新时期引黄涵闸的植被配置

2023-06-11 18:24席琳秦佩刘金凤王雨佳王李平
中国水土保持 2023年5期
关键词:生态修复

席琳 秦佩 刘金凤 王雨佳 王李平

[关键词] 引黄涵闸;植被配置;生态修复;黄河淤区

[摘 要] 随着黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的提出,人们对生态环境的治理越来越重视,对生态环境保护与植被恢复绿化建设也提出了更高的要求。黄河下游引黄涵闸改建工程植被恢复与绿化以体现物种多样性与注重绿化美化功能为规划基础,以黄河大堤为界把涵闸绿化分为上游区、下游区和堤顶道路两侧绿化区,按照地带性植物群落结构和组成成分有计划、多层次地布设植物措施,以此形成立体复合群落结构,通过搭配具有不同物候特征和观赏特性的植物,增强了植物的季相观赏性。工程共设计运用植物36种,其中乔木21种、灌木8种、园林草本植物7种,明显提高了项目区绿化率和景观美感度。

[中图分类号] S157  [文献标识码] A  [文章编号] 1000-0941(2023)05-0032-04

随着黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的提出,人们对生态环境的治理越来越重视,对生态环境保护与植被恢复绿化建设也提出了更高的要求,不仅要满足防治水土流失和改善周围生态环境的要求,还应满足人们对美好植物景色的需求与促进社会和谐的需要。这些都对引黄涵闸植被恢复与绿化工程提出了极大挑战。

植物措施具有工程措施所不具备的景观性、长效性等功能,实现这些功能需要科学合理的植被配置,这对植被恢复与绿化工程的成效具有决定性作用。但是,目前的引黄涵闸植被配置多是从保持水土资源的层面上关注植物措施的水土保持效应,造成植被建设模式单一,比如乔木方面多选用青杨、垂柳、侧柏、国槐等树种,灌草方面仅使用紫穗槐、狗牙根、大叶黄杨等,缺乏林草植被配置的多样性。因此,开展引黄涵闸工程植被科学配置研究具有重要意义。本研究选择黄河下游引黄涵闸改建工程为研究对象,从改善生态环境角度出发,重点研究黄河下游涵闸区的植物配置模式,探寻黄河下游涵闸的生态治理方法,以期为黄河下游涵闸高质量发展贡献力量。

1 项目概况

黄河下游干流引黄涵闸是黄河下游水资源综合利用体系的重要组成部分,实施黄河下游引黄涵闸改建,恢复涵闸引水能力,对确保引黄灌区粮食产量、保障国家粮食安全意义重大[1-2]。黄河下游干流引黄涵闸始建于20世纪五六十年代,共有111座,本次改建涉及山东、河南两省11个市21个县区37座涵闸。

项目区属暖温带季风气候区,其特点是四季分明、雨热同期,区内不同地点年平均气温12.4~14.2 ℃,极端最高气温40.9~43.0 ℃,极端最低气温-22.8~-17.9 ℃,多年平均降水量589.7~645.2 mm,多年平均蒸发量1 939~1 943 mm(20 cm蒸发器),历年最大冻土层深度27~57 cm,最大风速20.3~25.0 m/s。沿线主要为潮土类土壤,受地下水活动影响,山东东营为低洼盐碱地。项目区植被以杨树、柳树人工林为主,河岸绝大部分土地已被开垦,农作物以小麦、玉米、棉花、水稻、油料、蔬菜等为主。

涵闸区是职工工作生活的地方,也是黄河沿岸开放的绿地,经过多年的绿化,目前大部分形成了绿树成荫的景象。涵闸区内现有植物种类包括雪松、侧柏、垂柳、栾、国槐、紫叶李、紫薇、黄杨、麦冬、狗牙根等树草种,为涵闸区绿化提供了植物资源,但由于缺少统一规划,因此目前涵闸区绿化树种品种相对单一,色彩不够丰富,一些树种存在生长状态不好或枯萎现象。现状照片见图1。

2 涵闸区植被配置

2.1 植被配置总体布局

为响应国家生态文明建设、贯彻生态优先理念,在引黄涵闸改建的工程区范围内进行高标准景观绿化设计,植物配置立足于打造“自然与生态的植被群落”,并与“黄河下游生态廊道”相呼应,形成独具特色的黄河下游涵闸景观。

根据《水利水电工程水土保持技术规范》(SL 575—2012),涵闸区植被恢复与建设工程级别为1级,即应满足景观、休憩、水土保持和生态保护等多种功能的要求,设计应充分结合景观要求选用当地园林树种和草种进行配置,在绿化层面合理搭配观花、观果植物与色叶植物,常绿与落叶植物。为此,采用植被绿化分区,以黄河大堤为界将涵闸绿化分为上游区、下游区和堤顶道路两侧绿化区,以体现物种多样性与注重绿化美化功能为规划基础,按照地带性植物群落结构和组成成分有计划、多层次地进行植物配置,以此形成立体复合群落结构,通过搭配具有不同物候特征和观赏特性的植物,增强植物的季相观赏性。植被配置原则包括:①生态性原则,即根据植物生态习性和栽植地的生境条件,科学合理地开展植物设计,充分发挥植物的景观和生态功能;②乡土性原则,即选择使用乡土植物,与当地的人文环境融为一体,体现乡土文化特色;③观赏性原则,即乔灌树种的选择考虑三季有花、四季有景可赏,以形成优美的植物景观。

2.2 黄河大堤上游区

黄河大堤上游区大部分已硬化,因此仅在引水口的两侧裸露地表进行地被绿化,不种植乔木和灌木;在临时占地范围内有花坛和壩垛景观绿地的情况下,主体工程施工后对花坛和坝垛景观绿地被破坏部分进行绿化。为了满足水土保持的生态功能要求,选择深根性树种与浅根性树种搭配,如国槐、垂柳搭配合欢。在观景效果的营造上,种植紫叶李、紫薇、枇杷、罗汉松等观赏性园林树种以保证四季有景可赏。

植物品种选择如下:①地被植物选用狗牙根、白三叶;②花坛和绿化池选用垂柳、合欢、枇杷、罗汉松、紫叶李、紫薇、红花酢浆草。

2.3 堤顶道路两侧绿化区

黄河大堤堤顶是滩区的主干道,按照市政道路绿化要求,适合营造道路景观。道路两侧可种植观赏性树种,各植1~2行乔木行道树,选择的植物有垂柳、碧桃、海棠、大叶女贞等。垂柳深根性的特点符合保持水土的生态功能,同时耐寒、耐旱和耐贫瘠,也是抗风效果佳的乡土树种,搭配碧桃、海棠等春花植物,可为黄河大堤营造春日柳堤莺语、桃红柳绿的优美景观。

2.4 黄河大堤下游区

根据主体工程设计的地形恢复情况,位于黄河大堤下游的暗涵均埋于地面以下,因而下游区的绿化种植范围主要是大堤下游至涵闸出水口处的坡地。在临时占地范围内有小游园的情况下,主体工程施工后对游园景观绿地被破坏的部分进行种植绿化。边坡景观绿地的植物种植宜选择生态性、乡土性树种,以便提高植物的生存率并降低后续的养护成本。游园景观植物配置根据四季有景的原则,对不同时节的观景效果进行细化,搭配多样化的乔、灌、草,保证游人可观赏与游憩。

植物品种选择:①地被植物。选用红花酢浆草、二月兰、麦冬、狗牙根、白三叶。②边坡景观绿林。群落结构a采用国槐+枫杨+枇杷,群落结构b采用白蜡树+枫杨+紫薇,群落结构c采用垂柳+枇杷+桃+金边黄杨,群落结构d采用雪松+合欢+木槿,群落结构e采用垂柳+雪松+紫叶李+木槿+红叶石楠,群落结构f采用国槐+银杏+桃+木槿。③小游园植被配置。乔木选用雪松、合欢、银杏、白蜡树、国槐、枇杷、枫杨、桃、罗汉松,灌木选用木槿、红叶石楠、丛生紫薇、 席琳等:新时期引黄涵闸的植被配置西府海棠、迎春花、金叶女贞、金边黄杨,地被植物选用鸢尾、麦冬、白三叶、二月兰。

涵闸区的乔灌木配置见表1。

3 特殊地段处理

3.1 淤区绿化

淤区是有计划地将黄河泥沙从河道中挖出,同时又将淤泥回填到堤岸来加固黄河大堤而形成的。黄河泥沙经沉积、沉降密实后,在其上铺盖50 cm“盖顶土”,即壤土,有利于耕植与绿化[3] 。引黄涵闸工程常将临时堆土、施工生产生活区等布置于淤区土地,因此施工后需要对临时占用的淤区土地进行植被恢复与绿化。

由于淤区具有光照条件好、土层薄、土壤地下水位高等特點,因此淤区上的植物主要考虑喜光、耐水湿、适应性强的。淤区的绿化植被以阔叶植物为主,不同标段植物的运用有少许差异,但主要用到的乔木有旱柳(Salix matsudana)、构、乌桕(Triadica sebifera)、水杉、白蜡树等植物,草种选用紫花苜蓿、白三叶等豆科草种。施工后在淤区范围撒播草籽,草种生长一段时间后,可利用其根瘤菌的固氮作用提高土壤肥力,改善淤区土质。有机质和微生物活力提高后,自然形成疏松透气的土壤环境,再栽种适生林,达到植被与土壤协同进化的目的。

3.2 河口盐碱地绿化

针对位于河口盐碱地的涵闸工程区,选择栽种耐水湿的红柳(Tamarix ramosissima)、白蜡树等树种,在地势较高处则栽种侧柏。这样处理,可避免造林地雨季积水时林木大面积死亡,保证造林成果。

4 植被配置分析

引黄涵闸工程绿化应用植物品种36种,其中乔木21种、灌木8种、草本7种。涵闸工程区植被配置中,蔷薇科植物数量最多,主要包括紫叶李、枇杷、西府海棠、碧桃、月季花,其次是木樨科,包括白蜡树、连翘、金叶女贞、迎春花,再次是豆科植物,包括国槐、合欢,乔灌木中这三科植物栽种的数量分别占项目区植物数量的22%、10%、8%。

4.1 常绿与落叶植物配置

常绿与落叶是两种较易辨识的植物生活型,前者的换叶过程是逐步发生的,因而从外貌上看它们一年四季都是绿色的,而后者的新叶通常在老叶集中掉落后才会生出,期间有时相隔数月[4]。常绿乔木和灌木的季相比较稳定,具有四季常青、叶片革质光亮或花色果色丰富等特点,在城市绿化中不可缺少;落叶类植物其落叶有利于增加地面覆盖、维持土壤肥力,可与常绿树种适当搭配[5]。涵闸工程绿化应用的常绿类乔灌木树种包括6科7属,而落叶类乔灌木树种包括13科19属,提高了常绿植物比例。

4.2 植被季相观赏性

园林植物的色彩主要表现在叶子、花及果实上,其中植物的叶子随着季节转换而不断变化色彩的称为色叶植物。虽然大部分园林植物的花和果实都会在季节不断变化的过程中逐渐地萌发、更替和掉落,但是没有叶子那样具有显著的变化[6-7]。一般而言,观花为主的植物,花色艳丽,如碧桃、西府海棠、广玉兰、合欢、木槿、紫薇、月季花等;观果为主的植物,形状奇特、香气浓郁,如枇杷、罗汉松、构等;色叶树种在某个时期会呈现出红色、黄色、紫色等变幻的色彩,如水杉、白蜡树、枫杨、银杏、金叶女贞等。按照植被本身的物候时间和观赏特性不同而搭配观花、观果和色叶植物,可做到植物景观三季有花、四季有景。经统计分析,乔灌木中观花、观果与色叶植物分别占涵闸区绿化植物的29%、12%、23%,景观美感度大大提升。

4.3 绿化率

通过布设多样性植物品种,黄河下游引黄涵闸改建工程建设后涵闸区植被绿化率由39%提高到50%,黄河淤区临时占地的绿化率由73%提高到90%左右,除道路、排水沟等占地和涵闸硬化地面外,其他区域实现全面绿化。

5 结果与讨论

黄河滩区是水生植物带和陆生植物带的过渡区域,植物与土壤相协调的环境为黄河滩区各种两栖动物、昆虫与鸟类提供了生存环境[8-9]。针对目前引黄涵闸管理区植被绿化品种单一、植被适应性差等问题,在植被配置中注重绿化美化功能的实现,增加了园林植物的配比,选择了国槐、枫杨等作为上层乔木,紫薇、红叶李、枇杷等作为中层小乔木,木槿、连翘、金叶女贞、月季花、白三叶等作为下层灌草,形成上中下三层复合结构,在边坡绿化处按照植被群落搭配形成不同的边坡景观绿林。同时,按照植被本身的物候时间和观赏特性不同,合理配置观花、观果和色叶植物。植物的季相景观设计能够体现出设计人员的水平,并能够有效刺激到游客的感官,赋予其柳暗花明、桃红柳绿等氛围,使人在观赏过程中产生一定的遐想,并流连忘返、印象深刻[10]。

植被配置满足绿化美化的同时不能忽视对生态系统的修复作用。在生态环境没有得到修复、场地环境提供不了植被生长所需养分的情况下,植被生长容易受到胁迫,周围环境也得不到恢复,应在适当的时间引进不同植物,以达到植物与环境的协同进化[11]。如在施工迹地恢复的前期阶段,栽种豆科植物与适应性强的乡土草本植物,以帮助土壤进行改良,为中后期引入植物创造良好的土壤环境;对位于低洼盐碱地的涵闸工程区,可栽植耐盐碱、耐水湿植物并结合土壤改良措施。通过以上措施达到项目区内植被和土壤协同进化的目的,逐步实现项目区内生态环境由“绿”到“稳”的转变[12]。

[参考文献]

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[作者简介] 席琳(1983—),女,河南洛阳人,高级工程师,硕士,主要从事水土保持和植被恢复工作。

[收稿日期] 2022-09-22

(责任编辑 徐素霞)

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