席琳 秦佩 劉金鳳 王雨佳 王李平


[關鍵詞] 引黃涵閘;植被配置;生態修復;黃河淤區
[摘 要] 隨著黃河流域生態保護和高質量發展重大國家戰略的提出,人們對生態環境的治理越來越重視,對生態環境保護與植被恢復綠化建設也提出了更高的要求。黃河下游引黃涵閘改建工程植被恢復與綠化以體現物種多樣性與注重綠化美化功能為規劃基礎,以黃河大堤為界把涵閘綠化分為上游區、下游區和堤頂道路兩側綠化區,按照地帶性植物群落結構和組成成分有計劃、多層次地布設植物措施,以此形成立體復合群落結構,通過搭配具有不同物候特征和觀賞特性的植物,增強了植物的季相觀賞性。工程共設計運用植物36種,其中喬木21種、灌木8種、園林草本植物7種,明顯提高了項目區綠化率和景觀美感度。
[中圖分類號] S157? [文獻標識碼] A? [文章編號] 1000-0941(2023)05-0032-04
隨著黃河流域生態保護和高質量發展重大國家戰略的提出,人們對生態環境的治理越來越重視,對生態環境保護與植被恢復綠化建設也提出了更高的要求,不僅要滿足防治水土流失和改善周圍生態環境的要求,還應滿足人們對美好植物景色的需求與促進社會和諧的需要。這些都對引黃涵閘植被恢復與綠化工程提出了極大挑戰。
植物措施具有工程措施所不具備的景觀性、長效性等功能,實現這些功能需要科學合理的植被配置,這對植被恢復與綠化工程的成效具有決定性作用。但是,目前的引黃涵閘植被配置多是從保持水土資源的層面上關注植物措施的水土保持效應,造成植被建設模式單一,比如喬木方面多選用青楊、垂柳、側柏、國槐等樹種,灌草方面僅使用紫穗槐、狗牙根、大葉黃楊等,缺乏林草植被配置的多樣性。因此,開展引黃涵閘工程植被科學配置研究具有重要意義。本研究選擇黃河下游引黃涵閘改建工程為研究對象,從改善生態環境角度出發,重點研究黃河下游涵閘區的植物配置模式,探尋黃河下游涵閘的生態治理方法,以期為黃河下游涵閘高質量發展貢獻力量。
1 項目概況
黃河下游干流引黃涵閘是黃河下游水資源綜合利用體系的重要組成部分,實施黃河下游引黃涵閘改建,恢復涵閘引水能力,對確保引黃灌區糧食產量、保障國家糧食安全意義重大[1-2]。黃河下游干流引黃涵閘始建于20世紀五六十年代,共有111座,本次改建涉及山東、河南兩省11個市21個縣區37座涵閘。
項目區屬暖溫帶季風氣候區,其特點是四季分明、雨熱同期,區內不同地點年平均氣溫12.4~14.2 ℃,極端最高氣溫40.9~43.0 ℃,極端最低氣溫-22.8~-17.9 ℃,多年平均降水量589.7~645.2 mm,多年平均蒸發量1 939~1 943 mm(20 cm蒸發器),歷年最大凍土層深度27~57 cm,最大風速20.3~25.0 m/s。沿線主要為潮土類土壤,受地下水活動影響,山東東營為低洼鹽堿地。項目區植被以楊樹、柳樹人工林為主,河岸絕大部分土地已被開墾,農作物以小麥、玉米、棉花、水稻、油料、蔬菜等為主。
涵閘區是職工工作生活的地方,也是黃河沿岸開放的綠地,經過多年的綠化,目前大部分形成了綠樹成蔭的景象。涵閘區內現有植物種類包括雪松、側柏、垂柳、欒、國槐、紫葉李、紫薇、黃楊、麥冬、狗牙根等樹草種,為涵閘區綠化提供了植物資源,但由于缺少統一規劃,因此目前涵閘區綠化樹種品種相對單一,色彩不夠豐富,一些樹種存在生長狀態不好或枯萎現象。現狀照片見圖1。
2 涵閘區植被配置
2.1 植被配置總體布局
為響應國家生態文明建設、貫徹生態優先理念,在引黃涵閘改建的工程區范圍內進行高標準景觀綠化設計,植物配置立足于打造“自然與生態的植被群落”,并與“黃河下游生態廊道”相呼應,形成獨具特色的黃河下游涵閘景觀。
根據《水利水電工程水土保持技術規范》(SL 575—2012),涵閘區植被恢復與建設工程級別為1級,即應滿足景觀、休憩、水土保持和生態保護等多種功能的要求,設計應充分結合景觀要求選用當地園林樹種和草種進行配置,在綠化層面合理搭配觀花、觀果植物與色葉植物,常綠與落葉植物。為此,采用植被綠化分區,以黃河大堤為界將涵閘綠化分為上游區、下游區和堤頂道路兩側綠化區,以體現物種多樣性與注重綠化美化功能為規劃基礎,按照地帶性植物群落結構和組成成分有計劃、多層次地進行植物配置,以此形成立體復合群落結構,通過搭配具有不同物候特征和觀賞特性的植物,增強植物的季相觀賞性。植被配置原則包括:①生態性原則,即根據植物生態習性和栽植地的生境條件,科學合理地開展植物設計,充分發揮植物的景觀和生態功能;②鄉土性原則,即選擇使用鄉土植物,與當地的人文環境融為一體,體現鄉土文化特色;③觀賞性原則,即喬灌樹種的選擇考慮三季有花、四季有景可賞,以形成優美的植物景觀。
2.2 黃河大堤上游區
黃河大堤上游區大部分已硬化,因此僅在引水口的兩側裸露地表進行地被綠化,不種植喬木和灌木;在臨時占地范圍內有花壇和壩垛景觀綠地的情況下,主體工程施工后對花壇和壩垛景觀綠地被破壞部分進行綠化。為了滿足水土保持的生態功能要求,選擇深根性樹種與淺根性樹種搭配,如國槐、垂柳搭配合歡。在觀景效果的營造上,種植紫葉李、紫薇、枇杷、羅漢松等觀賞性園林樹種以保證四季有景可賞。
植物品種選擇如下:①地被植物選用狗牙根、白三葉;②花壇和綠化池選用垂柳、合歡、枇杷、羅漢松、紫葉李、紫薇、紅花酢漿草。
2.3 堤頂道路兩側綠化區
黃河大堤堤頂是灘區的主干道,按照市政道路綠化要求,適合營造道路景觀。道路兩側可種植觀賞性樹種,各植1~2行喬木行道樹,選擇的植物有垂柳、碧桃、海棠、大葉女貞等。垂柳深根性的特點符合保持水土的生態功能,同時耐寒、耐旱和耐貧瘠,也是抗風效果佳的鄉土樹種,搭配碧桃、海棠等春花植物,可為黃河大堤營造春日柳堤鶯語、桃紅柳綠的優美景觀。
2.4 黃河大堤下游區
根據主體工程設計的地形恢復情況,位于黃河大堤下游的暗涵均埋于地面以下,因而下游區的綠化種植范圍主要是大堤下游至涵閘出水口處的坡地。在臨時占地范圍內有小游園的情況下,主體工程施工后對游園景觀綠地被破壞的部分進行種植綠化。邊坡景觀綠地的植物種植宜選擇生態性、鄉土性樹種,以便提高植物的生存率并降低后續的養護成本。游園景觀植物配置根據四季有景的原則,對不同時節的觀景效果進行細化,搭配多樣化的喬、灌、草,保證游人可觀賞與游憩。
植物品種選擇:①地被植物。選用紅花酢漿草、二月蘭、麥冬、狗牙根、白三葉。②邊坡景觀綠林。群落結構a采用國槐+楓楊+枇杷,群落結構b采用白蠟樹+楓楊+紫薇,群落結構c采用垂柳+枇杷+桃+金邊黃楊,群落結構d采用雪松+合歡+木槿,群落結構e采用垂柳+雪松+紫葉李+木槿+紅葉石楠,群落結構f采用國槐+銀杏+桃+木槿。③小游園植被配置。喬木選用雪松、合歡、銀杏、白蠟樹、國槐、枇杷、楓楊、桃、羅漢松,灌木選用木槿、紅葉石楠、叢生紫薇、 席琳等:新時期引黃涵閘的植被配置西府海棠、迎春花、金葉女貞、金邊黃楊,地被植物選用鳶尾、麥冬、白三葉、二月蘭。
涵閘區的喬灌木配置見表1。
3 特殊地段處理
3.1 淤區綠化
淤區是有計劃地將黃河泥沙從河道中挖出,同時又將淤泥回填到堤岸來加固黃河大堤而形成的。黃河泥沙經沉積、沉降密實后,在其上鋪蓋50 cm“蓋頂土”,即壤土,有利于耕植與綠化[3] 。引黃涵閘工程常將臨時堆土、施工生產生活區等布置于淤區土地,因此施工后需要對臨時占用的淤區土地進行植被恢復與綠化。
由于淤區具有光照條件好、土層薄、土壤地下水位高等特點,因此淤區上的植物主要考慮喜光、耐水濕、適應性強的。淤區的綠化植被以闊葉植物為主,不同標段植物的運用有少許差異,但主要用到的喬木有旱柳(Salix matsudana)、構、烏桕(Triadica sebifera)、水杉、白蠟樹等植物,草種選用紫花苜蓿、白三葉等豆科草種。施工后在淤區范圍撒播草籽,草種生長一段時間后,可利用其根瘤菌的固氮作用提高土壤肥力,改善淤區土質。有機質和微生物活力提高后,自然形成疏松透氣的土壤環境,再栽種適生林,達到植被與土壤協同進化的目的。
3.2 河口鹽堿地綠化
針對位于河口鹽堿地的涵閘工程區,選擇栽種耐水濕的紅柳(Tamarix ramosissima)、白蠟樹等樹種,在地勢較高處則栽種側柏。這樣處理,可避免造林地雨季積水時林木大面積死亡,保證造林成果。
4 植被配置分析
引黃涵閘工程綠化應用植物品種36種,其中喬木21種、灌木8種、草本7種。涵閘工程區植被配置中,薔薇科植物數量最多,主要包括紫葉李、枇杷、西府海棠、碧桃、月季花,其次是木樨科,包括白蠟樹、連翹、金葉女貞、迎春花,再次是豆科植物,包括國槐、合歡,喬灌木中這三科植物栽種的數量分別占項目區植物數量的22%、10%、8%。
4.1 常綠與落葉植物配置
常綠與落葉是兩種較易辨識的植物生活型,前者的換葉過程是逐步發生的,因而從外貌上看它們一年四季都是綠色的,而后者的新葉通常在老葉集中掉落后才會生出,期間有時相隔數月[4]。常綠喬木和灌木的季相比較穩定,具有四季常青、葉片革質光亮或花色果色豐富等特點,在城市綠化中不可缺少;落葉類植物其落葉有利于增加地面覆蓋、維持土壤肥力,可與常綠樹種適當搭配[5]。涵閘工程綠化應用的常綠類喬灌木樹種包括6科7屬,而落葉類喬灌木樹種包括13科19屬,提高了常綠植物比例。
4.2 植被季相觀賞性
園林植物的色彩主要表現在葉子、花及果實上,其中植物的葉子隨著季節轉換而不斷變化色彩的稱為色葉植物。雖然大部分園林植物的花和果實都會在季節不斷變化的過程中逐漸地萌發、更替和掉落,但是沒有葉子那樣具有顯著的變化[6-7]。一般而言,觀花為主的植物,花色艷麗,如碧桃、西府海棠、廣玉蘭、合歡、木槿、紫薇、月季花等;觀果為主的植物,形狀奇特、香氣濃郁,如枇杷、羅漢松、構等;色葉樹種在某個時期會呈現出紅色、黃色、紫色等變幻的色彩,如水杉、白蠟樹、楓楊、銀杏、金葉女貞等。按照植被本身的物候時間和觀賞特性不同而搭配觀花、觀果和色葉植物,可做到植物景觀三季有花、四季有景。經統計分析,喬灌木中觀花、觀果與色葉植物分別占涵閘區綠化植物的29%、12%、23%,景觀美感度大大提升。
4.3 綠化率
通過布設多樣性植物品種,黃河下游引黃涵閘改建工程建設后涵閘區植被綠化率由39%提高到50%,黃河淤區臨時占地的綠化率由73%提高到90%左右,除道路、排水溝等占地和涵閘硬化地面外,其他區域實現全面綠化。
5 結果與討論
黃河灘區是水生植物帶和陸生植物帶的過渡區域,植物與土壤相協調的環境為黃河灘區各種兩棲動物、昆蟲與鳥類提供了生存環境[8-9]。針對目前引黃涵閘管理區植被綠化品種單一、植被適應性差等問題,在植被配置中注重綠化美化功能的實現,增加了園林植物的配比,選擇了國槐、楓楊等作為上層喬木,紫薇、紅葉李、枇杷等作為中層小喬木,木槿、連翹、金葉女貞、月季花、白三葉等作為下層灌草,形成上中下三層復合結構,在邊坡綠化處按照植被群落搭配形成不同的邊坡景觀綠林。同時,按照植被本身的物候時間和觀賞特性不同,合理配置觀花、觀果和色葉植物。植物的季相景觀設計能夠體現出設計人員的水平,并能夠有效刺激到游客的感官,賦予其柳暗花明、桃紅柳綠等氛圍,使人在觀賞過程中產生一定的遐想,并流連忘返、印象深刻[10]。
植被配置滿足綠化美化的同時不能忽視對生態系統的修復作用。在生態環境沒有得到修復、場地環境提供不了植被生長所需養分的情況下,植被生長容易受到脅迫,周圍環境也得不到恢復,應在適當的時間引進不同植物,以達到植物與環境的協同進化[11]。如在施工跡地恢復的前期階段,栽種豆科植物與適應性強的鄉土草本植物,以幫助土壤進行改良,為中后期引入植物創造良好的土壤環境;對位于低洼鹽堿地的涵閘工程區,可栽植耐鹽堿、耐水濕植物并結合土壤改良措施。通過以上措施達到項目區內植被和土壤協同進化的目的,逐步實現項目區內生態環境由“綠”到“穩”的轉變[12]。
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[作者簡介] 席琳(1983—),女,河南洛陽人,高級工程師,碩士,主要從事水土保持和植被恢復工作。
[收稿日期] 2022-09-22
(責任編輯 徐素霞)