上海市崇明区四滧港河道生态设计策略

胡思捷

(上海宝山人力资源有限公司，上海 200439)

0 引 言

上海市崇明区位于长江入海口，全区地势平坦，由崇明、长兴、横沙3岛组成，以上海近1/5的陆域面积，承载着上海约1/4的森林、1/3的基本农田、两大核心水源地，成为21世纪上海可持续发展的重要战略空间。

《上海市崇明区总体规划暨土地利用总体规划(2017-2035)》中提出：至2035年，将崇明区建设成为在生态环境、资源利用、经济社会发展、人居品质等方面具有全球引领示范作用的世界级生态岛，成为全球鸟类的重要栖息地、世界自然资源多样性的重要保护地、长江生态环境大保护示范区和国家生态文明发展先行区；不断丰富长江口底栖生物群落与候鸟种群，吸引全球鸟类栖息与水生生物洄游，打造为全球影响力的鸟类天堂、湿地生物乐园与自然博物馆。

21世纪以来，崇明区进行了一轮骨干河道整治工程，河道仅有单一标准断面，几乎无蜿蜒度，两岸新建硬质结构护岸，种植了单一品种的公益林。虽然有效防止了河坡坍塌引起的水土流失，提高了防汛除涝能力，但对生态环境造成了一定负面影响，生境的异质性不足以及栖息地破碎化导致河流生态系统中生物多样性下降。

目前世界上许多国家逐步对破坏河流自然生态的河道整治工程进行回归自然状态的改造。修建生态堤防、增加河边湿地及河滩面积、恢复水生植物群落、维护生物的多样性已成为河流建设发展的趋势。

四滧港作为世界级生态岛上的生态走廊，其设计方案应在充分分析其自然条件、生态本底等现状情况的基础上，注重营造多样化的生境，修复生态系统食物链、补充植物群落，力求打造充满自然气息的生态河流。

1 四滧港河道及景观生态现状

1.1 河道现状

四滧港河道全长13.77 km。根据水系规划可划分为3段，分别为四滧港南闸-南横引河河段(南段)、南横引河-北横引河河段(中段)、北横引河-四滧港北闸河段(北段)。

1.1.1 四滧港南闸-南横引河河段

该河段位于堡镇，为规划Ⅵ级航道，总长1.70 km，现状河口宽度42～68 m，河底高程-1.50～-0.50 m。

该河段护岸工程滞后，沿线均为自然土坡，局部被居民开垦种植蔬菜，岸坡较杂乱，受船行波冲刷影响，河坡坍塌较严重，河底宽度较窄未达到航道规划要求。河道西岸有大片公益林及农田，公益林主要树种为银杏、香樟、水杉，树种较单一，农田基本为周边居民自行开垦种植的蔬菜，树种单一和开垦农田等人为干扰均对河流廊道的生物多样性有一定影响。四滧港南闸-南横引河河段两岸用地性质见图1，河道现状照片见图2。

图1 南闸-南横引河河段两岸用地性质Fig.1 The nature of the land on both sides of the river section from South Gate to Nanhengyinhe River

图2 南闸-南横引河河段现状照片Fig.2 Photographs of the current situation of the section from the south gate to Nanhengyinhe river

1.1.2 南横引河-北横引河河段

该河段涉及堡镇及港沿镇，总长10.62 km，现状河口宽度30～48 m，河底高程0.80～1.20 m。

该河段仅少数河段有已建的板桩护岸，部分板桩护岸损坏严重，河坡多为自然土坡，淤积较严重，大大影响了四滧港的排涝能力。

南横引河至北沿公路为工程河道中间段，其中南横引河至5号横河段西岸居住区较密集，河东岸有大片公益林，农林用地较多，鱼塘少。5号横河至向蟠公路段东岸农用大棚多，鱼塘较多。向蟠公路至前进路段河道东岸建筑密度低，农林用地较多，鱼塘较少。前进路至北沿公路段河岸林地和鱼塘较少。

已建的板桩护岸阻隔了河道与陆域之间的水土交换，几乎完全破坏了蟹类物种在水陆交换带的栖息环境。公益林主要树种为银杏、香樟、水杉，树种较单一，农田、鱼塘、大棚及密集的居民居住区等人为干扰均对河流廊道的生物多样性有一定影响。四滧港南横引河-北横引河河段两岸用地性质见图3，河道现状照片见图4。

1.1.3 北横引河-四滧港北闸河段

该河段总长1.44 km，现状主要为鱼塘，需要实地开河。河道两岸分布有大片林地及田地，北闸区域为较大面积鱼塘。该河段当前人为干扰因子较少，但因其无法满足防汛排涝要求，需要实地开河，工程完工后周边鱼塘将被填埋，需要考虑将来周边生态环境对生物多样性的影响。四滧港北横引河-四滧港北闸河段两岸用地性质见图5，河道现状照片见图6。

图3 南横引河-北横引河河段两岸用地性质Fig.3 The nature of the land on both sides of the river section from Nanhengyinheriver toBeihengyinheriver

图4 南横引河-北横引河河段现状照片Fig.4 Photographs of the current situation of the section from Nanhengyinhe rivertoBeihengyinheriver

图5 北横引河-四滧港北闸两岸用地性质Fig.5 The nature of the land on both sides of the river section from Beihengyinhe rivertothenorthgate

图6 北横引河-四滧港北闸河段现状照片Fig.6 Photographs of the current situation of the section from fromBeihengyinhe river to the north gate

1.2 景观生态现状

四滧港为崇明区区级河道重要的河流廊道，其生态环境较差，码头、房屋、耕地侵占水域及岸线，现有护岸多为硬质结构，生态性较差。景观生态学研究中提出，河流廊道具有栖息地功能、通道功能、过滤功能、源或汇五大功能。廊道宽度大小及廊道的连通性对其生态功能发挥的优劣密切相关。

四滧港现状河道形态单一，几乎无蜿蜒度，缺乏多样性的水流条件，对生物恢复不利。根据初步的栖息地考察，仅观察到少量小、白鹭等鸟类，物种多样性明显低于崇明东滩地区，河道两岸多为村庄、农田和公益林，植被品种单一，生境多样性不足，破碎化严重，导致物种多样性降低。河道生态系统结构脆弱，抗冲击能力差。

总体而言，四滧港现状环境生物多样性不足，无法满足世界级生态岛中区级生态走廊强调景观和生物多样性、森林覆盖率达到50%以上、控制建设用地在10%以下的要求。

2 存在问题

目前四滧港存在的主要问题如下。

(1) 按照崇明区以往骨干河道整治方案无法满足崇明世界级生态岛的高标准要求。《上海市崇明区总体规划暨土地利用总体规划(2017-2035)》中提出建设具有全球引领示范作用的世界级生态岛的发展目标，将崇明区的发展提到了一个全新的高度。崇明区当前整体生态环境本底和生态承载力较为脆弱，生态环境质量有待提高，水环境潜在污染仍然存在，部分水体呈现富营养化；生态要素较为单一，生态基质以农田为主；林种单一，分布不均，缺乏层次感。无论从生态环境建设，还是生态发展品质，距离世界级生态岛目标仍有差距。现状河流廊道环境无法发挥河道的生态景观功能。

(2) 河道蓝线、绿线划定涉及大量拆迁。规划的河道蓝线、绿线划定与场地现状结合不够，按照规划的蓝线、绿线划定河道范围，将会形成大量拆迁，增加巨大的投资额度，同时蓝线与绿线划定过于笔直，不利于河流生态。

(3) 已整治的河道河流形态单一，生态性欠佳。已建设的硬质护岸使河道丧失了水陆流通的生态功能，破坏了底栖及无脊椎动物的栖息环境。同时河道几乎无蜿蜒度，无多样性的水流条件和岸段，生态性较差。

(4) 植被树种单一，生物多样性低。植被树种单一，分布不均匀，已整治的河段水生植物稀少，沿线无贯通生态廊道，生境破碎化严重，河道缺乏管理养护，大量岸段被当地居民开垦种植蔬菜，生境单一，导致物种多样性低。

3 解决建议

针对四滧港现状存在的问题，提出了以下解决建议。

3.1 河道治理方案应满足高标准要求

以往生态河道的设计理念是以人为本，主要考虑水安全，往往采用单一的硬质结构，河道规划笔直，缺少蜿蜒度，因断面形式、水流条件、河岸和底质单一，导致生境单一，从而造成物种多样性低的结果。

根据景观生态学的研究内容，河流廊道不仅是物质流动与物种扩散过程的通道，往往还是一些重要物种的栖息地[1]。河流廊道的宽度和连通性对于生物多样性是至关重要的，廊道宽度大小与廊道生态功能发挥的优劣密切相关，因为物种沿廊道和穿越廊道的迁移效率直接与其相联系[2]。从生态功能角度出发，廊道越宽越好，且宽度越大，环境的异质性越强。连接度高有利于减小种群的迁徙、觅食、交换所受的阻力，增大物种丰富程度[3]。根据相关研究成果，河流廊道适宜宽度见表1。

表1 河流廊道适宜宽度

河流生物多样性的构成包括植物、底栖及无脊椎动物、两栖爬行类、鱼类、昆虫、鸟类等[4]，在现场调研的基础上，设计方案中分析了各类崇明本土物种的生境需要，确定河流廊道的宽度。结合现场用地情况，通过林水复合、田水复合的形式，将河流廊道的宽度拓展至30～60 m，在现状为鱼塘的北段，河流廊道宽度拓宽至100～200 m，并对生物栖息地进行专题设计。

本次设计将提升河流廊道的生物多样性作为设计方案的核心，力求将四滧港打造成为会随着季节变化，栖息着小鸟、青蛙、昆虫等各种生物，充满自然气息的河流。

3.1.1 绿色植物

绿色植物作为生产者，是许多动物的食物来源，乡土植物群落的稳定及多样化直接关系到动物群落的稳定与多样化。通过植物的合理配置，可提供许多微生物及动物的栖息、生存、繁衍空间。植物通过水土保持可改善小气候，提高河流自净能力，改善动物生境。

在河道设计中，植物的选择以崇明区乡土植物为主，除了供人观赏的景观类植物，同时也考虑其他生物的食源植物及便于昆虫传粉的野花等。崇明区乡土植物资源见表2。

表2 崇明区乡土植物资源

3.1.2 底栖及无脊椎动物

底栖及无脊椎动物多取食水草或有机碎屑，其生境要求较简单，崇明区的蟹类物种十分丰富，水陆交换带是其主要的生存场所[5]，通过现场调研发现，在隔绝了水土交换的硬质护岸处，蟹类数量较少。在河道设计中，应当尽可能避免使用硬质结构，并留有一定宽度的水陆交换带。底栖及无脊椎动物典型生境见图7。

图7 底栖及无脊椎动物典型生境Fig.7 Typical benthic and invertebrate habitats

3.1.3 两栖爬行类

崇明区常见的两栖爬行类动物主要为蛙类和龟类，主要栖息于湿地池塘类的环境，现状河道较缺乏，在河道设计中，应当利用河道两岸现有鱼塘，营造两栖动物栖息地。两栖爬行类动物典型生境见图8。

图8 两栖爬行类动物典型生境Fig.8 Typical habitat of amphibian reptiles

3.1.4 鱼 类

鱼类食性较多样，包括水草、小型浮游动物及底栖动物等。鱼类的繁殖场所需要多样的底质及水流条件：部分鱼类产卵附着在水草上，有些鱼类需要附着在沙石滩地，有些则需要一定的流速。现状河道水流条件和底质较单一，已整治的河道水草较缺乏。

在河道设计中，应当结合地形营造一定的蜿蜒度，营造深潭、浅滩等多样化的地形，避免单一的底质，同时配置一定数量的水生植物。鱼类典型生境见图9。

图9 鱼类典型生境Fig.9 Typical habitat of fish

3.1.5 昆 虫

一般昆虫如蜻蜓、豆娘等水生昆虫的幼虫均营水生，其生境位于河道的水陆交界带至浅水区，且需要一定的水生植物。

在河道设计中，可结合鱼类和两栖类栖息地一并打造，在植物的选择上考虑一些吸引昆虫的野花。昆虫典型生境见图10。

图10 昆虫典型生境Fig.10 Typical habitat of insects

3.1.6 鸟 类

绿色植物、底栖及无脊椎动物、两栖爬行类、鱼类、昆虫在食物链中层次相对较低。鸟类在食物链中层级较高，从生态学上来讲，高层的物种数量越多，说明底层动物越稳定。因此，鸟类的多样性可以视为环境生态的代表性指标。

崇明区常见鸟类可大致分为涉禽、游禽、陆禽和鸣禽，崇明区常见鸟类对于栖息环境的要求见表3。

现状河道几乎无适合涉禽、游禽栖息的环境，未治理的河段有少量芦苇地，但面积较小，分布零散。在以往的河道设计中，未考虑到鸟类的生境需求，在泥滩地和浅水区大量种植水生植物，导致很多鸟类缺少觅食场所。在本次河道设计中，拟结合现状地形设置鸟类栖息节点，沿线在水面附近布设树桩、栖木、块石，保留部分枯树，营造适合鸟类暂栖觅食的微型生境[6]。崇明区常见鸟类典型生境见图11～13。

表3 崇明区常见鸟类对于栖息环境的要求

图11 涉禽典型生境Fig.11 Typical habitat of wading birds

图12 游禽典型生境Fig.12 Typical habitat of swimming birds

图13 陆禽和鸣禽典型生境Fig.13 Typical habitats for land birds and songbirds

3.2 河道设计蓝线、绿线应尽可能减少动拆迁

通过水利计算，在满足除涝、水面率、通航等基本功能前提下，结合周边场地情况，以及城市绿地系统规划，调整河道蓝线及绿线形态，尽可能减少拆迁，同时将河道水系引入周边建设用地内部，形成渗透状水网，使用地与水产生亲密关系，提升城市景观品质。

3.3 河道形态应尽可能多样

根据河道周边的用地情况，拆除局部河段现有的硬质护岸，扩宽水面，利用现有的鱼塘、农田、公益林打造田水复合、林水复合区，增加河岸的生态性[7]。

4 讨 论

按照崇明区以往的骨干河道设计策略，河道严格按照规划蓝线实施，新建硬质护岸，虽有效防止了河坡坍塌引起的水土流失，提高了防汛除涝能力，但对生态环境造成了一定的负面影响。

四滧港生态设计策略中提出：应尽可能增加河流廊道的宽度，通过蓝线调整、田水复合、林水复合增加景观的异质性，对河流廊道内的各类生物生境进行针对性的设计，以提升河流廊道的生物多样性。较以往的骨干河道设计策略，在满足河道防汛除涝安全的前提下，该生态设计策略更符合当前崇明区世界级生态岛的高标准要求，但是却增加了河流廊道的宽度、田水复合、林水复合等措施，较以往骨干河道设计策略所需占地面积更多。

四滧港生态设计策略中生物多样性分析来源于初步栖息地考察。后续应设置样线针对性进行生物多样性调查，通过调查数据，可进行区域野生动物资源评价及栖息地质量评价，定量分析影响野生动物多样性的环境因子，进而提出详细的栖息地保护与改造建议。

5 结 论

四滧港作为崇明区区级生态走廊，因周边居民企业建设等用地较多，农田、大棚等人为干扰因素较多，现有公益林林种单一等，河道现状无法满足防汛除涝要求，也无法满足世界级生态岛中区级生态走廊强调景观和生物多样性、森林覆盖率达到50%以上、控制建设用地在10%以下的要求。

按照以往的骨干河道设计策略，河道严格按照规划蓝线实施，可解决河道防汛除涝安全问题，但涉及到的动拆迁量比较大，且对河道的生物多样性未予考虑，无法满足世界级生态岛中区级生态走廊强调景观和生物多样性的要求。

(1) 针对现有规划蓝线涉及大量拆迁及河流形态单一的问题，应对现有蓝线进行调整：① 减少动拆迁工程量，降低工程动拆迁投资；② 可增加河道的蜿蜒度，形成多样化的水流条件，有利于提高生物多样性。

(2) 针对已整治河道河流形态单一，生态性欠佳的问题，应在蓝线调整的基础上，充分利用周边农田和林地，通过林水复合、田水复合的形式，将河流廊道的宽度拓展至30～60 m，在现状为鱼塘的北段，河流廊道宽度拓宽至100～200 m。

(3) 针对河流廊道生物多样性不足的问题，应结合河道沿线用地性质进行景观生态分段设计，提高沿线景观的异质性，在充分调查各类物种所需要的生境的基础上进行栖息地设计。在绿色植物的选择上，充分考虑乡土植物并进行合理混种，除了供人观赏的景观类植物，同时也考虑其他生物的食源植物。对于底栖及无脊椎动物，应拆除现有硬质结构，采用生态护岸，恢复其水陆交换带的栖息环境。对于两栖爬行类动物和鱼类，应将周边坑塘水体进行水系连通，营造小型湿地、深潭、浅滩等多样化的地形，提供多样化的底质及水流条件。对于昆虫，应充分考虑种植便于昆虫传粉的水生植物和野花作为食源植物。对于鸟类，应结合现状地形设置鸟类栖息节点，以满足崇明常见涉禽、游禽、陆禽和鸣禽的栖息环境，沿线在水面附近布设树桩、栖木、块石，保留部分枯树，营造适合鸟类暂栖觅食的微型生境。

总之，崇明区骨干河道的生态设计策略应当将提升河流廊道的生物多样性作为设计方案的核心，结合河道沿线用地性质进行景观生态分段设计，提高沿线景观的异质性，建设各类生物所需要的多样化的生境，方可将其打造成为会随着季节变化，栖息着小鸟、青蛙、昆虫等各种生物，充满自然气息的河流，助力世界级生态岛建设。