基于河流生态修复的城市近自然化河道改造探讨
2017-04-21李杰
摘 要:城市化进程的加快,给河道的河流生态健康带来威胁。自然化的河流给城市生态的平衡带来保障,也丰富了城市景观。探讨了河流近自然化改造的措施和途径,从滨水植物群落构建、驳岸、河底基质、河流形态等方面研究了更新的方法,重点探讨滨水植物群落的构建方法,希冀对快速城市化背景下的河流生态健康服务。
关键词:生态修复;近自然;城市化
Restoration based on the urban river nearly natural transformation of river ecological
LI Jie
(North China University of Water Resources and Electric Power,Zhengzhou 450052, China;)
Abstract:the speeding up of urbanization, it threat to the river ecological health, the natural river brings to the balance of urban ecological security, and also enrich the city landscape. Discusses the rivers near natural reform measures and ways, and from the plant of waterfront community building, revetment, bottom of the river, river morphology matrix updating method is studied, the paper mainly discusses the method of waterfront plant community building and hope of river ecosystem health service under the background of rapid urbanization.
Key words: ecological restoration; Close to nature; urbanization
一、郑州市城市河流的现状及问题
城市河流是城市典型的景观廊道,具有自然属性和生态价值,是城市的生态基础设施。保护并构造自然河流的形态,对于改善城市环境、提高河流生态服务价值、增强城市公共空间的吸引力有重要作用。
平整的河岸、规则的渠道、硬质化的河岸设施,一直是人们常见的河道水利工程的标准模式。但随着时间的推移,人们发现传统的河道治理方式造价高、维护难度大,特别是其对河流的天然生态系统造成了巨大的破坏;在国内快速城市化进程中,这种现象并非个例,大部分城市滨河绿地建设实践中普遍存在着忽视河流生态平衡的现象: 硬质的界面切断了水与环境的物质、能量的交换,阻碍了鱼类的洄游,严重损害了水生生态系统的平衡,也不利于水生、动植物物种多样性的保护,变异的河床降低了城市水域系统抵御灾害的能力,北京大学俞孔坚教授曾形象地称之为“裹足的河流”。
以郑州为例,郑州市内主要的河流有十条,包括了贾鲁河干流,贾鲁河支流,支流包括了索须河、七里河、东风渠、贾鲁支河、金水河、熊耳河、潮河、南截流沟。郑州自上个世纪对城区河流進行了陆续的清障、疏挖、护砌,至2011年,经过治理后的河道初步实现了美化、整齐、河道行洪通畅等目标。但是,治理后的河流的单一化、主干化的趋势越来越明显,河流景观格局发生了较大变化,不利于河流水质净化、驳岸的透水性、增加空气湿度等问题解决。因此运用近自然化理念来恢复河道的自然生态功能逐渐受到人们的关注。
二、改造方法与策略
(一)驳岸的生态改造
河流驳岸生态恢复。1)梯台保土。目的是增加河流在不同水量和水深状况下人的亲水性,减缓暴雨时汇流的速度,延缓城市河流洪峰,在河流岸带构建水生植物带。在不改变河道行洪能力的情况下,改变单纯梯形断面的简单模式,采用多层台阶状复式断面结构,利用各种天然或仿生材料创造出各种不同类型的横断面和纵断面,以恢复河流本身的景观风貌。2) 缓坡入河。将原来的垂直式或梯形硬质驳岸形式改为缓坡状驳岸,进行植物的种植搭配。能达到视野开阔,又满足防洪的要求,因此入湖的缓坡,主要以湿生植物和亲水乔木以丰富地形,形成一条高低错落的林冠线和植物景观带。3)挖塘堆岛。将原本岸线规则的鱼塘经过挖填变成岸线曲折的自然水体,并在河流中利用挖塘的土方堆出一些孤岛和半岛,这种方法在湿地湖泊改造中运用较多。
(二)河底基质的改造
恢复河底基质的差异性,河流本身具有一定的自净能力,但传统的河道治理方式为了追求河流两岸整齐划一的效果,大量使用水泥、混凝土等材料来铺设河底,阻断了土壤与水体的正常交流。针对这种情况,河道近自然恢复措施在铺设河底时,利用石块作为主要材料,石块和石块之间留有一定不规则的缝隙,以满足土壤与水体的接触并为各种水生生物提供了生活的空间。如在河底可以进行沉水植物的种植和培育,增加沉水植物的种植,如黑藻、苦草、殖草、金鱼藻等,恢复河流原有的自然生态系统。
(三)河流形态的改造
从生态学的角度来看,河道平面形态设计应该以自然河道平面或长期发展形成的河道形态为依据,保持和设计一些河溪自然形成的蜿蜒蛇曲和蓄水湖池以及河溪的网络结构。在河道宽度受到两边限制的情况下,可以采用巨石堆放在河中间,人工创造湖心岛以形成不同的流速区域。在满足行洪能力的需求条件下,河湾的外侧可以种植水生的挺水植物,使动植物的栖息地得以保留和发展。
(四)滨水植物群落的构建
河流的湿地驳岸一般按从“深水—浅水—沼泽—高地”的次序构建,种植形式可以模仿自然湿地的生长方式,结合水的形态进行设计,向人们展示不同湿地植物的姿态。高地植物是设计的亮点,对于河流两侧的滨水景观具有较强的视觉引导性和标示性,在滨水高地地区,应尽可能采用自然式种植,应根据滨水景观美化和河流植被保育等多方面要求,合理搭配适合地域性的乡土树种,保留原场地的乡土树种,在适地适树的原则下,增加植物群落的多样性。
水生植物包括了在滨水区的深水、浅水、沼泽等涉水地区生长的植物,水生植物为动植物、微生物创造适宜的活动空间和丰富的取食环境。湿地植物以其净化水质、释放氧气、净化空气、增加湿度、增加花香、花色等为人类提供精神家园。湿地水生植物有如下功能:为鱼类提供保护;使河岸更加稳定;调节溪流的温度;通过有机物的形式向河流输入能量,通过光合作用增加水中的溶解氧等。水生植物从大的方面可以分为湿生乔木型、湿生乔草型、湿生草本型等3种,以郑州地区为例,乔木层可运用的树种主要有垂柳、池杉、水衫、乌柏、木芙蓉等,可应用于水陆交错地带、季节性淹水的区域;湿生草本层:香蒲、芦苇、稗草、千屈菜、斑茅、狗尾草、白茅等,应用于滨水水陆交错地带、季节性淹水的区域等地域。
结语
中国目前城市化过程生态“欠账”严重,对于河流的生态保护和发展而言,相对较大的尺度和区域,单纯依靠点状和线状的城市河流的生态恢复是无法满足城市生态平衡需求的。如何从多维角度,多尺度的,多学科综合的视角,进行更大尺度和区域的城市群生态恢复和网络的构建,是城市化过程中我们急需研究的问题。
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基金项目:2016年度河南省高校科技创新人才支持计划(16HASTIT024)。
作者简介:
李杰,1982年生,男,硕士研究生,讲师,主要从事园林植物及风景园林规划研究。