张亚龙 李 彬
重庆万州新月湾位于万州区瀼渡镇长江北岸,属典型丘陵地带。因三峡工程完工后水位形成的反季节变化以及三峡地区的大规模移民搬迁,致使库区两岸生态环境、地质地貌环境以及生态系统平衡受到影响。本文以景观生态学为指导,从植被景观的层面对瀼渡镇瀼渡河东西两岸的植被消落带区域进行土地利用方式和景观设计手法的探讨,提出消落区人工植被重建的具体实施方式以及后期养护方案。
消落带;生态修复;植被重建;绿化施工;瀼渡河新月湾
三峡水库消落区的形成是三峡工程完工后水位形成的反季节变化的水陆交错过渡区域,主要由水库消落带和消落带组成。消落区域总落差30 m左右,岸线长度达5 578 km,面积达349 km2[1],是库区陆域与水域间的生态缓冲带。由于人工蓄水的原因,三峡库区水文条件发生了巨大变化,新的消涨带相继形成,原有植被大部分已逐渐消亡。同时由于三峡搬迁,人类频繁的活动也对消落区的生态环境产生了严重的影响[2]。本文对新月湾消落带区域的人工生态植被重建提出具体的设计原则和植被恢复方案,为消落区生态系统恢复建设提供借鉴与参考。
重庆市万州区瀼渡河新月湾消落区位于瀼渡镇瀼渡河东西两岸,东经108°15′-108°20′,北纬30°18′,处于万州区西南部,与长江南岸溪口乡、燕山乡隔江相望。南接武陵镇、西联龙沙、北去甘宁;镇域呈长方形,南北走向并顺江而卧;南北长而东西窄,南北长15 km,东西宽3.5 km,属典型丘陵地带[3]。
重庆万州新月湾地势西高东低,自西向东拦腰穿过,与长江汇聚,因长江水系径流之大与瀼渡河入江口形成以水围水部分水流倒灌进瀼渡河,瀼渡河里面又因地势原因形成的鲸鱼口、瀼渡飞瀑阻挡自然而然在新月湾脚下形成一个天然的美丽湖面,湖面又富于变化,堪比“阿尔卑斯湖”之美。这里自然景观得天独厚,规划区内植物为常绿针叶阔叶混交林,自然植被保持较好,其他区域基本上以灌木林为主。其主要树种有:松、杉、柏、黄桷树、桂花、银杏、泡桐、枫香、乌柏、青杠、麻栎、火棘、杜鹃等300余种,植物资源丰富多样。
本文提出对瀼渡河消落区东西两岸54 hm2库岸的环境进行综合整治与制定植被恢复方案;对项目范围内消落区高程145~175 m范围内进行生态保护、植被恢复、护坡整理、护坡修整、植被绿化等工程。主要工程量为高程145~150 m速播草花带17.33 hm2,高程150~170 m铁线草种植32.14 hm2,170~175 m乔木种植4.53 hm2,地形整治土方石1.5万 m2,消落区恢复挡土护坡2 617.5 m³,下河梯道建设1 006 m,施工道路建设6.9 km。总体岸顶植被恢复绿化54 hm2。主要的设计内容包括:消落区植被恢复绿化设计、消落区植被恢复绿化分区设计、消落区植被恢复竖向设计、消落区植被恢复施工道路设计、消落区植被恢复土石方设计。
2.1.1 新月湾瀼渡河地区资源条件分析
新月湾位于瀼渡镇长江北岸的瀼渡客运码头的存在,使得新月湾成为万州片区三峡游必然的停留点和周边深度游出地。其优越的地理位置形成了以瀼渡、新月湾为中心的天然旅游环线构架:第一条(陆路):瀼渡-新月湾景区-逍遥庄-青龙河-大瀑布-何其芳故居-高峰中国酒文化公园-沿江历史遗址及生态走廊-瀼渡;第二条(陆路):瀼渡-禹王宫-瀼人崖葬区-沿江生态走廊-河溪-双鸡-万亩葡萄园-古稻田遗址-大瀑布-逍遥庄-新月湾-瀼渡;第三条(水陆):瀼渡-乌龙池森林公园-盐井溶洞-燕山杨梅基地-物流港-高峰中国酒文化公园(筹)-观音庙-沿江历史文化遗址及生态景观带-新月湾景区-逍遥庄-瀼渡。
新月湾地区丰富的植被资源形成了瀼渡河、天王沟、河溪、双鸡、悬崖、瀑布、沿江森林生态走廊、高村万亩葡萄园、炉头甘橘园、双鸡百果园等天然生态景区,给新月湾地区的生态游提供了得天独厚的环境资源。
2.1.2 新月湾植被消落区现状分析
通过对瀼渡河新月湾消落带区域的实地考察,得到对消落区现状的调查资料,并从区位、绿化、生态环境等多个方面对信息进行梳理和归纳。
瀼渡河新月湾消落带区域总体特征:总体消落区面积和水位涨落幅度较大、消落区连片较多;整体消落区水位涨落季节反自然枯洪规律,消落区出露成陆时期最为炎热潮湿,大雨、暴雨频繁;消落区范围内被淹没城镇、工矿企业、林地及迁移人口最多,入库大小支流最多,陡峭峡谷消落帯分布最广;库岸带人口和产业密集、生态脆弱、人类活动与消落带相互作用影响最为频繁与强烈;消落带形成后的初期阶段,淹没前的陆地生态环境、陆生生态系统尤其是植物群落等将发生巨大变化[4]。
竖向分析:整体消落带区域地形地貌特征明显,地形起伏较大,整体高差较大,且纵向距离景观面较窄,地形自瀼渡镇沿岸多为台地、斜坡的形式,台地之间多为堡坎和护坡(图1)。
区位与景观空间:瀼渡河新月湾消落带区域整体呈带状沿江发布。
场地现状绿化:整体区域内因土地贫瘠、场地内土壤理化性质差导致植被覆盖率低,场地内大量土地、岩石裸露于地表,植被群落破坏严重,仅剩部分大乔木(图2)。
环境状况:整体消落区区域内植被环境未得到良好的开发和利用,疏于保护,导致区域被大量生活垃圾和建筑垃圾污染[5]。
1. 植被消落区整体高差较大
2. 植被消落区植被群落破坏严重
2.1.3 植被恢复的必要性
(1)无论从大的生态及旅游环境,还是新月湾地区本身具备的人文、自然、商业资源,都是对瀼渡河新月湾消落区人工植被恢复的必要条件。
(2)优越的区位和资源优势,必将使瀼渡地区成为万州重要的旅游中心枢纽,这更要求场镇的配套功能和基础设施条件必须加强和改善。
(3)应瀼渡河新月湾地区生态涵养区建设的要求使新月湾消落区人工植被恢复工程成为必须。
3.1.1 绿化分区规划及设计
新月湾消落带绿化治理工程根据长江三峡水库水位线冬夏两季升降的特殊性及其复杂性、植物对其适应性的难易程度要求[6],新月湾消落带绿化治理工程对消落带的绿化采取分区治理的方式,以保障消落带绿化工程的长期有效及生态保护,具体绿化分区如下:
(1)高程145~150 m之间为大面积速播草花种植区。由于这个区域高程比较低,一年内植物浸泡时间最长,浸泡周期最久,大部分植物几乎常年浸泡水中,多数乔木、灌木难以存活。本项目组根据近几年的不断试验及考察,结果显示唯有从100多种当地草种中筛选出的铁线草、速播草花能适应环境。铁线草,又名巴根草或蟋蟀草,即禾本科植物牛筋草,特别耐涝、耐旱、耐热、耐寒。忌阳光直射,习湿润和半阴环境,根系可长期存活水下,当夏季水位退至145 m时,可快速发芽生长,枝叶繁茂、绿化效果良好[7]。
(2)高程150~170 m之间为铁线草种植区。这个区域比145~150 m之间水位上升时间迟一个月左右,下降时间早一个多月,阳光照射时间相对长久一些,多种草本植物可以适应并存活。但由于水位升降速度的加快,水土流失比较严重,更据现场不断的考察和论证,可以采取土地等高修整护理方式,修整等高梯形水土沉降带,减弱水土流失的速度,以保障草本植物根系的稳固,进而达到环境绿化、生态保护的效益。
(3)高程170~175 m之间为耐寒、耐热、耐旱、耐涝乔灌木种植区。这个区域属于长期的风浪滩涂区边界,一年内水位对护岸的冲刷比较厉害,水土流失非常严重,但接受阳光时间最长,水位不能淹没10 m以上的乔木顶部,所以对这个区域内首先进行人工修建护坡堡坎工程,治理水土流失严重的问题;其次挑选耐寒、耐热、耐旱、耐涝乔木和灌木进行种植,防失固土。近几年经各方不断试验,已经挑选出中山杉、水桦树、乡土榆树等多种乔木。其中中山杉‘302’是从落羽杉和墨西哥落羽杉杂种中选育出的优良无性系植物,气候带从温带到亚热带,年极低温度从20~-35℃,年降水760~1 630 mm,海拔0~150 m,常年生长在永久性沼泽地带,一年中近半年树基部分可浸没水中,生长速度快,绿化生态效果良好[8]。
3.1.2 绿化固土设计
由于长江水位冬夏两季的变化,水位线对库岸土石的冲刷也在做不断的调整,土石方变化比较大,水土流失速度较快。本工程的实施地土壤松软,砂石泥地,项目组进行人工土方修整及整理,对原有坡度比较大、塌陷、土方松落地段进行土方舒展及护理修复,保障植物根系的稳固,进而达到绿化效果[9]。
3.1.3 绿化养护
一般情况下,养护期应从第一株植物运到基地时开始,并持续到正式养护期开始后十二个月之后,或持续到最后审查批准时为止。养护期内,应及时更新复壮受损苗木等,并能按设计意图和植物生态特性,如:喜阳、喜阴、耐旱、耐湿等分别养护,且根据植物生长不同阶段及时调整,保持丰富的层次和群落结构[10]。在养护期内负责清理杂物、浇水保持土壤湿润、追肥、修剪整形、抹不定芽、防风、防治病虫害。
3.1.4 补充说明
(1)由于长江水位线冬夏两季的变化,水位线对库岸土石方的冲刷也不断发生位移的变化,所以在施工之中根据土方变化的具体情况,施工方对护坡修整的施工也相应作出调整[11]。
(2)在植物绿化栽植时,由于库岸边坡水土位移的变化,植物栽植也要作出相应的调整及变化。
3.2.1 平面设计
本消落带生态治理工程位于重庆市万州区高村村碑牌村瀼渡镇瀼渡河东西两岸;高程145~175 m之间,竖向垂直距离30 m,建设范围为北起瀼渡大桥,南抵瀼渡河与长江交汇处,分布于瀼渡河东西两岸。145~150 m之间设计为植物绿化生态治理区域,150~170 m之间设计为地形土方等高修复生态绿化治理区域,170~175 m之间设计为修建条石堡坎护坡生态治理区域。
3.2.2 纵断面设计
护坡纵断面设计根据基地控制标高进行设计。由于设计护坡范围地形较为复杂,高差变化大,本次纵断面设计结合规划用地控制标高,考虑路基石方工程数量大小,依据规范要求确定的纵坡和坡长,拉坡时综合考虑行生态、绿化、排水顺畅、造价经济。设计最大纵坡2.471%,最小纵坡0.500%[12]。
3.2.3 横断面设计
横断面设计应在规划红线宽度内进行。横断面形式、布置、各组成部分尺寸及比例按照交通设施、地下管线、绿化、地形等因素统一安排,以保人行交通、生态治理的安全和有效[14]。
(1)设计原则:满足总体规划及施工道路规范要求;满足道路交通功能要求;竖向在满足两侧地块标高要求和防洪要求下,考虑工程的土方平衡进行设计。
(2)横断面设计:道路横断面设计在规划红线宽度内进行,横断面形式、布置、各组成部分尺寸及比例按照道路类别、功能、服务半径设计;设计年限内的电动车道与非机动车道交通量和人流量、交通特性、交通组织、交通设施、地下管线、绿化、地形等因素统一安排;为保证车辆和人行交通的安全畅通,环形施工道路红线宽度为2.5 m,梯道红线宽度为1.5 m。
(3)路面结构设计:本工程采用水泥混凝土路面结构。施工车道为6%水泥稳定碎石厚10 cm+15 cm厚C15砼+3 cm厚c15水泥砂浆结合层+8 cm彩色透混泥土,结构总厚36 cm;下河梯道路面结构为15 cm青石块+3 cm厚M10水泥砂浆座底+5 cmC15碎石垫层,梯道结构层厚度为18 cm。
(1)设计原则:基地排水体系采用排水沟收集形式;排水渠网布置要求渠线短、排速快,排水尽量以自流排水为原则;排水走向结合地块竖向及周围受纳水体确定;尽量降低渠道,减少工程造价;雨水分区就近排放水体,避免因汇水面积过大而设置排水渠。
(2)雨水工程:设计参数采用暴雨强度公式进行暴雨强度设计;排水走向根据基地竖向设计及基地周围水体分布情况和雨水分区、就近自流排放的原则,依据竖向排洪沟设计平面图,雨水就近向两侧主排水溪流排水沟排放;根据排水走向,布置雨水渠道网,渠道网布置应有利于道路及地块雨水的收集和排放。雨水渠道采用满流设计,最小流速取0.75 m/s。设计雨水渠道径有30 cm、40 cm、50 cm、80 cm[14]。
本文以重庆市万州区瀼渡河新月湾消落区植被恢复施工设计为契机,在长江岸线大力治理消落带的大环境下,通过对国内外现有项目的设计研究成果以及文献的总结整理[15]。通过对瀼渡河新月湾消落区的人工植被恢复设计,以重建稳定的生物群落、恢复生物的多样性、生态修复为目的,结合新月湾地区具体的上位规划,提出消落带人工植被恢复的营造方法[16]。
消落带人工植被恢复并不是简单的植被种植,不仅要考虑其特殊的生境条件、持续时间、严重程度和其他干扰类型,同时还要保证消落带的整体性、连续性和稳定性,将自然环境的自我调节和人工恢复相结合[17]。在充分保护场地内原有植被生境的基础上,对消落带生态系统进行优化处理,建立一个人与自然和谐共生的强大生态服务实体;并结合景观设计要素,利用新月湾消落区的水位线、地形、岸线与场地内植被空间变化,营造动态的、多层次的、可持续的景观生态系统。为消落区人工植被恢复提供切实可行的理论支撑和实践指导。