刘子茵,孙利娜,孙利强,王鹏飞
(1.河南农业大学林学院,郑州450002;2.兰考县住房与城乡建设局,河南 兰考475300)
随着中国的快速发展,生态环境的污染严重损害了国家的可持续发展[1],滨水生态系统在生态环境中占有重要地位。因此,营造一个良好的、人与环境和谐的滨水景观非常重要。目前,中国城市对于江河道的需求不单是行洪通航,河道还承担着提升区域景观、稳定区域生态、促进城市健康、可持续发展的重任。但城市化的快速推进和经济发展对江河道景观造成了很大的破坏,尤其在季节性、资源性缺水的城市,水质恶化、景观序列杂乱、生态失衡等严重影响城市环境质量。如何改善滨江景观现状、营造良好的人居环境已成为目前研究的热点,受到了越来越多的关注。
国外部分发达国家早在20世纪40年代对滨水生态景观就进行了理论研究,90年代初开始大规模的生态景观建设实践[2],国内在20世纪80年代开始重视起滨水生态景观方面的研究,早期对滨水生态景观的建设集中在滨河堤岸的绿化,标志着中国对河道生态景观研究的开端。例如,武汉市推进长江大保护,着力打造武汉滨江滨水绿色生态长廊,统筹推进岸线复绿、护堤护岸造林,完成对长江、汉江两岸采沙点和废弃码头的生态修复和复绿的建设。本研究以重庆市双桥溪公园为研究对象,基于生态修复与保护理念,从基地现状及限制因素出发,对滨水生态修复和景观营造进行研究,总结了滨江生态走廊设计相关策略,以期为滨水景观修复提供参考。
项目位于重庆市渝北区空港新城的西部,占地面积210 hm2(图1)。西靠金山大道,东接双桥路及秋成西路,交通便利,北接后河。空港新城水系整体属于嘉陵江左岸一级支流,北接方红水岸、南连中央公园镜湖(图2),东接鸽子沟水库,西汇嘉陵江,对空港新城的水系串联起重要作用。
1.2.1 绿地破碎化及水体现状城市化的快速推进,双桥溪现状绿地破碎化严重(图3),现以裸地或灌草为主,由于植被覆盖率低,溪流两侧坡面土壤暴露在外,导致水土流失。基地沿双桥溪南部两侧坡面及部分平坦区域分布有大量灰绿岩及黄砂岩,堆渣颗粒大、养分少,肥力较差,植物几乎无法生长,生态价值较弱。溪流沿线水中藻类泛滥且水体富营养化,水体呈弱酸性,溶氧量较低,污染较为严重。
1.2.2 工业化污染重庆市的经济产业结构中,传统高能耗产业占比较大[3]。重庆市是以重工业为主的老工业基地,重工业的增长迅速,随之带来的就是环境污染。煤、油耗也是环境污染的成因之一,不论是开采、运输、使用都会对大气造成直接污染。机动
图2 渝北区公园体系
图3 双桥溪公园现状土壤分布
车保有量的迅猛增加,更加剧了空气污染的程度。
1.2.3 植物类型分布不合理丰富的动植物及其组成的群落是生态平衡的关键。基地内沿双桥溪水系沿岸分布有部分竹林,北侧坡面上以大面积针阔混交林、常绿落叶阔叶混交林为主,其间分布有少量的农田,南侧则以灌丛及裸地为主(图4),植物类型分布不合理,且覆盖率较低,湿地原生植物景观破坏严重,生态稳定性较差。
图4 双桥溪公园现状植被类型分布
1.3.1 生态修复理念双桥溪作为区域内串联城市与郊野的生态走廊,以生态与智慧景观为主题愿景,功能上强调生态修复与科普展示,兼具必要游憩、休闲功能。项目作为整合并完善区域绿色生态走廊的重要组成部分,力求能够承载区域的生境演替,组成区域慢行网络的绿色走廊,串联城市的水系,为市民提供休闲游憩的公共绿地。区别于传统的规划理念,基地实现生态建设与智能管控互动相结合的模式,后期管理实施方式采用智能管控系统,全面掌握空气、土壤、水体、植被数据,更加科学有效地营造滨水生态景观。设计策略主要分为以下3个方面。
1)水体治理策略。针对双桥溪沿线水中溶氧量低且水体富营养化的现状,整体采用生物结合物理治理方式(图5),充分利用现状地形,通过梯田净化水体,增加径流与植物群落的接触,促进径流下渗[4]。植物方面选用湿生植物,包括水杉、池杉、垂柳、枫杨等乔木,千屈菜、水葱、香蒲、黄花鸢尾等滨水草本植物[5]。沿线净化上游及两侧坡面汇入溪流的雨水和地表径流,同时设置不同级别的橡皮坝调控水位,控制水面高度,增加水体曝氧面,增强水的自净能力,促进河水水体物质循环。结合护坡形式设置生态截流沟,促进地表径流汇集与下渗,改善水体现状(图6)。
图5 双桥溪水体治理
图6 双桥溪土壤治理
2)植物群落构建策略。对植被稀疏地采取生态保育,基地边缘采用人工模拟自然条件下植物群落状态绿化,同时根据景观的需求及功能进行调整[6]。对现存针阔叶混交林植被进行抚育,保留基地中的目标树种(图7)。品种方面,选择刺槐、黄檀、银合欢、白栎、香樟、国槐、小叶榕、芦苇、芒等园林植物。现状林地分布斑块采取隔离自然演替的方式,斑块边缘根据景观需求,用观赏价值较高的乡土树种进行修饰,树种选择柏木、马尾松、白栎、复羽叶栾树、算盘子、火棘、盐肤木、酢浆草等植物。
图7 双桥溪植物构建策略
1.3.2 规划与设计理念致力于营造出一个大气舒展、现代智慧的公共交互空间(图8)。通过以下4个方面实现:①慢行系统,设置6D慢行网络,包括村落田间骑行、密林云端栈道、疏林浅丘慢跑、滨水湿地散步等6种步道运动方式,不同步道类型设置不同时间与长度,方便人们按需选择;②五官体验系统,视觉欣赏自然大地的艺术景观,嗅觉捕捉森林芳香花谷景观,触觉感受生态环境科普景观,听觉聆听溪水鱼鸟湿地景观,味觉品尝田园养生食疗景观;③景观特色分区,按照不同的景观特色分为滨水植物景观带、坡面植物景观带、城市防护林带、四季植物风貌区;④建立智慧管理系统,利用三维智能平台对水体、土壤等变化情况进行监控,对植物覆盖率和郁闭率按时搜集[7]。智慧管理系统对收集的土壤、水体、植被生态数据和安全监控信息进行分析,工作人员可根据分析结果采取相应措施。同时,游客可通过智慧系统了解基地中每日光照强弱的变化以及空气质量的好坏,选择游览时间。中央智慧系统还能成为一个重要的景观节点,兼有雨水收集、休憩、充电的功能,让人们得到新颖的生态科普体验。
图8 双桥溪规划分布
根据双桥溪公园以生态修复为主,兼具休闲游憩功能“都市生态溪谷”的定位,将公园分为四大景观区,自南向北依次为生态之源、艺趣山丘、碧水溪谷、叠彩密林。结合每个景观区的特点,从自然本源的认知到土壤与水体的修复及科普互动,再到保育森林,提供静谧的游憩空间。结合现代化的生态修复策略,在场地最大承载人流量的基础上赋予场地新的活力。
游人总量:公园游人容量为服务区范围居民人数的15%~20%,多采用公园面积与公园游人人均占有面积比值确定。即:
式中,A1为公园总面积(m2),Am1为公园游人人均占有面积(m2/人),C1为公园开展水上活动的游人容量(人),其中,森林公园中,Am1取值120,C1取值200,因此,C=(2 107 000/120)+200,C=17 758(人)。
基地中存在突出的土壤问题,场地南部灰绿岩土壤条件较差,南部艺趣山丘区域围绕土壤设置一系列展示、科普的节点(图9)。侧重对土壤进行修复,为人们提供科普教育、休闲娱乐、趣味探索等活动场所,使游人增加对土壤的了解和环境保护意识,针对不同类型景观采用特色植物配置。该功能区内包括生产苗圃、亲水步道、科普场馆等多类型节点。
图9 双桥溪公园土壤修复剖析结果
基地内中部的水体问题最为突出,水体问题包括富营养化、汇水量小、驳岸景观差等。针对这些问题,以水作为主题元素,结合水体净化处理措施,设置湿生梯田、滨水休闲、水上杉林等景观节点,让游客观赏的同时可以了解有关水体处理过程,甚至参与到净水过程中,增加游客的观赏体验(图10)。强调人与自然和谐相处,包括苗圃与湿地景观类型,苗圃主要种植红枫、元宝槭、丹桂等树木,湿地景观区域以水杉、落羽杉、枫杨等湿生植物为主[8],保留基地原有的青冈、栾树。由于区域内水体面积较大,沿岸种植滨水植物群落,美化水体驳岸线。坡面护坡植物以耐干旱耐贫瘠灌木及草本植物为主,如桃叶珊瑚、吊竹梅、鸢尾等,湿生植物选用菖蒲、芦苇、水葱等[9]。
图10 双桥溪公园水源涵养剖析结果
不同的土壤问题采用不同的植物搭配方案,以区域内盐碱地为例,种植沙枣、白柳、红瑞木等特色树种。其中,沙枣树具有抗旱、耐盐碱、耐贫瘠等特点,侧根发达、根幅大,根瘤中的固氮根瘤菌还能提高土壤肥力,改良土壤。同时结合大地艺术打造花海及花谷景观。草本植物主要选用夏季开花的花卉植物,如万寿菊、天人菊、石竹、金盏菊、虞美人等,打造充满活力的夏季观花景观。
在基地内部设计了大量生态排水设施(图11),如透水铺装、下沉式绿地、雨水花园、生态截流沟、高位水池等。有助于减少地表径流,增加雨水下渗,缓解暴雨时基地内的排水压力,有利于雨水资源的充分利用和防止水土流失[10]。透水铺装主要应用于基地内部分铺装,各级旅游步道以及所有停车场等小型铺装场地[11],构建一个由粗骨料组成的用来贮存雨水的地下基础,起到减少和分散暴雨水量、促进地下水渗透的作用。下沉式绿地主要根据场地地形确定,于地势较低的汇水处进行布置,面积为10~20 m2为宜,主要用于调蓄和净化径流雨水,使雨水自然下渗或排入就近池塘储存[12]。于坡面较大的半山腰处设截流沟,拦截因降雨冲刷的泥沙,减少水土流失和其对水体的污染,于道路边缘设植草沟,及时净化、输送径流雨水至附近的下沉绿地或湿塘。
图11 双桥溪公园海绵系统分布
基地北部区域现状是森林植被群落较稳定,大部分区域选择保留,减少人为干预。设置叠彩密林景点,以构建植物群落为主,在森林抚育基础上补植部分植物,为动植物营造良好的生境,人的活动主要以低干预活动为主(图12)。区域内的活动设置围绕森林展开,包括林间漫步、植物科普等,旨在让人们在森林中充分亲近自然,感受自然之美。该区域内现状是乔木资源较为丰富,保留现有林地并补植部分乔木,如喜树、栾树、川楝等乡土树种,另外增加部分色叶乔木,如枫香、元宝槭、乌桕、红枫等,以丰富植物季相。此外,加入部分蜜源植物如香花槐、牡荆、枣树等,以吸引动物。结合水体种植湿地植物,营造湿地生境,为动物提供栖息环境。
图12 双桥溪公园叠彩密林节点剖析结果
考虑维持生物多样性,为动物提供生存环境以及动物的迁徙廊道,在该区域内尽可能减少人类活动[13]。一类是利用绿地现有的森林群落和湿地沼泽,加以生态环境的修复和提升,为动物的繁衍生息提供多样的家园。另一类是借助生态廊桥及架空栈道来保证动物穿行的安全性。提供良好的动物栖息环境,各种鸟对营巢场所有一定的选择性,根据鸟类习性选择相适应的树种,如乌鸦、大山雀、喜鹊等鸟类喜欢杨树、榆树等高大乔木。营造一个人与自然和谐共生的生态系统,合理利用区域内的湿地沼泽,浅水区补植香蒲、慈姑、荷花等水生植物吸引涉禽类栖息。建生态廊道,避免由公路规划带来的动物生境分割,确保动植物的迁徙和基因交流,维持生物多样性。
与传统滨水规划相比,基地大范围实现了生态建设与智能管控互动相结合的模式,后期管理采用智慧管控系统,全面掌握场地中空气、土壤、水体、植被数据,更加科学地实现可持续发展。项目整体基于生态视角,协调自然与人工环境,自然环境以保护为主,通过对水体、土壤、植物的现状治理与重构,完善生态功能,使基地达到生态良好稳定的状态。以“生态修复、森林保育”的理念,合理运用基地中现存的植被资源,丰富植物多样性,营造湿地生境,同时还能为乡土动物提供栖息环境,最终达到景观优美和人与自然和谐共生的状态。生态修复和滨水景观营造是一项涉及多学科的复杂工作,因此,在进行滨水生态修复工作时需要从多方面综合考虑,从而营造一个生态良好、兼具趣味的滨水景观。