■撰文//岳春雷
河流濕地生態修復技術探討
■撰文//岳春雷
河流濕地具有凈化水質、保持水土、美化環境等諸多服務功能,是“五水共治”“美麗浙江”建設和“森林浙江”建設的重要內容。浙江省河流濕地植物種類豐富,為河流濕地綠化提供了基礎條件,但河流濕地綠化還存在諸多問題。目前,河流濕地綠化大部分是照搬城市園林綠化的植物種類種植來實現綠化,生態效益不高,自我穩定性差,管理養護成本高。河流濕地綠化不可能像園林綠地那樣,建成后投入大量的人力和物力去管理養護,而主要依靠的是群落本身的自我調節、自我發展、自我穩定來實現。因此,各地河流濕地綠化,應根據河流的主導功能和植物的生物生態學特性,因地制宜選用優良的綠化植物種類。
河流濕地綠化植物種類的選擇,應充分考慮河流特點和植物的生物生態學特性,在確保河流主導功能正常發揮的前提下,遵循生態適應性、生態功能優先、鄉土植物為主、抗逆性、物種多樣性、經濟適用性等基本原則。
生態適應性原則。選用植物的生態習性必須與立地條件相適應。因此,應根據河流的立地條件,遵循生態適應性原則,選擇適宜生長的植物種類。比如,沿海區河流濕地土壤含鹽量較高,應選用耐鹽性的植物種類才能生存,如木麻黃、檉柳等。河流常水位附近土壤含水量高,應選擇耐水濕的植物種類,如水杉、南川柳等。
生態功能優先原則。從生態適應性的角度看,在同一條河流應該有多種適宜的植物。河流濕地綠化主要是基于植物固土護坡、保持水土、緩沖過濾、凈化水質等生態功能,因此植物種類選擇應把植物的生態功能作為首要考慮的因素,優先選擇在某些生態功能方面優良的植物種類。其次,根據河流的主導功能和所處的區域不同,兼顧植物種類的經濟功能等,如山區河流可選用生態經濟植物楊梅、油桐等。
鄉土植物為主原則。與外來植物相比,鄉土植物最能適應當地的氣候環境。因此,在河流濕地綠化中,應用鄉土植物有利于提高植物的成活率,減少病蟲害,降低植物管護成本。另外,鄉土植物能代表當地的植被文化并體現地域風情,在突出地方景觀特色方面具有外來植物不可替代的作用。鄉土植物在河流建設中不僅具有一般植物的防護功能,而且具有很高的生態價值,有利于保護生物多樣性和維持當地生態平衡。
抗逆性原則。平原區河流,雨季水位下降緩慢,植物遭受水淹的時間較長,因此應選用耐水淹的植物,如水杉、池杉等;山丘區河流雨季洪水暴漲暴落、土層薄、礫石多、土壤貧瘠、保水保肥能力差,故需要選擇耐貧瘠的植物,如構樹、美麗胡枝子、馬棘等。因此,根據各地河流的實際情況,應選用具有較強抗逆性的植物種類,否則植物很難生長或產生生長不良的狀況。
經濟適用性原則。河流生態綠化不僅具有改善環境、恢復生態、有利于河流健康等優點,還具有降低工程投資、增加收益之優勢。為此,應選用種苗來源充足,發芽力強,容易育苗并能大量繁殖的植物種類,同時選用耐貧瘠、抗病蟲害和能適應其他惡劣環境的植物種類,以減少植物對養護的需求,達到種植初期少養護或生長期免養護的目的。對于景觀上沒有特別要求的河流或河段,應多選用當地常見、廉價的植物種類,以降低綠化工程建設投資和工程管護費用。同時在河流邊坡較緩處或護岸護堤地內,盡量選擇能產生經濟效益的植物種類,增加工程收益。
根據地形、地貌特征和流經地域的不同,河流可劃分為山丘區河流、平原區河流和沿海區河流。
山丘區河流的主要特點是坡降大、流速快、洪水位高、水位變幅大、沖刷力強、岸坡礫石多、土壤貧瘠且保水性差。針對山丘區河流的上述特點,應選用耐貧瘠、抗沖刷的植物種類,如美麗胡枝子、細葉水團花、碩苞薔薇等,同時選用應須根發達、主根不粗壯的植物,粗壯的樹根過快生長或枯死都會對堤防(護岸)、擋墻的穩定與安全造成威脅。
平原區河流具有坡降小、汛期高水位持續時間較長、水流緩慢、水質較差、岸坡較陡等特點。平原區通航河流,船行波淘刷作用強,河岸易坍塌。因此,平原區河流應選用耐水淹、凈化水質能力強的植物種類,如池杉、蘆葦、美人蕉等。
沿海河流土壤含鹽量高,岸坡易受風力引起的水浪沖刷,植物生長受臺風影響很大。因此,要選用耐鹽堿、枝條柔軟的中小型植物種類,如檉柳、夾竹桃、海濱木槿等。否則,冠幅大,承受的風壓大,在植物倒伏的同時,河岸也可隨之剝離坍塌。在河岸迎水坡應多選用根系發達的灌木和草本植物。
根據河流的主導功能,河流可劃分為行洪排澇河流、交通航運河流、灌溉供水河流、生態景觀河流等。
行洪排澇河流。選用的植物應以不阻礙河流泄洪、不影響水流速度、抗沖性強的中小型植物為主。由于行洪排澇河流在汛期水流較急,為防止植被阻流及植物連根拔起,引起岸坡局部失穩坍塌,選用的植物的莖稈、枝條還應具有較好的柔韌性,如南川柳、木芙蓉、水團花等植物。
交通航運河流。船舶在河流中航行,由于船體附近的水體受到船體的排擠,過水斷面發生變形,因而引起流速的變化而形成波浪,這種波浪稱為船行波。當船行波傳播到岸邊時,波浪沿岸坡爬升破碎,岸坡受到很大的動水壓力的作用,使岸坡遭到沖擊。在船行波的頻繁作用下,常常導致岸坡淘刷、崩裂和坍塌。在通航河流岸邊常水位附近和常水位以下應選用耐水濕的樹種和水生草本植物,如池杉、水松、香蒲、菖蒲等,利用植物的消浪作用削減船行波對岸坡的直接沖擊,保護岸坡穩定。
灌溉供水河流。為保護和改善灌溉供水河流的水質,植物種類選擇應避免選用釋放有毒有害的植物種類,同時還應注重植物的水質凈化功能,選用具有去除污染物能力強的植物,如池杉、薏苡、水蔥、蘆竹等。利用植物的吸收、吸附、降解作用,降低水體中的污染物含量,達到改善水質的目的。
生態景觀河流。對于生態景觀河流植物種類的選用,在強調植物固土護坡功能的前提下,應更多地考慮植物本身美化環境的景觀效果。根據河流的立地條件,選擇一些固土護坡能力較強的觀賞植物,如烏桕、木芙蓉、美人蕉等。為構建優美的水體景觀,應選用一些水生觀賞植物,如黃菖蒲、水燭、荇菜、睡蓮。為保障行人安全在堤防(河岸)馬道(平臺)結合居民健身需要設為慢行(步行)道的區域,兩邊應避免選用葉片硬或帶刺的植物,如刺槐、火棘、劍麻等。
一條河流往往流經村莊、城市(鎮)等不同區域。根據河流流經的區域,河流可分為城市(鎮)河段、鄉村河段和其他河段。
城市(鎮)河段除滿足行洪排澇要求外,通常有景觀休閑的要求。水是城之魂,河為魂之載。良好的河流水環境是城市的形象,是城市文明的標志,代表著城市的品位,體現著城市的特色。城市河流首先要能抵御洪澇災害,滿足行洪排澇要求,使人民群眾能夠安居樂業,使社會和經濟發展成果能得到安全保護;其次是要自然生態,人水和諧,突出景觀功能,使人能夠賞心悅目,達到修身養性的生活狀況。城市河流兩岸濱水公園、綠化景觀,為城市營造了休憩的空間,對提升城市的人居環境,提高市民的生活質量具有十分重要的作用和意義。因此,城市河流應多選用具有較高觀賞價值的植物種類,使城市河流達到“水清可游、流暢可安、岸綠可閑、景美可賞”另外,節點區域的河段,如公路橋附近、經濟開發區、交通要道兩側等局部河段,對景觀要求較高。可根據河流的主導功能,結合景觀建設需要,多選用一些觀賞植物,如玉蘭、紫薇、白棠子樹等。
流經村莊的鄉村河段,可根據鄉村的規模和經濟條件,結合社會主義新農村建設,適當考慮景觀和環境美化。因此,應多采用常見、價格便宜的優良水土保持植物,如苦楝、榔榆、桑樹等。
根據河流水位變動情況,可將河坡劃分為常水位以下、常水位至設計洪水位和設計洪水位以上等坡位。從堤頂(岸頂)到常水位,土壤含水量呈現出逐漸遞增的規律性變化。因此,應根據坡面土壤含水量變化,選擇相應的植物種類。
常水位以下區域是植物發揮凈化水體作用的重點區域。種植在常水位以下的植物不僅起到固岸護坡的作用,而且還應充分發揮植物的水質凈化作用。常水位以下土壤水分長期處于飽和狀態。因此,應選用具有良好凈化水體作用的水生草本植物和耐水濕的樹種,如水松、菖蒲、苦草等。通航河段,為了減緩船行波對岸坡的淘刷,可以選用容易形成屏障的植物,如菰、蘆葦等。而對于有景觀需求的河段,可以栽種觀葉、觀花植物,如黃菖蒲、水蔥、窄葉澤瀉等。
常水位至設計洪水位區域是河岸水土保持、植物措施應用的重點區域。在汛期,常水位至設計洪水位的岸坡會遭受洪水的浸泡和水流沖刷;枯水期,岸坡干旱,含水量低,山區河流尤其如此。此區域的植物應有固岸護坡和美化堤岸的作用。因此,應選擇根系發達、抗沖性強的植物種類,如楓楊、細葉水團花、荻、假儉草等。對于有行洪要求的河流,設計洪水位以下應避免種植阻礙行洪的高大喬木。有擋墻的河岸,在擋墻附近區域不宜種植側根粗壯的大喬木。
設計洪水位至堤(岸)頂區域是河流景觀建設的主要區域,起著居高臨下的控制作用。土壤含水量相對較低,種植在該區域的植物夏季可能會受到干旱的脅迫。因此,選用的植物應具有良好景觀效果和一定的耐旱性,如樟樹、黃山欒樹、構骨冬青等。
硬化堤(岸)坡的覆蓋。在河道建設中,為了滿足高標準防洪要求,或是為了節約土地,或是為了追求形象的壯觀,或是由于工程技術人員的知識所限,有些河段或岸坡進行了硬化處理。為減輕硬化處理對河流景觀效果帶來的負面影響,可以選用一些藤本植物對硬化的區域進行覆蓋或隱蔽,以增加河岸的“柔性”感覺。常用的藤本植物有云南黃馨、中華常春藤、紫藤、凌霄等。