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生态护岸游

发布时间: 2020-12-19 19:13:22

① (一)滨岸生态护坡的原则与方法

1.滨岸生态护坡的原则

(1)稳定性

生态护坡要保证堤岸的稳定性。岸坡的稳定性设计需要结合试验资料和已建生态护坡工程的监测资料,对水力参数和土工技术参数进行评估,找出造成不稳定的主要因素,然后根据实际情况选用护岸形式,提高岸坡的稳定性和安全性。

(2)保护生物多样性

生态护坡与传统护坡最大的区别就在于生态护坡将生态学理论纳入护岸设计当中。首先,以生态学为基础,将生物种群作为设计的核心,考虑护岸连接长度和宽度对生物生存与繁衍的制约;其次,注意保护生物的多样性和食物链网的复杂性,积极为水生生物、两栖动物创造栖息、繁衍的环境。这样既有利于恢复和保护河流生态环境,又有利于提高河流的自净能力。

(3)因地制宜

在设计时要充分考察当地的地质、水文、环境条件和生物种群,因地制宜,尽量选用当地材料以降低工程成本;植物的配置也应以乡土植物为主,合理布局,保证较高的生物种群异质性。

(4)景观

水环境景观是城市、乡村景观的重要组成部分,在进行生态护坡规划时,要以自然、生活、空间、历史和文化为线索,充分了解与认识当地的自然环境与人文景观,以便将生态护岸与当地的景观文化融为一体。

2.滨岸生态护坡改造途径

长期以来,浆砌石或混凝土结构等刚性材料凭借其结构简单、稳定性强、机械化施工程度高等优点被广泛应用于河道堤岸护坡工程中,人们多注重的是工程本身行洪、泄洪和抗冲刷等能力的发挥,而往往忽视工程对生态环境及景观的影响。随着社会的发展和人们环保意识的加强,堤岸护坡工程的生态环境效应愈来愈被重视,传统的砌石或混凝土护坡工程正在逐步被弃用,尤其在经济发达地区的城市河道整治中。取而代之的是一种融现代水利学、环境学、生物学、生态学、美学等多学科为一体的新型生态护岸技术。它在确保河道基本功能的同时,通过特殊材质的选择、高异质生境空间的培育及富有生物多样性的群落营造,从而构建优美的自然景观和人文景观。

早在20世纪80年代末,瑞士、德国就提出了“自然型护岸”技术。20世纪90年代初,日本把长达50年公路生态护坡技术应用于城镇河道建设而提出“亲水”观念,并推出了植被型生态混凝土护坡技术。同时,美国、法国、荷兰等发达国家也分别采用不同的生态技术,营造优美的堤岸生态景观。尽管我国相关研究相对较晚,但近年来在广大科研人员的努力下,无论在生态护坡理论研究,还是工程应用上均取得了长足的发展。其中包括周跃、陈明曦等对坡面生态工程的基本原理的探索,鄢俊等对各种植草护坡种草的关键技术研究,卢志灵、季水兴等针对不同河道特点的生态型护坡结构形式研究,何江华对生态格网工艺、郭忠义等对生态砖、陈海波对网格反滤生物组合以及胡海泓、刘娜娜、林发水,等对不同护坡形式及技术均进行了较为详细的研究。以上诸多研究主要针对不同护坡的结构进行设计研究,也有部分是对护坡植物选择的研究。但是,对于护坡植物的跟踪调查研究较少,尤其从能反映群落稳定性的生物多样性角度,对护坡植被跟踪的研究尚未见报道。

发达国家对环境和生态退化的问题认识较早,很早就开始研究传统的护坡技术对环境与生态的影响,认为传统的混凝土护岸会对环境带来不良影响,从而引起生态退化为了更有效保护河道岸坡和生态环境,提出了一些生态型护坡技术。

生态护坡技术在我国起步较晚,目前参考国外经验及根据国内自身工程特点及有关工程经验,已形成一定的生态护坡改造技术,主要有以下几种途径。

(1)变硬质驳坎为软质护岸

该方法尽量减少浆砌块石等硬质驳坎的使用,在场地条件允许、结构保证可靠的前提下,改用松木桩、树根桩结合植被绿化覆盖等手段改造河道;必须使用到硬质驳坎的地方,采用水下式硬质驳坎结合水上生态护坡的形式增加河道亲水性、生态性。

(2)景观改造

该方法使河道工程改造与景观改造完全的结合在一起,设置由高大乔木、低矮灌木、花草、鱼巢、水草、动物沿滩地、迎水边坡、坡脚及近岸水体等组成河坡立体生态体系,导入城市文化,使城市河流不仅呈现为一种自然景观,更蕴涵着丰富的文化内涵,既是自然要素也是一种文化遗产。

(3)设置功能亲水构筑物

河口、海岸设置游船码头、亲水平台、河埠头等亲水构筑物,结合自然生态岛、景观桥、廊架、园路等景观改造,方便居民在河岸休闲游憩,使城市河道成为城市中游玩、观赏的景区。

(4)截污纳管及河底疏浚

河口、海岸沿线多为农居及企业,过去雨、污合流自接排入河道,严重影响水质。根据沿海城市工程实践,可以在沿河两侧埋设截污管,使雨、污合流排入市政污水主干管中。对于污染严重而近期无市政出路的重点区域,可考虑设置小型生化处理临时设施,以解决短期污染问题。为进一步改善河道水质,在实施截污工程及配水下程的同时,还应对河道底泥进行疏浚。

3.河口、海岸生态护坡的主要结构形式

实际应用中,河口、海岸生态护坡技术宜根据不同设计理念,针对不同区段,岸、坡结合,采用不同形式,协调一体化建设,以达到生态环保的要求。其主要结构形式有:

(1)景石护坡或石笼护坡

在水位变化处,可采用景石护坡及石笼护坡,亦具有控制河势,抵抗冲刷,减少水土流失等功效,通过景石的堆砌,使岸线错落有致,富于变化,具有一定的景观美化效应。

(2)亲水景观平台

将河道护坡建成亲水平台或亲水走廊,与两岸自然衔接,扩大绿化范围,增加景观节点。在场地上建造景观等构筑物,为人们提供体闲、观景、活动的场所,使河道成为排涝防洪、绿化、景观林闲、旅游等多功能为一体的复合生态系统。

(3)树根桩或松木桩护坡

树根桩、松木桩结合植被绿化覆盖的手段改造河道,可以增强河道的稳定性,保证河道的生态性,对于挖方段河道整治应用效果更好。

(4)护坡种植

发达根系固土植物在水土保持方面有很好效果,采用发达根系植物进行护坡固土,既可达到固土保沙,防止水土流失,又可满足生态环保的要求,还可进行景观造景。

(5)生态带

根据岸坡地形地貌、土质和区域气候等特点,在岸坡表面覆盖一层土工合成材料,并按一定的组合与间距种植多种植物。通过植物的生长达到根系加筋、茎叶防冲蚀等目的。由于在坡面形成茂密的植被覆盖,在表土层形成盘根错节的根系,可有效抑制暴雨径流对边坡的侵蚀,增加土体的抗剪强度,减小孔隙水压力和土体自重力,从而能大幅度提高岸坡的稳定性和抗冲刷能力。

(6)铺设砌块

在河口、海岸护坡或护岸结构中可以利用生态混凝土预制块体进行铺设,或直接作为护坡结构,既实现了混凝土护坡,又能在坡上种植花草,美化环境,使硬化和绿化完美结合。植被型生态混凝土具有较好的抗冲刷性能,上面的覆草具有缓冲性能。由于草根的“锚固”作用,抗滑力增加,草生根后,草上、混凝土形成一体,更加提高了堤防边坡的稳定性。

(7)毛竹桩护坡

在水位变化处,毛竹桩护坡具有控制河势,抵抗冲刷,减少水土流失,美化景观等效应。

② (二)夹河综合整治工程——生态湿地公园的建设

1.夹河湿地公园的平面布局

根据烟台市夹河开发建设规划,结合烟台市饮用水水源地环境保护规划,基于夹河湿地已有工作成果的深入研究与分析,初步选定夹河陌堂橡胶坝至入海口的河道、东珠岩村南侧的沿河洼地、宫家岛西侧的绿岛区及夹河河口为湿地工程建设区,进行湿地修复和水质净化,构建以夹河为主干,以夹河沿线的东珠岩湿地区、绿岛湿地区和夹河河口湿地区为节点的“一廊、三区”河流湿地系统。工程建设总面积9799亩,其中,夹河河道走廊湿地系统长22.83km,占地面积约6845亩、东珠岩湿地区占地面积760亩、绿岛湿地区占地面积994亩、夹河河口湿地区1200亩。

湿地工程包括夹河河道走廊湿地区、东珠岩湿地区、绿岛湿地区和夹河河口湿地区等四部分(图9-4):

(1)夹河河道走廊湿地工程

采用堤岸生态修复+橡胶坝+生态滞留塘的工艺方案建设夹河河道走廊湿地。对陌堂橡胶坝(桩号22+830)至河口段的夹河河道进行改造,该段河道长22.83km,由于部分河段堤坝采用混凝土或浆砌石进行固化,阻断河流与陆地生态系统的联系,需要结合夹河防洪规划和河道现状进行生态护坡改造。利用已建的珠岩拦河闸(桩号20+580)、诸嘉橡胶坝(桩号16+800)、玉树庄橡胶坝(桩号12+790)、大沙埠橡胶坝(桩号9+228)和宫家岛橡胶坝(桩号4+070)形成多级河道滞留塘,结合护坡改造对岸边浅水区进行土方调整和植物种植,对河槽与堤坝之间的滩地进行植物修复,进行水土保持,建设河道走廊湿地系统。本工程区占地面积约6845亩。

(2)东珠岩湿地工程

对东珠岩村东侧的夹河东岸滩地、荒地及部分农田实施退耕还湿工程。通过土方调整、局部疏浚淤积、修复湿地植被等措施,实现东珠岩湿地和夹河水系的贯通,扩大夹河湿地面积,提高夹河湿地系统的生态稳定性和河流的蓄洪补枯及涵养水源功能。该区占地面积约760亩。

图9-4 夹河流域生态湿地建设工程平面布置图

(3)绿岛湿地区

绿岛湿地区位于夹河大桥上游,占地面积为994亩。包括夹河西侧的A区和东侧的B区,A区占地788亩,B区占地206亩。对绿岛A区局部进行水力疏浚,将零星分布的水塘打通,实现河道水系的贯通。根据水深和行洪要求配置水生植物,并对岸坡修复湿地植被,提高夹河湿地系统的生态稳定性。同时,在绿岛B区与夹河之间的堤坝建设引水涵洞,实现B区与夹河干流的贯通,对B区滩地进行植物修复和生态护坡建设。

(4)夹河河口湿地区

夹河河口湿地区位于夹河河口东侧,占地面积为1200亩。该区域主要为沼泽和湿洼地,苇草丛生,低潮时露出大片沼泽,沼泽与陆地交接地带较宽,生长着各种盐生与半盐生植物,在沙垅与沙丘上尚可见不少沙生植物。对现存的湿地进行保护,并对湿地东侧的煤灰场进行搬迁,进行湿地恢复。在保护好现有湿地资源的前提下,局部疏浚淤积湿地,修复湿地植被,加强保护设施建设,提高夹河河口湿地系统的生态稳定性。

2.东珠岩湿地公园生态修复措施

东珠岩湿地区位于烟台市夹河滨水开发区的上游,东南侧紧邻莱山机场,西南为东珠岩地段,工程区有两条支流汇入夹河,分别为西侧的勤河和南侧的朱岩河。湿地工程规划范围具体如下:南侧以夹河为界,东、北侧均为新修的市政道路,西侧与机场高速相交,规划面积为760亩(不含夹河水面),呈三角形,东西最长为1260m,南北最宽为966m。工程区内地势平坦,地面高程在11.2~14.90m范围内,而珠岩拦河闸拦水水位为12.00m。

东珠岩湿地生态修复工程首先是对水域实施疏浚连通工程,将夹河水体引水湿地区,增加湿地水域面积和湿地蓄水量。其次,对水域土驳岸实施生态护坡和湿地植物栽种工程,主要为生态护坡、栽种湿地植物并兼顾景观开发。夹河东珠岩湿地修复工程具体内容如下。

(1)水域疏浚

遵循现有夹河防洪规划,在不扰动夹河防洪大堤的情况下,对工程区现有涝洼地、耕地进行开挖,在湿地区中心开挖滞洪库塘,兼具滞洪、拦蓄和景观综合功能,滞洪库塘占地面积约190亩,设计底部高程为10.00m,水面高程为12.00m。在勤河和朱岩河河口处靠近湿地区一侧分别建设引水涵洞,用于控制湿地区的引水和排水。设计建一贯通整片湿地外侧的水道,水道宽度10.0m,水深2.0m,将引水闸门与滞洪库塘连通,本项工程需贯通水道1500m。水系疏浚需开挖土方56.70万m3。同时,需要对部分台田及荒地进行土方调整,以还原湿地本来面貌,在水道沿线开挖引水沟渠,水系涵盖整个湿地区,设计塘、溪、池和湿地洲渚等景观类型。本项工程需调整面积约220亩,开挖土石方约30.0万m3,挖方可用于湿地围堰、步行道和栖息岛的建设。

新建涵洞垂直穿过现有堤坝,该闸单孔胸墙式涵洞,包括进口段、闸室段、洞身段和出口段等四部分。进口段顺水流长度10.0m,采用八字翼墙与底板形成整体结构,为钢筋混凝土结构;闸室顺水流向长度5.0m,闸门为潜孔式平板钢闸门,孔口尺寸为2.0m×2.0m,闸底板顶高程10.50m;洞身段为钢筋混凝土箱涵,横断面2.0m×2.0m,进口洞底高程10.50m,底坡i=0,洞身长14.0m;出口顺水流长度5.0m,采用八字翼墙连接,钢筋混凝土结构。出口消能采用浆砌石护底。

(2)植物修复工程

基于工程区内整治后的地形,根据不同水深栽植不同水生植物;同时对湿地外侧的耕地实施退耕还湿工程,种植芦竹、杞柳及耐湿林木;并对湿地区内的道路实施绿化工程,种植紫穗槐、白蜡、垂柳等植物,护坡栽植草坪,通过采取以上措施来保护东珠岩湿地区的生态环境。

1)挺水、浮叶植物。对工程区内的耕地实施退耕还湿工程,种植芦竹、杞柳等经济植物;在滩地及浅水处(0~1.2m),可选择具较强净化能力的植物:湿生植物(水葱、水芹和千屈菜等)、挺水植物(香蒲、芦苇、茭白);水深较深处(1.0~1.5m),选择具有净化能力和观赏能力的浮叶植物(莲、野菱、睡莲和芡实)。通过构建、修复滩地植被,以提高湿地系统的水质净化能力及生态稳定性。

种植面积:300亩。

2)沉水植物。在湿地系统内的深水区(滞洪库塘内),选种常见的喜温、且具较强净化能力的金鱼藻、苦草、黑藻、红线草及喜凉的菹草,不同植物分片进行种植。

设计参数:覆盖率50%。

种植面积:230亩。

3)涝洼林地改造。在东珠岩湿地区现存部分涝洼地,现被当地农民种植速生杨,经济和景观效益不大;且外围农田面源污染容易进入湿地区,进而污染饮用水水源地保护区的水质。基于以上现状,在涝洼林地开展生态林业,林地树种主要以湿生杨树、柳树、湿地松、池杉、水杉和落羽杉等,构建库区滩地稳定生态系统,削减上游农田面源污染。在自然土坡种植草皮,草种选用当地常见草类。常见种类包括耐旱、耐湿灌木和草本:蔷薇、结缕草麦冬、狗牙根、苜蓿等。该区域占地面积230亩。

3.绿岛湿地公园生态修复措施

绿岛湿地区位于烟台市夹河滨水开发区的中下游,北侧紧邻同三高速路,西侧为永福园路,东至宫家岛村,南至红旗西路、夹河自南向北穿过该湿地,其中绿岛A区位于夹河西侧,B区位于夹河东侧。该区规划面积为994亩(不含夹河水面),A区占地788亩,B区占地206亩。

目前,拟建绿岛湿地区主要由台田、芦苇地、水系和林地组成。绿岛工程区土地布局如图9-4所示。其中A区(夹河西岸)中的水面与夹河干流只有一端相连,中间由半岛状堤坝隔开,水系流通不畅;B区(夹河东岸)主要由鱼塘、水塘、滩地构成,夹河东堤将之与夹河隔开,水体得不到交换,且沿河倾倒垃圾现象屡禁不止,严重破坏了夹河湿地资源,恶化了夹河湿地的水情,直接减少了对洪水的调蓄的容积。原有的排涝渠、河淤积较为严重,形成小区域死水,不利于湿地系统的稳定性,需对其进行整治。绿岛A区内水塘底部高程在0~1.5m范围内,高地的高程在1.5~4.50m范围内,原夹河大堤堤顶高程为8.0~8.5m;绿岛B的水塘底部高程再0~1.5m范围内。宫家岛橡胶坝的拦水水位为2.50m。

绿岛湿地生态修复工程首先是对水域实施疏浚连通工程,增加湿地水域面积,增加湿地蓄水量。其次,对水域土驳岸实施生态护坡和湿地植物栽种工程,主要为生态护坡、栽种湿地植物并兼顾景观开发。绿岛湿地修复工程具体内容如下:

(1)水域疏浚

1)绿岛A区。遵循现有夹河防洪规划,在不扰动夹河防洪大堤的情况下,对夹河西侧的绿岛A区内靠近同三高速路南侧的现有涝洼地、土埂进行开挖,疏通水道,将湿地A区水塘和夹河的水系连通,设计建设一贯通整片湿地外侧的水道,水道宽度12.0m,底高程0.50m,水深2.0m。本项工程需贯通水道950m,开挖土石方23000m3,挖方可用于生物岛及步行道的建设。

由于围垦圈圩等无序人类活动的干扰,部分自然湿地已被开发为台田和鱼塘,现存的湿地生态系统中的水生植物也发生了严重退化现象。需要对部分台田及荒地进行土方调整,以还原湿地本来面貌。在水道沿线开挖引水沟渠,水系涵盖整个湿地区,设计塘、溪、池和湿地洲渚等景观类型。本项工程需调整面积约500亩,开挖土石方约50.0万m3,挖方可用于湿地新建防洪大堤、步行道和栖息岛的建设。

在绿岛A区南侧和西侧新建防洪大堤,与现有夹河大堤连接。新建大堤长1338m,设计坝顶高程7.70m,宽6.0m,边坡系数1:3。靠近湿地一侧的迎水坡构建宽体斜坡护岸,堤岸坡角处采用了木桩+植物营养体束的护岸技术。

2)绿岛B区。遵循现有夹河防洪规划,在不扰动夹河防洪大堤的情况下,在夹河东堤靠近湿地B区南、北两端分别建设引水涵洞,将绿岛B区与夹河干流贯通,实现水体交换。绿岛湿地B区库塘兼具滞洪、拦蓄和景观综合功能。绿岛B区占地206亩,库塘水面占地面积约165亩,设计底部高程为0.00m,水面高程为2.50m,拦蓄水量为27.5万m3

在B区库塘沿线开挖引水沟渠,水系涵盖整个湿地区,设计塘、溪、池和湿地洲渚等景观类型。本项工程需调整面积约41亩,开挖土石方约5.5万m3,挖方可用于湿地围堰、步行道和栖息岛的建设。

(2)植物修复工程

基于工程区内整治后的地形,根据不同水深栽植不同水生植物;同时对湿地区内的道路及岸坡实施绿化工程,种植紫穗槐、白蜡、垂柳等植物,护坡栽植草坪。通过采取以上措施来保护夹河湿地的生态环境。

1)挺水、浮叶植物。在滩地及浅水处(0~1.2m),可选择具较强净化能力的植物:湿生植物(菖蒲、黄花鸢尾、水芹和千屈菜)、挺水植物(水葱、香蒲、芦苇、茭白);水深较深处(1.0~2.0m),选择具有净化能力和观赏能力的浮叶植物(莲、野菱、睡莲和芡实)。通过构建、修复水生植被,以提高湿地系统的水质净化能力及生态稳定性。

种植面积:300亩。

2)沉水植物。在湿地系统内的深水区,选种常见的喜温、且具较强净化能力的金鱼藻、苦草、黑藻、红线草及喜凉的菹草,不同植物分片进行种植。

设计参数:覆盖率50%。

种植面积:300亩。

3)绿化植物。在自然土坡种植草皮,草种选用当地常见草类。常见种类包括耐旱、耐湿灌木和草本:蔷薇、结缕草麦冬、狗牙根、苜蓿等。在生产路两侧栽植垂柳、紫穗槐、白蜡、水杉和池杉等植物。

种植面积:394亩。

4.夹河河口湿地公园生态修复措施

夹河河口湿地区位于夹河河口东侧、幸福南路以北,占地面积为1200亩,呈三角形,东西平均宽为520m,南北长为1540m。工程区内地势平坦,地面高程在0~2.0m范围内,夹河东堤自南向北贯穿该湿地区。

夹河河口湿地工程区土地布局如图9-4所示。该区域主要为沼泽和湿洼地,苇草丛生,低潮时露出大片沼泽,沼泽与陆地交接地带较宽,生长着各种盐生与半盐生植物,在沙垅与沙丘上尚可见不少沙生植物。

规划夹河湿地工程区内,在夹河东堤东侧、幸福南路以北590m处现有1处煤灰沉淀池,占地面积约205亩。长时间的煤灰堆放将区域内机周围的植被覆盖,对夹河河口湿地造成严重的破坏。

夹河河口湿地以生态保护为主,工程修复措施为:首先全面调查工程区内的湿地资源本底和环境状况,重点保护好现有湿地资源和湿地环境,局部疏浚淤积湿地,修复湿地植被,并对煤灰沉淀池进行搬迁,进行湿地恢复。加强保护设施建设,提高夹河河口湿地系统的生态稳定性。

(1)湿地植被调查结果

该湿地区属于潮间带湿地类型,受河水和潮汐影响,夹河口湿地区内的植被分布的植被种类组成多是温带滨海区盐生、沙生代表植物,很多是盐生指示植物和固沙良好的植被。今将夹河河口可见盐生植物和砂生植物列于下:

蓝雪科(白花丹)。二色补血草(Limonoum bicolor),多年生草本,叶基生,倒披针形,茎直立、有棱,聚伞花序排列成圆锥顶生,为碱土指示植物,适应土壤pH值8.0~9.5,广泛生长于河滩湿地。

柽柳科。柽柳(Tamarix chinensis),落叶小乔木或灌木,枝条密生而下垂,叶片互生,广布于沿海各地,生于盐碱土的草滩海滨沙地、路边等。

伞形科。珊瑚菜(Glehnil littoralis),又名北沙参。当年生草本,主要根细长,圆柱形,长达70cm,叶上生有长柄、茎部鞘状带有紫红色,叶为2~3回羽状深裂,复伞形花序顶立,花茎、花梗、花幅均被白色或灰褐色绒毛,野生的主要分布于沿海地区沙滩上。

旋花科。肾叶打碗花(Calystegia soldanalla),又名挟子苗、海地瓜,多年生匍匐草本,地下茎较粗长,地上茎匍匐。单叶肾状圆形、质厚,基部心形,有长柄,花单生于叶腋,花冠漏斗状。分布于沿海各地,沿海沙地上多见。

马鞭草科。单叶蔓荆(Xitex trifoaia var.simplicifolia),又名沙荆。落叶灌木,全株被灰白色微柔毛,主茎伏卧面,不定根,单叶对生,叶片倒卵形至椭圆形,全缘,圆锥花序顶生。喜生于滨海滩地及海水经常冲击的地方。

紫草科。砂引草(Messerschmidia sibirica),多年生草本,有细长的根状茎,茎高10~20cm,有白色长柔毛,叶无柄或近无柄,狭矩圆形至条形,两面密生白色紧贴的长柔毛,聚伞花序伞房装。分布于平原或丘陵碱性土壤的草地上。

豆科。海边香豌豆(Lathyrus maritimus),多年生草本,羽状复生叶互生,顶端具卷须,托叶大,叶状,基部心状,总状花序腋生。沿海盐性砂土的指示植物。刺果甘草(Glycyrrhiza pallidiflora),多年生草本,基部木质,全体被片状黄色腺体,奇数羽状复生互生,小叶5~13个,托叶披针形,有柔毛,总状花序腋生。广布于山东省沿海各地,为盐碱土指示植物。刺槐(Robinia pseudoacacia),落叶乔木,树皮褐色,小枝灰褐色,平滑无毛,单数羽状复叶互生,托叶成刺,总状花序腋生,根系发达,耐瘠薄,为固沙植物。紫穗槐(Amoroha fruticosa),又名绵槐,丛生灌木,高1.5~4m,奇数羽状复叶互生,小叶11~25片,因耐寒耐碱,耐干旱瘠薄。多生河岸海滩及砂质的阳坡上。

蓼科。扁蓄(Polygoaumauicul),又名扁珠菜,一年生草本,高10~40cm,根红褐色,侧根发达,茎自基分枝匍匐或直立,绿色有沟,节明显,单叶互生,长椭圆形或披针形,灰绿色平滑无毛,花1~5多簇生叶腋。生于路旁、水边、沙滩及盐碱地上。

藜科。西伯利亚滨藜(Atriplex sibirica),一年生草本,高20~50cm,茎直立,枝条上具银灰色粉粒。叶互生,叶片延菱状卵生,边缘通常由波状钝锯齿,中部以上具有两个钝锐的裂片,基部楔形,表面绿色,背面银灰色,密被粉状物。花单性,黄绿色雌雄同株,簇生于叶腋。主要分布于盐碱地,田边、路旁亦有生长。地肤(Kochia scoparia),亦成扫帚草,一年生草本,高达1m以上,茎直立,叶稠密互生,叶片线形或披针形,通常具三条纵脉。花两性或雌性,单生或两朵生于叶脉,多分布于宅旁、田边及海滨荒地。盐角草(Salicornia europaea),又称海篷子,一年生草本,茎直立,多分枝,枝对生,肉质有节。叶延化为片状对生。花序穗状,顶生,有短柄,花小,两性,每三朵一簇陷入肉质的花序轴内。分布于沿海地区海滨潮湿地带。猪毛菜(Salsola glauca),又称蓬子菜,一年生草本,高可达1m,茎由基部分枝,小枝坚硬,绿色,有条纹。叶线形内质,基部扩张,下延至茎,先端有小硬刺。花两性,通常于枝端排列成细长穗状花序。分布普遍,耐盐碱。灰绿色碱蓬(Suaeda glauca),又称碱蓬,一年生草本,高30~150cm,茎直立,浅绿色,有条纹,上部多分枝,单叶互生,排列稠密,线形或半圆柱形,肉质,花单性,1至数朵生于短梗上。分布广泛,是盐碱土指示植物,常与翅碱蓬、柽柳混生。赤碱蓬(黄须菜)(Suaed heteroptera),一年生草本,高20~80cm,绿色,晚秋变红紫色。茎直立,有红紫色纹,单叶互生,线形、半圆柱形、肉质、绿色。花簇生,无梗,3~5朵生于枝上部叶腋,花单性。广布于山东省沿海地区,是盐碱土指示植物,常与柽柳、灰绿碱蓬、芦苇等混生于海滨潮湿地。

菊科。匍匐苦荬菜(Lxeris repens),又称窝食,多年生草本,根状茎及茎匍匐,苦菜荬为我国温和气候区沿海沙滩性砂土的指示植物,为好盐性的沙生植物,常与肾叶打碗花伴生。羊角菜(Seoezonera mongolica var.putjatae),为蒙古鸦葱变种,多年生草本,灰褐色,无毛,根垂直,圆柱状,根衣状,褐色或乳黄色,内面有厚或薄的绵毛。茎多数直立或自基部铺散,叶肉质,灰褐色,粗涩,具有不明显的3~5脉;基生叶披针形,柄生叶无柄,条状披针形。头状花序单生茎端或分枝顶端。羊角菜为我国温和气候区盐土的指示植物,碱土上不生长,山东省分布在含盐量较高的盐土上。

百合科。天门冬属(Aspsnagus sp.),直立或攀缘草本,高20~70cm,根梢肉质,叶状枝每1~6枝成簇,与分枝交成锐角,常常雌雄异株。多分布在沙丘、多沙山坡或干燥土丘上。

禾本科。獐毛(Aeluropus littoralis var.sinensi),又称马牙头、马绊草、小叶芦。多年生草本,秆直立或斜升,高15~25cm,有时匍匐地面长达80cm,基部为鳞片状叶鞘所包,节处密生柔毛,叶片硬,披针形,常常折成针状。圆锥花序常成穗状,分布于山东省沿海各地,生于盐滩,为优良的固沙植物。白茅(Imperate cylindrical var.major),亦称茅草,甜根。草本,地下具匍匐伸长根茎,其上生有须根及鳞片,秆直无毛,高50~80cm,也有高达1m的。叶片线形或线状披针形,边缘粗糙,主脉于背面明显突出。圆锥花序狭长圆柱形。白茅为常见杂草,能耐轻碱性土壤,在含盐较轻的盐荒地上生长。芦苇(Phragmites communia),多年生高大草本,高大3m,地下茎具有粗壮匍匐根茎,秆粗硬挺直,带上常有白粉,叶片线形,顶上大型圆锥花序。轻度盐碱的土壤上常有分布。

莎草科。砂钻苔草(Carex kobonugi),多年生草本,具长而横生的匍匐茎,全年粗壮,秆直立,三角形,具紫黑色的节,叶广线形,质强,表面具光泽,边缘有锐齿,花穗大而顶生。广布于山东省沿海滩上。

木贼科。节节带(Equisetum ramos issimum),多年生草本,高18~100cm,茎中空,分枝多,有纵脊,表面粗糙,沟中气孔成单行,鞘筒疏松,鞘齿短三角形,先端渐尖,褐色,易脱落。

以上盐生植物与沙生植物组成不同群落,分布在夹河口含盐量不同的土壤。土壤含盐量由少到多逐渐递增依次可见的植物群落如下:

1)芦苇-白茅群落,分布在含盐量较轻(0.3%以下)的土壤上,芦苇生长背景下,白茅生长也多,此外还有肾叶打碗花相伴生。

2)肾叶打碗花-砂钻苔草群落,分布在土壤含盐量0.3%左右的轻盐土上,除肾叶打碗花与砂钻苔草分布较多外,还可见翅碱蓬(黄须菜)少量分布。

3)二色补血草-马绊草群落,分布在土壤含盐量1.1%以上的盐土上,二色补血草与马绊草的耐盐性高于上一群落。

4)翅碱蓬(黄须菜)群落,是最耐盐碱的群落,土壤含盐量在1.5%以上,群落中除黄须菜成纯丛外,有时亦可见到马绊草。

(2)水域疏浚

首先,对湿地工程区内的粉煤灰沉淀池实施搬迁、拆除,并将粉煤灰全部外运,工程量约68.3万m3。对工程区现有水塘、涝洼地进行地形调整,在湿地区原煤灰沉淀池处开挖景观湖,兼具滞洪、拦蓄和景观综合功能,景观湖占地面积约205亩,设计底部高程为-0.50~-1.00m,水面高程为0.00m,开挖土方约10.9万m3。同时,在景观湖沿线开挖引水沟渠,将工程区内的各个水塘串通,水系涵盖整个湿地区,设计塘、溪、池和湿地洲渚等景观类型。本项工程需调整面积约480亩,开挖土石方约32.0万m3,挖方可用于湿地围堰、步行道和栖息岛的建设。

遵循现有夹河防洪规划,在不扰动夹河防潮大堤的情况下,设计在幸福南路北侧、夹河防潮大堤处建设引水口门,开挖一条贯通整片湿地外侧的水道。水道宽度25.0m,水深1.5m,将引水口门与景观湖、海滨连通。本项工程需贯通水道2000m,水系疏浚需开挖土方10.0万m3

同时,对现有夹河东岸的防潮大堤进行生态护坡改造,采用地理板框介质筛护坡技术堤岸坡角处采用了木桩+抛石的护岸技术,改造护坡段长1285m。

(3)植物修复工程

在保护现有植被资源的前提下,基于工程区内整治后的地形,根据不同水深栽植不同水生植物;同时对夹河防潮堤外侧的滩地和湿地区内的道路实施防护林工程,种植紫穗槐、白蜡、刺槐、柽柳等耐湿、耐盐林木;护坡栽植碱蓬、芦苇、白茅等耐盐生物种。通过采取以上措施来保护夹河河口湿地的生态环境。

1)挺水、浮叶植物。在滩地及浅水处(0~1.2m),可选择具较强净化能力的植物:湿生植物(菖蒲、黄花鸢尾、水芹和千屈菜)、挺水植物(水葱、香蒲、芦苇、茭白);水深较深处(1.0~2.0m),选择具有净化能力和观赏能力的浮叶植物(莲、野菱、睡莲和芡实)。通过构建、修复水生植被,以提高湿地系统的水质净化能力及生态稳定性。

种植面积:400亩。

2)沉水植物。在湿地系统内的深水区,选种常见的喜温、且具较强净化能力的金鱼藻、苦草、黑藻、红线草及喜凉的菹草,不同植物分片进行种植。

设计参数:覆盖率50%。

种植面积:150亩。

3)湿生、耐盐植物。在自然土坡种植草皮,草种选用当地常见草类。常见种类包括耐旱、耐湿灌木和草本:蔷薇、结缕草麦冬、狗牙根、苜蓿等,及碱蓬、芦苇、白茅等耐盐生物种。在生产路两侧栽植垂柳、紫穗槐、白蜡和池杉等植物。

种植面积:404亩。

4)防护林改造。对夹河河口湿地区的防护林地开展生态林业,林地树种主要以耐盐、耐湿苗木如赤松、刺槐、紫穗槐、柽柳、湿地松、池杉、水杉和落羽杉等,构建河口滩地生态林。

种植面积:246亩。

夹河生态园规划区位于烟台市中部,芝罘区西南侧,南侧紧邻莱山机场,西侧与福山区及开发区隔河相望。范围包括外夹河、大沽夹河及其东岸地区,具体为:南起东珠岩夹河,北至入海口,东起铁路线、青年南路及芝罘区东界,西至夹河,占地约35.89km2。夹河下游生态湿地公园,是以夹河为主干,以夹河沿线的东珠岩湿地区、绿岛湿地区和夹河河口湿地区为节点,构建“一廊、三区”的夹河河道走廊湿地系统。建设规模11438亩。主要任务是通过建设和恢复夹河沿线湿地系统,恢复和保护夹河自然湿地,逐步恢复夹河湿地的生态功能,确保河流生态系统的生态完整性和生态安全性,最大限度地发挥湿地的景观与生态服务效益,实现饮用水水源地的生态修复和水质保障,达到增加生物多样性、防止水土流失、改善气候和涵养水源的目的。

③ (二)河口海岸缓冲带地区三种混交栽培的生态建设模式

通过上述分析研究,提出了三种河口海岸缓冲带地区混交栽培的优化模式:生态景观型混交模式、生态型针阔叶林混交模式、生态经济型混交模式。

1.生态景观型混交模式——河口海岸生态景观的构筑

特点是建筑小品和植被有机结合,通过引入水土保持效果较好的常绿或落叶阔叶树种,改善以往的水土保持、水源涵养效益差的针叶纯林分层次结构,提高防护林的综合效益。下面以辛安河入海口为例,说明生态景观型混交模式的设计与建设。

辛安河位于烟台市高新园区东侧。是城市重要的水源涵养地和防洪生态廊道,更是城市总体规划中“一山两河”山水格局中的重要一环。

随着城市产业结构的调整以及“一心两翼”城市发展格局的逐步形成,辛安河流域已划入城市东翼的高新园区,这条原来仅作为莱山、牟平两区的界河也转变成为园区内部的一条重要景观河流。在高新园区“一心四带”的空间格局中,辛安河作为四带之一的“滨河科技文化观光带”,也成为带动园区整体发展和建设高品质园区的重要载体。

由于辛安河的重要作用,结合国内外高新科技园区、城市滨水区、“生态RBD”等各种专题研究,明确了此次辛安河景观规划的主要问题与设计策略,总结出应把握地域性、多样性、可达性和生活品质这几个成功要素,把辛安河规划成为充满活力和凝聚城市纽带的生态带。

(1)设计策略

辛安河应体现宜居、宜商、宜游的多元互动的发展模式,以科技回归人性,文化融入自然为主题。为此,本次规划设计的主要策略有以下几个方面:

开放空间的渗透。通过滨海与滨河水系廊道的相互渗透,将水景空间延伸以赢得高品质环境,带动周边土地价值升值。

与旅游、休闲相结合。从烟台大旅游为出发点,充分利用辛安河山、河、海相连的特点,根据不同河段的资源优势发展生态、滨河休闲、滨海度假、科技文化等特色旅游产品。

多层级中心。充分结合高新园区总体规划,强化滨水空间服务城市功能,沿岸建设一系列特色鲜明的科技与文化主题公园,创造亲水宜人和极具人气的城市公共活动走廊。

多样化居住。本着以人为本和经营城市的理念,沿辛安河发展旅游房产、景观房产等多样居住板块。打造理想生态宜居城市。

在自然中生长。优先生态、尊重自然,最大限度地保护原生态的自然山、海、河环境,充分挖掘和利用景观资源,使城市与自然环境有机融合。

(2)景观设计

辛安河的景观设计与高新园区总体规划及两岸城市设计密不可分,为强化景观与城市的纽带作用,我们分别由北向南引入四个主题概念来突出各河段的景观特征与特色:

第一,北部河口,以“城市引领生机活力”为主题,突显具有现代感、标志性和充满活力的河海景观群。

河口右海岸,结合滨海生态林带,建设水岸休闲娱乐设施,充分体现出具有魅力的现代滨海新景观。

河口左海岸,结合辛安河支流的重塑,设置海上观光塔,成为科技商务金融区的轴线端点。左右海岸这些各具特色的标志性设施,将共同谱写辛安河河口的绚烂美景

河口西岸,结合原有污水处理厂及中水的排放,在宽阔的河滩地建立生态水循环的湿地景观带,并通过设立青少年生态科普基地,寓教于乐,寓教于游。

河口东岸,结合原有黑松林并将其延展到滨河绿地,运用自然的设计手法和材料,在保护和保持原有生态风貌的基础上加以适当整理,为游人设置游览栈道和林中休息设施,形成森林氧吧与城市绿洲。

第二,中北部河段,以“城市创造美好生活”为主题,为滨河两岸大量居住社区提供休闲、健身、文娱等生活景观群。

在滨河两岸建设林木茂盛、花镜穿梭等多样明快的绿化环境,并完善游路、休憩设施及各种艺术小品的同时,为丰富市民的活动,还设置音乐广场、滨水庆典广场、市民健身广场和各种文化园地等节点空间,营造一处富有生气的滨水活动空间。

第三,中南部河段,以“城市带动科技创新”为主题,突出高科技园区的发展动力,形成科技创意景观群性。

结合与本区段相邻的两个科技研发组团,在滨河西岸布置动漫文化创意园、航天科技广场、IT广场等体现现代科技生活的景观主题园,表现科技发展与市民生活的息息相关。各主题园以内容丰富、形式多样和技术先进等手段对园区未来发展的产业进行充分的演绎。东岸配套展示科技文化的艺术长廊、展览馆及商业等设施等。

第四,南部河段。以“城市延展绿色生态”为主题,强调生态城市在未来城市发展的趋势,也起到高新园区后花园的重要作用。

结合本区段与山地相依及河滩浅缓等特点,发展科技观光农业园、生态花卉植物园、水塘湿地游憩园等体验田园风情的景观,尤其让市民在节假日尽情体味那花果飘香、阡陌田园、荷塘蛙鸣这些曾经熟悉而亲切的记忆,感受返朴归真的亲切。

(3)生态专项设计

以维护和修复辛安河流域的湿地特征和生物多样性为目标,有效平衡“生态”、“防洪”与“景观建设”之间的利益关系。

海口、河流、湿地向陆地梯度演变的水陆生态格局,为最终实现生境、生物、景观及活动多样性的统一提供了环境基础。

河道整治工程以满足防洪、多层次景观及生态完整作为设计原则,有效的协调好泄洪、景观亲水以及与水上游览之间的矛盾。

结合辛安河综合治理规划,此次设计范围内设置四座橡皮坝。新建橡皮坝与原有橡皮坝一起实施分段蓄水。局部形成不同标高和宽度的常水位水面,满足河道枯水期的景观需求。

我们相信辛安河的规划建设与发展,将为高新园区和烟台市带来勃勃生机和更美好的明天!

2.生态型针阔林混交模式——沿海防护林改善途径

(1)沿海防护林建设现状与问题

沿海防护林,是沿海以防护为主要目的的森林、林木和灌木林。沿海防护林在防灾抗灾、护岸固沙、维护生态、美化景观等方面发挥着极其重要的作用,是建设绿色之岛的第一道防线。

我国大陆海岸线长18340km,北起辽宁的鸭绿江口,南至广西的北仑河口,范围涉及沿海11个省(市、区)的195个县(市、区)。沿海地区集中70%以上的大城市、50%以上的人口和近60%的GDP,是带动我国经济社会发展的“火车头”。但由于台风、风暴潮等自然灾害频繁发生,每年均造成数百亿元的经济损失。20世纪末的10年间,因风暴潮等自然灾害造成的直接经济损失高达2134亿元人民币。为了沿海地区的生态安全和经济社会发展,1989年,林业部启动沿海防护林体系建设工程。该工程东北起自辽宁丹东,西南抵南海的北部湾,包括长山、庙岛、舟山等群岛和海南、台湾及其周边诸岛。

经过近20年的工程建设,沿海地区累计造林381.8万hm2,森林覆盖率由不足25%提高到了现在的34.2%,海岸基干林带总长达1.7万km,初步实现了合龙;营造农田防护林2.2万hm2,新增农田林网控制面积近50万hm2,控制率达80%;沿海地区村镇绿化进一步加快,极大地改善了当地的人居环境,初步构建起了以村镇绿化为“点”,以海岸基干林带建设为“线”,以荒山荒滩绿化、农田林网建设为“面”,点线面相结合,立体配置的沿海防护林体系建设基本框架。

森林生态功能逐步恢复,防灾减灾成效初步显现。据调查,沿海防护林带可减弱风速28%~40%,林带内空气相对湿度比空旷地提高10%左右,林内蒸发量比空旷地减少20%,减少枯叶率30%~60%,减少烂秧率37.3%,水稻每亩可减少损失7.5~30kg,风折率可减少37.3%,提高粮食产量5%~15%。我国沿海防护林体系建设工程规划从1988~2000年一期工程营造林249万hm2,建设海岸基干防护林带1.8万hm2。截至1998年,已经累计完成营造林217.8万hm2,建设海岸基干防护林带1.5万hm2,使沿海地区有林地面积从1988年544.3万hm2增加到730.6万hm2,森林覆盖率由实施前的24.9%上升到29.1%,沿海部分地区的生态初步改善。

随着社会经济的发展和全面推进建设小康社会进程,烟台市沿海防护林建设取得可喜的成绩,但也存在着一些问题和困难。主要表现在如下方面:

一是树种偏少,林龄老化,结构不合理。砂岩海岸基干林带组成树种以黑松、刺槐为主,面积比例达90%以上,树种单一,生态系统稳定性差,潜伏着有害生物大面积发生的危险。这些树种为20世纪50年代栽植,刺槐已进入衰老期,林木开始枯死,防护功能逐年下降,更新改建工作迫在眉睫;泥质海岸多为21世纪初发展的黑杨,树种单一,结构不尽合理,防护效能不高。

二是基干林带缺口断带较重,部分地段宽度偏窄。烟台市大陆海岸曲线长702km,适宜营建沿海防护林基干林带的长度381.4km。其中达到国家沿海防护林基干林带建设标准的长度298.5km,占适宜营建沿海防护林基干林带长度的78.3%;缺口断带长度63.2km,占16.6%;需加宽造林长度19.7km,占5.1%。沿海基干林带缺口及偏窄长度82.9km,占适宜绿化长度的21.7%,严重地影响了防护功能的发挥。

三是人为破坏现象仍然存在。个别区段出于发展经济的需要,违反《沿海国家特殊保护林带管理规定》,在基干林带内采沙挖矿、围滩养殖、修建公路、违法建筑等行为时有发生,造成基干林带损坏、林地流失,破坏了基干林带的连续性和完整性。

四是沿海防护林建设投入严重不足。沿海防护林建设属于生态公益事业,各级政府是建设和投入的主体。最近几年国家每年向烟台沿海防护林投入200万~300万元,地方政府配套资金大致相当,农村主要以投工投劳为主。这些投入显然不足,远远不能满足工程建设需求,影响了沿海防护林建设及成果的巩固。

(2)生态型针阔林混交模式改善造林质量

由于树种之间的相互作用,更能有效的发挥种间的互补效应和协调促进的有益影响,促进林分生长和提高森林质量,收到良好的造林效果。但必须注意混交比例的调配,并在林分生育过程中根据种间关系的发展变化,采取各种有效措施适时进行调节,保证混交林分的顺利生长。

由于林分环境影响生物群落的多样性,单一的黑松纯林必将导致生物群落的减少,使得森林生态系统脆弱。从可持续发展的生态角度看,改单一树种为多元树种,改单纯林为混交林,为海防林生物群落多样性营造一个良好的生态环境,是建设改造第二代海防林工程的一项重大的课题,也是一项非常艰巨的任务。因此,以维护生态可持续发展为出发点,改单树种纯林为多元树种混交林,为生物群落多样性创造一个良好的生态环境,并采取各种营林技术和方法,使生态系统得到进一步稳定,各种有害生物能够长期得到控制,实现可持续发展的目标。

典型针叶树有:獐子松、红松、油松、黑松、雪松、白皮松、大阪松、五针松、马尾松、华山松、落叶松、云杉、冷杉等。典型阔叶树有:法桐、鹅掌楸、丝棉木、菜豆树、七叶树、青桐、黄连木、合欢、椴树、栾树、皂角、桷树、枫杨、柳、杨、桃、李、梨、槐、榆、朴、栎等。其中杨、柳、刺槐、泡桐、臭椿是常常栽种的植被。

(3)生态常绿落叶针阔混交模式种植与改造的方法

生态常绿落叶针阔混交模式种植与改造的方法和原则:树种调整的必要性和树种选择。目前,海防林多为黑松纯林,且为同期林龄,地下水分、养分、地上空间利用形成同步竞争,生态功能弱化。为改变这种状况,改单一树种为多元树种,改单纯林为混交林势在必行。近几年经过实地调查、实验、筛选,我们认为,适宜沿海防护林的树种有:乔木、黑松、刺槐、麻栎、火炬、臭椿、白榆,灌木:单叶蔓荆、牛奶子、簸箕柳、棉槐、酸枣等。这些树种较耐盐碱、耐干旱、耐瘠薄,可以说是胶东营造沿海防护林的先锋树种。

林分改造方式。逐步对黑松纯林实施改造,改黑松纯林为多元树种混交林;变单层林冠结构为主林层、辅佐层和灌草层的立体结构。具体方法:第一,有计划地实施株间间伐,采取留稀去密、留优去劣,适当照顾距离的方法。随即选配黑松、麻栎,黑松、火炬混交造林,麻栎、火炬树与黑松配置形成辅佐层。第二,有计划地实施行间、带间间伐,可根据地形,陵地选配黑松、麻栎混交。沟坡选配黑松、臭椿;黑松、火炬混交。第三,有计划地实施带状、块状皆伐(带状皆伐要结合开防火道进行,伐宽控制在树高10倍以内),带状、块状皆伐可实行松刺混交。第四,实施乔灌混交,无论是株间、行间、带间或块状混交都可选配适当灌木进行混交灌木可采用:单叶蔓荆、牛奶子、酸枣、簸箕柳、棉槐等。棉槐与簸箕柳是条编品原料,与黑松实行带间混交,冬季采收枝条后,既能获得林副产品,又能起到防火道的作用,棉槐有固氮作用,可收到树势旺、条增产、地收良的效果。改造后的混交林分既有利于生物群落多样性,又能提高防护效能。因不同冠层对不同层面的海风产生阻抗作用,林冠上横断面凹凸不平,当海风掠过林冠顶部时形成旋风上升气流,能有力阻抗海风侵蚀强度。

要注意造林密度。密度是影响林分生长和防护效能的主要因子,目前对密度的研究还没有一个最佳的密度值。就防护结构看,如果把海防林带密度分为三部分:前沿林带→中间林带→后方林带,其密度应相应为:稀→较密→密。从流体力学讲,当海风侵入时,这种结构能迅速减少风力静压,减少上升气流,逐级阻抗风力,削弱风的通透性。随着密度的适当增大,树高相对增高,形成一个从前沿林带到后方林带林冠逐渐增高的梯度,当海风掠过林冠顶部时,气流呈斜向上的流向,增大了防护区域。

3.生态经济型混交模式——湿地植被的恢复与建设

生态经济型混交模式是基于生态经济学基础上的使生态建设与经济发展相协调发展的一种生态建设模式。围绕着人类经济活动与自然生态之间相互作用的关系,从综合性、层次性、地域性和战略性的角度考虑,生态经济型混交模式适合在湿地植被的恢复与建设中推广应用。

湿地与森林、海洋并称为全球三大生态系统。湿地作为多种生物的重要栖息地,具有保持水体、蓄洪防涝、净化水质、降解环境污染物等多种功能,是世界上生产力最高的生态系统之一,也是生物多样性的摇篮和重要遗传物质(基因库)的贮存地。

湿地生态系统沿河流廊道分布。主要的湿地类型为浅海滩涂湿地、河口湾湿地、河流湿地、河滩湿地、小型湖泊湿地、库塘湿地、水田湿地等。夹河湿地位于烟台市的中部,是烟台市最大的河流湿地和水库湿地的综合体,夹河湿地水源比较稳定,为物种的多样性提供了基础。

下面以夹河东珠岩生态湿地植被的恢复与建设为例,说明生态经济型混交模式在湿地恢复工程中的应用。

近年来,由于盲目的不合理的开发和利用,加之人为活动比较频繁,导致湿地面积萎缩,湿地植被减少,湿地生态功能明显下降,对湿地保护带来严重威胁。为此,湿地恢复工程通过退耕还湿、芦苇等水生植物种植、草皮护坡、人工造林等措施,恢复湿地植被,提高湿地生态功能。

(1)退耕还湿

东珠岩湿地区面积为760亩。其中450.11亩已被开垦为农用地,16.25建有简易临时性建筑,需对其进行征收、补偿退还为湿地,共计466.36亩。

(2)引水涵洞

为控制勤河和朱岩河汇入夹河的水质,在勤河和朱岩河河口处靠近湿地区一侧分别建设引水涵洞,用于控制湿地区的引水和排水,将勤河和朱岩河河水引入东珠岩湿地区表面流湿地区进行生物净化。新建引水涵洞垂直穿过现有堤坝,为单孔胸墙式涵洞,包括进口段、闸室段、洞身段和出口段等四部分。进口段顺水流长度10.0m,采用八字翼墙与底板形成整体结构,为钢筋混凝土结构;闸室顺水流向长度5.0m,闸门为潜孔式平板钢闸门,孔口尺寸为2.0m×2.0m,闸底板顶高程10.50m;洞身段为钢筋混凝土箱涵,横断面2.0m×2.0m,进口洞底高程10.50m,底坡i=0,洞身长14.0m;出口顺水流长度5.0m,采用八字翼墙连接,钢筋混凝土结构。出口消能采用浆砌石护底。

(3)土方调整

东珠岩湿地区需对工程区现有涝洼地、农用地进行开挖,在湿地区中心开挖滞洪库塘,兼具滞洪、拦蓄和景观综合功能,滞洪库塘占地面积约190亩,设计底部高程为10.00m,水面高程为12.00m。共需进行土方调整152075m3

河道走廊湿地区需要对部分台田及荒地进行开挖,以还原湿地本来面貌约30.0万m3,共需进行土方调整284080m3

为减少挖方运输量,挖方可就近用于湿地围堰、巡护道路等工程。

(4)水生植物种植

基于工程区内整治后的地形,根据不同水深栽植不同水生植物;同时对湿地外侧的耕地实施退耕还湿工程,种植芦竹、杞柳及耐湿林木;并对湿地区内的道路实施绿化工程,种植紫穗槐、白蜡、垂柳等植物,护坡栽植草坪,通过采取以上措施来保护东珠岩湿地区的生态环境。

挺水、浮叶植物。在滩地及浅水处(0~1.2m),可选择具较强净化能力的植物:湿生植物(水葱、水芹和千屈菜等)、挺水植物(香蒲、芦苇、茭白);水深较深处(1.0~1.5m),选择具有净化能力和观赏能力的浮叶植物(莲、野菱、睡莲和芡实)。通过构建、修复滩地植被,以提高湿地系统的水质净化能力及生态稳定性。

沉水植物。在湿地系统内的深水区,选种常见的喜温、且具较强净化能力的金鱼藻、苦草、黑藻、红线草及喜凉的菹草,不同植物分片进行种植。水生植物种植工程技术路线如图5-4所示。

图5-4 水生植物种植工程技术路线

(5)人工造林、草皮护坡

在东珠岩湿地区和河道走廊湿地区现存部分涝洼地,现被当地农民种植速生杨,经济和景观效益不大。基于以上现状,在涝洼林地开展生态林业,林地树种主要以湿生杨树、柳树、湿地松、池杉、水杉和落羽杉等,构建湿地区稳定生态系统。其中东珠岩湿地区造林面积230亩,河道走廊湿地区造林面积924亩。

在河道走廊湿地区自然土坡种植草皮,草种选用当地常见草类。常见种类包括耐旱、耐湿灌木和草本:蔷薇、结缕草麦冬、狗牙根、苜蓿等。共计进行草皮护坡1386亩。湿地恢复工程主要建设内容详见表5-20:

表5-20 湿地恢复工程主要建设内容一览表

(6)植物种类

1)植物种类与区系基本情况。区内野生维管植物104科、395属、688种(含24变种、3变型、3亚种),科、属、种分别占山东野生维管植物科、属、种的70.7%、62.0%、43.0%;野生种子植物91科、377属、663种(含23变种、3变型、3亚种),科、属、种分别占山东省种子植物区系科、属、种的74.0%、63.1%和44.2%。其中:国家Ⅰ级保护植物2种(栽培),国家Ⅱ级保护植物2种;山东特有植物4种;列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》植物3种;列入《中国珍稀濒危植物红皮书》植物3种;“山东省稀有濒危植物”20种;中国特有植物5种。区内维管植物包括蕨类植物门、裸子植物门和被子植物门。详见表5-21。

表5-21 维管植物各门科、属、种统计表

该区从植物区系分区上属泛北极植物区的中国-日本森林植物亚区——华北地区中的辽东、山东丘陵亚地区。地处鲁东丘陵,具有温暖湿润的气候条件,而且地形相对多样,区系具有植物种类丰富、优势现象明显、特有物种有分布、分布类型多样、地理成分复杂、古老性和多样性的特点。区内种子植物主要科含属、种数,详见表5-22。50种以上的科2个,即禾本科(83种)、菊科(77种);20~40种的科7个,即豆科(36种)、蔷薇科(36种)、莎草科(27种)、十字花科(26种)、唇形科(25种)、百合科(23种)、蓼科(23种);10~19种的科7个,如石竹科(16种)、伞形科(15种)、玄参科(14种)、毛茛科(12种)、大戟科(11种)等。10种以下的科75个,共218种。含10种以上的科16个,共238属、445种,属和种数分别占建设区植物区系属、种的63.1%、67.1%,而科数仅占17.6%,表明上述科构成了区系种子植物的主体。含20种以上的9个科均为世界广布科,其中禾本科和菊科是山东省最大的两个科,常成为各种草地植被(草本层)的建群种或优势种;蔷薇科是被子植物进化中由初级到中级的过渡类型,分布于世界各地,但以北半球温带和亚热带成分最多,常被视为北半球温带的典型科;豆科是在温带和热带都具有广泛代表性的世界分布科,是人工草场和牧、草地的重要组成科;百合科和莎草科分布区广泛,但温带地区和寒温带地区的种类较多;唇形科等科分布范围相当广泛,从泛热带至温带都有分布,但地中海—中亚地区是它们分布和多样化的中心。由上可以看出,从建设区植物区系优势科的总体来说,是一个温带性质的区系,温带成分占绝对优势,同时兼有北温带区系和亚热带区系的过渡成分。

表5-22种子植物主要科含属、种数统计表

建设区种子植物主要属含种数,详见表5-23。10种以上的属3个,分别是蒿属(16种)、蓼属(15种)、薹草属(13种);5~10种的属16个,如鹅绒藤属(8种)、委陵菜属(7种)、堇菜属(7种)、胡枝子属(6种)、大戟属(5种)、野豌豆属(5种)、早熟禾属(5种)、画眉草属(5种)等。19个5种以上的属占本区系总属数的5.0%,而种数共132种,占本区系总种数的19.9%。其中有世界性大属,如蓼属、蒿属、薹草属等;也有十分进化的属,如禾本科中的马唐属、早熟禾属、画眉草属等一些草本属。植物区系优势科、优势属的分析来看,上述优势科、优势属构成了本区系植物的主体,优势现象明显。

表5-23种子植物主要属含种数统计表

特有物种有分布。该区地处山东半岛东部,地理位置优越,气候条件良好,周围没有高山相阻,山东特有植物有分布。据调查,建设区有山东特有植物4种,分别是长冬草(Clematis haxapetala var.tchefouensis)、宽蕊地榆(Sanguisorba applanata)、泰山韭(Alli-um taishanense)、泰山前胡(Peucedanum wawrum)。同时,银杏(Ginkgo biloba)、水杉(Metasequoiaglyptostroboides)、杜仲(Eucommia ulmoides)、枳(枸橘Poncirus trifoliata)、虎掌(Pinellia pedatisecta)、刚竹(Phyllostachys sulphurea)等5种中国特有植物,在建设区均能正常生长。

2)重点保护植物。根据国家林业局、农业部1999年9月公布的《国家重点保护野生植物名录(第一批)》区内维管植物中,有2种属于国家Ⅱ级重点保护植物,分别是中华结缕草(Zoysia sinica)、野大豆(Glycine soja)。列入《中国珍稀濒危植物红皮书》植物有3种,分别是黄耆(Astragalus membranaceus)、朝鲜槐(Maackiamurensis)、杜仲(Eucommia ulmoides),(栽培)。根据《山东稀有濒危保护植物》,区内含“建议”中的“山东稀有濒危保护植物”20种,其中渐危种8种,稀有种12种。详见表5-24。

表5-24 区内山东稀有濒危保护植物统计表

④ 生态地质环境保护与治理

一、生态地质环境特点

在对区内三大生态地质环境类型的遥感解译和综合分析后认为,本区生态地质环境类型具有以下4个特点。

1.浅层地下水的地域分配不均衡

据ETM7、ETM4、ETM3合成图像对浅层地下水的解译结果对比分析,区内浅层地下水包括的高含水率区、中等含水率区、低含水率区和多层结构含水区的地域分配很不均衡,分布面积相差很大。

高含水率区分布面积仅占全区总面积的3.57%,基本上分布在勘查区北部阿克苏河流域、南部和田河流域和西部喀什市—叶城县—皮山县的昆仑山北麓山前地带,东南部且末县附近只有少量分布,其他大面积区域没有分布。中等含水率区和多层结构含水区占全区总面积的49.22%,是区内主要的浅层地下水分布区,除东部的塔里木河下游地区和东南部的车尔臣河流域地区没有分布以外,全区大部分区域均有分布。与中等含水率区和多层结构含水区的区域分布相反,低含水率区分布面积仅占全区总面积的26.7%,基本上分布在东部和东南部地区,而西部和西南部地区则很少。

区内浅层地下水地域分配的不均衡性,反映了本区地下水资源中西部多东部少的状况,从而为进一步寻找地下水,特别是可供饮用的地下淡水及微咸水,提供了总体的找水方向。

造成这种地域分配不均衡的主要原因:一是地下水补给条件的差异,中西部地区地表水系发育,阿克苏河、台兰河、渭干河、塔里木河、和田河等多条主干河流流经区内,为地下水的补给提供了较为充足的转化补给量。据孙晓明等的资料,平原区的地下水转化补给量可占总补给量的75.27%。东部地区的主干河流(如塔里木河下游)自1972年断流,孔雀河大部分河段处于无水状态,因此东部地区转化补给水量远不如中西部地区。二是人为的地下水资源开发利用不合理。由于人工绿洲的建设、工业用水等,人工渠系代替了部分自然水系,有的在源流又新修了水库,源流和干流的中、上游用水量增加,而下游水量减少,水资源的地域分配更加不平衡。

2.植物种类较少,但抗逆性强

以林地和草地占主导的本区植物种类较少。林地主要有胡杨、灰杨、沙拐枣、白杨、柳树、榆树等。与较大面积红柳混生的植物除索索、骆驼刺之外,其他种类也不多。草地中,芦苇占草地总面积的80%以上,其他如芨芨草、甘草、麻黄草、胖姑娘等草本植物也不过5~6种。

虽然植物种类较少,但抵御外界侵袭的能力却较强。由于这些植物对干旱气候环境的长期适应,形成了具有抗旱、耐盐和抗风沙的能力。如胡杨和红柳均有发达的根系,而且还具有较高的耐盐能力;红柳的叶子含盐量达400~500g/kg,胡杨树叶含盐量也在80~150g/kg之间;芦苇、罗布麻、甘草等也有一定的耐盐能力。此外,许多植物抗风沙能力也很强。胡杨的茎枝有韧性,根系发达,有较高的抗倒伏和抗剪切能力;红柳被沙埋后,还可长出新枝。罗布麻、甘草的根系发达,茎有韧性,都有一定的抗风沙能力。

3.植被的覆盖度低

在实地调查过程中,区内草地和林地的覆盖度均较低,一般都小于20%。在红柳灌丛生长较密集的地段,覆盖度也小于50%。在山前倾斜平原区的戈壁砾质带,红柳灌丛的覆盖度多小于5%。草地的覆盖度高于林地,但大多也低于40%。只有在湖泊或沼泽地生长的芦苇,长势强劲,小部分地段覆盖度大于50%。

勘查区中部的细土平原与塔里木河冲积平原区内,在大多数固定沙丘上植被覆盖度小于20%,半固定沙丘植被覆盖度小于15%,流动沙丘植被覆盖度小于10%。

在把MSS7、MSS5、MSS4合成图像与ETM7、ETM4、ETM3合成图像进行解译对比后发现,当区内植被的覆盖度小于20%时,图像上基本显示不出植物的绿色色彩。当植物的覆盖度达到20%~35%时,图像上则能显示出绿色色彩,但总体色彩较浅。当植被覆盖度达到35%~50%时,图像上图斑色彩清晰,与非植被区的颜色差异明显。

4.生态的稳定性差,平衡易遭破坏

利用ETM7、ETM4、ETM3和MSS7、MSS5、MSS4合成图像对区内生态地质环境13种评价因子的解译和实地调查结果充分表明,勘查区内总体生态地质环境脆弱,稳定性很差。主要表现为沙化土地和盐渍化土地分布面积广,沙化程度和盐渍化程度较重,植被覆盖度较低。

据樊自立等的资料,区内植物除沿塔里木河两岸分布的乔、灌、草,博斯腾湖西南部生长的芦苇和湖泊、水库周边的草本植物长势较好外,其余大部分地区分布稀疏,结构简单,抗干扰能力弱,在人为活动的影响下极易遭受破坏,而且破坏后不易恢复。

二、生态地质环境保护与治理措施

生态地质环境是人类赖以生存和发展的基础,环境的优劣直接关系到经济的可持续发展和人们的生活质量。在勘查区内切实采取有效措施保护和改善生态地质环境,已经是刻不容缓、势在必行。

保护和改善生态地质环境并不意味着原封不动地维护目前的自然生态,因为荒漠自然生态生产力水平很低,不能满足人们日益增长的物质和文化生活的需要。人们只有依靠不断地创造高产的人工生态系统来养活自己,经济才能不断发展,生活水平才能不断提高。

在利用ETM7、ETM4、ETM3和MSS7、MSS5、MSS4合成图像对区内浅层地下水、生态地质环境详细解译和对生态地质环境变化进行综合分析的基础上,提出以下保护和治理措施。

1.控制源流引水,使塔里木河等干流水量不再减少

塔里木河、渭干河、孔雀河、叶尔羌河、和田河等多条干流不产流,主要是依靠源流补给。近年来,源流引水增加,用于扩大灌溉面积,使干流的来水量显著减少。如果源流不控制引水,补给干流的水量还会继续减少,从而使塔里木河等规模较大的河流干流区地下水位继续下降,地下水资源更加不足,造成本来已经脆弱的生态环境再进一步恶化。要通过节水和开发地下水来满足源流区用水,达到向干流输水的目标。以塔里木河的三源流区(阿克苏河、叶尔羌河、和田河)为例,目前源流区的水资源利用主要是依靠引蓄地表水扩大灌溉面积,所以今后只有加强水利建设,大力开发利用地下水,实行渠、库、井联合灌溉,并采取综合措施杜绝引洪淹灌或漫灌,发展节水灌溉,推广滴灌或膜上灌,才能达到向塔里木河干流输水而使干流水量不再减少的目的。

2.加强主干河流上、中游河段的工程整治,严格水资源管理

塔里木河、孔雀河、叶尔羌河、和田河等主干河流的上、中游河段,由于随意打坝、堵水、扒口,乱引乱排,耗水量剧增,下游水量显著减少,引发了下游地区生态地质环境的逐步恶化。叶尔羌河及和田河的下游分别有170km及200多千米穿行沙漠的河道,与塔里木河干流类似,亦属自然耗散性河道,起着向塔里木河干流输水的作用。目前,沙漠侵占、河道萎缩、输水不畅的现象,直接影响到向塔里木河干流的供水。因此,加强主干河流中、上游河段的工程整治,严格水资源管理,已迫在眉睫、刻不容缓。

对主干河流应采取必要的治理措施对河道进行整治。如修建堤坊,以减少两岸过量的漫溢,在耗水过大的中游河段尤为重要;修建护岸堤坝,疏通河道,增加输水能力,减少水分的无效消耗;修建必要的控制性引水闸口等,以维护主干河流水量稳定、河道畅通。

严格实行干流、源流水资源一体化管理,完善现行的水资源管理体制,逐步减少以至杜绝人为堵坝、扒口造成漫流等无控制的引水现象。

3.维持合理的生态地下水位,保证一定数量的生态用水

勘查区无论是自然生态还是人工生态都依靠地表径流转化为地下径流来维持,没有地表径流,就没有地下水的来源,生态就难以维持。目前,对地表水包括地表径流缺乏有力的管理和合理的规划,工作措施不到位,到处掘口,随意乱引乱排,自然漫流,大部分水量被蒸发、渗漏,造成了地表水的极大浪费,起不到改善生态的作用。要使有限的地表水水量在改善生态地质环境中发挥其应有的作用,把地表水转化为地下水,储存在土壤中供植物利用,就必须为植物的生长创造一个良好的生态地下水位。

据宋郁东等的资料,塔里木河流域地下水位对生态地质环境的影响有下述5种。

1)沼泽地生态水位:地下水水位埋深小于1m或有季节性地表积水。

2)盐渍化土地的生态水位:地下水水位埋深1~2.5m,地下水通过毛管作用可达到地表,土壤上层湿度较大,植物生长良好。但地下水中的盐分可向地表聚积,易使土壤发生盐渍化,在一定程度上又会影响植物生长。

3)适宜的生态水位:地下水水位埋深在2~4.5m之间,毛管上升水流可达植物根系供利用,土壤水分基本可满足乔、灌、草等各类植物需要,潜水的无效蒸发很小,几乎全部被植物吸收利用。

4)可忍耐地下水位:地下水水位埋深在5~8m之间,潜水停止蒸发,上层干燥,浅根系的草本植物无法利用地下水而衰败或死亡,乔灌木由于根系较深,主根能向下延伸吸收地下水,还可忍耐土壤干旱,但长势不良,一些幼灌木枯萎或死亡。

5)沙漠化地下水位:地下水水位埋深大于8m,很难为植物利用,深根系植物吸收地下水也较困难,乔、灌木衰败,有的干枯死亡,地面从而失去保护,风蚀风积严重,出现荒凉的地貌景观。

为了维持合理的地下水位,保证一定数量的生态用水,需要采取以下措施。

1)进一步完善排水系统,合理规划并实施引水渠、灌溉渠和排碱渠的渠系网络,降低地下水水位,使地下水水位维持在2m以下,以保证植物的良好生长。

2)加强大河主河道两岸节水用水管理,杜绝盲目引水,造成水资源浪费,维持主河道两岸一定范围的适宜地下水水位。

3)在山前倾斜平原区和塔里木河冲积平原区,应利用乔灌木耐旱的特性,扩大种植面积,在雨季适时营造人工林,使广大平原区的地下水水位维持在3~5m适宜的生态水位。

4)在地下水水位下降剧烈而生态退化严重、生态地质环境质量低劣的地区,应进行人工引水,增加地表水水量,使地下水能恢复到适宜的或可忍耐的水位。

4.稳定发展人工绿洲,制止盲目开荒

发展人工绿洲,一是扩大绿洲的面积,要积极稳妥地按规划进行。要通过灌区改建、完善水利设施,进行渠道防渗,改进灌溉方式等挖掘现有水资源潜力,扩大灌溉面积。扩大绿洲面积主要是通过开垦撂荒地、弃耕地和灌区边缘土地来实现。二是进一步改善现有绿洲的环境,重点是加大防风固沙和土壤改良的力度,把绿洲建成高产稳产的农、林、牧基地。同时,要坚决制止乱开荒。开垦土地,必须严格地按开发程序进行,根据不同的开发规模,报请相应主管部门审批,并由国土、水利、林业部门监督,依法有序地进行。对较大面积的开发,必须以现有水利设施为依托,按规划在灌区中进行,使灌区中的耕地连片,实行水资源的集约利用。

5.保护天然林地和草地,充分发挥其优化生态地质环境的作用

天然林地和草地在维护生态平衡、优化生态地质环境中起着十分重要的作用,具有保护地面、防止风蚀、抵御风沙、稳定河岸、调节气候等多种生态功能。例如,塔里木河沿岸的天然胡杨林是新疆三大林区之一,对于塔里木河沿岸的防风固沙、保护河岸、净化空气具有十分重要的作用。要通过建设防护林责任区,很好地保护所有林地。同时采用灌溉、伐桩、种子繁殖等方法促进更新。此外,还要大力发展人工胡杨林,在撂荒地上种植片林,沿公路干线和风沙前沿地带栽植以胡杨林为主的基干林。

草地主要用作放牧。由于产草量不高,草质不好,载畜量有限。为了维护放牧,要耗用大量水资源进行灌溉,经济效益很低。应通过发展绿洲畜牧业,来减少天然草地的载畜量,使草地由放牧转向以维护生态为主,发挥其保护地面、防止沙化、优化生态地质环境的作用。

6.改善和保护一定范围的湿地

20世纪70年代以前,区内沿主干河流两侧分布有很多湿地,现在几乎消失殆尽。湿地虽蒸发渗漏损失水量较大,但对维护生物的多样性和候鸟、野生动物的迁移栖息是必不可少的。目前,湿地的锐减使水域湿地动物群发生了很大的变化。据宋郁东等的资料,一些鱼类、鸟类已经消失,有的动物已经灭绝。到90年代,在塔里木河流域兴建了部分平原水库,形成了新的人工水域和湿地,为野生动物提供了良好的栖息场所。对这些人工水域和湿地连同栖息的鸟类,作为勘查区内一个重要的生态地质环境类型,必须要很好保护。通过建立野生动物、人工水域和沼泽湿地三位一体的自然生态保护区等方式,防止人为干扰破坏,以改善野生动物、鱼类、水鸟等迁移栖息的生态环境。

⑤ (三)河口海岸生态护坡修复要点

河口海岸的生态修复延伸到水环境综合整治中。生态护岸以保护和创造生物良好的生存环境和自然景观为前提。在再生生物群落的同时,建设具有设定抗洪强度的河流护堤工程,能够提高水系功能和改善水的质量,把受人类严重干扰和破坏的河道修复成为水体与土壤、水体与生物相互涵养,适合生物生长的近自然状态的河道。因而,生态护岸技术在水环境综合整治中逐步得到了应用和发展。

生态护岸是利用石头、木材、多孔环保混凝土和自然材质制成的柔性结构等构建,对河岸进行加固,防止河道淤积、侵蚀和下切,同时多孔护岸材料,为植物的生长提供了有利条件,为野生动物提供栖息地,保障自然环境和人居环境的和谐统一。透水的护岸也保证了地表径流与地下水之间的物质、能量的交换。其生态护坡手段如下:

1.河岸类型对护坡形式的选择

河水流动过程中形成明显的冲刷面和回水湾冲刷型、回水型和普通型河岸。处理时依河优势,充分考虑其水动力学特征,对于冲刷型河岸,河岸要承受河水的强烈冲刷作用,特别是在洪水季节,冲刷面是河岸侵蚀和水土流失的主要区域,对其进行生态护坡的首要措施是稳固岸堤。因此,对冲刷面,必须采用隔离封闭的护坡形式,最简单的方法是砌石,考虑到整体协调美的生态要求,可以由低向高逐渐过渡堤岸形式,由外向内降低抗冲刷材料强度。

对于回水型河岸,河水流动相对缓慢,河岸主要起缓冲作用,河水流线呈螺旋型,在回水湾,污染漂浮物容易滞留。对其进行生态护坡时,重点考虑生态美学特征,强调河岸的形式变化,特别是复合生态系统培植、发育和完善,同时,可以构建局部生态景观。

对于普通型河岸,其河水动力特征介于上述两种类型之间,但是,依河道宽度的变化。普通河岸也呈现微弱的冲刷面和回水面,在设计处理时,应注意其功能特征,适当取舍,既要保证岸堤的稳固性也应注重岸堤的生态性能。

另外,河岸冲刷面一侧的河水以湍流为主,稀释和自净能力较强,抗污染负荷能力也强,回水面和普通型河岸一侧河水以层流为主,自净能力较弱,环境容量较低,容易形成典型的迟滞型污染。

2.生态护坡建设方法

(1)介质筛生态护坡

在对河堤进行护坡处理时,由内及外,向河布设粒径逐渐放大的天然石块护坡介质,临河面由粗石颗粒组成,孔隙率低,但是孔径大:内侧由细石颗粒组成,孔隙率高,但是孔径小。这样,由河向岸就形成介质筛的形式,一方面,这种结构能够有效地保护坡堤,减轻河岸冲刷、防止水土流失;另一方面,这种结构为水生多生态系统的发育创造了条件,远离河岸的微型空间内便于低级生物的繁殖,而临河的大空间内便于高级生物的生存。介质筛护坡是自然河床形式的延伸,与其他人工护坡形式相比,它更趋向于自然,节约投资和建设费用。

依据介质筛分的基本原理,确定介质筛护坡的标准形式如图10-34所示。可以看出,介质颗粒水平角小于45°,在介质筛底层外设置松木桩,在木桩外堆放防冲刷石块;在介质筛与松木桩间以及介质筛空隙间种植挺水植物。对岸坡植被景观营造,以乔木为骨架,乔灌草结合,与周围景观视廊相协调。

图10-34 介质筛护坡的标准形式

这种形式的护坡适用于水利条件较好的河段,其稳定性主要依赖于最外层卵石的大小和护角的处理。

(2)仿湿地生态护坡手段

湿地生态系统的强大功能已被广泛认同,其核心在于多生物生存条件的集成和稳定。在生态护坡处理中,可以借用湿地建设的成功经验,营造局部仿湿地系统。在回水湾和河面较宽的河段,岸堤受冲刷的压力减弱,岸堤的稳固性较强。对这类岸堤进行护坡处理时,以植被稳定技术优先,通过植物发达的根系固化土壤和堤岸。由于细介质中孔隙率大,微生物丰富,实质上已形成了沿河带状小型仿湿地生态护坡,就是在这类岸堤上完善其湿地生态系统,建立高级生命栖息的环境空间,促进生态系统的新陈代谢,同时,杜绝人类活动对生态系统的干扰。

(3)根稳定生态护坡手段

树木与草坪生态护坡存在一定差异,树木对内部土壤具有较好的稳定作用,草坪对表土具有较好的固化作用。因此,现代生态护坡往往兼顾两种模式,采用树木与草坪相结合的护坡形式。对树木根系进行稳定和固化是生态护坡的主要工程技术问题。可对其进行特别处理,即根系稳定生态护坡手段,它是通过稳定单株树木的根系来实现整体堤岸稳定的技术。根据河水的流向,可以划分出树木根系的迎水面和背水面,对迎水面一侧,采用混凝土浇注的硬处理;对背水面一侧,采用网状预留孔处理。这样处理既避免了树木根部被冲刷侵蚀,又为根系提供了物能交换的通道,从而强化对树木根系的保护,进而对河流堤岸进行保护。

3.生态护坡恢复设计

根据夹河水利规划,在维持夹河大堤现状的情况下,对陌堂橡胶坝至入海口的夹河河道两侧滨水堤岸进行生态护坡建设。依据夹河现有的岸堤情况和水利条件,采用宽体斜坡护坡技术、根稳定生态护坡技术、地理板框介质筛护坡技术和半干砌石护坡技术等对其进行改造和建设。对已做石砌护岸的河段根据具体的水利及区位等因素采取退岸方式,将其改造成1:3.0的斜坡护岸,并采用半干砌石、地理板框等技术进行岸坡稳定。对自然岸堤进行平整,保护天然植被,特别是乔木,营造宽体斜坡,扩大泄洪空间。同时,对河槽与堤坝之间的滩地进行植物修复等水土保持措施。

(1)半干砌石介质筛护岸建设

在夹河上游段的部分混凝土硬化河岸改造、构建半干砌石介质筛护岸,断面如图10-35所示。该段护岸全长约15.0km。

图10-35 半干砌石介质筛护岸断面图

为防止坡角侵蚀,沿河岸打3~4排木桩,木桩间距约5cm,在保证良好的透水性的前提下,有效地防止河水冲刷坡角;为延缓木桩腐烂,考虑将木桩完全打入水下,即要求木桩桩顶高程低于常水位。在木桩内侧浆砌高度大约50cm的卵石,卵石顶高程高于常水位约30cm,以防止涌浪对生态护岸的冲刷。考虑到系统对氮的去除,可选用沸石内嵌与卵石中,提高生态系统对氮的去除。

现场浇筑混凝土模块,在混凝土半干状态下,将大卵石置于其上,沿坡角向坡顶密实镶嵌堆放,待混凝土完全晾干后,天然石与混凝土固化为一体。在未浇筑混凝土的坡面上,石块受到其他固化石的挤压作用,也稳定在岸坡上。混凝土砌块平面尺寸约宽30cm,长50cm,其深度须满足护岸稳定要求,且间距不小于1m。卵石粒径约20~30cm。

在半干砌石上覆土30cm,移植附近相邻区域的表土,以保持覆土有机质含量,在覆土上培植草本和灌木。在条件允许的情况下,尽量保证岸坡坡度小于1:3.0。为营造生物生存栖息空间,在木桩河水侧抛石。为维持由江向岸的透视景观,乔木不应太密,在保护现有乔木的基础上,落叶与常绿搭配,临河处尽量选用垂柳等弯曲乔木。

半干砌石介质筛护岸要比干砌石护岸稳定,且具有多空隙,能够保证河水与空隙水及地下水之间的交换,空隙间填土又为植物生长提供了扎根基础。

(2)地理板框介质筛护岸建设

如图10-36所示,对夹河上游段其他混凝土硬化河岸改造、构建地理板框介质筛护岸,这种形式结构稳定性强、耐洪水冲击。断面如图10-36所示。该段护岸全长约15km。

地理板框介质筛护岸的坡角处理同上面的半干砌石介质筛护岸技术;沿修正后的缓坡倾斜面布设混凝土板框,为维持板框内松散堆积的碎石的稳定性,板框规格为1.0m×1.0m,板框采用混凝土整体现浇制作;在框格中,依介质筛原理填充不同粒径介质。框架厚度40cm,框中底层填粒径5mm,厚10cm的粗砂,其上再填粒径2cm厚10cm的砾石,砾石上面铺一层粒径6~8cm的碎石,形成地理板框介质筛;最后在板框上敷表层土30cm厚,在保护现有乔木基础上,对岸坡进行再绿化,栽植落叶乔木,覆土上间植灌木和草本植物;为营造生物生存栖息空间,在木桩河水侧抛石,并栽植柳树和芦苇等亲水植物。

图10-36 地理板框介质筛护岸断面图

(3)宽体斜坡护岸建设

如图10-37所示,在夹河下游部分软质受损河岸区域内,岸坡上植被发育较好,植物根系有效地维持了岸坡的稳定,但是略显单薄,岸上植被则遭到不同程度的破坏。因此,该段考虑主要以植被恢复为主,有效利用植被根系的固土功能和控制面源污染的功能。该段全长约15.66km,宽度设计在20~50m之间,护岸断面形式如图10-37所示。

图10-37 宽体斜坡护岸断面图

在夹河护岸方案中,堤岸坡角处采用了木桩+植物营养体束的护岸技术,如图10-38所示。具体做法为,在岸坡坡脚嵌入直径15cm、长1.5m的原木木桩,将萌芽力强的柳树幼枝或芦苇、菖蒲等捆成一束,用木桩将其固定在河岸坡脚。在柳树或芦苇、菖蒲根系未萌发之前,主要靠植物苗木束起到临时保护河岸的辅助作用;在植物根系萌发之后,植物营养体和根系永久的护岸,达到恢复河流生态系统多样性、提高水体净化功能的最终目标。

图10-38 木桩+块石的护岸技术设计

岸堤的小倾角将减缓河水对岸堤的冲刷作用,缓解洪峰快速迁移对下游造成的压力。坡面设计要有三维坡度变化,在水际部位设计为倒圆角坡度;在宽体斜坡护岸上采用植被稳定方法,种植柳树、水杨,白杨、榛树以及芦苇、香蒲等耐湿喜水性植物。对岸堤进行稳定;在坡面上间种景观植物,追求植物景观的多样性,在坡角下构筑水生植物,稳定护堤,保持坡角、坡面、坡顶植被的发育和稳定;保护现有沉水、浮叶、挺水、湿生植物和灌、乔木植被系统,营造纵向生态链。通过沿岸抛石,构筑岸边水生两栖类动物栖息繁衍的场所及环境,为小型动物提供避难场所。

生态护岸除了保持水土、保护河堤以及污染治理等功能外,其最主要的功能将是作为景观林以增加河道走廊的物种多样性和生态稳定性以及提高河道走廊的景观效果。所以在生态护岸的建设过程中,生态护岸的景观功能被提升到了一个重要的位置。

植物物种选取将在兼顾植物的保水护土、污染治理能力的基础上,主要考虑其景观功能。植物选取和种植时应注意高矮错列,叶色和花色相搭配,乔、灌、草分层配置,以强化防护林带的景观效果。

防护林植物的选择坚持本地物种优先的原则,同时兼顾植物的景观价值、经济价值和抗性能力。

在河滩地势较低处种植香根草、荆三棱等多年生草本植物,在河滩地势较高处栽种槐树、柳树、杨树等乔木和杞柳、紫穗槐等经济型灌木,并配置石榴、月季、玫瑰等观赏性树种。以此形成河道走廊防护林带,以增强景观效果,稳固河堤,防止水土流失。防护河堤两侧的面源污染收集和配布水沟渠,分隔河堤和修复工程,以提高河道走廊生态带的层次感,加强河道走廊的生态稳定性。

4.生态护坡修复注意问题

在建设生态沟渠及生态护岸时,应以提供生物生长栖息的生物材料为主。通过使用生物材料对受损护岸进行生态修复,这类生态修复方法一般是采用由固体、液体和气体三相物质组成的具有一定强度的多孔人工材料作为载体,利用多孔材料空隙的透气、透水等性能,并渗透植物生长所需的营养,从而恢复河岸的植被,为生物提供良好的栖息场所。利用生物材料进行修复,如图10-39所示。

图10-39 生态混凝土护岸方法

(据谢三桃、朱青,2009)

在河流护岸进行生态修复上,不仅要满足防洪排涝和生态系统健康的需求,同时也要达到景观美质和亲水和谐的功效。基于这个生态修复的要求,可以采用景观型多级阶梯式人工湿地护岸和景观净污型混凝土组合砌块护岸技术等。这类修复方法一般是以无砂混凝土桩板或无砂混凝土槽为主要构件,在坡岸上逐级设置而成的护岸形式。通过在桩板与坡岸之夹格或无砂混凝土内填充土壤、砂石、净水填料等物质,并从低到高依次种植挺水植物和灌木,从而形成岸边多级人工湿地系统,美化了河道岸坡,呈现出层层阶梯式绿色景观,同时沿护岸线可设置的亲水平台,以便人们随时的能够亲水,如图10-40所示。

图10-40 景观型多级阶梯式人工湿地护岸

(据谢三桃、朱青,2009)

陈海波等在对生态护坡在河道整治中的应用时提出,生态护坡的选择和设计应遵循水力稳定原则、生态和谐原则和因地制宜原则。顾秋平等提出,生态护坡技术应该坚持以下原则:①生态边坡必须能够营造一个适合陆生植物、水陆两生植物、水生动植物生长的生命环境;②生态护坡应满足渠道功能和堤防的稳定要求,并降低工程造价;③要尽量减少刚性结构,增强护坡在视觉中的“软效果”,美化工程环境;④进行水文分析,确定水位变幅范围,结合植物调查结果,选择合适的植物;⑤尽量采用自然的材料,避免二次环境污染;⑥布置时考虑人们的亲水要求。

在生态护坡的设计和类型选择中还需要注意以下几点:①首先要了解河道护坡的功能定位,如果待整治河道为主干行洪河道,那么就要优先考虑防洪排涝和航运对护坡稳定的需求,兼顾生态功能。在选择材料和类型时可以在迎水面边坡以传统的干砌块石为主,推广使用三维土工植被网、植被型生态混凝土、土工材料复合种植等生态护坡新技术,严格限制浆砌石或混凝土护坡。同时,还要兼顾考虑待整治河道的位置及岸边空间,如城镇河道,在考虑其生态景观功能的基础上,还要考虑其所处空间位置的有限性,如果空间有限,那么占地面积大的生态型护坡就不适合待整治河道。②了解河流底泥和岸坡的土壤状况,了解其亲水性,以便有针对性地选择护坡的类型、植被的种类以及护坡的材料。③了解河道的水质状况以及污染物排入其中的方式。对于水质要求较高、面源污染严重的河道,在设计时可以构建多级阶梯式、潜流型或表面流型人工湿地护岸系统。④河道的水文情况,尤其是水体的流速。对于流速缓慢的小型河道,可以直接利用草、芦苇和柳树等天然植物材料进行岸坡防护,这些植物都是亲水的,在潮湿环境中能茁壮成长,可以在保护岸坡的同时,创造出丰富的岸边自然生态环境。而对于水流较急、岸坡侵蚀较大的河段,单纯利用草皮、柳树和芦苇等活体材料进行护岸,容易遭到破坏,应结合土工材料、石料、木桩等坚固材料,加强护岸的稳定性和抗侵蚀性,可以选择三维网垫、混凝土框格、混凝土砌块的植草护坡等复合生态护坡。

总之,生态护坡的设计和选择应考虑河道护坡的功能需要以及各类型护坡的具体应用条件,使生态护坡和河流生态系统融为一体,形成一个有机的、开放的系统。

虽然生态护坡的应用已在国内外得到了广泛应用,但其只考虑了生态护坡对植物的需要,而忽略了动物和微生物,忽略了生态护坡作为一个完整生态系统的动态性,忽略了真正意义上的生态护坡应该是在保证边坡稳定的基础上,以营造河道边坡系统的生物多样性为主要目标。因此,现有的生态护坡技术,虽带有一定的生态色彩,却是不完善的生态护坡技术,而是生态型护坡。要想实现真正意义上的满足边坡系统对生物多样性的要求,建立能够使动物、植物、微生物共存的生态护坡,生态护坡的研究须从以下三个方面着手:

1)护坡材料。为了实现真正满足生态学要求的生态护坡,需要将护坡工程对河道的水质、水文、生态系统的影响降至最小,这就需要逐渐改进护坡所采用的材料,使生态护坡在修复水体污染、提高水体自净能力、营造生物多样性等方面发挥其生态学功能。

2)生态护坡的设计和类型。生态护坡的设计,包括护坡材料、护坡植物、坡比以及护坡结构形式的选择等。要通过试验和实践探索,研究在不同地质条件下,不同护坡材料、护坡植物、坡比以及护坡结构形式等的组合对水流流态和流速等河道水力特性的影响,对坡面稳定性的影响,对护坡生态系统恢复和重建的影响,探索出对河流生态系统影响最小的最佳组合。

3)施工方法。即使有了完美的生态护坡设计和方案,如果施工过程不能完美呈现其各要素间的结合,也会影响生态护坡的生态效果。因此,应逐渐完善生态护坡的施工方法和技巧,将生态护坡的各要素有机结合,使其生态功能充分发挥出来[31]

烟台市在充分保护好原有的黑松植物群落海防林的基础上,在临海一侧主要种植黑松、白蜡、柽柳、紫穗槐等抗海风、耐盐碱、耐瘠土、固沙性好的树种。在相对风沙较弱的区域栽植景观效果好的银杏、合欢、栾树、楸树等乔木和黄栌、红枫、紫叶李、连翘等各种小乔木、花灌木。并合理调配乔、灌、花、草的比例,突出乔、灌木的绿化地位和绿化效果,突出季相色彩变化,注重各树种色彩、冠性等生物学特性的互补作用,栽植的植物种类达到150多种,植物多样性得到了很好的体现,基本达到了三季有花、四季常青的景观效果。

⑥ 人工泊岸与近自然泊岸的功能区别在哪里

自然的比较随意没有苛求的人为的影子,和大自然的一种合体。人工的之是按照个人的思想刻意的改造,摆弄。

⑦ 桂林两江四湖游

我桂林人,问我你问对了,船游没包括竹伐游的,竹伐象鼻山那多,竹伐不能游两江四湖,游两江四湖晚上比白天好看点

⑧ (维护生态环境,保护美丽河湖)的作怎么写

1湖泊流域水质总体稳定,水环境依然脆弱
1.1.1柘林湖水质整体处于III类,部分入湖支流相对较差由《2000-2011年柘林湖水质状况报告》的监测数据可知,近10年来柘林湖湖体水质由2003年的I类水质下降到Ⅱ类;再从2004年开始下降到Ⅲ类水质,持续到目前一直保持在Ⅲ类水质。其中高锰酸盐指数、氨氮、总磷和总氮4项指标的变化趋势图如图1和图2所示,总磷和总氮维持稳定在Ⅲ类,高锰酸盐指数和氨氮稳定在Ⅱ类〔5〕。由于柘林湖湖泊水面积较大,水质空间分布差异较大,总体水质较好的情况下,沿岸带及部分库湾水质明显差于湖心和坝上处水质,局部入湖水域还存在一定污染问题,水环境依然脆弱。
1.1.2柘林湖水体整体呈中营养状态,但在部分季节局部湖湾水体中蓝藻成为次优势类群之一,局部湖湾生态安全问题需引起重视在2010-2011年的调查中发现在枯水期和平水期,湖区的浮游植物类群从硅藻门演替为当前局部湖区蓝藻门占优势。柘林湖部分湖湾的浮游植物群落中蓝藻门藻类成为次优势类群之一,表明柘林湖部分湖湾水体呈现一定的富营养化趋势。湖区的浮游植物类群从河流特征的硅藻门演替为当前局部湖区蓝藻门占优势,表明柘林湖湖区外源输入的增加,水质的恶化,水体富营养化风险凸显。因此,需要在流域尺度上降低入湖负荷,开展流域生态安全的保护与湖泊生态治理,阻止局部湖湾富营养化趋势的蔓延,逐步维护湖泊生态系统稳定。
1.2饮用水水源地规范化建设有待加强、饮水安全存在隐患柘林湖湖区范围目前共有3个湖库型饮用水源地,分别为源口水库取水口和东渡取水口和柘林大坝三附坝取水口饮用水源地,主要供应武宁县城区、共青城市和德安县的居民供水,“十二五”期间也将作为南昌市和九江市的备用饮用水源地,因此柘林湖水源涵养功能的保护显得尤为突出重要。但是目前柘林湖饮用水水源地处于开放状态,隔离防护设施落后,水源地自动监测、应急预警和规范化建设能力相当薄弱,饮水安全存在很大隐患,因此,亟需在流域治理的基础上以预防污染为主,确保饮水安全。
1.3渔业发展尚未规范,水生生物多样性遭到破坏
1.3.1过量发展网箱养殖已给生态环境带来危害近年来,网箱水产养殖呈现了前所未有的发展态势,据调查柘林湖库区内副坝附近、武宁县湖区境内共有22000余箱网箱,345座养鱼库湾,柘林湖湖区网箱养殖面积共6593.13hm2,养殖面积占全湖区水面面积的20%,且无证养殖的个体户屡禁不绝,存在个体户将化肥和养猪废渣投入网箱进行水产养殖的现象。
1.3.2非法捕捞屡禁不绝,水生生物多样性遭到破坏据渔业联合执法队调查,湖区非法捕捞形式包括扳罾灯光诱捕、拖网捕捞、非法渔具捕捞等。非法捕捞造成渔业资源减少,水生动物多样性破坏。2003年前,用传统方式每天每船可捕捞柘林湖湖鱼200kg之多;2008年每天每船的捕捞量已经降到50kg以内,且鱼的种类比较单一。另据渔业部门在柘林湖的不同水域进行竹排银鱼灯光试捕,结果显示:永修水域每网只捕到几尾,武宁水域每网仅捕获0.25kg银鱼,与往年试捕的每网5~10kg相差甚远。
1.4旅游发展加速,污染风险增大近年来柘林湖流域人类活动强化,旅游发展与环境保护的矛盾日益突出。2010年旅游接待人数共80.77万人次,其中国内旅游人数达到79.5万人次。2011年9月西海高速全线通车后,柘林湖的旅游人数成倍增加,带来的环境问题日益突出。因此,加快柘林湖生态保护和污染治理对提高柘林湖生态系统抗干扰能力至关重要。柘林湖东岸的庐山西海是一个新开发和正在规划建设中的国家级风景名胜区,各种投资项目纷至沓来,中信集团将投资150亿元用于中信庐山西海开发建设项目,建设生态度假地,项目的建设将使原本自然的森林生态系统破碎化,且今后还将发展水上旅游产业,污染风险突增。水环境保护和旅游开发二者之间的矛盾亟须通过系统的保护规划和实践来进行解决。
1.5人为侵占湖滨带严重、缓冲能力下降湖泊自然带普遍受到人为干预,沿湖滨带人为侵占现象严重,开发与保护矛盾日益突出。沿河湖镇区段建设了很多居民房,特别是武宁县县城污水处理厂和工业园区就在湖边,生活污水和工业废水直排入湖;沿湖一百多公里建设了很多农田,农药和化肥直接排入湖中,没有相应缓冲带的拦截,对水土影响较大。此外风景名胜区周边建设了柘林湖宾馆、北戴河宾馆和清水山庄等宾馆,废水只经过简单的微动力和化粪池后也直排入湖,因此湖滨缓冲带缓冲能力下降,亟需对湖滨带进行生态修复建设。
1.6水土流失较严重、矿山径流污染大城镇开发建设和矿山开采产生的水土流失等已成为水土流失的新问题。尽管近几年来修河流域水土流失治理方面取得了较大进展,但由于积重过深,林分质量下降,森林保土蓄水能力降低,水土流失仍然比较严重。流域存在矿产资源的开采,不但排放大量采矿废水(井坑涌水、废水堆淋溶水、选矿废水、尾矿库溢流水),而且破坏地表植被以及产生大量固体废弃物。柘林湖湖区内强度流失区主要分布在武宁县城、武宁县工业园、鲁溪镇316国道两侧;中、轻度流失主要分布在石渡、新宁镇、官莲、巾口、澧溪等乡镇。
1.7流域环境基础设施尚未到位,历史欠账多
1.7.1生活和工业污水收集与处理系统缺乏柘林湖湖区总人口为38.9万人,每天产生生活污水量近3万t。湖区范围仅武宁县建设了城市生活污水处理厂,目前一期1万t/d处理规模已建成投运,由于污水管道建设尚未完善,只接纳了城区周边部分生活污水,沿湖分散居民生活污水大部分未能全部进入污水处理系统,污水直排入湖,未经处理及脱磷脱氮的废水给柘林湖带来极大的压力。此外武宁县工业园区和太阳升项目园区的工业污水处理厂还未建设,工业废水集中处理率较低。
1.7.2生活垃圾收运及处理系统存在缺陷目前柘林湖从垃圾收集到处理还没有完善的运行机制。柘林湖流域范围内的垃圾清运范围局限于老镇区和旅游接待区,由于距离分散和资金缺乏等原因其它沿湖和沿河村落生活垃圾尚未得到有效收集,乡镇垃圾转运系统亟待完善。部分乡镇由于缺乏转运系统,收集的垃圾就地选择一处位置进行简易填埋,未进行无害化处置,未经过处理的垃圾渗滤液直接影响地表水和地下水环境。部分乡镇由于没有合适的垃圾填埋场,就地对垃圾进行简易焚烧,焚烧的烟气对周边及湖区环境污染很大。
1.8管理机制体制尚未理顺,流域综合管理迫在眉睫
1.8.1环境监测执法,生态观测及科研能力建设严重滞后柘林湖流域内环境监测能力建设十分滞后,无自动监测能力和应急监测能力,且监测装备条件较差,缺乏常规的监测仪器和现场快速监测仪器,无法对柘林湖生态环境实施有效的监控。同时区内修河流域和柘林湖的生态观测与科研工作较为薄弱,尚未科学全面地掌握柘林湖区域目前陆生、水生生态系统结构状况及其变化趋势。因此亟需对湖区投入强有力的环境监测能力建设,对生态服务功能的现状及其恢复情况进行长期跟踪观测,以及对柘林湖湖泊生态系统健康与安全进行深入地调查评估。
1.8.2环境管理存在“断裂带”柘林湖流域管理缺乏统一的管理机构,由于流域范围涉及修水、武宁、永修及庐山西海风景名胜区管委会区域,在环境保护过程中存在交叉管理,重复管理,职权不明确等各种体制问题,导致许多生态保护工作不能很好的深入开展。
2柘林湖面临的主要形势
2.1经济社会发展形势流域正处于工业化中期阶段,既要解决做大产业规模与调整产业结构之间的矛盾,又要解决日益加大的资源环境压力与保护生态环境的矛盾。目前柘林湖流域范围的修水县和武宁县经济发展正处于结构调整阶段,农业逐步走向规模化,工业新老企业更新,流域内各县近几年经济发展较为迅速,尤其以工业发展最为迅速。随着经济体制改革进一步深入,内外投资环境的不断改善,基础设施投入的增加,产业结构继续调整和优化,集体经济和个体私营经济快速发展,第三产业的兴起,将步入稳定增长阶段,社会经济保持快速健康发展是完全有可能的,因此经济发展与环境保护的矛盾突出,生态环境保护的压力加重。
2.2生态环境保护形势柘林湖流域内主要河流的水质目前基本稳定在《地表水环境质量标准》中的Ⅱ~Ⅲ类标准,但流域内的生态环境保护亟需转变观念,需从水质保护向水生生态保护转变,从污染治理向防治并举转变,从点源控制向非点源控制转变。三方面转变难度加大,生态环境保护形势不容乐观,因此,在这些方面相关部门还要付出不懈的努力。
2.3环境风险防范形势目前柘林湖景区开发活动加快,网箱养殖及化肥投料威胁到饮用水源安全,线源(流动源)尤其是船舶增加了水污染事故发生的风险。
3柘林湖生态环境保护的科学对策
对于柘林湖的水污染防治与保护工作,应以控源与强化管理为首要措施,湖泊水体以保育为主,辅加治理。同时,流域产业结构调整十分重要,这正是与其它类型湖泊治理思路的核心不同之处。因此,对柘林湖水污染防治采取“分区保水、上游活水、湖边治水、湖面管水”为主要内涵的柘林湖保护与综合防治的新理念。
3.1以湖泊生态安全为核心,保证湖区水质柘林湖目前处于水质良好和中营养状态阶段,经过对柘林湖进行水环境容量分析,除总磷现状负荷接近III类环境容量值外,其它指标现状污染物远小于III类环境容量值,因此影响流域经济发展和柘林湖水体水质的主要制约因子为总磷,其主要污染来源于居民生活、水产养殖、畜禽养殖和化肥流失。因此,今后需要开展湖面网箱水产养殖取缔工程,取缔网箱养殖改为清水放养各种滤食性鱼类;实施清水入湖工程,加快建设工业园污水处理厂和沿湖乡镇生活污水处理设施及管网建设,提高污水接管率和处理率;结合社会主义新农村建设(“三清六改四普及”,即清垃圾、污泥、路障;改水、改厕、改房、改栏、改路、改环境;普及电话、沼气、有线电视和太阳能),重点对沿柘林湖两岸乡镇和沿修河两岸乡镇进行农村环境连片综合整治;对湖区周边畜禽养殖采取污染治理措施,并大力推广测土配方施肥,建立测土配方施肥示范区;加大庐山西海风景名胜区周边的环境综合整治力度,对宾馆饭店污水实行回用与零排放工程,降低旅游业对水域的环境胁迫。采用以上措施能有效减少氮磷及其他污染物入湖负荷,避免湖体局部富营养化,使柘林湖水体水质达到功能要求。
3.2以柘林湖入湖河流生态保育为重点,削减入湖污染负荷柘林湖主要入湖河流有13条,在对柘林湖湖区治理的同时,需加强对入湖河流的生态保育和污染负荷削减,对污染较重的主要入湖河流,如沙田河、修河上游、横路河、盘溪河等河流实施生态保育工程,对入湖河段缓冲带进行生态护岸及内河清淤、疏浚整治工程,并配套相关景观树木和景观石,岸线旁边种植水生植物,配置宣传标识牌树木的种类可以根据当地气候和景观需要配备,主要以常年青的灌木乔木为主,在岸线水域周边种植荷叶、紫根水葫芦、菖蒲、美人蕉等水生植物。工程的实施能有效加快河流流速,提高河滨区的水体自净功能,种植的水生植物也能拦截一定的污染入湖负荷,对水质起良好净化作用。
3.3严格区域排放标准,协调经济社会发展与湖泊保护的关系“十一五”期间,我国水环境管理实施从目标总量控制向容量总量控制转变,从单纯化学污染控制向水生态系统保护的方向转变,迫切要求进一步完善和发展现有水质标准体系。近年来,我国已经开始着手于水质基准、标准和流域污染物总量控制方面的研究,并取得了初步成果〔6,7〕。然而,目前我国保护和管理湖泊水体的唯一标准是《地表水环境质量标准》(GB3838-2002),与富营养化相关的水质指标仅总氮和总磷2项,利用这些指标难以解决湖泊水华和生态退化问题。尤其缺少度量生态响应和初级生产力的指标,如表征初级生产力的叶绿素和生物量等指标。因此,建立科学的营养物基准,制定适合的环境质量标准与排放标准等,基于水环境承载力提出适于柘林湖流域的环境优化和经济增长模式,是有效解决柘林湖湖泊生态环境问题,保护生物多样性的关键举措。
3.4优化产业结构,转变经济增长方式在流域土地资源调控方面,湖区范围内严格划定“三线”。根据柘林湖湖区不同区域生态环境敏感程度、土地开发利用程度、经济社会发展特点以及湖区产业布局等因素,将柘林湖区划分为红线保护区、黄线控制区和蓝线优化控制区3类功能区,严格执行“三线”环境保护措施。在产业结构调整方面,分不同产业实施资源利用调控。在农业方面,需要重点关注规模化畜禽养殖和种植等农业面源对湖泊的污染威胁,充分发挥区域内良好生态环境和特色农业资源优势,促进高效生态农业发展。在工业方面,需严格环境准入,优化布局,以工业园区为平台,以骨干企业为依托,推广循环经济发展模式,推进节能减排降耗,针对柘林湖流域的钨矿、锑矿和煤矿等主要矿产发展绿色矿业经济。在第三产业方面,需要以生态旅游和发展现代物流产业为重点,大力发展第三产业,依托柘林湖丰富的旅游资源,突出柘林湖的生态特色,展示当地民俗文化,通过景点基础设施的不断完善,景区知名度的不断提高,游客的快速聚集,形成以观光、览胜、度假为主的游赏项目框架,把风景区建成“江西最热、中部叫响、国内一流、世界知名”的旅游目的地。
3.5强化自动监控,创新管理方式湖泊的保护离不开流域有效的监管,因此按照“控源+强化管理”的思路,在外源控制的同时,开展柘林湖全流域环境监管与综合管理。由于湖泊面积大,监管难度大,因此必须优化监测网络、加强湖区水质和水生生态自动监控能力建设,并在管理方式上有所创新,促进柘林湖湖泊生态环境保护良性循环和可持续发展

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