戈壁西风烈,蓬勃生命园
——克拉玛依内陆盐沼保护与利用研究
2022-05-20中国城市建设研究院有限公司朱婕妤
文/中国城市建设研究院有限公司 朱婕妤
1 内陆盐沼湿地保护与利用研究背景
1.1 研究情况
1971年2月2日,18个国家共同签署《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》(简称《湿地公约》),强调应在湿地建立自然保护区以促进对湿地和水禽的保护。国内关于内陆盐沼的保护与利用研究工作也随之展开。业界学者从生态修复的国内外研究进展、土地利用及湿地景观格局动态变化、半干旱区湿地植被特征、湿地恢复与治理技术、湿地生态旅游资源开发等方面进行研究[1-5]。根据知网数据得出,截至2021年,内陆盐沼相关主题中外文献共计46篇。最早的盐沼研究始于20世纪90年代中期,2021年发布文献最多。论文聚焦盐沼、内陆盐沼、盐沼湿地、盐融等方面。学科分布上,生物学、农医学、农业基础科学和环境科学与资源利用占70.20%。研究对象集中在青海、西藏、甘肃等地的内陆盐沼,其规模及影响力较大,且以国家级自然保护区、国家级湿地公园或旅游区为主。针对克拉玛依境内与城市建设用地紧密嵌套的内陆盐沼保护与利用的研究较少。
1.2 克拉玛依市内陆盐沼型湿地的基本特征
克拉玛依市内陆盐沼湿地基本分布在城市东南角,总面积达21.600km2。此湿地与其他类型沼泽湿地的差异显著:盐沼内的地表水呈碱性,土壤中含盐量高,表层积累有可溶性盐,其上面覆盖盐生植物。克拉玛依市内陆盐沼型土壤总含盐量为0.470%~1.962%,均为盐渍土。长期石油开采导致大量油污覆盖。因强蒸发量,水体和陆地均被大面积石油和盐壳覆盖,呈现黑白色彩的强烈对比。
2 内陆盐沼湿地公园建设难点及对策
2.1 生态系统脆弱,湿地生态保护和改良难度大
湿地生态保护和改良需通过以下4种途径。
1)自我演替 自然系统本身的自我维持和修复能力属于无干扰的自我演替。
2)半人工引导 通过改变地形地貌、人工引导加半干预的方式增加内陆盐沼中缺少的环境因素,以帮助建立内陆盐沼实现生态平衡;最大限度保留现状湿地,降低建设强度,利用现存冲沟及洼地进行湿地区域的扩容。在靠近城市用地50~100m范围内,通过雨洪管理及雨水花园增强湿地的蓄水能力。
3)人工介入 生态修复完成后的内陆盐沼通过设立更多的环境保护机制,强化湿地承载力和湿地互动参与性;通过圈层结构模拟细胞结构,形成城市公园(细胞膜)—人工植被恢复及防护林带(细胞质)—原生湿地保护区(细胞核)的空间结构(见图1)。城市公园区域提供更多的环境服务和休闲设施,提升内陆盐沼环境建设的标准和充分的科学解说系统,促使游览者提高对内陆盐沼的生态保护意识。
1植物圈层结构
4)生态自治 采用适应戈壁生态的乔灌草综合治理改造方式。植被材料以极其耐旱的灌木、小半灌木和肉质植物为主。荒漠植被稀疏,其结构与营养级较少,生物量低。改良不当导致次生盐渍化,地下水位下降导致大面积灌木地被死亡而形成移动沙丘。应尽量减少扰动湿地核心区,隔离人类活动,维持生态自治。
2.2 景观类型单一,尺度过大,水资源紧缺,景观营造难度大
应遵循低量工程原则,坚持少量建设以降低维护成本。
1)新建设施以呼应场地内雅丹地形地貌为主,严格保护原生湿地及场地内现存4处雅丹土丘景观至高点,保留厚博学院湿地公园自然、开阔的天际线。
2)外围就近布置游览服务设施,如自然观察路径+解说步道+游客中心与环境自然展馆、自然学校等,开发环境教育课程体系,组织环境教育活动。在保护内陆盐沼的基础上达到学习、锻炼、融洽人与自然关系的目的[6]。
3)尽量减少人工灌溉+保证地下水补充+雨水收集系统的应用。克拉玛依市年蒸发量达2692.1mm,是降雨量的24.7倍。选取20%~25%重点区域进行灌溉,其余依靠天然冲沟、城市公园区的雨水花园和蓄水设施滋养。
2.3 市民对公园绿地的渴望与内陆盐沼保护之间的冲突
应适度开发利用,控制设施数量和游客涉足游览区域。创建环境教育与社交活动空间,延续自然区域与人文经验的连贯性。设施数量从入口区向湿地保护区逐渐减少,以系统性设施完善湿地游览步道网络的整体性(见图2)。
2湿地公园总体布局
3 内陆盐沼湿地景观改良方法
3.1 湿地生态改良
3.1.1 步骤1:季节性湿地生态改良,半人工引导自然恢复
现状土壤主要包含戈壁砾石土、人工填土、细砂土、胶泥、裸露泥岩。盐生植物、旱生植物与盐壳覆盖了冲沟大部分区域。采用鱼鳞坑+围堰+排碱沟+荒漠植物相配合进行生态改良(见图3),雨水进入园区后,通过洼地花园形成稳定的戈壁湿地景观。不同深度的水塘和旱塘提供了丰富的水生态恢复样本(见图4)。
3生态改良手段
4不同深度的水塘和旱塘
3.1.2 步骤2:季节性湿地美化
建立湿地风景区保护内陆盐沼。由芦苇海、碱蓬滩、湿地湖组合而成的湿地景观,以及蜿蜒的城市绿道为主要内容。采用梭梭林与红柳林营造戈壁滩自然景观——红色的碱蓬滩、蓝色的湿地湖、白色的盐湖、绿色的苇海、黄色的雅丹,利用大面积高饱和度的自然色彩铺陈构成风景区最美的秋景。采用观赏草及戈壁荒漠植被类植物景观营造以美化冲沟。观赏草公园中涉及的常用观赏草种类有12种,配合其他荒漠现存原生植被进行植物造景。
3.1.3 步骤3:建立公园天然的生态预警机制——预警分析与对策
通过预警分析与对策协调配合,达到维护生态安全的目的。建立观测站并将湿地进行编号,从公园建成后开始跟踪,并记录周志。如遇极端情况立即向全社会发出警报,配合中小学、大学进行生态科普宣教,可进行湿地实验并记录生态环境演替情况。
3.2 植物景观优化及节水型绿地建设
3.2.1 植被类型现状
盐沼的植物群落以湖泊或冲沟为中心,随地下水深度和土壤盐渍化程度呈带状规律分布。克拉玛依境内盐沼植物种群主要由一年生和多年生盐生植物群落组成,而碱蓬、盐角草、灯盏花、芨芨草、猪毛菜、盐爪爪、盐芦等组成常见单种群或多种群盐生植物群落。
以厚博片区湿地为例:湖边盐渍化程度严重,地表覆盖大量白色盐壳,几乎寸草不生;以戈壁荒漠型湿地为主,其余为荒漠植被地、荒漠半植被地、荒漠、建筑堆土及冲沟并存。湿地内现有沙生、湿生及旱生植物三十多种。湿地外围为季节性湿地水位消落带,土壤含盐量高,分布有盐角草、碱蓬群落,伴生白刺、海蓬子,外侧地下水位稍低处的土壤含盐量逐渐减少,形成猪毛菜、芦苇群落,在芦苇外侧,常伴有盐生芦苇、骆驼刺、水麦冬和盐地风毛菊等肉质盐生植物(见图5)。
5现状植被分区
3.2.2 节水型园林建设
节水型园林建设主要依靠提升城市节水意识、优化植物配置、选择与培育节水型植物、节水灌溉法及抗旱保水技术的广泛应用,综合利用水资源,如利用地表径流补充地下水、修建集水设施并提高中水利用率,采取有效的节水计划和措施,降低绿化用水的浪费[7]。基于以水定绿、以绿成景的原则,确定厚博学院以灌木林为主的植物景观营造方向。
3.2.3 植物景观规划
植物景观划分为公园景观区、水陆交错区、水生植物区、雅丹景观区及旱生植物景观区。公园景观区以新疆杨、少先队杨为骨干树种,林下地被层以观赏草为主,形成公园外围的植被缓冲区,减少并隔离外界干扰;水陆交错区以耐水湿的乔灌木为主,由胡杨、旱柳及部分两栖草本植物(如千屈菜、再力花、梭鱼草、芦苇、睡莲、喜旱莲子草等)组成;水生植物区主要包括以当地盐芦为代表的水生植物,以起到净化水体、提供食源植物、恢复生物多样性等作用;雅丹景观区主要保护现存雅丹,在不破坏雅丹地貌的情况下,让现存旱生植物自然生长;旱生植物景观区缺少雨水,以克拉玛依当地旱生植被为主(见图6)。
6植物景观布局
3.2.4 乔木景观营造
大部分林地位于公园的“城市公园圈层”中,为城市居民提供就近的活动场地,其包括密林植物群落区和色叶林地植物群落区2种类型,以低耗水型树种和少量中间型树种作为骨干材料。节水耐旱植物成活率高、养护管理方便,不仅能耐旱节水而且能涵养水源,构成独特的植物景观。除选取樟子松、柽柳、沙拐枣、沙冬青、野蔷薇、胡杨、马蔺、醉鱼草等46种主要植被外,还应不断引种驯化,丰富节水型园林建设的植物品种库。
1)密林植物群落区
该区域是湿地公园人工改造力度最大的区域。以乔木灌木为主,减少冷季型草坪的使用,通过复层混交植物群落构成节水型绿化种植群落。选择观赏价值高、耐旱耐寒性强,喜光且枝下较高、枝叶较稀疏等条件的乔木放置上层,利于下层植物生长[8]。应大量采用乡土树种,如以胡杨、大叶白蜡、圆冠榆和复叶槭为基调树种,以水曲柳和云杉为骨干树种。选择克拉玛依当地常见乡土树种作为外围林地的基调种类,搭配种植树形优美的园景树作为点缀。
2)色叶林地植物群落区
以国槐、胡杨、复叶槭和大叶白蜡为基调树种,厚博学院周边的景观带以旱柳、复叶槭、接骨木、红柳为骨干树种,林下地被以鸢尾须芒草和盐芦为主,综合医院周边的景观带以大叶白蜡、水曲柳、银杏和新疆杨为骨干树种,林下地被以鸢尾、红柳、红毛狼尾草和碱蓬为主。
3.2.5 灌木及地被景观营造
宿根花卉类地被位于横八路以西的城市公园区内。横七路向东区域逐渐增加沙生植物(荒漠植物)及观赏草,横八路与横七路之间的区域除现存大面积原生湿地外,在沿市政路一侧增加了大量观赏草。
1)开敞草坪植物群落区
以阔叶麦冬、早熟禾、棣棠为基调种类,原生湿地区域外围通过沙生植物群落沿河岸展开,地被植物以当地的沙生植物为主,如猪毛菜、芨芨草、梭梭与野榆钱菠菜。市政道路外侧的城市公园中,在活动区范围内搭配当地的乡土花卉,如波斯菊、地被菊等,营造开阔延展的视觉效果。结合花期、花色、花型等多种因素,打造沿岸美丽的缀花草坪、盐生及沙生植物群落。
2)湿地植物群落区
林地采用复叶槭、圆冠榆、胡杨和水曲柳为上层基调树种,林下搭配白三叶和接骨木。在靠近水体湿地的区域以猪毛菜、须芒草等耐盐耐旱的植物为基调,湿地区域以盐芦为主,在木栈道及游步道外侧配合鸢尾和红毛狼尾草增加野趣(见图7)。
7湿地植物群落区植物景观改造对比
3.3 优化活动空间,耦合城市与湿地
1)对特殊人群聚集区进行针对性设计
以医学院的师生和患者为本,设置轮椅可进入的康复花园。为实现该功能需通过以下4个措施:①创造更多锻炼和运动的机会;②提供多种选择,寻觅私密空间舒缓压力;③通过景观设计形成社交向心空间;④全园进行无障碍设计,城市公园区内实现全园无障碍通行,所有花池“抬高”至轮椅使用者伸手可及的高度,便于观赏。
2)设置科普休闲花园、栈桥、观鸟屋、鸟舍与生态科普馆
科普休闲花园需根据候鸟迁徙路径进行特殊设计并配备解说系统。解说系统包括坐凳、鸟类观察点及电子介绍牌。设置以展示湿地成因、动植物景观、生态科普、生态预警系统、生态监控系统、趣味互动、室内休闲娱乐为主要功能的湿地科普展览馆。
3.4 设置鸟类“停机坪”
为水鸟和涉水鸟提供鸟舍及人工鸟巢,设立生态鸟岛,为当地常鸟及过境候鸟提供“停机坪”。在缓冲区设置观鸟屋,设计采用模拟雅丹地貌的木盒子,使观鸟屋充分融入环境,营造美丽的风景。
4 结语
内陆盐沼的保护依赖于湿地资源的普查与资源评估,需通过科普宣教提高公众保护内陆盐沼湿地的意识。应尽快制定克拉玛依内陆盐沼科学合理的保护、修复和利用规划,通过提高科研监测水平,探索荒漠生态系统和野生动植物保护的新途径,利用大数据和GIS、RS和地理空间数据云的开源数据,加强对内陆盐沼湿地水质、水位、植物群落、动物分布、土壤养分的动态监测,尽快实现内陆盐沼的数字化管理,推动湿地科学发展[9]。