河流湿地生态修复规划:以福建龙岩东山湿地公园为例
2022-07-01吕国梁
郭 舜 陈 峰 吕国梁
(1 闽西职业技术学院,福建 龙岩,364021;2 龙岩市园林管理局,福建 龙岩,364000)
生态修复是建设健康、美丽城市的基础,旨在保护自然资源、修复生态环境、推进海绵城市建设,其主要内容是河岸线、海岸线和山体的修复。福建龙岩东山湿地公园在生态修复规划中,秉承海绵城市理念,采取人工+自然湿地相结合的方式,落实“渗、滞、蓄、净、用、排”,充分发挥湿地净化水质、削峰滞洪的作用,使水质达到地表水IV 类标准,人工湿地达到地表水Ⅲ类标准。在破除原有渠化硬质驳岸的基础上,采用生态设计手法恢复滨水生态地带,修复岸线、恢复生境,从横向和纵向多维度营造动植物生境系统,提升物种丰富度。从生态保护的角度,控制开发建设的强度和建设方式,尽可能做到生态化、小型化,以减少对湿地生态环境的破坏和视觉景观上的干扰(刘凡祯, 2019)。从生态安全角度加强与周边生态廊道的联系,与其周边奇迈山、翠屏山以及公园绿地、城市社区之间形成一个良性循环的生态系统和完善的游憩系统(李文博等, 2018)。同时在生态修复规划中突出野趣,融入地方文化、体现地域特色、注重游憩体验,形成步行、骑行等游赏系统,充分利用湿地的景观价值、文化属性等社会功能丰富市民休闲游乐活动,营造生动的城市景观(杜涛, 2016)。
1 研究区概况
小溪河是龙岩中心城市龙津河上游的重要支流,也是构筑城市“两环、四楔”生态网络系统的重要自然生态廊道。东山湿地公园位于龙岩主城区东南部,地处小溪河上游,翠屏山和奇迈山山脉之间。研究区东至308 省道,西至西翠路,南至庙山,北至莲南路,总用地面积115.17 hm2。整体地势东高西低,南高北低,最高点高程471 m,最低点高程335.42 m。公园东部和南部为山体,地势相对较高,中部为耕地和鱼塘,北部为滩地,地势相对较为平坦,溪流自东南向西北方向穿越公园。
2 现状分析
小溪河流域面积224 km²,河流长40 km,设计范围内现状两岸均已建标准为50 a 一遇的防洪堤,河宽40 ~65 m,每年4—9 月为汛期,10 月至次年3 月为枯水期。河底高程为336.50 ~352.05 m,水质断面以Ⅴ类水质为主。公园现状杂草丛生,植被种类单一,多为苦楝(Melia azedaeach)、枫杨(Pterocarya stenoptera)、毛 竹 (Phyllostachys edulis)、 芦 苇(Phragmites australis) 等。山体为亚热带次生常绿阔叶林、针叶林植被,以松树(Pinus)、杉树(Cunninghamia lanceolata)为主,还有少量茶树、果树等。公园南部现状生态良好,鱼塘水域众多,调研中发现有白鹭(Egretta garzetta)踪迹。
近年来,由于区域经济和社会快速发展,小溪河的污染物排放总量远远超过河流环境容量和自净能力,水环境质量呈恶化趋势,流域内水体化学需氧量、总氮、总磷、氨氮等均超地表水V 类水质标准,特别是降雨季节悬浮物严重超标。由于城市防洪需要,沿河两岸已基本渠化,河流生态系统遭割裂,水体难以得到两岸湿地系统的净化,河流自净功能受到极大影响。同时,小溪河属山地性河流,坡降大、河床较浅、河面狭窄、水流较快,由于年平均流量不均,河水容易暴涨暴落,不利于水景观的打造,也造成沿河两岸景观观赏性不强。
3 修复理念
秉承“悠悠河溪,大美绿洲”的设计理念,从尊重自然环境,营造生态环境的高度,对原有生态良好区域最小干预破坏,丰富湿地生物多样性,构建连贯、完整、稳定的湿地生态系统(马奔等,2017)。结合城市休憩、观光等功能需求,充分融合湿地公园景观价值和文化属性,以山区溪流湖塘湿地景观为特色,集生态净化、湿地展示、科普教育、健身休闲等功能于一体的城市湿地公园(苏源等, 2018)。在全面保护的基础上,针对污染源特征,引进生态湿地净化核心技术,优先采用有利于保护湿地环境的生态化材料和工艺,通过人工湿地与自然湿地相结合,彻底改善河流水质,形成水质优、水体畅、水岸美的城市湿地公园,成为城市河流净化生态示范区,探索绿色发展之路的“试金石”(闵忠荣等, 2018)。
4 生态修复措施
湿地公园划分为湿地净化区、湿地休闲区、滨水休闲区、生态探幽区、山林保育区5个功能分区(图1)。
图1 龙岩东山湿地公园总平面图Fig.1 General plan of Longyan Dongshan wetland park
(1)湿地净化区。通过环境修复重建生态结构,结合湿地科普游览线,展示湿地净化过程,为游人提供一个认识湿地、亲近自然、回归自然的场所。
(2)湿地休闲区。将小溪河东岸作为人工湖湿地生态净化休闲区域,作为河水净化区域和雨洪滞留带,打造以“静”为脉络的休憩空间,利用带状湿地净化体系布置园路,设置观湖散步为主并辅以科普教育配套设施。湿地靠小溪河一侧结合营造高低起伏的生态驳岸,并在其中设置休闲空间和观景平台,为游人提供野趣自然的游览空间。
(3)滨水休闲区。小溪河西侧以“动”为主线,将场地分为社区、亲子、运动三大版块,提供康体活动场地、儿童乐园、骑行慢道等设施,营造溪畔乐活景观空间。设计将防洪堤上部移除部分,保留基础改造隐形挡墙,沿线设置园路,同时设置一条3 m 宽的骑行慢道,为慢跑、骑行等活动提供空间。
(4)生态探幽区。场地利用原有丰富的地形与植被因势造景,架设穿梭林间的栈道,提供过溪吊桥、林中嬉戏、林下瑜伽等丰富的山野活动空间,赋予山林野趣、体验原野风情,达到放松身心的目的。
(5)山林保育区。按照最大程度保护、最小干扰原则,结合场地现有地形,设置登山步道、山顶揽胜、林下健身等山野活动空间,打造“置于林,体其情”的生态体验区,提供“原汁原味”的山林氧吧,打造亲近自然的活氧健身场所。
5 专项修复设计
5.1 驳岸改造
现状防洪堤采用浆砌石堤身、衡重式断面,河道被渠化和硬化。河道硬化破坏了原有河岸与河床之间在水文、生态上的联系,削弱了河道的截留雨水、过滤地表径流、净化水质、减少河道沉积物等功能(吕尧, 2019)。
采用自然的结构和形式改造硬质防洪堤,将河岸与河道在生态上联系起来,实现物质、养分、能量的交流。结合小溪河汛期水位变化大、流速不稳定等因素,从可实施性、经济适用性等方面考虑,合理拆除现状防洪堤上部堤身,还原生态护岸线景观,保留常水位线以上1.0 m 堤高,对堤后填土进行削坡,设计坡比为1:2.0,坡顶高程为50 a 一遇洪水位加上0.5 m 超高,在距离堤外1.5 m处布设一排松木桩,松木桩高出地面1.0 m,松木桩与已建堤之间回填砂砾石,砂砾石可以利用河道清障开挖料,面层种植亲水性植物,从而起到柔化作用(图2)。
图2 驳岸断面设计Fig.2 Design drawing of revetment section
5.2 水体修复
按照湿地公园水净化理念,运用“生物—生态”的水体修复技术(张骞等, 2019)。先从大的流域进行截污减排,控制污染源头,减轻小溪河污染程度,然后以生态手法设计人工湿地进行初次净化,自然湿地进行二次净化,破除河流硬质驳岸,恢复河流生态和自净功能,从根本上改善河流水质。通过河流治理,主要水质指标达到地表水环境质量标准Ⅳ类及以上,景观湖及下游水域水体清澈,透明度≥1.5 m,呈现“水下森林”与“水下草原”的景观。
水质生态净化处理工艺分为3 个功能分区(图3):(1)湿地净化区。利用湿地有效降低入水水体中的部分氮、磷及有机污染物含量。(2)清水型生态系统净化区。利用景观湖进一步削减水体中的氮、磷及有机污染物含量,湿地公园主要水质指标稳定达到IV 类及以上。(3)生态湿地。通过构建以沉水植物为主体的滴水型生态系统,达到削减水体中的氮、磷有机污染物含量,保持水体水质。
图3 水质生态净化处理工艺路线图Fig.3 Water quality ecological purification treatment process roadmap
以“水环境、水生态、水景观、水文化、水安全”五位一体理念治理水体。通过湿地净化系统,以“净”解决水安全、水生态、水资源等问题,改善水质、确保小溪河下游用水安全。
5.3 植物群落恢复
结合各功能分区的需求,以植物为依托,凸显各分区的特色,利用植物种类的多样化和种植形式的差异化,打造布局合理、疏密有致,既有统一又有变化的景观空间(宋泽华等, 2019)。
(1)湿地净化区。以湿生、水生植物为主,结合少量陆生植被,通过对湿地植物、鸟嗜植物等合理配置,充分展示湿地植物个体、群落自然美及湿地植物的生态多样性。
(2)湿地休闲区。以湿生植物为主,配置少量陆生和水生植物,通过层次丰富的自然式种植,为亲水的其他生物提供食物和栖息场所,使溪流成为具有生命活力的生态环境,构建湿地公园的自然景观和生态功能。
(3)滨水休闲区。以陆生植物为主,采用自然式种植,遵循适地适树原则,以乡土树种为主,组团式合理配置植物群落,形成开放、半开放、封闭、半封闭的植物空间,创造丰富多样的空间序列感受。
(4)山林保育区。主要针对林相改造,按照因地制宜、生态功能优先兼顾森林景观效果的原则,强调植物的色彩搭配,选择开花、叶色、果实季相变化明显的植物,丰富林相季节色彩变化。
(5)生态探幽区。以陆生植物为主,自然式种植片林,营造茂林修竹、山野幽静的环境,使人置身于此,达到身心与自然融为一体的境界。邻近湖岸以种植湿生、耐水湿植物为主,打造生态多样的湖岸景观。
6 结语
东山湿地公园秉承“海绵城市”理念,坚持生态可持续性发展理念,从宏观角度入手构建区域水生态安全格局,将河流、湿地、坑塘和低洼地以及雨水收集系统串联,构建一个完整的湿地生态系统和生态净化系统。通过引进生态湿地净化核心技术,彻底改善小溪河水质,修复已破坏的滨河湿地系统,形成水质优、水体畅、水岸美的城市湿地公园。东山湿地公园极大地改善城市生态环境,提升城市形象,促进城市全面协调可持续发展,成为龙岩探索绿色发展之路的“试金石”,对龙岩创建国家级生态文明示范城市,实现资源节约、环境友好的生态文明发展方式带来了积极的现实意义。