■撰文//岳春雷
河流湿地生态修复技术探讨
■撰文//岳春雷
河流湿地具有净化水质、保持水土、美化环境等诸多服务功能,是“五水共治”“美丽浙江”建设和“森林浙江”建设的重要内容。浙江省河流湿地植物种类丰富,为河流湿地绿化提供了基础条件,但河流湿地绿化还存在诸多问题。目前,河流湿地绿化大部分是照搬城市园林绿化的植物种类种植来实现绿化,生态效益不高,自我稳定性差,管理养护成本高。河流湿地绿化不可能像园林绿地那样,建成后投入大量的人力和物力去管理养护,而主要依靠的是群落本身的自我调节、自我发展、自我稳定来实现。因此,各地河流湿地绿化,应根据河流的主导功能和植物的生物生态学特性,因地制宜选用优良的绿化植物种类。
河流湿地绿化植物种类的选择,应充分考虑河流特点和植物的生物生态学特性,在确保河流主导功能正常发挥的前提下,遵循生态适应性、生态功能优先、乡土植物为主、抗逆性、物种多样性、经济适用性等基本原则。
生态适应性原则。选用植物的生态习性必须与立地条件相适应。因此,应根据河流的立地条件,遵循生态适应性原则,选择适宜生长的植物种类。比如,沿海区河流湿地土壤含盐量较高,应选用耐盐性的植物种类才能生存,如木麻黄、柽柳等。河流常水位附近土壤含水量高,应选择耐水湿的植物种类,如水杉、南川柳等。
生态功能优先原则。从生态适应性的角度看,在同一条河流应该有多种适宜的植物。河流湿地绿化主要是基于植物固土护坡、保持水土、缓冲过滤、净化水质等生态功能,因此植物种类选择应把植物的生态功能作为首要考虑的因素,优先选择在某些生态功能方面优良的植物种类。其次,根据河流的主导功能和所处的区域不同,兼顾植物种类的经济功能等,如山区河流可选用生态经济植物杨梅、油桐等。
乡土植物为主原则。与外来植物相比,乡土植物最能适应当地的气候环境。因此,在河流湿地绿化中,应用乡土植物有利于提高植物的成活率,减少病虫害,降低植物管护成本。另外,乡土植物能代表当地的植被文化并体现地域风情,在突出地方景观特色方面具有外来植物不可替代的作用。乡土植物在河流建设中不仅具有一般植物的防护功能,而且具有很高的生态价值,有利于保护生物多样性和维持当地生态平衡。
抗逆性原则。平原区河流,雨季水位下降缓慢,植物遭受水淹的时间较长,因此应选用耐水淹的植物,如水杉、池杉等;山丘区河流雨季洪水暴涨暴落、土层薄、砾石多、土壤贫瘠、保水保肥能力差,故需要选择耐贫瘠的植物,如构树、美丽胡枝子、马棘等。因此,根据各地河流的实际情况,应选用具有较强抗逆性的植物种类,否则植物很难生长或产生生长不良的状况。
经济适用性原则。河流生态绿化不仅具有改善环境、恢复生态、有利于河流健康等优点,还具有降低工程投资、增加收益之优势。为此,应选用种苗来源充足,发芽力强,容易育苗并能大量繁殖的植物种类,同时选用耐贫瘠、抗病虫害和能适应其他恶劣环境的植物种类,以减少植物对养护的需求,达到种植初期少养护或生长期免养护的目的。对于景观上没有特别要求的河流或河段,应多选用当地常见、廉价的植物种类,以降低绿化工程建设投资和工程管护费用。同时在河流边坡较缓处或护岸护堤地内,尽量选择能产生经济效益的植物种类,增加工程收益。
根据地形、地貌特征和流经地域的不同,河流可划分为山丘区河流、平原区河流和沿海区河流。
山丘区河流的主要特点是坡降大、流速快、洪水位高、水位变幅大、冲刷力强、岸坡砾石多、土壤贫瘠且保水性差。针对山丘区河流的上述特点,应选用耐贫瘠、抗冲刷的植物种类,如美丽胡枝子、细叶水团花、硕苞蔷薇等,同时选用应须根发达、主根不粗壮的植物,粗壮的树根过快生长或枯死都会对堤防(护岸)、挡墙的稳定与安全造成威胁。
平原区河流具有坡降小、汛期高水位持续时间较长、水流缓慢、水质较差、岸坡较陡等特点。平原区通航河流,船行波淘刷作用强,河岸易坍塌。因此,平原区河流应选用耐水淹、净化水质能力强的植物种类,如池杉、芦苇、美人蕉等。
沿海河流土壤含盐量高,岸坡易受风力引起的水浪冲刷,植物生长受台风影响很大。因此,要选用耐盐碱、枝条柔软的中小型植物种类,如柽柳、夹竹桃、海滨木槿等。否则,冠幅大,承受的风压大,在植物倒伏的同时,河岸也可随之剥离坍塌。在河岸迎水坡应多选用根系发达的灌木和草本植物。
根据河流的主导功能,河流可划分为行洪排涝河流、交通航运河流、灌溉供水河流、生态景观河流等。
行洪排涝河流。选用的植物应以不阻碍河流泄洪、不影响水流速度、抗冲性强的中小型植物为主。由于行洪排涝河流在汛期水流较急,为防止植被阻流及植物连根拔起,引起岸坡局部失稳坍塌,选用的植物的茎秆、枝条还应具有较好的柔韧性,如南川柳、木芙蓉、水团花等植物。
交通航运河流。船舶在河流中航行,由于船体附近的水体受到船体的排挤,过水断面发生变形,因而引起流速的变化而形成波浪,这种波浪称为船行波。当船行波传播到岸边时,波浪沿岸坡爬升破碎,岸坡受到很大的动水压力的作用,使岸坡遭到冲击。在船行波的频繁作用下,常常导致岸坡淘刷、崩裂和坍塌。在通航河流岸边常水位附近和常水位以下应选用耐水湿的树种和水生草本植物,如池杉、水松、香蒲、菖蒲等,利用植物的消浪作用削减船行波对岸坡的直接冲击,保护岸坡稳定。
灌溉供水河流。为保护和改善灌溉供水河流的水质,植物种类选择应避免选用释放有毒有害的植物种类,同时还应注重植物的水质净化功能,选用具有去除污染物能力强的植物,如池杉、薏苡、水葱、芦竹等。利用植物的吸收、吸附、降解作用,降低水体中的污染物含量,达到改善水质的目的。
生态景观河流。对于生态景观河流植物种类的选用,在强调植物固土护坡功能的前提下,应更多地考虑植物本身美化环境的景观效果。根据河流的立地条件,选择一些固土护坡能力较强的观赏植物,如乌桕、木芙蓉、美人蕉等。为构建优美的水体景观,应选用一些水生观赏植物,如黄菖蒲、水烛、荇菜、睡莲。为保障行人安全在堤防(河岸)马道(平台)结合居民健身需要设为慢行(步行)道的区域,两边应避免选用叶片硬或带刺的植物,如刺槐、火棘、剑麻等。
一条河流往往流经村庄、城市(镇)等不同区域。根据河流流经的区域,河流可分为城市(镇)河段、乡村河段和其他河段。
城市(镇)河段除满足行洪排涝要求外,通常有景观休闲的要求。水是城之魂,河为魂之载。良好的河流水环境是城市的形象,是城市文明的标志,代表着城市的品位,体现着城市的特色。城市河流首先要能抵御洪涝灾害,满足行洪排涝要求,使人民群众能够安居乐业,使社会和经济发展成果能得到安全保护;其次是要自然生态,人水和谐,突出景观功能,使人能够赏心悦目,达到修身养性的生活状况。城市河流两岸滨水公园、绿化景观,为城市营造了休憩的空间,对提升城市的人居环境,提高市民的生活质量具有十分重要的作用和意义。因此,城市河流应多选用具有较高观赏价值的植物种类,使城市河流达到“水清可游、流畅可安、岸绿可闲、景美可赏”另外,节点区域的河段,如公路桥附近、经济开发区、交通要道两侧等局部河段,对景观要求较高。可根据河流的主导功能,结合景观建设需要,多选用一些观赏植物,如玉兰、紫薇、白棠子树等。
流经村庄的乡村河段,可根据乡村的规模和经济条件,结合社会主义新农村建设,适当考虑景观和环境美化。因此,应多采用常见、价格便宜的优良水土保持植物,如苦楝、榔榆、桑树等。
根据河流水位变动情况,可将河坡划分为常水位以下、常水位至设计洪水位和设计洪水位以上等坡位。从堤顶(岸顶)到常水位,土壤含水量呈现出逐渐递增的规律性变化。因此,应根据坡面土壤含水量变化,选择相应的植物种类。
常水位以下区域是植物发挥净化水体作用的重点区域。种植在常水位以下的植物不仅起到固岸护坡的作用,而且还应充分发挥植物的水质净化作用。常水位以下土壤水分长期处于饱和状态。因此,应选用具有良好净化水体作用的水生草本植物和耐水湿的树种,如水松、菖蒲、苦草等。通航河段,为了减缓船行波对岸坡的淘刷,可以选用容易形成屏障的植物,如菰、芦苇等。而对于有景观需求的河段,可以栽种观叶、观花植物,如黄菖蒲、水葱、窄叶泽泻等。
常水位至设计洪水位区域是河岸水土保持、植物措施应用的重点区域。在汛期,常水位至设计洪水位的岸坡会遭受洪水的浸泡和水流冲刷;枯水期,岸坡干旱,含水量低,山区河流尤其如此。此区域的植物应有固岸护坡和美化堤岸的作用。因此,应选择根系发达、抗冲性强的植物种类,如枫杨、细叶水团花、荻、假俭草等。对于有行洪要求的河流,设计洪水位以下应避免种植阻碍行洪的高大乔木。有挡墙的河岸,在挡墙附近区域不宜种植侧根粗壮的大乔木。
设计洪水位至堤(岸)顶区域是河流景观建设的主要区域,起着居高临下的控制作用。土壤含水量相对较低,种植在该区域的植物夏季可能会受到干旱的胁迫。因此,选用的植物应具有良好景观效果和一定的耐旱性,如樟树、黄山栾树、构骨冬青等。
硬化堤(岸)坡的覆盖。在河道建设中,为了满足高标准防洪要求,或是为了节约土地,或是为了追求形象的壮观,或是由于工程技术人员的知识所限,有些河段或岸坡进行了硬化处理。为减轻硬化处理对河流景观效果带来的负面影响,可以选用一些藤本植物对硬化的区域进行覆盖或隐蔽,以增加河岸的“柔性”感觉。常用的藤本植物有云南黄馨、中华常春藤、紫藤、凌霄等。