浅谈生态浮岛在河流景观修复中的应用
2015-05-30岳璐
岳璐
摘要:城市河流是城市中的生态廊道,发挥着平衡城市生态系统、树立城市形象的重要作用,决定着城市的景观格局及生态环境。城市河流生态系统被人们的过度开发和利用所破坏。以东罗运动公园生态浮岛设计作为案例,通过研究该公园的生态修复设计理念及方法,分析东罗公园对于台湾省宜兰县城市生态系统的积极影响,明确生态浮岛技术在河流景观中的修复作用,总结生态浮岛技术在我国城市河流景观中的应用策略。借以改善河流景观、修复河流生态系统,以达到城市中人与自然的和谐共生的美好愿景。
一、概述
(一)研究背景
由于受到城市化进程中大量人类活动的干扰, 城市河流成为人类活动与自然过程共同作用最强烈的地带之一[1]。人类大规模的开发建设活动,严重影响着城市河流生态系统的正常运作,特别是湿地面积逐年萎缩、水质不断恶化。因此许多国家尤其要提及日本,他们把生态系统修复的侧重点放在湿地上,现阶段正在为恢复生态环境,保护生物的栖息空间,创造怡人的绿色环境而努力。日本的专项研究机构已经着手对生态浮岛的技术进行研究,并在实践中取得了一定的研究成果。
(二)主要概念界定
生态浮岛:在河流景观中生态浮岛是利用水面空间,用绳索将浮岛固定于河床底端且浮于水面上,形成小规模的生态群落,旨在优化修复水环境。是一种应对多种水污染问题,利用生态工程学原理,降解水中的氮氧化物及磷含量的生态恢复技术。
(三)生态浮岛技术对生态修复的作用
1.促进河流生态修复进程
生态浮岛上的植物不仅是重要的滨水景观元素,并且在植物进行光合作用的时候,吸收周围的CO2释放O2,同时净化着空气;植物的蒸腾作用通过植物气孔水分蒸发来调节环境温度。因此,生态浮岛植物的光合作用与蒸腾作用调节着水面的微气候,并为白鹭和翠鸟等水禽提供了休憩的场所。生态浮岛作为水上的防陆生态系统,其植物种群群落的多样化能够促使昆虫、蝶类、鸟类、两栖类和谐栖息在同一个生态系统中,使整个生态系统不断完善发展,从而促进河流生态修复进程。
2.树立新的城市形象
从城市发展史看,聚落的形成往往与河流、海洋、湖泊有相当密切的关系[2]。因此,城市河流景观的修复建设是城市可持续发展的重要环节;是树立新的城市形象、提高国际发展地位的重要保证。在生态环境建设方面,一定程度上缓解了热岛效应、提高空气质量、营造生物的栖息空间。
3.增进生态意识的传播
随着人类对城市河流的过度开发和利用,那些遗留下的环境问题逐渐引起了人们的反思。滨河区域的开发建设是极为经济实用的,它不仅为市民提供了健身、休憩、散步的空间,也是城市的绿色廊道,同时也承担了城市防洪排洪的基本功能。实验证明其产量远远大于陆地,于是越来越多的研究者用实际的例子,在注入新的元素后向市民传播着返璞归真的生态设计理念。
二、生态浮岛技术在河流景观设计中的应用策略 ——以东罗运动公园为例
(一)选择适当的河段及位置
河流的侵蚀和沉积作用通过水流冲击地面形成了凹凸两种形态。因此在山谷,有黄土高原的沟壑地貌;在平原地区,会形成河流蜿蜒曲折的形态。由于生态浮岛技术是人为的生态恢复技术,这就表示在进行仿生生态系统设计之前为了避免破坏原本良好的河流生态系统,需要进行一些基本的河流分析。进而河流的侵蚀和沉积作用也就成为重要的研究课题之一。流水侵蚀形成的凹岸与流水沉积形成的凸岸决定了生态浮岛在河流中的位置,一般而言应选择居于凹岸与凸岸之间水流流速较为平缓的河段。这样放置的原因在于一定程度可以缓解生态浮岛被水流冲击,避免更新过于频繁减少人工维护;另外也可以使浮岛生物在一个相对平稳的环境中生存,创造更加趋同于自然的生态环境。
(二)浮岛基质与固定系统
东罗运动公园的大型生态浮岛的基质是应用公园替换的一批步道木材作为漂浮的材料,用隔离鱼群的网格来连接,并用粗铁线并成连环木船式的浮岛基座。之后捞上大萍作为有机腐质土壤,再将水生本土植物及引入的陆生植物苗放置其中。而小型浮岛基质则以单片剖半的桧木作为基座,现将其倚靠河岸植物的生长地,待植物蔓生于该基座后便将它们分离,而此时的桧木便有了水生植物的生长环境也就可以作为浮岛基质加以应用。由于河流水深1—2米,因此需要加以固定,而在此案例中采用简单绳索用石块固定在水里,并允许它随风左右移动。
(三)水生及陆生乡土植物配置
在生态浮岛的设计上最重要的环节便是植物的配置。以东罗运动公园双连碑生态浮岛为例,它的植物种源并非全部由人工栽植,每年10月由于北方地区的水鸟迁徙在此过冬,并借由羽毛带来北方水草种源。而后再往南飞春分时节北返时又把南方水草种源寄养于此。
由于此地地理位置优越、气候条件适中,再加上双连碑间歇性的水位变动以及适中的气温使各类水生植物均适存,这一过程是自然存在的。冬季不结霜不会冻死生命力弱的水生植物物种;夏季多雾霾不会使适应力强的水生植物种群大肆繁衍。这些植物几乎都具备漂浮的性质,使得彼此的枝叶根系相互交错盘结,为其他生物提供了生存的基座,即便是植物死亡变成腐质,亦可成为其他植物的养分,经过一段时间的自然生长,便产生了具有一定弹性和浮力的“草毯”,再经过自然的驯化便会演化成水生木本植物,在环境、生物、动物、植物不断循环往复相互作用后,生态浮岛的小型生态系统便有了自我净化和修复的能力。大自然一点一滴的经营管理造就了生态圈的发展,而这一系列的过程便是这个小的生态环境中所有生物种群共同作用、相互交流的结果。
(四)浮岛的日常维护
由于生态浮岛大多是浮于水面上的,所以在水面上完成它的日常维护及管理即是不言而喻的。小面积的人工操作可以实施。但人工操作远远不能满足大面积推广。因此,常常要注意对适应性强的物种做阶段性的管理,例如:风车草太高会使浮岛的受风面积增大,必须进行修剪处理,让它重新长小苗,使环境更为清新敞亮。浮岛营造的过程中会有漂移的现象,它的固定系统也需要养护修理。
【参考文献】
[1]孙鹏,王志芳.遵从自然过程的城市河流和滨水区景观设计[J].城市规划, 2000(09)
[2]吴伟.城市特色:历史风貌与滨水景观(历史环境保护的理论与实践)[M].上海:同济大学出版社,2009
【作者单位:四川音乐学院成都美术学院】