南方河流生態(tài)廊道保護與修復關鍵策略研究

凌耀忠，施 曄，2，王 菲，2，韓妮妮，2

(1.中水珠江規(guī)劃勘測設計有限公司，廣東 廣州 510610；2.水利部珠江水利委員會水生態(tài)工程中心，廣東 廣州 510610)

河流是城市的自然生態(tài)廊道，也是人水共生的重要載體，在城市發(fā)展過程中一直占據(jù)重要地位。隨著新時期國家治水工作的深入推進，河流生態(tài)廊道建設在復蘇河湖生態(tài)環(huán)境背景下被賦予新的工作內容，要求加強對大江大河和重要湖泊濕地的生態(tài)保護和治理，以及加強對重要生態(tài)廊道的建設和保護。可以說，河流生態(tài)廊道建設工作不僅是地方治水工作的重要內容，更事關區(qū)域生態(tài)安全，因此，開展河流生態(tài)廊道保護與修復工作意義重大，也具有十分緊迫性。

因地理、氣候、水熱條件等因素影響，我國南北方地區(qū)河流水系特征差異明顯。南方地區(qū)水網發(fā)達，流域面積大，河流結構多樣復雜，生物多樣性也尤為豐富，但在經濟社會高速發(fā)展條件下，因受不合理開發(fā)模式和人為活動等影響，部分河流存在空間持續(xù)萎縮、空間結構不連續(xù)、生態(tài)系統(tǒng)遭破壞、調蓄涵養(yǎng)等生態(tài)功能有所減弱等一系列問題，亟需有針對性地對河流生態(tài)廊道開展保護與修復工作。基于以上背景，本文從河流生態(tài)廊道概念出發(fā)，結合南方地區(qū)河流水系特點，提出南方河流生態(tài)廊道保護與修復策略，為南方地區(qū)開展河流生態(tài)廊道建設工作提供思路。

1 河流生態(tài)廊道概念

河流廊道概念來源于景觀生態(tài)學理論，但在規(guī)劃與管理實踐中，不同學科、不同學者對河流廊道的理解也各不相同。按景觀生態(tài)學理解，廊道是指不同于周圍景觀基底的線狀或帶狀地帶，是連接生態(tài)斑塊的重要橋梁[1]。按河流生態(tài)學理解，河流廊道是一個結構功能統(tǒng)一體，結構是功能得以發(fā)揮的物質基礎，功能是結構演化的外在體現(xiàn)[2]，而生態(tài)廊道是指具有保護生物多樣性、過濾污染物質、保持水土、防風固沙、調控洪水等生態(tài)服務功能的廊道類型[2]。從水利角度出發(fā)，河流廊道是指河流本身以及沿河分布而不同于周圍基底的植被帶，包括河道、河漫灘、河岸帶植被、堤壩和部分高地等具有不同價值的沿河土地[3]。因此，河流生態(tài)廊道應是能很好地連接河流兩岸不同斑塊、上下游河段不同物候類群、維持區(qū)域生物多樣性的生態(tài)空間，是進行物質輸送、能量傳遞、信息傳遞的重要紐帶，對維持河流生態(tài)系統(tǒng)健康穩(wěn)定有非常重要的作用[4]。

本文依據(jù)廊道基本理論對河流生態(tài)廊道的概念進行界定，認為狹義的河流生態(tài)廊道是指河流水系本身及不同于周圍景觀基質的植被帶，由河槽、河漫灘及高地邊緣過渡帶組成，具有一定連續(xù)性、寬度及生態(tài)服務功能的線性廊道，其主體研究對象是以河流水系中的生態(tài)系統(tǒng)及生境要素。而廣義上的河流生態(tài)廊道應該考慮為大尺度下的水系水網，包含流域內互為關聯(lián)的不同類型水體，具體在狹義基礎上還應該包括河流水系連接的湖泊、水庫、河渠、池塘、濕地、河汊、蓄滯洪區(qū)以及河口地區(qū)等。

2 南方河流生態(tài)廊道的主要特征

南方地區(qū)一般指我國東部季風區(qū)的南部，熱帶、亞熱帶季風氣候區(qū)，具體指秦嶺—淮河一線以南，青藏高原以東地區(qū)[5]。按照流域水系劃分，南方河流主要包含長江水系、珠江水系、東南諸河、西南諸河等幾大水系。因受流域地形地貌、氣候條件、經濟社會等影響，南方地區(qū)水網發(fā)達，天然河網密度大，降水豐富，徑流量大，河流汛期長，水量季節(jié)變化明顯，同時，南方河流航運價值高，但梯級眾多，與北方相比，陸生、水生植物群落也更為豐富，生物多樣性高。因此，從生態(tài)廊道結構和功能等角度出發(fā)，南方河流生態(tài)廊道主要表現(xiàn)出以下特征:

(1)南方河流生態(tài)廊道結構具有較強的多樣復雜性。如珠江流域，上游段以高山、峽谷河流為主，河床深切，河岸陡峭險峻；中下游河流以山地河流為主，河道由河涌、兩岸斜坡組成，具有一定的河漫灘地；下游河口以丘陵、平原河流為特點，如三角洲河網地區(qū)，河道一般較寬，縱坡緩，具有較寬的河漫灘地。針對具體河段而言，在河漫灘、河岸植被等方面，上、中、下游的不同特點也體現(xiàn)得較為明顯。其中在峽谷河段，體現(xiàn)為無河漫灘發(fā)育；在高原地區(qū)，河岸植被以高原草甸、草地或高山植被為主；在丘陵地區(qū)，沿河森林植被茂盛，可為生物提供多種多樣的棲息場所；在平原河網區(qū)域，河漫灘發(fā)育充分，河岸植被多種多樣，陸生、水生植物群落豐富，生物多樣性豐富。

(2)南方河流生態(tài)廊道的“生命共同體”特征體現(xiàn)得更為突出，各生態(tài)要素之間的聯(lián)系也更為緊密。南方河流上游、中游支流眾多，河口區(qū)域水網發(fā)達，河流廊道基底和斑塊類型多樣，山水林田湖草沙生命共同體特征較北方而言更為明顯。從基底看，南方河流所處流域地形地貌多樣，因此也形成了多種多樣的景觀生態(tài)基底。如長江流域流經山地、高原、盆地(支流)、丘陵、平原、河網等，其河流廊道所處的基底也相應體現(xiàn)為山地森林基底、高原草甸基底、丘陵農田基底、平原農田、河口水網基底等多種類型，與北方相比，多樣性更為明顯。從斑塊來看，南方地區(qū)流域內具有多種多樣的自然特征，包括各類型湖泊、低洼水塘、水庫、濕地、河涌、溝渠、河漫灘等。不同地貌類型基底、斑塊依托河流廊道進行上下游物質交換、能量流動和信息傳遞，完成水文循環(huán)、生命信號傳遞，聯(lián)系尤為緊密。

(3)南方水生態(tài)系統(tǒng)面臨的形勢更趨嚴峻。南方地區(qū)人口密度大，經濟發(fā)達，但環(huán)境問題較為突出，部分河流水生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)失衡趨勢。究其原因，一方面由于規(guī)劃引導落后于現(xiàn)狀發(fā)展，無序開發(fā)導致部分河段縮窄甚至被侵占，河段渠系化嚴重，堤岸結構硬化，導致水岸物質能量交換受阻，水網有效連通性呈退化趨勢；同時，河道形態(tài)發(fā)生改變，降低了河道涵養(yǎng)水源的能力，加上局部水污染加劇導致河流廊道的生物多樣性降低。南方河流尤其是下游經濟發(fā)達地區(qū)水污染嚴重，而區(qū)域經濟逐漸向上游轉移，上游工業(yè)發(fā)展及畜禽養(yǎng)殖又增加了下游污染風險，使得流域水環(huán)境風險呈現(xiàn)復合態(tài)勢，不僅水質、水生態(tài)差，還伴隨著河道兩岸景觀破壞等問題，導致水生態(tài)系統(tǒng)面臨形勢較為嚴峻[6]。

總體上，南方河流具有上述特征，因此在制定南方河流生態(tài)廊道保護與修復策略時，需對現(xiàn)狀及問題識別的更加準確，措施體系更加注重綜合性。

3 南方河流生態(tài)廊道保護與修復關鍵策略

3.1 界定河流生態(tài)廊道空間范圍

河流水系生態(tài)廊道空間范圍主要包括橫向、縱向、垂向與時間尺度等四個維度。縱向上以地貌分區(qū)為主；橫向上是結合土地類型(由其主導廊道結構穩(wěn)定，包括廊道的數(shù)目、寬度、形狀、組成、連通性、異質性等穩(wěn)定)、功能正常發(fā)揮進行范圍確定，并由土地類型主導；垂向上，則在二維平面往垂向角度延伸至滿足結構穩(wěn)定和功能正常發(fā)揮所需的垂向范圍；時間尺度上，應根據(jù)河流生態(tài)廊道的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展需要隨時間推移發(fā)生變化時，對縱、橫、垂三向進行調整。從實踐應用的角度出發(fā)，本次適用于南方河流生態(tài)廊道范圍的一般劃分標準。具體地，本次以地貌分區(qū)進行縱向廊道類型一級分類劃分，引入土地脅迫指數(shù)作為二級因子，以河流生態(tài)廊道各類主導功能為三級指標，共同組成縱橫兩向的劃分標準體系。

(1)結合河流生態(tài)廊道的地貌特征進行一級分類劃分。南方河流地貌特征體現(xiàn)為流經地貌類型多樣，不同河段兩岸擁有不同的地貌，為形成多樣的廊道提供了物理基礎。可按山地、高原、盆地(支流)、丘陵、平原不同地貌類型進行劃分。

(2)引入土地脅迫指數(shù)作為劃分河流生態(tài)廊道范圍的二級評價因子。本文中土地脅迫指數(shù)指研究區(qū)域內土地質量遭受脅迫的程度，多利用單位面積上土地沙化、土地開發(fā)、水土流失等脅迫類型面積表示。河流生態(tài)廊道土地脅迫強度劃分三個等級，無脅迫或輕度脅迫、中度脅迫、重度脅迫，參照HJ 192—2015《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術規(guī)范》對河流生態(tài)廊道土地脅迫指數(shù)進行計算和劃分。

(3)以河流生態(tài)廊道各類主導功能為三級指標，包括水源涵養(yǎng)、水土保持、特殊空間保護、生物多樣性、防洪、防污、景觀、文化載體等主導功能。綜合一級分類、二級指標、三級指標，形成縱橫兩向的劃分標準體系表，河流可按照生態(tài)系統(tǒng)的整體性、系統(tǒng)性、功能性進行分段劃分，當該河段具備多種功能時，其生態(tài)廊道范圍按照各功能劃分方法計算取值，最后取其外包值。

3.2 構建廊道問題識別與評價指標體系

河流生態(tài)廊道功能評價指標體系見表1。通過建立科學的評價指標體系，選取能夠科學、系統(tǒng)、準確反映河流生態(tài)廊道各類功能完善程度的指標，同時要求評價所需基礎數(shù)據(jù)易獲得、可監(jiān)測，計算方法簡單，具有現(xiàn)實可操作性，從而準確識別現(xiàn)狀問題、科學評判河流水系生態(tài)廊道狀態(tài)。首先要明確河流生態(tài)廊道的功能類別，主要包括生態(tài)服務功能和社會服務功能。這2大類功能可以進一步細分，生態(tài)服務功能可以再分為棲息地功能、通道功能、自凈功能，社會服務功能可以分為防洪功能、供水功能、通航功能、文化載體功能等[7- 9]。對于某一個特定的河段或者流域，以上這些功能不一定是同時具備的，可能只具備其中一部分，不具備其他，或者其中部分功能相對其他來說更重要，占主導地位，例如人類干擾程度非常高的城市建成區(qū)的河流或河段，其主導功能一般是社會服務功能，而對人類干擾程度相對較低的山區(qū)河流或河段來說，其主導功能一般是生態(tài)服務功能。因此，我們在進行具體河流生態(tài)廊道功能評價時，需要首先確定其(或河段)需要發(fā)揮的功能，在需要發(fā)揮的功能中確定主導功能，重點評價其主導功能的受損程度。

表1 河流生態(tài)廊道功能評價指標體系

3.3 明確廊道保護與修復關鍵技術體系

在生態(tài)廊道劃分、問題識別的基礎上，對應保護與修復的需求分析，建立適用于南方河流生態(tài)廊道保護與修復的技術體系，主要包括水源涵養(yǎng)與水土保持技術、棲息地功能保護與修復技術、河流廊道連通性保護與修復技術、水文情勢保護與修復技術、水環(huán)境保護保護與治理技術等五大類技術措施，每類措施又細分至具體工程、非工程措施。

3.3.1水源涵養(yǎng)與水土保持技術

(1)封育治理技術

封禁治理是利用森林的更新能力，在自然條件適宜的地區(qū)，實行定期封禁，禁止墾荒、放牧、砍柴等人為的破壞活動，以恢復森林植被的一種育林方式。通過劃定封禁區(qū)域，對每片封禁治理區(qū)劃定界線，插牌定界，制訂管護責任制度及村規(guī)民約，禁止任何人擅自在封禁區(qū)內進行砍伐、采薪、放牧等生產性活動，確保封禁區(qū)內林、灌、草防護功能迅速得到恢復。

(2)水土保持技術

主要采取坡改梯建設技術、經果林建設技術和生態(tài)農業(yè)推廣技術來進行水土保持。通過修筑水平梯田、治理坡面水系與地力培肥等工程措施，改造部分坡耕地和荒山荒坡。再通過種植經果林，減輕水土流失，鞏固治理成果，激發(fā)流域內群眾治理的積極性，促進水土保持產業(yè)化。根據(jù)南方不同地區(qū)的實際情況，還可推廣農林混合種植經營模式、林藥混合種植經營、林牧經營、林菌經營、林漁經營、林畜漁經營、林草漁經營、植物籬(經濟林)農作物復合型等生態(tài)農業(yè)經營模式。

(3)石漠化處理技術

針對我國南方巖溶地區(qū)八類地形區(qū)，采取不同的蓄水、保土、恢復植被以及促進經濟發(fā)展措施，進行石漠化綜合治理，并形成綜合治理模式。治理途徑可以分為自然恢復與人工干預。自然恢復主要指在消除人為干擾因素的前提下，通過巖溶生態(tài)系統(tǒng)自身的生產與恢復潛力來實現(xiàn)石漠化治理的過程，自然恢復途徑的主要措施有封山育林、環(huán)境移民、生態(tài)保護區(qū)建設等生態(tài)措施；人工干預主要是指在生物、農藝、工程等人工措施的幫助下實現(xiàn)巖溶生態(tài)系統(tǒng)植被恢復與生態(tài)重建的目標，主要包括退耕還林還草等生物措施，套種輪作等農藝措施以及坡改梯、小型水利設施建設等工程措施。

3.3.2棲息地功能保護與修復技術

(1)生境形態(tài)維護技術

針對重要生物棲息地包括洄游通道保護、魚類“三場”、珍稀瀕危、重要經濟價值水生生物棲息地等，采取保障洄游通道的暢通、建立替代生境拓展魚類的生存空間、補建過魚設施、生境再造等恢復水生生物的棲息環(huán)境，并劃定保護區(qū)范圍，嚴格管理保護，嚴格控制涉及重要生境的水利開發(fā)活動。

(2)河漫灘修復技術

河漫灘是河流生態(tài)結構中典型的群落過渡帶，具有連通水域和陸域的作用，是動植物群落生存與河流能量轉換的重要場所。河漫灘修復需從河漫灘重塑、種植設計、防護工程設計等方面開展。河漫灘重塑就是對地形地貌進行有條件的微處理以形成多元化的灘區(qū)地貌。河漫灘植被體系構建應當以保護河流生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)為目的。同時對河道邊坡應當進行防護，除滿足防洪安全、岸坡沖刷侵蝕防護、休閑游憩等功能外，還須兼顧維護各類生物適宜棲息和生態(tài)景觀完整性的功能。

3.3.3河流廊道連通性保護與修復技術

(1)橫向連通性保護與修復

通過河湖水系連通工程，建立河流、湖泊、濕地等水體間的水力聯(lián)系，進一步優(yōu)化南方河湖水系格局，形成引排順暢、蓄泄得當、可調可控的水網體系。同時，通過退漁還湖、退田還湖、恢復湖泊濕地河灘等措施清理河湖岸線，拓寬水生態(tài)空間。此外，通過河濱帶植被重建、生態(tài)岸坡改造等措施，恢復南方河流與陸地過渡邊緣帶的連通性。

(2)縱向連通性保護與修復

河流的縱向連通性是指在河流系統(tǒng)內生態(tài)元素在空間結構上的縱向聯(lián)系，河流的斷點或節(jié)點等障礙物數(shù)量越多，縱向連通性越差。因此主要通過閘壩拆除、增設魚道、增設升魚機等措施，改善南方河流的縱向連通性。

3.3.4水文情勢保護與修復技術

(1)生態(tài)流量保障

通過水量與水文過程的還原計算，以滿足河流的最小生態(tài)需水、敏感期生態(tài)需水為目標，制定河流生態(tài)流量保障方案，通過建設水量監(jiān)測斷面及監(jiān)測設施、配套制度管理措施，加強對南方河流生態(tài)流量的監(jiān)測與管理。

(2)生態(tài)補水及調度

為滿足下游河道基本功能的生態(tài)需水量、特殊生態(tài)保護目標、重要湖泊濕地維持生態(tài)系統(tǒng)運轉、提高河網水動力等需求，進行區(qū)域或流域層面的生態(tài)補水及調度。包括單個梯級、多梯級聯(lián)合的生態(tài)調度技術、跨流域調水技術等[10]。在下游河口地區(qū)，還需要采取壓咸補淡技術，避免咸潮入侵。

3.3.5水環(huán)境保護保護與治理技術

(1)水污染源防治

水污染防治的重點是節(jié)水減排，核心是控源截污。通過采取農業(yè)、生活及工業(yè)節(jié)水措施，推進節(jié)水型社會建設，減少用水量，從源頭減少污水的產生。控源截污主要從排水管線摸查整改、入河排污口整治、截污納管、提高處理能力4個方面入手，通過完善管網建設、強化排污口管控、改擴建污水處理廠等，完善城市基礎設施建設。

(2)水環(huán)境治理

針對南方河流的水污染特點，以內源治理為基礎，通過環(huán)保疏浚、管網定期清淤等措施，削減入河污泥來源、減少底泥中污染物向水體釋放，同時加強圍網養(yǎng)殖污染治理、航運污染治理，減少外源輸入，并通過生物浮島工程、跌水復氧工程、人工曝氣等措施[11]，提升水體自凈能力。

4 結語

河流生態(tài)廊道建設是當前水生態(tài)文明建設的主題之一，也是落實國家及地方生態(tài)安全的關鍵性工作，對于構建區(qū)域生態(tài)安全格局意義重大。南方河流所處的流域地形地貌多樣，景觀生態(tài)基底、組合形式也多種多樣，河流廊道結構也較為豐富。河流生態(tài)廊道保護與修復是一個長期、系統(tǒng)且復雜的工程，本文提出的南方河流生態(tài)廊道保護和修復策略尚不全面，需要根據(jù)實際工程案例進一步更新完善，才能保障南方河流生態(tài)廊道各項功能的實現(xiàn)。