退化河岸帶生態景觀的恢復研究

湯　勝　潘百紅

摘要恢復退化河岸帶這一典型的水生生態系統和陸地生態系統之間的生態過渡帶，存在著多方面的影響因素，其中人為干擾、河水侵蝕程度、地形及土壤變化、生態環境多樣性等是主要的影響因素。因此，退化的河岸帶生態景觀恢復應在生態景觀或者生態環境上進行考慮，抓住對其影響的機制和退化的主導因素，通過河岸帶修復設計和植被重建來進行。

關鍵詞退化河岸帶；生態景觀恢復；河岸帶修復設計；植被重建

中圖分類號X171.4文獻標識碼A文章編號 1007-5739（2009）02-0234-02

河岸帶是能量、物質以及生物通過景觀的重要通道，也是陸地區域與水生區域之間的生境和廊道[1]。在河流治理中人們忽視了河流對城市自然景觀的作用，只注重防洪和經濟效益，促使大多河岸帶成為防洪大堤、垂直化硬質河岸，使河灘淤泥顯露，生物多樣性全無，導致河岸帶生態系統嚴重退化。目前，世界上20%的河岸帶植被已經不復存在，剩余部分也在迅速消失中[2]。因此，退化河岸帶生態景觀的恢復和重建是河流治理規劃發展的新趨勢。

1河岸帶景觀恢復的背景和起源

從20世紀70年代開始，已有學者對河岸帶生態系統展開了研究，這期間的研究主要側重于河岸帶生態系統的基本理論和范疇。80年代以來，由于濕地損失、生物多樣性減少以及農業非點源污染等問題的提出，河岸帶研究在美國、日本等國家得到了進一步發展，關注的焦點開始轉向對退化河岸帶生態系統的恢復以及河岸植被緩沖帶的管理。90年代以來，逐漸將河流進行回歸自然的改造，紛紛大規模拆除以前人工在河床上鋪設的硬質材料。其實，拆襯砌的資金投入要比鋪襯砌昂貴得多，但這些國家普遍認為，保持河道的自然環境對保護動植物資源、保護水質、防止水資源流失都有極為重要的作用。在國內，近年來也有一些研究開始關注河岸帶生態系統的恢復和重建。就目前而言，國外學者對河岸帶生態系統恢復的研究已取得一定進展，而國內關于河岸帶生態系統恢復的理論及實踐研究均較為薄弱。

2河岸帶景觀恢復的概念

2.1河岸帶景觀

河岸帶景觀是以河岸帶生態系統為主體的景觀，也包括河岸帶在景觀整體格局和功能中發揮重要作用的其他類型的景觀。

2.2景觀恢復

“景觀恢復”一詞出現較晚，要理解它首先要理解生態恢復。Cairns等將生態恢復的概念定義為：“恢復被損害生態系統到接近于它受干擾前的自然狀況的管理與操作過程，即重建該系統干擾前的結構與功能及有關的物理、化學和生物學特征”[3]。Hobbs（1992）提出，景觀恢復是從景觀尺度上考慮恢復，它是指恢復生態系統間被人類活動破壞或破碎的自然聯系。這表明景觀恢復不是僅局限于某個生態系統，而且注重景觀格局及其各要素間的功能聯系，在更大尺度上實現生態恢復的目標。

3河岸帶退化原因分析

3.1河流水文特征改變的自然屬性

河流都有其獨特的水文特征（包括幅度、頻率、持續時間、時機和變化率等）。任何一個河流水文特征的改變，都會引起廣泛的生態和物理響應。河流的自然流動狀態及其所帶來的適度洪水沖刷對河岸帶生態系統意義重大，人們在解決河流水文特征改變時完全忽略了河流的自然屬性，以“防洪”為名，進行人工化的整治和景觀建設，如裁彎取直、混凝土塊石護坡、高筑垂直駁岸等措施導致洪水沖刷頻率和幅度過小，使河岸帶土壤濕度減少、地下水位降低、植被退化、物種多樣性減少，引起河岸帶生態系統退化。

3.2人為因素

人類的活動對河流的干擾是自然界中隨時都存在的一種現象。河流濱水區是人類活動與自然過程共同作用最為強烈的地帶之一。

3.2.1人類活動。人類活動主要反映在人為清除河岸植被、改變土地利用格局使河岸帶景觀均一化、筑壩修建水庫、河道渠化等。這些人為過程發生時，河岸帶原始植被遭到破壞，土壤侵蝕加劇，動物棲息地喪失，從而影響河岸帶生態系統的結構和功能。

3.2.2城市化。城市化使城市河岸帶地區地表硬化，沉積物減少，城市排水管網系統繞過河岸帶地區直接進入河流導致地表硬化使土壤滲透能力降低，地表徑流進入河流加快，河水污染嚴重，致使河岸帶地下水位降低，進而對河岸帶土壤、植被和微生物過程產生影響。

3.3外來物種的入侵

在河岸帶生態系統的退化過程中，除原始植被系統遭到破壞外，還伴隨大量的外來物種入侵。如美國西部地區Colorado河河岸帶由三葉楊和柳樹組成的原始植被群落被能夠適應鹽漬和干旱土壤條件的灌木（Tamarix ramosissima 和Pluchea sericea ）入侵[4]。Truckee河河岸帶原始物種三葉楊則被外來物種野糖蒿代替[5]。其影響具體表現在：降低河岸帶原始植被群落的多樣性和功能，直接改變河岸帶動物棲息地及河岸帶有機物輸入，影響水陸生態系統的物質能量交換等。

4退化河岸帶生態系統的景觀恢復策略

首先，確定生態恢復目標，收集地形地貌、水利條件等基礎數據和歷史資料，選擇最佳位置進行河岸帶生態景觀恢復。其次，解決導致該河岸帶退化的主要干擾因子，優先考慮讓河岸帶進行自然恢復。自然恢復未達到恢復目標，再采取改變河岸帶結構、植物重建等主動性恢復方法。最后，注重長遠的生態恢復規劃、實施和監測。

5退化河岸帶生態系統的景觀恢復方法

5.1退化河岸帶的修復設計

在修復退化河岸帶的過程中，首先要注意到對原有自然景觀的保護，這是河岸帶景觀設計的一個重要部分，它能夠保護和維持河流生態系統的自然特性，如自然景觀、植被及動物群落等。其次在設計中需要考慮視覺效果，注意水、綠化與景觀的相輔相成。綜合考慮河流的類型和寬度、河岸帶樹木的高度、河岸帶生境的側向影響范圍以及地質、土壤、水位和相鄰土地的使用情況等多方因素，合理確定生態景觀帶恢復的方案。如在水位變動大、水流急促、沖蝕嚴重的地區可采用沿河岸堆砌石塊打樁圍合法以穩固河岸。水流平緩、河岸較寬、坡度較緩的河段可以采取自然原型護岸方式，即主要采用種植植被來修復河岸帶，以恢復自然型河岸帶的特性，種植本土適應性強的喜水特性植物，以它們發達的根系來穩固堤岸。較陡的坡岸或沖蝕較嚴重的河段，可以考慮先將原有的坡岸降緩，坡腳放置石塊，確保土壤的穩固，再用鋼筋混凝土等材料，確保具有較大的抗洪能力，如將鋼筋混凝土柱或耐水圓木制成梯形箱狀框架，并向其中投入較大的石塊，或插入不同直徑的混凝土管，形成很深的魚巢，再在箱狀框架內埋入大柳枝、水楊枝等；鄰水側種植蘆葦、菖蒲等水生植物，使其在縫中生長出繁茂蔥綠的草木。

5.2退化河岸帶生態景觀恢復的植被重建

植物景觀是構成河岸帶生態景觀的主要部分，一些研究學者分析了河岸帶植被的物種組成及其豐富度、物種分布面積和多樣性等特征，如鄧紅兵等[6]分析獷長白山北坡河岸帶群落植物區系，江明喜等[7]對香溪河流域河岸帶植物群落物種豐富度格局進行了研究。自然改造的植物重建主要包括河岸帶生物重建、河岸緩沖帶生境重建和河岸帶生態系統結構與功能恢復3個部分[8]。張建春等[9]在探討河岸帶生態重建理論和技術方法的基礎上，對河坡度緩或腹地大的河段可以采取自然原型護岸方式。對安徽潛水退化河岸帶進行了為期6年的人工重建河岸帶植被試驗研究，采用先鋒物種引入技術和生物工程措施，設計了元竹-楓楊-苔草模式和意楊-紫穗槐-河柳-苔草2種河岸帶植物群落結構優化配置模式，恢復后的河岸帶生態系統生物多樣性和穩定性增加，土壤結構和養分條件得到改善。

以城市河流城鎮景觀環境為主體的城市河岸帶為例，該區為人類活動最頻繁段，但因為單一注重防洪效應，采取裁彎取直、混凝土塊石護坡、高筑垂直護岸等，致使河岸帶生態系統的多樣性和植被遭到嚴重破壞，地表水污染程度高，喪失了河岸帶本身的自我凈化能力，同時河床裸露、淤泥沉積、水位上漲等，已經超出了洪水所造成的損壞。因此要恢復該區河岸帶植被群落，應分為3級階梯型，采取緩坡型植物種植方法，選用本土適生植物。1級階段：親水和水位活躍區多種植濕生植物，如蘆葦、苔草、蔞蒿等；2級階段：離水岸5~20m護坡區，可采用喬木、灌木混植，注意其立面的景觀層次效果，設置游憩步道和景觀廊道等，供人們進行親水景觀欣賞等活動，如種植楓楊、垂柳、旱柳等小喬木，錦繡杜鵑、山茶花、小葉女貞等營造植物景觀；3級階段：植物景觀廊道與防洪堤過渡區，營造出密植的護岸林帶，以喬木和草本為主，如樟樹、月桂、水杉、池杉等喬木，該區可遮擋住垂直駁岸的硬質結構，還河岸帶以自然的生態景觀。

另外，還可以采用種植植被保護河堤，以保持自然堤岸的特性，如種植柳樹、水楊、白楊、榛樹以及蘆葦、菖蒲等具有喜水特性的植物，由它們發達的根系來固穩堤岸；或者是自然型護岸，不僅種植植被，還采用天然石材、木材護底，在增強滲透性的同時增強抗洪能力，如在坡腳采用石籠、木樁或漿砌石塊（設有魚巢）等護底，其上筑有一定坡度的土堤，斜坡種植植被，實行喬灌草相結合，固堤護岸。國外學者在試驗的基礎上對河岸帶植被重建也進行了大量研究，這些研究強調了在植被重建過程中減少食草動物以及各類植物干擾因子對植被傷害影響的重要性。

5.3保持河岸帶修復的連續性

在修復和重建河岸帶時，考慮河岸帶的連續性很重要，不但要考慮河岸帶本身的連續性，還要考慮它和陸地、水生生境的連續性。如果只是對河岸帶隨機地修復，在河岸帶上還留有沒有保護的大缺口，對河岸帶凈化水質和景觀完整性都會產生不良影響；保持河岸帶的連續性對保持動植物遷移的作用也是必要的。只有保持河岸帶的連續性，河岸帶的各種生態功能才能更好地發揮出來。

6結語

退化河岸帶生態景觀恢復應該基于景觀生態學從流域尺度上進行考慮，在詳細了解流域景觀的時間和空間動力學變化特征（如河流連接度和功能、河岸帶和陸地生態組成等）的基礎上，識別影響河岸帶生態系統的生物和物理作用過程以及導致河岸帶生態系統退化的干擾因子，在此基礎上確定最適合的恢復工程地址，并針對不同的干擾類型采取相應的對策措施。其中，正確識別自然影響和人為干擾所造成的河岸帶功能和特性的改變，發揮好植被重建與河流水文調控都是恢復好河岸帶生態景觀的關鍵。

7參考文獻

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