间歇性河流湿地生态修复规划研究：以云南楚雄龙川江湿地为例

白 金 朱 江 苏 莉 包万隆

(1 中规院(北京)规划设计有限公司，北京 100044；2 中国城市规划设计研究院，北京 100044)

在我国快速城镇化和全球气候变化的背景下，许多自然生态系统受到了人为活动的干扰，导致湿地大面积消失。在过去一个多世纪以来，人类为满足生产生活的需要，在河流上游修建水库和堤坝，造成河流干涸、湿地减少、植被退化和生物多样性降低，增加了地表侵蚀和地下水污染的风险。随着剧烈的环境变化,与河流水资源密切相关的间歇性河流湿地逐渐消失，曾经复杂而丰富的水文、地貌、河岸和生境特征出现严重退化，间歇性河流湿地的大量减少已成为我国河流生态多样性丧失的重要原因之一。

间歇性河流又称季节性河流，指河流在枯水季节河水断流和河床裸露，在丰水季节形成水流甚至洪水奔腾(许炯心, 2000)。间歇性河流湿地是一种由浅层地下水占主导地位的水文类型，或是由降水和地表径流(包括水库放水)驱动的水文类型，这两种类型的水文创造了多样化的湿地系统(Michigan United Conservation Clubs, 1999)。间歇性河流湿地的修复和重建是河流生态系统修复的基础，其对于连接主河道上下游水体、改善整体水文条件、营养运输和生态资源的连通性，维持河流动态平衡等具有重要意义(江景海, 2019)。目前，国内间歇性湿地研究多通过仪器监测获取物理和生物数据，分析季节性河流湿地的变化规律，着重讨论湿地系统评价体系的构建。在间歇性河流湿地的生态修复方面，研究角度多为水环境治理，如选用不同植物在间歇性河流湿地中对富营养化水体的改善等(朱江，2018)，尚未开展非系统性的综合生态系统修复工程。鉴于目前国内尚未形成有关间歇性河流湿地生态修复技术和方法的归纳和总结，本文以云南省楚雄彝族自治州南华县的龙川江湿地为例，深入探讨我国间歇性河流湿地规划设计的技术方法，从参考模型、河流重建、地形调整、植被恢复与栖息地重建等方面综合考虑，提出生态修复项目的规划要点和建议。

1 研究区概况

龙川江是滇中地区的重要河流，是金沙江的一级支流，其源头位于云南省楚雄彝族自治州南华县，由西向东流经南华县、楚雄市，再向北经过禄丰县，在元谋县北部的江边乡汇入金沙江(李澜, 2017)。河流全长246 km，流域面积9 240.7 km²，流域以山区和丘陵为主，占全流域面积的95%。由于地处低纬度高中海拔地区，受大气环流和季风影响，龙川江在楚雄州境内干湿季节分明，降水主要集中在每年5—10月，全州年平均降雨量为829.7 mm，年蒸发量为降雨量的2倍以上，属于典型的洪涝与干旱并存的地区(云南省地方志编纂委员会, 1998)。

研究区位于青山嘴水库以南的龙川江沿岸，总面积约18 km²，毗邻旅游景区彝人古镇。基地以缓坡丘陵围合的带形谷地为主，龙川江流经山谷，但水量较少，有些地区则会在洪水或干旱之间切换。场地范围内以农田、村落、片状林地和季节性溪流为主，还有少量的原生湿地沼泽。

2 龙川江湿地主要的生态问题

楚雄青山嘴水库于2009年建成，主要满足防洪防涝、城市供水、农业灌溉等需要，水库对龙川江流域和其洪泛平原产生了较大影响，周边道路开发、伐木和房屋建设等人工干预导致龙川江流域水文功能下降，主河道变成一条快速下泄的水渠，周边水网湿地面积缩减，河床稳定性下降，河岸植被丧失，水质退化。

此外，大坝下游龙川江主河道的设计水位标准偏低，部分河段难以满足行洪要求，由于缺乏复杂的水文、河岸和生境特征，单一的河道体系不利于纳洪排涝，景观破碎化严重。为恢复龙川江的生态系统功能，提出河道整治方案，通过结合湿地恢复建立可持续的生态自维持体系，解决区域内的雨季洪涝、旱季无水、缺乏生态栖息地、景观价值低等多重问题。

3 龙川江湿地生态修复规划目标

龙川江湿地以“生态修复”为目标，将逐渐恢复到河流生态系统受干扰前的结构和功能。湿地生态修复的主要任务包括：(1)改善水质条件、水文条件 ；(2)修复河流地貌特征；(3)恢复生物物种。总目标是调整龙川江湿地生态系统的结构与功能，主要标志是生物群落多样性的增加。

具体的修复目标包括：(1)增加上游水库的下泄流量作为河道生态用水，恢复河道与洪泛区的联系；(2)通过参考模型，将场地内龙川江流域调整到历史上蜿蜒的河道与湿地形态，改善内流水动力，最大限度地增加连接周边土地的水系湿地；(3)改善该地区的水文功能，包括增加低水位沼泽与河流的水体交换率，增强夏季水文连通性；(4)保护敏感的山坡地、湿地、溪流和河岸栖息地环境，以达到河道周边本地物种的生存和繁衍条件。

4 规划思路与具体措施

在青山嘴水库下游建立约7.97 km²的生态恢复和河岸保护地。利用龙川江沿岸的取土坑、养殖池、现状冲沟等整理成一系列多级湿地系统，保留59 hm2的现状湿地，修复和增加1.6 km²的间歇性河流湿地，包括雨水湿地、自然野化湿地、季节性池塘、高原洼地等(朱江，2018)。这些湿地主要是修建青山嘴水库之后的残留湿地，也是随着龙川江河道的变化而逐渐形成的湿地孤岛，并保留了重要的本地自然植被，可以作为生态修复的参考依据。在历史上曾经的野生动物栖息地以及具有湿地恢复潜力的区域将得到恢复与重建，修复河岸区退化河流湿地生态系统，改善溪流、沼泽、河岸和敏感物种栖息地的生态状况。

龙川江湿地生态修复将遵循循序渐进的过程。首先，分析相关历史资料和现状数据，以确定恢复的参考模型，并根据场地地貌和生物条件制定恢复轨迹；其次，进行实地调查，收集场地相关的物理和生物信息，提出初步的生态恢复策略，包括汇水量控制、河道补水、地形改造和植被恢复等；最后，分析地形地貌和生物数据信息，确定龙川江及其沿岸本地物种栖息地环境，通过分析结果制定行动计划，恢复具有生态恢复潜力的地区。

5 间歇性河流湿地的修复与重建

5.1 参考场地研究

生态修复的参考模型(参考场地)是场地恢复的指南和向导，通过对比实际的、相邻的或附近场地的物种和生态模式，设计生态修复所需的植被和栖息地环境(Clewell et al, 2013)。间歇性河流湿地大部分是存水的洼地，流域面积与湿地水文及其大小之间没有直接关系，它们主要存在于过去大型洪水造成的残余通道和凹陷特征中，降雨导致的洪水径流聚集在这些区域(Michigan United Conservation Clubs，1999)。

研究选取大理洱源县凤羽河及其周边湿地作为规划的参考场地。凤羽河地区距离楚雄约150 km，具有与龙川江相似的环境特征，两者都属于典型的山地丘陵地貌，土壤类型均以水稻土、棕红土为主，地形复杂程度低，大部分地形坡度小于1%。另外，凤羽河流域内水资源丰富，水质良好，具有多样的湿地生境，是洱海的重要水源地。收集凤羽河周边间歇性湿地的大量相关数据，包括湿地范围、水位深度、湿地分布状况、植被类型和特殊栖息地环境特征等，为龙川江湿地的恢复提供重要的参考依据。

湿地密度是指场地内的湿地面积占总面积的比例，湿地密度分析可以确保湿地系统适宜的生态空间分布(Michigan United Conservation Clubs，1999)。凤羽河间歇性湿地密度分别是37%(北部)和17%(南部)，新恢复的龙川江间歇性湿地的设计密度约为12%，这是基于青山嘴水库拦蓄、周边农田灌溉和工程实施难度等确定。通过建模分析显示，该湿地密度适合当地湿地物种栖息地的生态需求。

5.2 间歇性河流修复与重建

龙川江湿地涉及河道的重新调整，通过修复与重建间歇性河流以减轻之前改变河流的影响。青山嘴水库每年需增加0.3亿m3的下泄流量作为河道生态用水，建立一个稳定的水流补充源，并通过种植河岸植被重建毗邻的溪流通道，恢复和重建湿地生态系统。

重新建立的间歇性河流一般是低能量的，与主河道与流域之间进行能量交换，形成稳定的流动形态并呈现出动态平衡。龙川江间歇性溪流的流域面积约602 hm2，平均坡度为1%。通过评估流域范围、自然降雨和地下水补给等，进行初步的水文计算，设计的河道可承载约0.3 m3/s的流量。整体护岸的防洪标准为20年一遇标准，修复后的间歇性河流湿地将成为连接龙川江上下游河流的重要通道。由于河岸场地内的间歇性溪流自然能量较低，且河道侵蚀和沉积物极少，重建的溪流将不会出现退化现象。

尽可能遵循现有地形和水系规划河道，利用现有季节性排水系统以及水库下方的支流河道。间歇性河流湿地平均宽度为14 m，平均水深约1 m，局部水域相对较宽，风景湖面的宽度过渡是渐进式的，以避免湖面宽度突然变大或变小。河流湿地土层深厚，其土层中沙子或小砾石较少，溪流中的沉积物极少，预计不会造成有害沉积。这种水体环境与当地气候一起形成间歇性河流的条件，在干旱季节间歇性河流通道几乎完全被草和其他植被覆盖，在雨季瞬时洪峰流量能通过浅滩湿地，通过河岸植被进行能量转化(图1)。

图1 龙川江间歇性湿地生态修复概念规划Fig.1 Conceptual planning for ecological restoration of intermittent wetland in Longchuanjiang River

5.3 湿地地形调整

我们通过分类分级对青山嘴水库下游的间歇性湿地进行地形改造，在湿地之间重建丘状地形，每个新的湿地组团重建局部的分水浅坡。由于流域与湿地水文之间缺乏联系，根据凤羽河湿地的地形数据，对龙川江湿地的地形进行分级和改造。一般来说，湿地周边地形若超过50 cm高，则面向湿地一侧的坡度较陡，不利于水的流动，需要重新配置土方和地形，以便为每个新的和保留的湿地形成局部流域系统，每个局部流域的大小将与相应浅滩湿地的大小成正比，流域面积与湿地面积的比例约为3∶1。

场地新建湿地及改良排水系统所开挖的土方将用于重塑地貌形态。新开挖的湿地平均宽度约3 m、深15 cm，纵向坡度小于1%，有助于湿地植物的生长。由于现有的土壤质地足以满足生态恢复的条件，重建和修复的间歇性河流湿地不需要增加防渗措施。从长远来看，该地区野生动物的增加将会维持湿地的低渗透率，由此将产生额外的湿地水饱和天数。

湿地系统的表层土可保留或更换，在地形调整过程中为避免损坏土壤中的防渗层，应保留至少10 cm的表层土。经过初步的土方计算，如果湿地水位比现有河道水位低约20 cm，可在现场进行土方工程的再平衡，这也符合为连接湿地的河道提供至少15 cm水深的需要(图2)。

图2 间歇性河流湿地断面形式Fig.2 Section plan of intermittent river wetland

5.4 湿地植被群落恢复

通过湿地植被配置恢复湿地植被群落，其复杂性在于修复项目的最终群落通常是根据配置植物进行自我筛选的过程(John et al, 2014)。尽量保留龙川江河岸成熟的本地植被，新栽植的植物种类要选择本地陆生和水生植物，以模仿参考场地的自然间歇性河流湿地肌理。

在河岸区域重新恢复植被 ：(1)在龙川江洪泛区，青山嘴水库下泄河道及周边梯田状多级湿地 ；(2)现状多年原生湿地周围，包括多种生境的淡水沼泽、池塘等；(3)结合现状农作物景观，在新建立的间歇性河道两侧以及连接下游现状间歇性溪流的区域。

在河岸河道重建区种植乔木和灌木，根据植被覆盖率的不同标为A-E区域(图3)。 A区是最接近河流的区域，湿地植物配置种类最多，E区是离溪流最远的区域，由云南松(Pinus yunnanensis)、华山松(Pinus armandii)和高山栎(Quercus semicarpifolia)等本地乔木为主。植物种植密度也将从溪流边缘到滨水区边缘逐渐减少，远离溪流的区域反映了地下水状况和洪水频率等差异。A区设计为约10 m宽沿间歇性溪流，由于间歇性溪流的洪泛区较小，其他区域(B-E)设计宽为约20 m。受地形限制，并非所有河流都可以划分为以上5个区域。

图3 水岸种植概念模型Fig.3 Conceptual model of waterfront planting

该项目使用了多种植物繁殖材料，包括种子繁殖、植苗、扦插苗、容器苗和草皮块等。植被修复是项目中最脆弱的工作，植株成活率与灌溉、除草以及防止生物入侵等现场工作密切相关。利用苔藓等地被植物覆盖土层，以保护水体并控制杂草蔓延。间歇性河流较浅的水深和适宜的温度以及腐烂的有机物积累等有利于藻类、真菌等繁殖，可为鸟类、哺乳动物、两栖动物、爬行动物和无脊椎动物提供营养，形成本地野生动物的栖息地环境。

6 结论与建议

间歇性河流湿地的重建旨在模拟洪泛区曾经存在的湿地生态系统，通过增加水量、减少流入溪流的沉积物和养分以及增加野生动物栖息地，以期支持健康的河流和湿地生境。湿地中大量面积不到0.2 hm2的斑块，为候鸟、水禽、两栖动物和爬行动物的繁殖和觅食提供了重要的食物来源。间歇性河流湿地对于我国河流湿地修复具有重要的生态价值，结合自然的水塘、河流和沼泽湿地景观，控制汇水量、减缓径流速度以及利用自然降雨周期以充分支撑本地植被的生长，可提升物种栖息地环境，最大程度地实现河流生态修复和栖息地恢复。

龙川江间歇性河流湿地将通过实施综合管理计划和标准化监测措施，记录植被群落变化和野生动物变化情况，通过数据分析恢复湿地的栖息地环境，消除湿地栖息地系统已知的维持间歇性河流湿地分布和变化的动态平衡，把控外来入侵植物的数量和趋势，及时清除非本地植物，确保龙川江间歇性河流湿地的持久性。