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漯河市沙河湿地生态保护和恢复设计

2014-11-18赵亚敏张俊丽何瑞珍田国行

湖南林业科技 2014年4期
关键词:沙河导流河道

赵亚敏, 张俊丽, 何瑞珍, 田国行

(1.黄河科技学院工学院, 河南 郑州 450063; 2.河南农业大学风景园林规划设计院, 河南 郑州 450002;3.河南农业大学林学院, 河南 郑州 450002)

漯河市沙河湿地生态保护和恢复设计

赵亚敏1, 张俊丽2, 何瑞珍3, 田国行3

(1.黄河科技学院工学院, 河南 郑州 450063; 2.河南农业大学风景园林规划设计院, 河南 郑州 450002;3.河南农业大学林学院, 河南 郑州 450002)

分析了当前沙河湿地存在的系列生态问题,提出保护、恢复、重建沙河湿地生境的措施。对沙河主河道采取植被修复、湿地维护、恢复河流自然状态的方法,对导流渠采取水系整理、湿地重建、雨水收集、湿地净化、生物群落构建等生态工程技术,形成沙河湿地生态保护和恢复设计的方案,最终实现规划区内湿地生态系统健康完整、景观资源丰富、自然环境优美的目标。

沙河湿地; 生态恢复; 植被修复; 漯河市

湿地是重要的自然资源,是自然界最富生物多样性的生态系统和人类最重要的生存环境之一,被誉为”地球之肾”[1-2]。同时湿地还是地球上最脆弱的生态系统之一[3]。在人类活动和自然因素的影响下,很多湿地面积不断减少、生物多样性丧失、功能和效益衰退,制约了人类社会经济的发展。保护、恢复与合理利用湿地已成为全球广泛关注的问题[4-5]。漯河市沙河湿地是漯河市最重要的湿地之一,是中原地区河流湿地的典型代表。通过对沙河湿地生态保育性设计,可减少和控制人为或其它因素对湿地造成的不利影响,达到以维护湿地生态系统的平衡性的目标。对湿地受损生态系统采取恢复措施,恢复湿地形态、增加和保护生物栖息地、恢复湿地生态功能等,可促进湿地生态系统的良性运转。

1 漯河市沙河湿地自然地理概况

漯河市沙河湿地位于淮河流域,地处南北气候交接带,气候适宜,是多种湿地动植物理想的栖息环境,生物多样性丰富。沙河国家湿地主体在漯河市舞阳县境内。规划区西起舞阳县北舞渡镇军张村,东至源汇区阴阳赵镇的大张庄,北到郾城区沙河河道北岸,南至舞阳县莲花镇导流河南岸、老泥河。东西跨度12.79 km,南北跨度5.47 km,其中沙河主河道长16.97 km。地理坐标为东经113°44′57″—113°53′09″,北纬33°34′25″—33°37′30″。规划面积709.48 hm2。

2 沙河湿地生态保护现状

沙河国家湿地处在淮河支流沙河河道和蓄洪区内,区域内滩涂广阔,候鸟云集。按照湿地的分类标准,沙河湿地分为河流型湿地和人工湿地两大类,永久性河流、洪泛平原、输水河和水产养殖场四个型。沙河水质情况良好,总体水质达到Ⅲ类水质以上,COD能达到国家Ⅱ类水质标准,氨氮能达到国家Ⅳ类水质标准。导流渠一侧零星分布的池塘和导流渠未能联通,水体流动性差,加之附近居民生产生活的影响,水质较主河道差,部分地段出现富营养化现象,生长污染指示物为藻类。沙河湿地自然环境优美,生物资源较为丰富,但受采砂、坡岸耕种、生产、生活污染等因素影响,现已处于轻度退化阶段。导流渠被密集的路网所分割,现状水系不能连通,水体自净能力差。对沙河沿岸进行生态管控,恢复和重建湿地生态迫在眉睫。

2.1沙河主河道存在的湿地胁迫因子

沙河主河道属冲击平原上的沙质河道,湿地生态系统受季节性水文影响显著,枯水季节河道内水流小,水位低,沙质河岸裸露,植物无法生长,使生物栖息地减少;丰水季节河道内水流速大,水位高,对河道冲刷作用明显,对生物的生存与繁衍产生了威胁,加之附近居民生产生活的影响,湿地生态能力下降,已处于轻度退化。影响湿地的主要胁迫因子如下。

2.1.1 采砂 沙河两侧分布较多采沙场,尤以上游南侧临近村庄处居多。采砂形成很多陡立的坡面,为植被恢复带来难题,水土流失严重,局部已出现护岸坍塌,河道内由于挖沙出现大量拥水区,长期浸泡加剧护岸的坍塌。护岸坍塌、黄沙裸露和水土流失将会造成很多生物资源丧失(见图1)。

图1 河道挖沙后形成拥水区Fig.1 The water area of channel after dredging sediment

2.1.2 耕种 部分护岸被当地农民开垦为菜地,对河道自然恢复和生物多样性造成不利影响。规划区耕地较多,大量使用农药和化肥等对湿地造成轻度污染,降低了生物多样性(见图2)。

图2 耕作影响湿地生态Fig.2 The cultivation influence of wetland ecology

2.1.3 生产生活污染 部分地段临近村庄,由于严格管理,生产生活污水排入河道、垃圾随处堆放的现象基本不存在。但附近无污水处理设备和垃圾回收设施,存在潜在污染,环保设施配套需进一步加强。

2.1.4 捕猎 鸟类保护较好,基本不存在对鸟类的捕猎。但捕鱼活动基本处于无序状态,需加以有序地控制。

2.2导流渠存在的问题

(1) 导流渠两侧的农田挤占了大量的湿地空间,阻断了湿地的相互连通,形成了死塘,循环性差,影响水体自净能力。由于地下水位下降,下游很多池塘枯水季节处于干枯状态,逐步失去湿地的特征。

(2) 人工植被品种单一且长势较差,部分植株病虫害较严重,且有蔓延趋势,需要调整林相,丰富植物群落类型,控制病虫害的滋生和蔓延。

(3) 部分外来水生植物入侵,对本地水生植物的生长造成影响,使河流生物群落的完整性受到了威胁(见图3)。

图3 生物入侵威胁湿地Fig.3 The biological invasion in wetland

3 沙河湿地生态保护和恢复设计

如何保护、恢复、重建湿地生境,充分发挥湿地的自然生产力,体现湿地净化和调节水体等生态功能,提高生物多样性水平,实现湿地景观的自然化,是漯河市沙河国家湿地建设的重点。针对其地理位置分布情况,沙河湿地生态保护和恢复分主河道和导流渠两部分进行,并分别采取不同的保护和恢复措施。

3.1主河道

以湿地的自然复兴和恢复湿地的领土特征为指导思想,将湿地作为生物能量交换的生态廊道,实现物质的自然循环。主要采取以下措施:

3.1.1 植被修复 对沙河周边现存良好的湿地生境进行保护,对区内原有的杨树尽量保留,增加其它地域特色植物品种,丰富林相。慎重对待外来物种的引入,防止泛滥和失控,尽量减少人为或外界对原有自然湿地生态系统的干扰和破坏,维持河流湿地生态系统的完整性和生物多样性。根据水位变化构建以本地乡土植物为主的湿地和陆生植物群落,净化水质,恢复湿地生态系统,主要植物群落如芦苇+香蒲群落、柳树+柽柳+紫穗槐群落、水杉+芦苇群落、竹子群落等,通过人工介入促进植被恢复[6-8]。

(1) 河道植被修复。受季节性河流影响,沙河主河道内分布有河漫滩、岛屿、沙州等,是鸟类等生物的重要栖息地,适合不同鸟类栖息,规划对该类栖息地予以保留。河道边缘部分的滩地地势较高,丰水期外基本无积水,此类滩地可种植不影响行洪的耐水湿灌木,如柽柳、紫穗槐和芦苇、蒲草等挺水植物,为鸟类和水禽提供栖息和隐蔽场所。

(2) 河岸带植被修复。部分较陡坡面进行削坡,使坡度不超过1∶3,之后进行植被修复。可在常水位以下种植挺水植物,如芦苇、香蒲、水蓼等;常水位至洪水位之间种植耐水湿能力强并具有水土保持能力的灌木带,水土流失比较严重地带以紫穗槐为主;其它地带以柽柳为主。洪水位以上坡度进一步放缓达到或超过1∶5,种植较耐水湿的灌木和小乔木,并与滩区种植自然过渡,主要品种为小叶女贞、杜梨、山楂、竹子等。

(3) 滩区植被修复与重建。滩区现状为农田,不改变土地性质,规划为高效农业种植区。原有农业种植区结合农业观光调整植物品种,以果树和蔬菜种植为主,要采用生物防治手段控制病虫害,部分地势低洼处种植水生蔬菜,如莲藕、茭白、荸荠、水芹菜、芋头等。保留原有防护林,调整林相,增加馒头柳、丝绵木、山楂、海棠、桑树、紫穗槐、木槿等鸟类食源树种。

(4) 外围生态屏障。建议湿地外围设置宽度不少于30 m的生态防护林,对外围村庄、农田等进行生态隔离[9]。生态林带树种以乔木为主,适当增加浆果类树种,为鸟类提供食源。外围种植3~5 m带刺植物,起到生态隔离的作用。生态林主要树种为杨树、柳树、栾树、白蜡、丝绵木、杜梨、山楂、刺柏、火棘、黄刺玫、凤尾丝兰。

3.1.2 湿地维护 禁止任何单位和个人在规划区内建立永久性设施,禁止任何不利于生态保护与恢复的生产行为,推进沙河湿地生态功能的全面恢复,使调蓄滞洪主导生态功能得到加强和巩固;控制并净化生活污水、工业废水、农田污染、水上交通污染等,使湿地生境免受污染。强化村镇污水的集中治理和固体废弃物的有效处理,禁止村镇生活污水和垃圾下河,禁止随处乱排、乱堆和乱放等现象。

3.1.3 恢复和保留河流的自然状态 采取多种手段,恢复河道的原始面貌和自然生态过程,整治护岸和河道。杜绝截弯取直,水土流失,坍塌比较严重地带进行放坡和植被恢复,保护和增加各类生物栖息地,以法律法规手段管理河道,减少采砂、开垦等对河道的人为影响[10-12]。

3.2导流渠

3.2.1 水系整理 河流湿地的重要作用是地表水分传输,同时养分、生物也随同一起传输和交换,此外,流动的水体里氧气充足,有利于各种好氧生物生存;湿地还具有调蓄洪水、净化水质、调节区域气候、养护生物多样性等多种生态效益。规划将池塘、导流渠与主河道连通,形成循环的水体,增加水体的流动性,能有效地改善水质[13]。

3.2.2 湿地重建 采取退塘、退耕等手段恢复湿地生态系统,根据需要对导流渠及周边水陆交错地带的鱼塘和农田,依照现有地形和水系进行改造,将现有的水渠和池塘变成相连的水系,部分池塘外扩,形成较为开阔的水体,进而扩大湿地面积。

3.2.3 雨水收集 合理处理地形竖向,通过雨水蓄积调整,使湿地成为雨水收集系统,增加滞洪面积,增加湿地调蓄能力,并在鱼塘周边根据水位情况构建湿地植物群落以净化水质[14]。

3.2.4 湿地净化 采用芦苇、香蒲等湿地植物吸附有机物质的净化方法,对湿地水质进行净化;雨水进水口处设置由砾石、湿地植物组成的生态滤场,过滤雨水中泥沙等污染。结合科普园设置生态虑场,将净化过的水排入主河道,减少水污染(见图4)。

图4 湿地生态恢复设计Fig.4 The ecological restoration design of wetland ecology

3.2.5 生物群落构建 模拟湿地自然植物群落,扩大物种资源、恢复种群数量、维护种群的稳定性,在植物品种选择方面,多选用乡土植物种类,塑造和维护当地的自然、淳朴风格。在湿地生物多样性的保护中,要着重种植水生植物,利用水生植物进行水体净化,强化湿地生态系统功能,在地势较低的区域尽量保持芦苇、蒲草的自然湿地风貌[15-16](见图5)。

4 结语

沙河湿地保护要注重恢复湿地生态系统,还原湿地自然风貌,减少人为干扰,设计要寻求生态保护与经济利益之间的最佳结合点。建立生态护岸工程控制水土流失,禁止截弯取直保留河流自然状态,建立雨水收集系统,减少雨水冲刷造成的土地侵蚀。通过水系连通和构建湿地植物群落促进形成生物栖息地,应用湿地净化水质等手法恢复和重建湿地生态系统;最终实现规划区内湿地生态系统健康完整、景观资源丰富、自然环境优美的目标,将漯河市沙河国家湿地建设成“湿地生物的天堂,回归自然的乐园,天人和谐的家园”。

图5 湿地植物群落构建Fig.5 The construction of flora of wetland

[1] Mitsch W. J. and Gosselink J G. Wetlands[M]. (3rd Edition). Van Nostrand Reilihold. New York. 2000:12-13.

[2] 崔保山,刘兴土. 湿地恢复研究综述[J],地球科学进展,1999,14(4):358-364.

[3] 彭少麟,任海,张倩媚. 退化湿地生态系统恢复的一些理论问题[J],应用生态学报,2003,14(11):2026-2030.

[4] 张明祥,刘国强,唐小平. 湿地恢复的技术与方法研究[J],湿地科学与管理,2009,5(3):12-15.

[5] 贾萍,宫辉力,赵文吉,等. 我国湿地研究的现状与发展趋势[J],首都师范大学学报:自然科学版,2003,24(3):84-88.

[6] 蒋润芸,梁立军,孟娜. 公园中人工湿地植物选择与应用初探[J]. 福建林业科技,2009,12(4):230-234.

[7] 骆世明,吴银宝. 人工湿地植物筛选的研究[J]. 草业学报,2004(5):39-45.

[8] 王思元. 湿地公园植物景观设计探讨:以上海西沙湿地为例[J]. 贵州农业科学,2009,37(7):148-149.

[9] 赵亚敏. 基于流域生态过程的洛阳市城市滨河绿地景观格局优化研究[D]. 郑州:河南农业大学,2006.

[10] 蔡海生,赵小敏,蔡华锦. 鄱阳湖湿地资源现状分析及其保护对策[J]. 江西农业大学学报:自然科学版,2003,25(6):943-947.

[11] 张金生,盛江,郭立伟,等. 大庆市龙凤湿地公园景观规划设计探析[J]. 规划师,2012,28(5):68-75.

[12] 陆健健,王伟. 湿地生态恢复的主要模式——湿地公园建设[J]. 湿地科学与管理,2007,3(2):28-31.

[13] 孙新旺,王浩. 生态与景观的理性融合——湖州长田漾湿地公园概念性规划[J]. 福建林业科技,2010,12(4):127-132.

[14] 但新球,吴后建,但维宇,等. 湿地公园生态设计:基本理念与应用[J]. 中南林业调查规划,2011,30(2):44-47.

[15] 孟瑾,陈良. 湿地的生态修复与景观营造——山东临朐弥河湿地公园规划设计[J]. 安徽农业科学,2011,39(13):7918-7919.

[16] 杨华,高捷,崔雅芳. 共芦花起舞听玉鹤低吟——北京动物园人工湿地景观营建的实践与思考[J]. 北京园林,2006,22(2):11-16.

(文字编校:龚玉子)

WetlandpreservationandrestorationofdesignforShaheWetlandParkofLuoheCity

ZHAO Yamin1, ZHANG Junli2, HE Ruizhen3, TIAN Guohang3

(1.College of Engineering, Huanghe Science and Technology College, Zhengzhou 450063, China; 2.Landscape Architecture Planning & Design Institute, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China; 3.College of Forestry, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China)

A series of ecological problems in Shahe wetland were analyzed in the paper,and a solution for protecting,recovering,rebuilding of Shahe wetland ecological environment were pointed out.Meanwhile,to main channel for vegetation restoration,wetland on Shahe maintenance,and recovering the natural forms of rivers;to diversion canal drainage consolidation,wetland reconstruction,rainwater collection,wetland purification,biological communities building and so on a serial ecological engineering technology.Then form a solution for wetland preservation and restoration of design for Shahe Wetland Park.Finally,achieve the goal for wetland integrated ecosystem health in planning area,abundant landscape resources,beautiful natural environment.

Shahe wetland; ecological restoration; vegetation restoration; Luohe City

2014-05-08

郑州市科技攻关项目(121PPTGG446);黄河科技学院自然科学研究项目(KYZR201301)

赵亚敏(1980-),女,河南省西平市人,硕士,讲师,主要从事现代城市景观与城市生态研究。

X 171.4

A

1003-5710(2014)04-0061-05

10. 3969/j. issn. 1003-5710. 2014. 04. 015

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