一種實(shí)用的河道生態(tài)修復(fù)與棲息地重建技術(shù)

2022-08-21 20:50:07 0 雙良環(huán)境

　　針對河流景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)而言，最為核心的兩項(xiàng)技術(shù)在于水體生態(tài)修復(fù)與控制和水環(huán)境生物棲息地的建設(shè)。這兩項(xiàng)技術(shù)的成功解決，是進(jìn)行河流游憩、創(chuàng)意設(shè)計(jì)的前提，因此多年來大力在這一領(lǐng)域開展深入研究，并取得了扎實(shí)的成果。

　　一、水生態(tài)修復(fù)技術(shù)

　　經(jīng)過多年的實(shí)踐和合作研發(fā)使用，已有效應(yīng)用以下集中水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)，具體包括(1)水下草皮/森林凈化系統(tǒng)(2)水生植物的生態(tài)修復(fù)技術(shù)(3)生物基網(wǎng)(4)水生動物控藻技術(shù)。

　　【神奇的水下草皮/森林凈化系統(tǒng)構(gòu)建】

　　沉水植物，由根、根須或葉狀體固著在水下基質(zhì)上，其葉片也在水面下生長的大型植物。由于表皮細(xì)胞沒有角質(zhì)或蠟質(zhì)層，能直接吸收水分和溶于水中的氧和其他營養(yǎng)物質(zhì)，使得它們擁有強(qiáng)大的凈化能力。沉水植被是健康水體的重要組成部分，它的恢復(fù)，不僅表征著退化水生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)且具有穩(wěn)定恢復(fù)的效果，上海之魚就是選擇了其中凈水能力強(qiáng)，景觀效果好的沉水植物，尤其是經(jīng)多年研究選育的新品種——矮生耐寒苦草，具有強(qiáng)效的凈水效果，呈現(xiàn)了水下森林的景觀美景。

　　【水生植物的生態(tài)修復(fù)技術(shù)】

　　鄉(xiāng)愁，那些深藏在我們記憶中的風(fēng)景，沙家浜里的蘆葦蕩，渡船搖曳的白洋淀，一個個水景的構(gòu)建，更少不了挺水、浮葉植物的點(diǎn)綴。

　　水生高等植物對水環(huán)境的修復(fù)主要是通過自身的生長以及協(xié)助水體內(nèi)的物理、化學(xué)、生物等作用而去除受污染水體中的營養(yǎng)物質(zhì)，污水中的部分有機(jī)、無機(jī)物質(zhì)以及含磷含氮污染物作為植物生長所需的養(yǎng)料被吸收，部分有毒物質(zhì)被富集、轉(zhuǎn)化、分解。高等水生植物的存在可以為真菌、細(xì)菌等微生物活動提供場所，并通過其發(fā)達(dá)的通氣組織將氧氣輸送到根際，抑制厭氧微生物生長，為好養(yǎng)微生物降解有機(jī)污染物提供良好的根際環(huán)境。

　　【超級生物基網(wǎng)】

　　神奇的微生物是微生物處理水污染的一個典型，河底是一道道水草型的生態(tài)基，上面附著上專吃污水的微生物，利用其在水中懸浮形成的生物膜載體，降解污水中的有機(jī)物質(zhì)，同時(shí)結(jié)合沉水植物強(qiáng)有力的凈化效果，達(dá)到綜合治理的目的。

　　生態(tài)基投放于水中時(shí)，會將原本存在于水體底泥、植物根系或懸浮于水中的微生物富集在生態(tài)基表面。由于生態(tài)基的存在，使這些微生物找到更加適宜的居住空間，從而培養(yǎng)起種類更豐富、數(shù)量巨大的適應(yīng)于水體的微生物，通過微生物對水中營養(yǎng)鹽、有機(jī)物的吸收分解，以降解污染物，強(qiáng)化水體的自凈能力;隨著水體水質(zhì)的提升，大量水生動植物開始不斷生長和繁衍，從而逐步恢復(fù)水體的良好生態(tài)系統(tǒng)，長期維護(hù)水質(zhì)于健康的狀態(tài)。

　　【水生動物控藻理論】

　　依據(jù)國內(nèi)多處水庫、湖泊藍(lán)藻水華暴發(fā)原因分析結(jié)果，藍(lán)藻水華的暴發(fā)與水體營養(yǎng)物質(zhì)含量高低不一定直接相關(guān)，而主要是缺少足夠數(shù)量的上層營養(yǎng)級聯(lián)，即鰱鳙魚數(shù)量以及濾食性底棲動物數(shù)量。

　　科學(xué)的設(shè)計(jì)適量的鰱鳙魚是控制藻類水華及防止水體富營養(yǎng)化的關(guān)鍵，底棲動物可以補(bǔ)缺濾食性魚類濾食性微型浮游植物的不足，起到生態(tài)互補(bǔ)的作用。

　　這些技術(shù)在大量的實(shí)踐項(xiàng)目中得到推廣使用，隨著科技的進(jìn)步，水生態(tài)環(huán)境治理模式不斷創(chuàng)新，這十年間也不斷開拓生態(tài)治理領(lǐng)域，其中人工濕地技術(shù)，生態(tài)浮床技術(shù)，景觀曝氣技術(shù)等等也已發(fā)展成為行業(yè)領(lǐng)先水平。

　　二、濱水地帶常用棲息地重建技術(shù)

　　在水體生態(tài)安全的基礎(chǔ)上，恢復(fù)河道總體生物棲息功能是河流進(jìn)一步的發(fā)展需要，一條生物共生、魚蝦鳥類豐富的河道是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基本要義。

　　通過研究與實(shí)踐，總結(jié)出一系列恢復(fù)河流生物棲息的策略。包括(1)柔化岸線(2)培育濕地(3)建設(shè)生態(tài)邊溝(4)局部設(shè)置生物繁衍區(qū)(5)配置生物取食生活區(qū)，通過上述方法完成河道的生物棲息地重建功能。

　　(一)柔化岸線，以階梯臺階、石籠、種植駁岸等方式建設(shè)駁岸

　　盡可能地柔化岸線是濱水生態(tài)建設(shè)中公認(rèn)的有效策略，通過梯級臺階，石籠、種植駁岸等形式柔化駁岸等技術(shù)也越來越成熟，能有效地起到柔化駁岸的功能。

　　水岸形態(tài)修復(fù)策略

修復(fù)方面	原則	方法與技術(shù)
河流幾何形態(tài)修復(fù)	自然生態(tài)原則整體性設(shè)計(jì)原則日常風(fēng)景原則	保留天然的河曲與濕地恢復(fù)河道的連續(xù)性創(chuàng)建淺灘與深潭采用生態(tài)景觀型梯形斷面采用復(fù)式斷面
河岸的生態(tài)修復(fù)	減弱硬質(zhì)化護(hù)坡對生態(tài)環(huán)境的破壞	保持自然狀態(tài) 利用天然材料實(shí)行河流生物環(huán)境普查
緩沖帶生態(tài)恢復(fù)	提高緩沖帶生態(tài)保護(hù)與環(huán)境游憩的綜合功能	緩沖帶起伏變化的營造綠化空間高低不一的劃分采用復(fù)式設(shè)計(jì)
河流水質(zhì)生態(tài)恢復(fù)	激發(fā)河流水污染的稀釋、自凈肌理	采用生物修復(fù)技術(shù) 污染源截流底泥的疏浚引水沖淡

　　(二)設(shè)置集中與分散型濱水濕地，培育生境

　　在柔化駁岸的基礎(chǔ)上，有目的的規(guī)劃出集中與分散型濕地，濕地可以很好地起到凈化雨污，培育生境以及創(chuàng)造生態(tài)景觀的作用。

　　常見濱水生態(tài)濕地類型與建設(shè)方式

	類型	建設(shè)方式
1	垂直流濕地——人工污水處理的常用手段	垂直流濕地在濕地的設(shè)計(jì)中利用地形高程，分別進(jìn)入處于不同高度的濕地，經(jīng)過一系列濕地設(shè)置，實(shí)現(xiàn)污水處理。
2	在線與非在線濕地——倫敦的綠手指計(jì)劃	在線濕地指在拓寬河床，形成江心濕地、灘涂，非在線濕地指從河道引水，在河床一側(cè)進(jìn)行濕地設(shè)置，凈化和調(diào)蓄河流上游來水。
3	表面流濕地——德國的雨洪管理	表面流濕地指利用表面雨水匯聚形成的濕地類型，這一方面在進(jìn)行雨洪管理中經(jīng)常被采用。
4	上游小型濕地、下游大型濕地	上游小型濕地在大量山地小流域地區(qū)經(jīng)常被采用進(jìn)行水土防治，下游大型濕地多處于河口、匯水地區(qū)進(jìn)行雨洪調(diào)蓄和凈化。
5	河濱濕地與蜿蜒濕地——日本的河川再造計(jì)劃	河道兩岸足夠?qū)挾鹊臑I河濕地是保障河道生態(tài)和城市生態(tài)的重要措施，

　　(三)建設(shè)生態(tài)邊溝，截留并凈化建筑與道路雨污

　　對水體的污染主要來自人為活動產(chǎn)生的雨污，在未經(jīng)有效凈化與處理前排入水體，致使水體環(huán)境破壞。在主要的雨污產(chǎn)生區(qū)、主干道旁設(shè)置生態(tài)邊溝已越來越被認(rèn)同。利用生態(tài)邊溝調(diào)蓄暴雨、凈化污染，同時(shí)培育生物棲息地環(huán)境。

　　(四)局部創(chuàng)造以片林和生態(tài)池塘為代表的生物棲息地，力爭促進(jìn)蜻蜓與螢火蟲等生物棲居

　　片林和生態(tài)池塘是生物多樣性培育最主要的兩種景觀形態(tài)，局部創(chuàng)造50-100米見方的片林，對總體生物棲息的幫助非常明顯，生態(tài)池塘對大多數(shù)兩棲生物，如蜻蜓、蝴蝶、螢火蟲的生命歷程都是必備的。

　　螢火蟲生存條件研究

	類別	內(nèi)容
1	土壤	ph值中性，富含有機(jī)質(zhì)，無農(nóng)藥殘留
2	樹木	要有多層次樹木形成的樹蔭，為幼蟲和它的食物蝸牛提供陰涼的環(huán)境
3	濕度	包括空氣濕度，土壤濕度，和地表濕度，空氣濕度在60-70，土壤濕度在 30-40，地表沒有積水。
4	食餌	培育大量小蝸牛，蚯蚓小昆蟲幼蟲
5	雜草	地面要有雜草，朽木，，落葉，腐土，供幼蟲和食餌棲息，生活，躲藏天敵蜘蛛鞭蝎
6	光照	避免光害，四周可種植高達(dá)喬木避光。
7	其他	周邊最好要有有流水，樹林有較多的枯枝落葉，以保持表土層濕潤，并保護(hù)好腐殖土層。

　　(五)植物種植設(shè)計(jì)兼顧鳥類與昆蟲棲居與取食要求，做到適宜生物棲居

　　植物設(shè)計(jì)對生物多樣性的增長也是非常重要的，蜜源植物，鳥類喜棲居、喜食植物對生物多樣性的培育是非常有價(jià)值的，因此在種植設(shè)計(jì)中，事先規(guī)劃設(shè)計(jì)好合適的品種，對生物多樣性的繁榮會起到很大的幫助。

鳥類愿意棲息的樹種	芭蕉、棕櫚、云實(shí)、海桐、檜柏、火棘、木香等
主要蜜源植物	構(gòu)樹、柑橘、枇杷、女貞、枸骨、冬青、南天竹、石楠、側(cè)柏、烏桕、何首烏、柳葉臘梅、樟樹、垂柳、野芝麻、桑樹、山茶、忍冬、滿山紅、映山紅、苦儲、木荷、紅楠、多花薔薇、化香、木藍(lán)、虎杖、烏連莓、益母草、榔榆、胡枝子、博落茴、野蕎麥、牡荊、含笑、金櫻子、繡線菊、衛(wèi)矛、絲綿木、柿樹、小臘、莢蒾、鳶尾
鳥類不愿意棲息的樹種	女貞、桂花、珊瑚樹、胡頹子、黃馨、竹從等
鳥類嗜食的樹種	桃、杏、李、梨、櫻桃、郁李、月季、葡萄、柿子、枇杷、楊梅、胡頹子、無花果、山茱萸、桑、木通、女貞、小葉女貞、苦楝、枸杞、枸骨、南天竹、桃金娘、刺槐、黑松、側(cè)柏、重陽木、烏桕、十大功勞、八角金盤、桃葉珊瑚、樟樹等
鳥類不愿取食的物種	海桐、構(gòu)樹、棕櫚、薔薇、皂莢、青桐、銀杏、無患子、木瓜、廣玉蘭、白玉蘭、紫藤、薄殼山核桃、山核桃、臘梅、楓楊等
鳥類筑巢常喜選樹種	楓楊、櫸、榆、樸、柳、楊、楓香、喜樹、水杉、刺槐、樟樹、槭樹、石榴、女貞、枇杷、紫薇、垂絲海棠、紋母樹、臘梅、梅花、麻葉繡線菊、棣棠、紫荊、黃馨、郁李、南天竹、木槿、小葉女貞

　　濱水景觀帶的生態(tài)修復(fù)與棲息地建設(shè)越來越成為該領(lǐng)域重要的思考對象，經(jīng)過很長時(shí)間的研究與實(shí)踐，總結(jié)出下述五條策略可以有效推進(jìn)濱水景觀帶的全面建設(shè)。

　　(一)柔化岸線，以梯級臺階、石籠、種植駁岸等方式建設(shè)駁岸

　　(二)設(shè)置集中與分散型濱水濕地，培育生境

　　(三)建設(shè)生態(tài)邊溝，截留并凈化建筑與道路雨污

　　(四)局部創(chuàng)造以片林和生態(tài)池塘為代表的生物棲息地，力爭促進(jìn)蜻蜓與螢火蟲等生物棲居

　　(五)植物種植設(shè)計(jì)兼顧鳥類與昆蟲棲居與取食要求，做到適宜生物棲居

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