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海岸带生态修复中的植物选择与配置
——以蓝色海湾整治行动项目湄洲湾北岸段为例

2022-09-29张有珠

绿色科技 2022年17期
关键词:生境滨海景观

张有珠

(福建省水利水电勘测设计研究院有限公司,福建 福州 350001)

1 引言

海岸带是指以海岸线为基线分别向陆地和海洋延伸一定宽度的带状区域,包括陆域与近岸海域,是重要的生态过渡带、资源富集区和人类海洋利用活动的集聚区[1,2]。受陆域和海洋环境的相互作用,导致海岸带成为生态敏感区和生态脆弱区[3]。在自然因素和人为因素共同作用下,海岸带出现了自然生境破坏、生物多样性缺失、局部岸滩裸露、生态景观效果不佳、防护林构成单一等一系列问题,海岸生态保护修复刻不容缓[4,5]。

海岸带生态修复是指通过仿自然的工法,还原自然生态系统,提升海岸带生态景观。自然生态系统的恢复离不开植被重建,植物的选择与配置是否合理,一定程度上影响着生态修复的成败[6]。海岸带植被修复具有水源涵养、防风固土、调节小气候、保护区域生物多样性、提升海岸带景观等功能。本文通过对莆田市蓝色海湾整治行动项目(湄洲湾北岸段)海岸带生态修复中植物选择与配置方案研究,期望为今后类似工程提供帮助。

2 项目概况

蓝色海湾整治行动是我国“十三五”规划纲要中的重大海洋工程之一,2019年福建莆田入选国家蓝色海湾整治行动城市,湄洲湾北岸段为莆田市蓝色海湾整治行动项目3个子项目之一,项目位于湄洲湾北岸经济开发区,地处台湾海峡中北部,建设内容包括内湾海岸生态景观带构建、女儿湾防护林带修复、滞洪湖滨海湿地修复等(图1),主要通过自然岸滩整治、滨海湿地修复、海岸带修复等措施,逐步实现“水清、岸绿、滩净、湾美、岛丽”的海洋生态文明建设目标[7,8]。

图1 平面布置示意

项目区属南亚热带海洋性季风气候,常年温和湿润,日照充足,冬季盛行东北风,夏季盛行东南风。项目沿线海岸带土壤以沙壤土为主,较为瘠薄,保水保肥能力较差;常年海风不断,加剧植物水分蒸腾;潮汐以及海风带来的盐雾等形成了滨海盐碱化的生境,为项目植物种的选择和配置增加困难。

由于滨海特殊气候、潮汐、风沙、盐雾等环境影响,现状海岸生态带受损较为严重,存在岸滩裸露(吹沙造陆),防护林植被结构单一,滨海湿地退化、自然生境破坏等问题。沿线防护带仅有木麻黄、相思树、车桑子等抗性强的乡土群落,区域物种多样性较差,植物景观品种单一;部分海岸带植被缺失,植物适应性较差,生态系统较为脆弱。

3 植物选择

3.1 植物选择策略

海岸带植物是指生长于海陆交接带,能够适应海水浸泡、海风吹拂、盐雾笼罩等滨海生境的植物[9]。海岸带植物选择应充分考虑场地气候、土壤、水文、风向等多方面因素影响,结合场地现状地形、周边植物品种等调查,以乡土树种为主,适地适树,提高区域植物成活率;在满足基本生态功能的同时,通过土壤改良、品种驯化等措施,引入观赏价值较高的色叶树种,改善区域景观环境。

3.1.1 生态适应性

植物选择充分考虑项目区气候条件、地理环境等,适地适树,遵循生态适应性原则,以具有抗风、耐盐碱、固土护坡等生态习性的植物品种优先,满足海岸带生态功能需求,为海岸生态景观可持续发展创造条件。

3.1.2 乡土树种优先

乡土植物的选用能够更好地体现地域特色,展示区域植被文化。与外来植物相比,乡土植物经过漫长的演替,适应当地海岸带生境,具有更高的生态价值,种植及养护成本较低,同时乡土植物对生态系统的稳定及生物多样性具有重要作用。

海岸生态带修复以乡土树种优先,辅以当地适生的外来树种,提升植物成活率,形成较为稳定的植物群落,植物配置过程中对海岸带原生群落进行保留,形成具有区域特色的植物景观;同时应当避免选用入侵品种,以免造成海岸生态二次破坏,确保海岸带生态系统健康、有序地发展。

3.1.3 物种多样性

健康稳定的植物群落离不开丰富的物种多样性,物种多样性能增强植物群落的抗性,是海岸带修复的最终目的。选用不同生态特性的植物形成多彩的植物景观,满足审美需求,同时,植物群落多样性形成不同的生境,为其他生物提供良好的觅食、栖息场所,促进海岸带生态系统稳定发展。

3.2 植物选择要点

海岸带环境条件复杂多样,不同的高程、地形地貌、区位环境影响因素各不相同。

潮间带位于潮水变动区,区域盐碱度较高且水流冲刷较大。植物选择应当结合区域现状调查,以乡土品种为主,以藨草、芦苇、短叶茳芏、水烛、碱蓬、海马齿等植物品种构建草滩缓冲带,为潮间带生物提供了一个良好的栖息、生长、繁育的场所。

迎风面以抗风、耐盐碱能力强的本土树种如木麻黄、台湾相思、南洋杉为主,形成风障,改善区域植物生境;其他区域可选择已适应本土气候且抗性强的植物品种,柔化海岸线,修复海岸带生态系统,丰富物种多样性,提升海岸景观品质。

4 种植方案设计

4.1 设计原则

4.1.1 景观整体性原则

海岸生态带修复过程中注重景观整体性、延续性。应用生态适应性强、观赏价值高的植物品种,遵循自然规律构建植被群落;采用丛植、片植、群植、点植等不同形式,进行滨海植物组团营造,丰富区域物种多样性,优化园林空间结构、植物层次及季相变化,形成具有地方特色的海岸景观带。

4.1.2 生态效益性原则

适地适树,根据场地的立地条件选择适宜的植物品种,或根据植物的生态习性改良生长环境,提升区域植被覆盖率,满足涵养水源,保持水土,改善区域土壤环境等生态功能。植物配置过程中考虑种间竞争,保障群落的稳定性。不同抗性的植物品种搭配,相辅相成,协调统一,起到改善生态系统、净化空气质量、提高景观绿化效果等多种生态效益。

4.1.3 功能融合性原则

尊重上位规划布局与功能分区,在空间肌理、交通可达、功能使用及历史文脉上与周边环境及建设需求相融合,尊重新区建设开发时序,预留植物生长空间与后期建设空间,使工程实施效益最大化。

4.2 设计思路

根据内湾、女儿湾、滞洪湖等节点的场地现状特点,结合各节点生态功能需求、周边环境特征等,采用不同的手法进行海岸带修复,旨在通过生态带修复,恢复海岸带生态系统、完善海岸带防护功能,提升沿海生态环境质量,重塑自然、生态、优美、特色的海岸生态带景观。

4.3 方案设计

4.3.1 内湾海岸生态景观带构建

4.3.1.1 现状及存在的问题

内湾位于滨海大道北侧,为湄洲湾北岸经济开发区的重要地块。该场地由吹沙造陆形成,土壤盐碱化,为下陷式场地,可通过两端水闸控制内湾景观水位。场地外侧海堤堤顶现状分布有木麻黄群落;场地内地表裸露,现状零星分布有少量木麻黄、相思、五节芒等植物,植物景观结构单一。传统的海堤建设中断了海陆生态过渡带的生物廊道。通过内湾海岸景观带设计,柔化岸线,恢复海陆生物廊道,打造片区城市名片。

4.3.1.2 海岸生态景观带构建

(1)工程措施。土壤沙化、盐碱化是海岸带的普遍问题,成为植物选择的重要制约因素,从而影响片区景观打造。内湾区域结合场地现状情况,采用地形重塑、排盐碱等工程措施改良区域土壤。

地形重塑:内湾场地现状为沙质土壤,保水保肥能力较弱;场地现状高程在2.68~3.0 m,现有道路高程4.2~4.5 m。通过地形重塑衔接场地内外高差,覆填种植土,提升土壤肥力。

排盐碱措施:通过节制闸,内湾水位控制在1.2 m;护岸内侧沿现状地面铺设排盐碱设施,隔离咸水,降低区域土壤盐碱度。

海堤生态化改造:对传统的硬质海堤进行生态化改造,采用生态框、抛石护岸、坡面绿化等形式,构建水岸过渡带,丰富生物多样性。

(2)植物措施。综合考虑盐雾等自然因素影响,植物选择以乡土树种为主,选用当地强势种如木麻黄、台湾相思等作为先锋树种;适地适树,结合现状地形,场地自然条件等多方面因素,选用不同的植物品种及组合搭配形式。迎风面以抗风耐盐碱植物品种为主,设置抗风屏障,为内侧植物组团搭配奠定基础。内湾滨水区选用耐盐碱的湿生、水生植物为主;生态景观带结合土壤改良,在满足区域生态功能的前提下,引入抗风、耐盐碱能力较强,观赏价值高的色叶树种、开花品种等,提升区域整体景观效果。

内湾滨水区,考虑内湾水质的盐碱度,结合护岸改造,构建以芦苇、藨草、碱蓬、海马齿、马鞍藤等乡土盐碱植物组成的草滩,营造较为稳定的生态系统,为区域水生动植物提供良好生境;柔化硬质护岸,增强片区亲水性,营造曲折多变的岸线。

生态景观带通过排盐碱设施及更换种植土等工程措施,改善区域土壤状况,降低土壤盐碱度。综合考虑海风、盐雾对植物的影响,内湾生态景观带滨海侧(湄洲湾),以抗风耐盐碱的品种为主,选用高山榕、南洋杉、小叶榕、橡胶榕、老人葵、夹竹桃、三角梅等品种搭配成不同形式的植物组团,形成较为密闭的空间,设置防风屏障。内侧结合重阳木、锦叶榄仁、乌桕、凤凰木、火焰木等景观效果较好的植物品种,常绿与落叶树种结合,选用观花、色叶树种,丰富区域季相变化。采用片植、点植、丛植等多种配置手法,营造疏林草地、阳光草滩等不同的滨水空间,丰富海岸帯植物景观多样性,改善区域生境,优化区域生态系统(图2)。

图2 内湾生态景观带断面示意

4.3.2 女儿湾防护林带修复

4.3.2.1 现状及存在的问题

女儿湾位于湄洲湾东北岸,平海湾西南向,常年风沙较大,海岸带现状为纯木麻黄防护林。沿海防护林具有防御风沙、保护生物多样性、涵养水源、保持水土等功能,但由于品种单一、结构层次简单、局部地区林带较为稀疏、郁闭度较低,防护能力较弱,未能充分发挥生态效益,景观效果较差;随着城市发展,现有防护林带与人们的审美之间的落差不断加大。

4.3.3.2 防护林带修复

女儿湾防护林带修复可保留现有木麻黄防护林,保护片区现有生态环境。结合场地潮汐、风力、土壤等因素,因地制宜,补植异叶南洋杉、高山榕、台湾相思、黄槿、朴树、黑松等乔木,选用银边山菅兰、夹竹桃、马鞍藤、海桐、海滨木槿、海边月见草等灌草丰富林下空间,营造多层次的混交防护林,提高其生物多样性、改善生态功能。花叶树种的运用,丰富女儿湾景观层次,增强观赏性,拓展城市生活空间,提升游览趣味(图3)。

图3 女儿湾防护林带修复断面示意

4.3.3 滞洪湖滨海湿地修复

4.3.3.1 现状及存在的问题

滞洪湖位于内湾西北侧,周边有少量淡水汇入,为咸淡水交汇区,是湄洲湾北岸片区重要的滨海湿地,具有涵养水源。降低洪水流速、容纳分解污染物、减弱海水侵蚀等功能,同时也是重要的种质库,是滨海生态系统的重要组成部分。现状分布有芦苇群落、木麻黄群落,植被群落单一,景观效果差;局部硬质护岸阻断生态廊道,自然生境较差。

4.3.3.2 滨海湿地修复

滞洪湖在丰富海陆生物多样性、完善生态格局方面有着重要意义。滞洪湖生态修复遵循自然恢复为主,人工修复为辅的原则;通过生态岛构建、植被缓冲带建设、护岸改造等措施,营造水域-湿域-陆域交错的生境,为不同的生物提供栖息场所;完善湿地生态系统,兼顾生态效益、经济效益和社会效益,保证滨海生态系统的完整性和连通性,确保区域环境可持续发展。

水生植物是滨海湿地的重要组成,合理的水生植物配置可以吸收水体中污染物、吸附固体污染物,改善水质;稳定的湿地植物群落为水生动物提供良好的生境,促进生态系统良性发展。对滞洪湖湖岸进行局部改造,形成自然缓坡及浅滩,改善植物生长环境。

滞洪湖水体为半咸水,植物选择在满足水质净化等生态功能的前提下,选用耐盐碱、耐水湿且观赏性较好的水烛、黄菖蒲、千屈菜、花叶芦竹、香蒲等植物品种,结合现状地形及湖体水位变化,组建多样的植物群落,为湖体周边生物提供栖息场所。

对滩地现有木麻黄群落进行保留,构建浅滩,与湖体交通系统隔离,减少人为干扰;以芦苇群落草滩修复为主,疏密结合,为繁殖鸟类和越冬雁鸭类提供良好的觅食、筑巢与栖息的场所,通过生境多样性的营造来丰富生物的多样性。

结合湖体交通系统,对栈道两侧的木麻黄群落进行保留,营造水上森林、曲径通幽的意境。生态岛植物选择在满足基本的抗风耐盐碱的前提下,应充分考虑植物水源涵养,固土护坡等功能。风口区域种植高山榕、南洋杉、黄连木、三角梅等植物品种形成风障;其余区域上层以朴树、乌桕、锦叶榄仁、黄花风铃木、高山榕、大花紫薇为主,结合非洲茉莉、银边山菅兰、紫娇花、海边月见草、芙蓉菊等灌草,通过片植、点植等自然配置的手法,疏朗有致,与陆域交通系统结合,在满足生态功能的同时,营造步移景异的湿地景观(图4)。

图4 滞洪湖滨海湿地修复断面示意

5 结论与讨论

本研究以莆田市蓝色海湾整治行动项目(湄洲湾北岸段)为例,阐述了海岸带生态修复植物选择策略、要点及种植设计原则。从海岸生态景观带构建、防护林带修复、滞洪湖滨海湿地修复等方面分析了不同类型海岸带植物配置模式。内湾海岸生态景观带通过地形重塑、排盐排碱、海堤生态化改造等措施改善植物生长环境,以适应更多种类植物生长,提升滨海景观效果;女儿湾防护林带修复通过混交林的构建,形成稳定的植物群落,同时运用花叶树种丰富景观层次,提升游览趣味;滞洪湖通过生态岛、植被缓冲带建设、护岸改造等措施,构建水域-湿域-陆域交错的生境,丰富区域生物多样性,营造生态景观带。

海岸带生态修复是一项涉及多学科的综合性工程,海岸带生态修复植物选择与配置应综合考虑立地条件、功能定位等各方面因素。海岸带植物配置应当充分分析场地现状,优先选择抗风、耐盐碱、抗旱耐涝、耐瘠薄的乡土植物,适当引入经过驯化的景观植物,构建稳定多样的植物群落。由于海岸带环境复杂,类型多样,未来应开展更多类型海岸带相关研究,改善海岸带生态景观环境,创造人与自然和谐发展的滨海景观圈。

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