丝绸之路张掖市城区周边盐碱地生态恢复后的景观设计研究
2020-12-21郑海臣
郑海臣
(陕西师范大学美术学院,陕西 西安 710100)
一、引言
盐碱地的生态恢复在一定程度上减少了土地荒漠化和土质沙化的程度,提供给该地区动植物较好的生存空间,从而使环境得到一定的改善,同时也为当地的经济和文化建设提供空间环境基础。此次研究着重针对丝绸之路节点城市——张掖市的城市周边盐碱地的生态恢复,拓展解决丝绸之路节点重要城市的盐碱地环境问题,通过科学方法和根据当地实际情况相结合,来解决现存城市周边盐碱化生态环境问题。
二、张液市盐碱地成因特点与分类
(一)张液市盐碱地的成因特点
张掖市位于我国甘肃省河西走廊中段,处于第一阶梯和第二阶梯交界处,南北分别有祁连山和龙首山相对,南北纵向穿过我国第二大内陆河黑河,同时也位于地震带区域,因此地质地貌丰富,根据当地土层截面可直观看出多为落石沉积和雨水冲刷的地质结构,在该地区域形成之后,雨水和泥石流冲刷带走了大量的有机物,迫使土壤不在含有适宜植物生长的元素,土壤中有机物的缺乏是盐碱地的形成的初始因素。此外,张掖市属于温带大陆性气候,四季分明,季节温差变化明显,全年降水集中在春秋两季,每年所需的灌溉用水较多,虽然当地地下水资源较为丰富,但是开采地下水资源会导致地表塌陷或空洞,实际可用于植被生长的水源分非常缺乏,水源的缺乏也加速了土地的盐碱化。最后,当地主要以农业畜牧业为主,农田和牧场使用方面占地较多,部分地区存在农田过度开垦和草原过度放牧的情况,人为的导致了植物覆盖不稳定的土地出现,且后期无人进行修复,导致一些土地因肥力下,加速了土地盐碱化。[1]
目前,分布在张掖市城区东西两侧盐碱地,对当地生态环境和生产生活都带来了严重的影响。在张液市土地盐碱化严重的地区已出现土地荒漠化趋势,该区域植被物种减少或者是无法生长,水土流失严重,土地保水能力变差。虽然由于张掖市区远离高山多为平原和河谷地带,山体滑坡地质危害较少,但是市区恰巧位于风谷中央,常年有西北风,盐碱地随着风向向东南方向蔓延扩散,且常年的大风也加剧了沙尘天气。城市居民每年将遭受7-10次的沙尘和扬沙天气盐碱地在破坏张掖环境的同时,它所带来的危害同时也会影响到该地区的文化遗产。张掖作为历史文化名城,历史古迹丰富,目前已有一些文化古建和遗迹受到了盐碱地影响,若不加以治理,一些文化古建和遗迹也会在土地盐碱化中消失。盐碱地的扩散,低矮植物受到风沙覆盖,逐渐减少,盐碱浓度含量高的土壤无法使植物生长,一些耐盐碱的植物也应为土地保水能力差,导致生长缓慢,且分布较散。周边农作物受到盐碱地侵蚀以后,粮食产量和质量也因此下降。在植物缺失的同时,一些以低矮植被为食的啮齿类动物也在减少,也影响到下级食物链的肉食动物的减少,本地一些特有的鸟类因盐碱地扩散导致的湖水蒸发,每年增加的数量也在减少。随着张掖盐碱地的扩散,低矮植物受到风沙覆盖,逐渐减少,盐碱浓度含量高的土壤无法使植物生长,一些耐盐碱的植物也应为土地保水能力差,导致生长缓慢,且分布较散。城区周边农作物受到盐碱地侵蚀以后,粮食产量和质量也因此下降。在植物缺失的同时,一些以低矮植被为食的啮齿类动物也在减少,也影响到下级食物链的肉食动物的减少,张掖本地一些特有的鸟类因盐碱地扩散导致的湖水蒸发,每年增加的数量也在减少。
(二)张液市盐碱地的分类
张掖市因有丰富的地下水资源曾经古称为“甘州”,地下暗河较多,水源供给来自于祁连山雪水融化,拥有丰富的地质地貌环境,当地的盐碱地环境也是穿插在这些地貌环境的周围,因其各盐碱地做依靠的地貌环境不同,在治理方面和生态景观设计方面也需要根据周围环境的特点来进行治理和恢复,张掖城区周边盐碱地依靠地貌环境可以分为:湿地公园、黑河两岸、农田三类,在后期的恢复措施方面需要根据这三个地域盐碱地的特性展开不同的研究和考察。
1.湿地公园类。湿地公园类是指湿地公园周边区域的盐碱地,土地质量较好,植被覆盖较多,含盐碱量也比其余两块区域少,依附湿地周边的湿润环境,更有利于后续盐碱地恢复的植物种植和衍生,绿地覆盖将受到湿地特有的循环系统向外扩张,在覆盖盐碱地的同时,涵养水分,提高改善效率。
2.黑河区域类。黑河区域类是指黑河区域的盐碱地主要多为石头和沙土混合,河道两边长有低矮的灌木,砂石土壤受到河水的影响土质较松,受地下水影响的部分也较多,在一些较为湿润的区域,还有积水渗出,治理方面在水资源方面不受拘束,且土地容易生长植物。
3.农田区域类。农田区域类是指东区农田区域的盐碱地,因过度开垦导致土地肥力下降,盐碱化严重,低矮植物在春季沙尘暴活动较多的时候直接被掩埋,农作物会和周边其他植物争夺土地的营养物质,区域内防沙固沙植物较少,土质较细地面坚硬,跟随西北风一直在向东南方向扩散。
三、张液市各类盐碱地的恢复治理方法和工程措施
(一)湿地公园类
1.在盐碱土地质量较为良好的区域种植保水能力强的植物,通过植物搭配减少盐碱地的区域,也可人工进行盐碱地翻新,对盐碱地进行网格划分,再通过采样格子区域内的土地盐碱含量,对应种植合适的植物,能够有效地和周围湿地景观融合,且反弹的概率也比较小,分区域治理也能更节省时间和财力、物力等。
2.积水区域的盐碱地,因水的囤积,会产生沼泽和无法种植的情况,这种情况建议小范围的积水先抽干水体,再找寻积水的来源,通过人工填埋改变凹陷地区,从而减少积水情况,积水较大的片区可作为小型池塘或者设计为景观水池,用作观赏景观使用。
3.湿地周边的盐碱地在种植植物后可选择定点浇水,定期检查土地盐碱化改变和植物生长情况,及时对有问题的区域进行解决改良。
(二)黑河区域类
1.黑河两岸的盐碱地因过去几百年里的河水冲刷,土壤里含有的鹅卵石较多,一些区域挖坑植树的成本比较高,可选用种植低矮的灌木为主,但总体的治理还需要依附整个黑河区域的生态环境,可采用淡水洗盐的方式来进行治理,灌水洗盐是盐碱地改良的主要技术措施,通过 配套完善的灌溉和排水系统,利用夏、秋季地表水水量充足的实际,采取大水足额漫灌,以充分溶解土壤盐分,冲洗土壤表层中的可溶性盐碱,经下渗排到深层土壤中或者被直接淋洗,达到改良盐碱地的目的。[2]黑河夏季少雨,主要春秋两季雨水较多,因而可在这两个季节黑河水汛期的时候进行取水冲洗。
2.两岸的延伸地段现阶段已经有防沙林带建立,区域内的砂石不会受风的影响覆盖地表植被和其他树种的生长,从历年来我国盐碱地的植物种植情况来看,白蜡、柽 柳、沙枣和紫穗槐等是我国常用的盐碱土壤种植树种。[3]沙枣树是当地较为常见的树种,在延伸区域可种植沙枣林来巩固防沙林体系,浇灌水源可直接从黑河中引水灌溉。
3.黑河盐碱地的治理目的也在于保护整个流域的生他环境,应为河流尽头的居延海生态最近几年得到了较好的恢复,需要上游提供更好的水源,在后期的维护方面可以综合黑河流域的水质净化和动植物保护展开。
(三)农田区域类
1.城东区域的盐碱地也是张掖市城区周边盐碱地面积最多的地方,同样也是治理较为困难的区域,区域内农田占底面积较多,地表没有河流经过,灌溉系统不完善,过度开垦种植农作物的现象较多。该地区治理之前需要相关部门对当地农民土地分配制度进行审查,对私自开垦和种植的农田予以收回,并告知盐碱地修复区域,尽量减少修复地区人为的破坏,对已经破坏较为严重的区域围栏限制,当地建立生活垃圾集中处理点。
2.西北地区的农业灌溉多为水渠定时灌溉,因为水利灌溉系统的不完善导致了该区域地下水位的升高,周围的高大灌木较少,蒸发量较大,盐碱化加重。现阶段科学研究发现农作物秸秆可以有效控制地表蒸发量减少,在一定程度上阻碍了地表盐分的聚集,阻止了水分与发起间的直接的交流,对于土表的水分起到阻隔的作用,同时还增加了光的反射率和热量的传递,有利于降低土表温度,进一步降低水分的蒸发,从而改良盐碱化土地。[4]
3.灌溉系统的改良,将原有的水渠送水灌溉,更换为管道运输,农田里可铺设滴水或者喷雾灌溉装置,将该区域其他多余地下水井拆除,避免过度取水导致地下水位下降。定期对肥力下降严重的农田,停休堆肥,恢复土地的生长能力。
四、张液市各类盐碱地的恢复中的联防联治与生态设计的必要性
在完成各区域治理基本目标以后,需要长期监控地区内盐碱地和度低质量变化,并实时监测低下水位的变化,和周边其他生态区域的情况,为防止各定点区域的盐碱地反弹,需要制定相关规定对其保护和管理,定点治理任务完成以后,则进入城区周边环装生态的联防联治。由于张掖市周边区域生态环境的复杂性,在完成各地区主要的盐碱地规整以后,新生成土地需要更具区域特点融入大环境中去,除去盐碱地的治理维护,其他包括水源净化,街道绿化,动物保护等相关措施需要共同进行,才能确保城区周边生态稳定,不受城外其他区域环境的影响,为未来城外景观和生态恢复打下基础,在此基础上,总体生态的发展可继续向湿地景观靠拢,最终将连接祁连山自然生态圈,稳固河西走廊整体大环境。
联防联治体系建设将稳固城区生态监控,盐碱地生态恢复作为体系生成的基础阶段,也是重要阶段,在每一步的技术实行上面,都得预先进行实验监控和数据收集,才能准确的对症下药。
图1:城区周边盐碱地定点治理与联防联治区域图[5]
五、张掖市不同类型盐碱地恢复后的景观设计
(一)湿地公园类盐碱地恢复后的绿地景观设计
1.湿地区域的公园绿地景观设计,将继续为城市环境发展做基础保障工作,为后期城市西迁和湿地面积扩大提供生物能量,湿地区域的公园作为张掖市面积最大,水资源最为丰富的区域,景观设计方面将减少建筑体建造和硬装铺设,将地表空间尽可能地留给植物进行生长,道路规划采用环形围绕,栈道串联等方式来进行设计,减少地表植物破坏。
2.少量建筑体和集中客流集散点的服务设施,采用原木材料和自然石砖,设计风格采用已经建成的湿地公园内的乡村风格,道路铺设可采用渗水砖和石英石为主。
(二)黑河区域类盐碱地恢复后的水景观设计
1.黑河两岸的景观设计,需要考虑沿线两岸的环境提升和下游旅游景点的水资源供给,以及亲水景观的安全问题,在此建议在周边地势较为平缓的区域设计沿河运动公园,设施都可选用环保材料的产品。
2.积水较多的区域设计小型观景池塘,种植荷花和睡莲等水生植物以供观赏,在河床裸露的区域设计亲水景观和种植水景植物,河流湍急的地方则设计较为安全的高架全景平台,需要注意的是,河流虽然在枯水期水流流速较小,但是为了安全起见,需要在能够到达湍急水流的地方设置防护网,用来保障人身安全。
(三)农田区域类盐碱地恢复后的农林乡村景观设计
1.由于城东南区域农田较多,作为当地农民收入的主要来源,后期的发展需要兼顾到农民的利益,在竟可能减少破坏的同时,也需要保留足够的土地用来种植和畜牧,当地农家居住环境也需要配合后面相关恢政策进行协调。
2.新农村建设中,对农田、建筑、绿地、街道占比有明确的划分,在保证基本功能的同时,农林生态可考虑纵向景观的设计,例如围墙采用绿篱植物围合,文化景观展示可用植物雕塑代替石材雕塑,将硬装部分延伸出来的空间都添加上植物,来更好的完善农林生态。
六、总结
综上所述张掖市城区周边盐碱地的治理,对未来丝绸之路经济发展和城市建设有着重要的影响,在治理前期要对各区域盐碱地的特点进行调查和研究,然后对症下药,解决各区域基本盐碱地问题。为防止反弹情况的发生,建议前期采用各区域定点防治,在完成基本治理任务以后,后期采用联防联治,配合城区周围其他环境进行巩固建设,已到达最后预期预想的效果,治理工作完全结束以后,对各区域需要完善的景观和生态环境,再进行系统设计和美化。最后,张掖市在未来丝绸之路城市发展新方向上将继续努力,建设西北美好家园,建设美丽中国。
注释:
[1]吴培宾.《张掖市盐碱地治理现状及对策》,甘肃:农业科技与信息,2016,2,P105-107:“主要表现…不健全等”。
[2]田伏红,郑三军,邢志军,贾天鹏,许国才.《河西走廊提高盐碱地造林成活率的主要技术措施》,甘肃:农业科技与信息,2020,10,P84-89:“灌水洗盐…的目的”。
[3]郭树庆,耿安红,李亚芳,彭亚民.《耐盐植物生态修复技术对盐碱地的改良研究》,江苏:乡村科技,2018,10,P117-118:“从历年来…树种”。
[4]王燕.《关于农田盐碱地治理的综合措施及农业可持续发展探讨》,新疆:中国水运,2012,12,4,P174:“阻止了…土地”。
[5]城区周边盐碱地定点治理与联防联治区域图(自制)