S B，GOURLEY C R，AMMON E M，et al． Flows for flood-plain forests：A successful riparian restoration[J]．BioScience，2003（53）：647-656.

[6] 邓红兵，王青春，代力民，等.长白山北坡河岸带群落植物区系分析[J].应用生态学报，2003，14（9）：1405-1410.

[7] 江明喜，邓红兵，唐涛，等.香溪河流域河岸带植物群落物种丰富度格局[J].生态学报，2002，22（5）：629-635.

[8] 张建春，彭补拙.河岸带及其生态重建研究[J].地理研究，2002，21（3）：373-383.

[9] 张建春，彭补拙.河岸带研究及其退化生态系统的恢复与重建[J].生态学报，2003，23 （1）：56-63.