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上海松江新浜镇土地整治项目景观生态设计及其实践

2018-09-26红,龙

上海国土资源 2018年3期
关键词:片区整治水体

张 红,龙 腾

(上海市建设用地和土地整理事务中心,上海 200003)

党的十九大报告提出了加快生态文明体制改革、坚持人与自然和谐共生、实施乡村振兴战略等重要部署,为新时期的土地整治工作提出了新要求,指明了新方向。我国自上世纪90年代开始开展土地整治工作,20多年来,土地整治在优化城乡用地布局、提高土地节约集约水平、促进城乡统筹发展等方面发挥了重要作用。然而,从生态学角度来看,土地整治活动是一个打破了原有生态系统后重建新系统的过程,一些不恰当的整治方式,必然会对区域的生态环境产生负面影响,如造成土壤裸露板结,改变土壤微生境;加剧生境破碎化,降低生物多样性等[1-2]。随着城市化的不断推进及对生态环境问题的日益重视,我国土地整治已由单纯重视数量过渡到“数量、质量、生态”并举阶段,上海的土地整治已率先进入“数量、质量、生态、资源、人文”五位一体综合保护的4.0新时期[3-5],更加注重土地综合整治,开始提倡保护乡村人文风貌、保护乡愁、打造山水林田湖生命共同体。

近年来,景观生态学原理在土地整治项目规划设计中的运用逐渐受到关注[6-8],如有学者基于对项目区的景观格局评价,围绕不同类型景观基底及生态功能需求,提出了具体设计方案[9-10],另有学者关注项目区污染防控、农田防护林保护、田块优化、生物多样性保护等方面[11-16],针对性地提出了基于不同保护目标的设计方法。但已有研究在规划设计过程中仅考虑到生态环境保护、景观美化,很少统筹兼顾生态工程技术、乡村价值挖掘、乡村活力振兴等功能。为全面贯彻十九大精神,加强景观生态规划理论和技术在土地整治项目规划设计层面的应用,更好地发挥土地整治在乡村振兴与生态文明建设的驱动作用,本文遵循生态保护、可持续发展与微更新的规划设计理念,以上海市松江区新浜镇白牛乡贤片区为例,以构建“生产、生活、生态”三生融合的游憩空间为目标,以改善生态环境质量、保护物种多样性、挖掘休闲游憩价值、传承农耕文化为重点方向,对片区“田、水、路、林、村”五个要素的微改造提出了具体的设计思路与模式,以期为相似地区土地整治的生态景观设计提供借鉴。

1 区域概况

松江区新浜镇项目是2012年启动的市级土地整治项目,项目区位于新浜镇的西侧,地处太湖流域碟形洼地的底部,地势低平,河道成网,以种植水稻为主。项目区总面积708.45hm2,涉及陈堵村、许家草村、林建村、南杨村4个行政村共1127户。白牛乡贤片区位于整治项目区内,属林建村,占地达5万余m2,片区南侧为总面积约42000m2的白牛塘水系,由7个养殖塘由北向南依次排列组成。中部为水稻田种植区域,是撤村复耕之地,北侧含部分整治后未拆除的农村宅基地。

2 当前主要问题分析

2.1 水系污染严重,自净能力较差

片区水体总体表现为淤泥层厚,水色缺乏自然,表面漂浮少量油污。局部水体因流动性极低形成死水,有轻度臭味。造成水质差的原因主要有如下两个方面:(1)面源污染严重。主要是农田中的泥沙、营养盐、农药及其它污染物,在降水或灌溉过程中,通过农田地表径流、壤中流、农田排水和地下渗漏,进入水体而造成的外源污染;同时水体底泥污染、鱼类饲料过度投放及水生动物排泄物等内源污染也是不可忽视的因素。(2)自净能力较差。水系内水生生物群落结构单一,物种多样性低,生态系统自我调节能力与自净能力较差。

2.2 农田效益不佳,生物多样性较低

田基地内农用地布局较为规整,成网格状肌理,以稻田为主,但稻田产量不高,景观效益欠佳。目前,田内仅有发现泽陆蛙、中华蟾蜍、饰纹姬蛙、黑斑侧褶蛙、金线侧褶蛙5种蛙类,物种多样性较低,且种群数量较少。

2.3 道路坑洼不平,道林成分单一

田内道路坑洼不平,片区路面主要以水泥硬化路面及不平整土路为主,缺乏自然美感。道林分组成单一、结构简单,仅分布有少量水杉、构树,林下缺乏灌木与草本层配置,植物多样性较低。

2.4 农民脱离生产,乡村活力不足

片区处于上海远郊农村,在城市辐射作用和吸纳机制影响下,人口和资源逐渐往城市单向流动,农民脱离生产,身份非农化,大量劳动力资源投入到城市而非改变乡村面貌,导致了村庄发展的相对停滞。村庄演变成退养之地,主要为老年人生活休闲和居家养老场所,老龄化、空心化现象严重,乡村活力不足。

3 设计思路与实践

3.1 规划定位与理念

3.1.1 规划定位

以水质净化、生态保育为核心,以江南水乡民俗为依托,将白牛乡贤片区打造成“水景清澈秀美,本土物种丰富多样;农田集约高产,稻蛙共养生态和谐;人文特色凸显,乡村活力全面激发”的新农村乡野休闲景观用地,构建融“生产、生活、生态”三生融合的生态游憩空间。

3.1.2 规划理念

(1)生态保护理念。规划设计应在确保片区生物的多样性、生境的连贯性、生态系统的稳定性及生态环境的安全性等前提下,在维护原有景观风貌与生态特色的基础上,优化景观格局、改善生态环境、重塑和谐统一的自然生态景观。

(2)可持续发展理念。规划设计应在统筹考虑片区生产、生活、生态长远发展的前提下,充分利用现代科技,发展清洁生产,改善整体环境质量、保护乡村资源,延续历史文脉,促进使人与自然和谐发展,人口、资源和环境相互协调。

(3)微更新理念。规划设计应在尽量减少对片区的人为干扰的前提下,在尊重原有景观风貌、保护原始乡村文化风貌的基础上,采取适当的规模、合理的尺度,对局部区域进行细微的更新与改造。

3.2 规划总体设计思路

片区的要素设计包含“田、水、路、林、村”五个要素,结合片区自然环境条件,按照改善生态环境质量、挖掘休闲游憩价值、传承农耕文化等功能要求,遵循生态保护、可持续发展及微更新理念,将各要素进行微改造。

3.2.1 田——搭建景观梯田,实现稻蛙共养

保留现状农田肌理,利用片区北高南低的自然地理优势,搭建一个最高落差1.5m的“景观梯田”,种植精品水稻。并根据田块的规模,投放适宜数量的泽陆蛙、饰纹姬蛙、黑斑侧褶蛙等当地蛙类物种,结合晒田、施肥与病害防治等田间管理措施,形成“以稻养蛙,以蛙护稻,以蛙促稻”的稻蛙共养模式。

3.2.2 水——充分利用清洁能源,全面提升自净能力

架设太阳能提升泵站,并通过物理过滤与生态系统自净相结合的方法,设计水体四级净化系统、构建完整的水生生态系统,循环用水、净化水质、生态修复的同时,提升水体的景观美学价值与经济效益。

(1)架设太阳能提升泵站。在区域北侧,架设太阳能提升泵站,用于将灌溉排水沟渠内水提升输送至池塘内,以循环用水。设计供电4.4kw的太阳能电池组(含发电机及充放电控制系统)1套,占地面积约200m2,白天8小时供电,夜间蓄电池4小时供电;水泵组最大取水量100m3/h,采用井式取水,水源为灌溉排水沟与界河。另外,考虑到连续阴雨天泵站使用的可能性与便捷性,设置备用电源,以保证泵站正常取水功能。

(2)设计四级净化体系。将水系设计为一个水质四级净化区域(四个池塘),农田排水通过由北向南折流,一级一级过滤、净化,至末端再将水用于农田灌溉。

(3)重建水生生态系统。遵循生态原理,通过构建完整的水生植物—水生动物—微生物共生体系,借鉴各生物间及生物与环境因子间的相互作用,降解、固定或转移污染物和营养物,提高水体生态系统的自净能力;通过建立复杂的食物链与食物网,提升生态系统的稳定性。

首先,建立多层级的水生植物群落结构。利用植物能够吸收水中无机盐类的性质,针对水体的不同部位,向水体中导入不同生活型的水生植物,如挺水植物(茭白、香菇草、旱伞草等)、沉水植物(金鱼藻、苦草等)、浮水植物(睡莲),以促进水中悬浮物、污染质的沉降,吸收、转化、积累与降低水中悬浮物和营养盐的浓度和量,从而抑制与减少浮游藻类生产量,减少底泥的再悬浮,提高水的透明度,改善水质,同时水生植物群落的形成也为水生动物和昆虫提供栖居地。

其次,合理投放滤食性鱼类与底栖动物。根据生态系统食物链和能量金字塔理论,合理构建以土著鱼类为主的具有不同生态位的特色鱼类群落,利用滤食性鱼类,如鲢鱼、鳙鱼等可以有效的去除水体中绿藻类物质,使水体的透明度增加;及底栖动物如蚌类、螺类可以有效的去除水中悬浮的藻类及有机碎屑滤食,提高河水的透明度,同时分泌促絮凝物质,使湖水中悬浮物质絮凝,促使水体变清等。建立多层次、按程序、定量投放鱼、虾、蟹、贝螺等水生动物技术体系,加速自净和有机质分解,减少水体沉积率,稳固底泥理化性质,净化水质的同时,鱼类也会产生经济产出。

最后,充分重视有益微生物群落的作用。使用有益菌(主要是分解有机物、去除氨氮、抑制藻类的光合细菌、硝化菌、芽胞杆菌等)和微小动物(大型溞、轮虫等),构建包含“生产者—消费者—分解者”的完整生态系统生物组分结构,连接食物链网的各个环节,结合应用定期回收割除和收获等方法,将水中的无机P和N盐类等营养物质迁移、转化并输出,以达到改善和控制水质的目的,最终使水系成为具自净能力、可自循环、具有生命力的水生生态系统,有利于长期有效地控制藻类和维持生态系统的健康。

3.2.3 路——交通穿行、休闲游憩与生态保育功能兼顾

平整片区道路,按照不同功能特点,采用废旧器材循环利用技术,设计生产路、田间路与游憩步道三种主要道路类型。同时,在田间设计生态沟渠与生物通道,提高田间水质净化能力,加强蛙类的生态保育。

(1)生产路:宽2m,以节约工程成本、低碳循环利用、凸显乡土特色为出发点,采用加工骨料法与还原再利用法,主要设计碎石路、青砖路两种形式:①青砖路。通过人工拆除项目区内砖瓦式房屋,回收利用青砖、青瓦等建筑材料,用以铺建道路路面。②碎石路。循环利用项目区房屋拆除所留下来的碎状石块,铺设以碎石、素土等材质的路面(图1)。

图1 青砖路(a)与碎石路(b)实景图Fig.1 Real photo of roads paved by brick (a) and gravel (b)

(2)田间路:宽4m,以便于农用机械通行,发挥海绵体作用为出发点,将田间路中央1m段设计为土质,两边则铺设木板或水泥,一方面有效减少过往车辆对原土质道路的破坏,另一方面,保留中部道路的自然风貌,保留道路部分渗水功能(图2(a))。

(3)游憩步道:宽1.5m,以减少人为干扰、保护物种多样性、发挥景观美化功能为出发点,结合生态技术和特殊处理手法,在池塘中央,铺设架空的木质栈道,以减少对水体动植物生境的破坏;并合理设计栈道曲度,“曲径通幽”,野趣十足,增强其景观美化功能(图2(b))。

(4)生态沟渠:在田埂周边建设生态沟渠,在沟底铺设多孔水泥板与碎石,后期种植牧草、水芹等植物,并在渠道中分段设置有节制闸,减缓水流的速度,增加滞留时间,增加植物对养分的利用时间,也提高水体的自净能力,并起到微小动物栖息地的作用。

(5)生态阶梯:依托土地整治工程,在生态沟渠靠农田区域侧,搭建生态阶梯——两栖类动物生态通道,通过阶梯深度、坡度等指数的合理设置,保证青蛙能通过自身力量进出沟渠,有利于蛙类的迁移、栖息与繁育(图3)。

图3 生态阶梯(a)与生物通道(b)实景图Fig.3 Real photo of eco-ladder (a) and biological channel (b)

3.2.4 林——搭配季相变化树种,构建多层次植物群落

将农民搬迁后自留地上的桃树、柳树、石榴树等本土树种移植至水系、道路两侧,降低成本,循坏利用,同时由于本土物种在原始生态系统生态位中的作用已经固定化,利用它们也能有效地维护生态平衡。种植水杉、香樟等本土常见乔木,搭配乌桕、银杏、合欢、美国红枫等观赏性强、外貌具季相变化的树种,并合理配备本土灌木、草本物种,构建“乔—灌—草”多层次的植物群落,增强林地的观赏性,提升植物多样性、丰富本土野生动物的栖息生境。

3.2.5 村——发展民宿,建设民俗博物馆,彰显江南水乡文化特色

土地整治过程中保留村落的部分建筑,遵循原有的建筑风貌,加以改造,统一风格,通过水街和前水后院的传统民居形式,展现江南水乡乡村建筑的人文特色,并利用部分空置建筑,发展民宿,助力乡村旅游;建设乡村博物馆,陈列展览江南地区的农耕文化、农副产品。深入挖掘片区民俗文化与经典传说,如白牛塘传说等,并举办模仿表演活动等形式,提升片区文化底蕴,助力农耕文化传承,激发乡村活力。

4 结语

新浜镇白牛乡贤片区生态规划设计,遵循生态保护、可持续发展与微更新理念,通过稻蛙共养,并在田间构建生态沟渠,搭建生态阶梯,形成生态保育与水质改善功能相耦合的复合型农田生态系统;通过四级净化体系设计与水生生态系统重建,提高业用水水质安全性,提升水体生态系统的自净能力与稳定性;通过合理利用清洁能源,架设太阳能提升泵,保障农田灌溉水的循环利用;通过废旧器材循环利用,铺建景观美学与休闲游憩功能兼具的田间道路;通过建设乡村博物馆与挖掘民俗文化,激发乡村活力等,确保了规划目标和理念贯穿项目设计和建设实施,可以为其他土地整治项目区的生态景观规划设计提供经验借鉴。

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