以生態修復為導向的濱水景觀建設

　　摘要: 從資源環境保護、生態建設與修復、公共游憩利用和地區景觀形象塑造等方面探討濱水景觀建設的多元目標和內容, 提出以生態環境修復為導向的濱水景觀規劃目標, 強調以景觀生態學原理為依據的生態修復機理和方法: 確定合理的濱水土地利用規模、強度和方式; 重塑自然形態水體及濱水環境; 運用景觀建設的生態理念和技術, 包括水體及水環境的生態治理、濱水植被保護和生態修復、濱水工程構筑的生態技術等。

關鍵詞: 濱水景觀建設; 水資源管理; 景觀規劃; 生態修復機理; 生態技術

　　近年來, 隨著國民經濟的快速發展, 公眾對戶外濱水游憩空間的需求日益增長, 經濟活動也對水體水環境造成越來越多的污染和不利影響。當前, 濱水景觀的開發利用面臨著如何適應社會經濟發展、滿足公眾需求, 如何面對日益嚴重的環境問題, 協調各部門機構的職能和利益等一系列挑戰。從可持續發展的觀點看, 濱水景觀建設應首先強調濱水生態環境建設, 清澈潔凈的河流、湖泊才能成為景觀利用的對象和載體。以生態修復為導向的濱水景觀建設, 對促進水生態系統的自凈能力, 營造多樣化的生物種群生存環境, 實現地區生態環境修復具有重要的意義。

　　1、濱水景觀建設的目標和內容

　　1.1、濱水景觀建設的目標

　　美國景觀規劃學者西蒙茲將水資源概念引入景觀規劃, 提出濱水景觀場地開發應考慮水資源管理的10個原則:保護流域、濕地和所有河流水土的堤岸; 創建一個凈化的計劃, 將任何形式的污染減至最小;土地利用分配和發展容量應與合理的水量供應相適應; 返回地下含水層的水質和水量應與水的利用保持平衡;限制用水以保持當地淡水儲量; 通過自然排水通道而不是人工修建的暴雨排水系統引導表面徑流;利用生態方法設計濕地, 進行廢水處理、消毒和補充地下水; 地下水供應和分配的雙重系統使飲用水和灌溉及公園用水有不同稅率; 開拓、恢復和更新被濫用的土地和水域達到自然健康狀態; 推動水的供給、利用、處理、循環和再補充技術的改進等[1]。這些原則體現了致力于健康的水體水環境和水資源的管理, 并成為濱水景觀建設規劃的前提和基礎。

　　濱水景觀建設的目標與水資源規劃目標是密不可分的。水資源規劃主要指調整水資源時空分布,協調防洪抗旱、開源節流、供需平衡以及發電、通航、水土保持、景觀游憩和生態環境保護等專業方面的關系, 并評價方案實施后對經濟、社會和環境的潛在影響[2] 。與水資源規劃的多元目標相似, 濱水景觀規劃的目標也具有多重性:自然與人文景觀資源保護、防洪防災工程安全、生態環境改善和修復、地區形象和景觀美學塑造、旅游觀光組織、娛樂休閑與科普教育功能等。這些目標的綜合內容是其他專項或單項規劃難以包容的。

　　1.2、濱水景觀規劃的內容

　　濱水景觀規劃從依托水土形成的景觀資源調查開始,了解和評價土地利用和周邊環境的歷史和現狀,調查和預測社會需求, 確定不同的開發利用方式, 在保護水利工程安全、維護生態環境的基礎上進行土地和空間利用的優化配置, 提出總體規劃布局與實施方案, 并在規劃建設實施后作出績效評價。一個科學合理的濱水景觀規劃方案應包含以下內容:①景觀資源環境保護。對構成濱水景觀資源的水體、近水土地、植被、功能性工程構筑物和有價值的建筑物等實行整體環境保護, 體現了生態保護、行洪安全保護、風景保護和歷史文化保護的綜合性。實施保護優先是避免建設性􀀁 破壞􀀁的策略, 有利于建設高質量的濱水景觀, 體現地區景觀風貌特色[3]。②生態環境建設與修復。結合濱水土地使用的調整, 恢復水體的自然狀態, 營造淺灘、沙洲、濕地等各種生物生境; 保護鄉土樹種, 恢復受損的植被; 進行護岸等工程設施的生態化修建與改造等。這些措施都有利于恢復濱水地帶多樣化的生物種群棲息環境[4] 。③公共游憩利用。濱水地帶作為公共空間向大眾開放, 體現了社會發展帶來的福祉和政府公共政策的取向, 也是經濟發展和水資源綜合利用的社會目標。按照地方需求, 在濱水環境容量許可的條件下, 為人們提供一個安全、舒適、優美、有活力的濱水活動場所, 滿足公眾多樣化活動的愿望[5]。④地區整體景觀形象塑造。從濱水風景構成特點出發,按照風景構圖的視覺規律, 處理好水體與陸地的空間與景物的虛實關系[6]。通過整治濱水地區環境,達到比原先更好的景觀美學的效果。濱水景觀形象應突出自然生態美學的景觀表征, 反映鮮明的地域歷史文化風貌, 實現自然風景與人工景觀的整體和諧[7] 。

　　2、以生態修復為導向的濱水景觀建設思路

　　2.1、濱水生態環境的保護和修復機理

　　濱水景觀建設的重要內容之一是濱水生態系統建設, 涉及水體、水陸交錯地帶與近水陸地。濱水生態系統修復應考慮多空間尺度:從水體及流域的整體觀出發, 重視來自上下游、左右岸和水域、流域的影響; 而在實際中,濱水環境整治常常由于用地權屬而限于河流或湖泊的某一區段, 生態環境整治往往從局部入手。生態修復的前提是控制和治理從水體周邊至流域范圍內的污染, 包括工業污染、生活污水和農藥化肥等各種點源和面源污染。

　　按照景觀生態學的原理, 由“綴塊－廊道－基質”構成的景觀空間格局影響著地區生態過程, 生物群落的多樣性與景觀空間的異質性直接相關[8]。改善河流景觀的空間異質性應對流域景觀的空間配置進行研究分析, 合理規劃各種類型綴塊的數量、幾何特征、性質, 充分發揮河流廊道連接孤立綴塊的功能,采取調整土地利用格局、增加景觀多樣性、引入新的景觀綴塊、建立基礎性綴塊、運用不同尺度的綴塊的互補效應等措施, 謀求提高景觀格局的空間異質性。提高景觀空間異質性可落實在具體的水體及濱水環境治理上:恢復河流的蜿蜒特性, 盡可能擴大河流兩岸堤防的距離, 造成河汊、河灘和濕地等各種小生境; 恢復河流橫斷面的多樣性, 在水陸交錯地帶恢復鄉土植被; 在水深方向恢復河床的滲透性, 保持地表水與地下水的聯系。總之, 使河流在縱、橫、深三維方向都具有豐富的異質性, 形成淺灘與深潭交錯、急流與緩流相間、植被錯落有致、水流消漲自如的自然景觀形態[9－10] 。

　　2.2 、濱水景觀建設的生態修復思路

　　濱水景觀環境治理通常指特定的水體和濱水地帶的環境修復和重塑, 應積極堅持和采取生態化的方向和途徑。當前景觀生態學理念正逐漸影響著各種行業發展的主流, 生態城市、生態工程和生態景觀的理論和技術不斷出現。景觀生態學最重要的應用領域之一就是景觀與城市規劃, 而濱水景觀規劃是現代景觀規劃的重要對象和范疇之一。濱水地帶承載著豐富的生命信息, 是生物多樣性種群依存的生境, 生態良好的水體及濱水環境是流域和地區景觀安全格局的有力支持和保證。景觀規劃設計的宗旨是調整土地開發、工程建設與自然環境之間的保護利用關系; 運用景觀生態學原理對資源環境問題進行科學分析, 尋求通過土地及空間的規劃解決問題的途徑和方案[11] 。在濱水景觀建設中, 應強調和遵循生態保護和修復的思路:①根據濱水空間的規模尺度和環境容量, 合理確定水體周邊土地利用的目的、性質、規模和方式, 避免決策不當造成利用強度過大而影響和破壞生物生境的多樣性。②按照景觀生態修復的機理和生物􀀁生態技術, 進行水體環境的自然或半自然景觀形態重塑, 控制外部污染, 實施水生態治理, 恢復水體水岸的多種生物生境。③推行生態化景觀建設技術, 林草植被從選種到分布, 水利工程從護岸到堤防等設計改造采用生態技術, 營造一個生機勃勃的有利于多樣化動植物生存的濱水生態環境。

　　3、濱水景觀的生態修復方法和技術

　　3.1、水體及濱水環境的生態治理與范例

　　創造良好的水生態環境及水邊風景, 與水體的自然形態、水岸、水質、水量和自然植被密切相關。景觀生態學認為, 水體的自然形態是自然演變的結果, 人工對水體的渠道化和裁彎取直雖然有利于提高汛期的快速行洪能力, 但減少了水體邊緣的進退變化, 改變了水流速度和狀態, 使原本生長在水中和水際的生物種群減少甚至消失。通過景觀建設, 保護和恢復水體的自然或半自然形態, 對于改善水生態環境, 營造水邊的自然風景十分重要。1980 年以來, 在歐美和日本運用自然或半自然化手段治理河流水體水岸, 設置緩沖帶和柔性堤岸, 達到防洪、環境改善和生態修復等多種長期目標, 其理論與實踐經驗日趨豐富[12], 值得人們思考與借鑒。

　　瑞士蘇黎世州的米勒特貝爾河, 1982年治理施工中, 挖開于1945年被改成暗渠的河段, 用生態學理念將其構筑成近于自然的形態,是一個成功的范例[7] 。日本琵琶湖治理成為具有自循環功能的生態湖泊, 則是在已修訂的《河川法》指導下, 組成“五保體系”,政府主導、全民參與, 對我國太湖、洞庭湖等的生態治理極具借鑒意義。美國迄今為止規模最大的河流恢復工程——佛羅里達州中部基西米河(Kissimmee) 的生態恢復工程, 從20世紀70年代即開始對其渠道化工程引起生態系統的退化進行長期的觀測研究與評估規劃論證,按照生態系統整體恢復理念設計, 對河流生態系統進行修復。工程于1984 年開始試驗性建設, 1998 年正式開工, 約2010年結束。

　　在中國,成都府南河整治成集水利、交通、生態凈化、景觀綠化和文化為一體的“活水公園”, 浙江黃巖永寧公園的河道生態恢復與重建, 蘇州金雞湖景觀綜合整治工程, 香港濕地公園, 紹興市鏡湖新區國家城市濕地公園, 以及上海世博會后灘公園水體的生物－生態修復處理等, 均可視為我國城市生態可持續發展建設的楷模。

　　良好的水質和充盈的水量是濱水景觀建設的前提條件。水體的污濁和異色異味, 含有毒素和有害細菌, 失去浮游生物、魚類和鳥類, 使水體難以作為景觀利用的對象。造成水質污染的直接原因有工業排污、生活污水、農業污染和畜牧業污染等。治理中除采用源頭截污、控制工業污水排放、修建生活污水處理設施外, 還可通過引流沖污和綜合調水、水體曝氣復氧、底泥清淤疏浚、化學絮凝處理及生物􀀁生態修復等技術手段。其中生物􀀁生態修復技術因具有處理效果好、工程造價相對較低、不需耗能或低耗能、運行成本低廉等優點, 還可與綠化環境及景觀改善相結合, 現已成為水體污染及富營養化治理的主要發展方向。

　　生物－生態修復技術是利用培養接種的微生物及培育的動植物的生命活動, 對水中污染物進行轉移、轉化及降解作用, 從而使水體得到凈化, 創造適宜多種生物生息繁衍的環境, 重建并恢復水生生態系統。在實際工程應用中, 可根據水體污染程度、水體環境現狀考慮選用不同的技術組合, 包括: 微生物修復技術、人工濕地技術、人工浮島技術、水生植物操控技術、生態護堤技術、曝氣復氧技術、生態清淤技術、水生動物恢復和重建技術等。其中微生物修復技術是河流生物􀀁生態修復技術的核心, 工程中運用植物、卵石、沙子和木炭( 生物炭) 一類接觸性過濾材料作為載體, 表面可附著生成生物膜, 使大量參與污染物凈化的微生物、原生動物、小型浮游動物等在此生長, 達到凈化水體的目的。

　　3.2、濱水植被保護和修復

　　水體及陸岸環境是生物物種最豐富的地帶。水中生活著浮游生物、水底生物和水生昆蟲及以它們為餌料的魚類和兩棲類動物, 水岸上則有昆蟲、鳥類和鼠類等小型哺乳動物。它們的存在體現了自然界的生態演替過程, 其數量、種類和分布成為衡量水生態環境是否優良的標準。濱水自然植被意味著恢復和營造多種生物共存的生境, 調節氣溫、日照、風速等環境因子, 提供食物、棲息地和避難場所, 具有重要的生態學意義。

　　濱水景觀建設中植被的保護和恢復是生態修復的重要內容, 除上述生態功能外, 還兼具預防、減輕因工程建設、暴雨洪峰、地質災害等造成的水土流失、坡面坍塌等一系列破壞的功能。水邊和水中原生植物在地理、土壤、地形和水環境等生態條件下形成其植物種群結構。從植被保護的角度應首先保護鄉土樹種, 恢復受損的植被; 其次按生態習性選擇外來樹種, 將其融入當地的自然生態植被體系。植被保護既要保護原生植物種群, 也要通過人工植被優化植物種群結構。植被恢復除選擇地帶性樹種外,還應綜合考慮種植條件、生長環境、自然生態體系、整體景觀等因素, 以提高濱水環境的異質性, 創造多樣性的生物生境。

　　為保護當地的物種和穩定生態體系, 應對植物譜系進行調查, 了解水中、水際、河灘、堤防內外生長的植物種類、環境特點, 并注意植物物種間的相互關系。以此作為自然環境質量評價的因素, 也為進一步的植被計劃和措施提供依據。種植規劃應從當地環境特點出發, 按生態習性選擇樹種。應盡量保持和維護地方原有的鄉土樹種和草本植物, 適應鄉土地帶環境, 形成地方風景特色。在河灘地保護多年生水生植物和草本植物, 濱水地帶擴大栽植低矮的灌木叢和草地, 為昆蟲、鳥類和小動物提供食物; 在堤岸邊緣種植喬灌草混合林帶, 形成陰影, 防止水溫過高而產生水華; 植物根系還可起到凈化緩沖的作用, 截留泥沙, 凈化水體, 減輕農藥化肥殘留的污染[13] 。

　　3.3、濱水工程構筑的生態技術

　　水體及濱水工程構筑, 包括堤防、護岸、堰閘、丁壩等是實現水利工程功能的重要手段, 并形成了濱水工程景觀的特色。在工程建設過程中, 不可避免地會對水體、水域及周邊土地產生沖擊。確定科學合理的開發目標、規模和強度, 選擇合適的項目、基址, 把對環境的影響減少到最低, 是濱水工程構筑的重要原則。濱水工程構筑應首先滿足防洪安全的百年大計, 在此前提下, 兼顧灌溉、調水、除漬等各種功能。近年來, 國內外對水利工程構筑的生態化途徑做了多方面的探討[ 14－15] 。

　　濱水工程構筑應從工程安全、生態修復與景觀和諧幾方面出發, 綜合考慮以下方面: ① 工程立項的功能用途必須經過嚴格論證, 既符合水資源規劃和水利開發性質目標, 又適合水土資源保護和環境特性。②按照工程規劃和保護規劃中的要求確定項目選址和開發強度, 嚴格控制規模、密度和容積率, 不得超過水域和土地的承載力。③根據防洪要求和標準, 選擇擬自然的生態修復方法, 營造有利于水域和濱水地帶生態恢復的物理環境。④從不同工程安全要求出發,可按生物材料施工方法、混合材料施工法和剛性材料施工法(木材、石材和混凝土) 的順序選擇材料和施工方法。⑤工程項目的外觀形象力求自然化, 與地方自然風景相融洽, 確保自然景觀和人工景觀的和諧、完整和連續性。􀀁因工程建設對環境及植被造成的損害應在工程完工后立即予以恢復和補償。

　　4 討論

　　濱水景觀建設的多元化目標涉及多領域、多專業, 包括水資源規劃、水利工程、風景旅游、景觀規劃設計、建筑設計、歷史遺跡保護、生態環境保護和修復、綠化造林等, 具有多重復合的跨學科特征。不同的專業領域致力于解決不同層面的問題, 現代水利工程開發在水資源合理規劃利用的基礎上, 確保工程項目的效率和安全, 也關注生態水工技術的研究和推廣; 而現代景觀規劃在強調濱水環境游憩利用的同時, 提出濱水生態保護和修復的具體思路和技術。不同學科的相互協作, 取長補短, 十分必要。從資源環境保護和可持續發展的角度講, 生態化方向和途徑的濱水景觀建設是一種必然的理性選擇。這不僅需要相關學科理論觀念的交融, 也需要在實踐過程中的相互配合。在具體的濱水景觀建設中, 更需要從組織機構和運行機制上給予保障。濱水環境的生態修復是一個長期復雜的任務, 期待著從不同專業視野提出各種不同的方法技術, 反復試驗, 積累經驗, 積極推進。