城市化過程對水域景觀的干擾與生態(tài)修復(fù)方法
——以江蘇昆山市為例

韋 薇 張銀龍

南京林業(yè)大學(xué) 南京 210037

文章以昆山市為例，綜合分析了昆山1985－2008年城市化過程中水域景觀格局的演變情況，總結(jié)探討水域景觀的生態(tài)修復(fù)方法以及發(fā)展方向。隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市化過程對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的影響日益嚴(yán)重，對自然生態(tài)系統(tǒng)的干擾無疑打破了原來生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和平衡，因而研究城市化背景下區(qū)域水域景觀格局的演變具有十分重要的意義。特別是對城市水環(huán)境的影響已經(jīng)引起了人們高度的關(guān)注[1]。

1 研究材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

昆山市處江蘇省東南部，位于蘇州市與上海市間，總面積927.7km2，總?cè)丝?65萬。2009年昆山市實現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）1780億元，高居全國各縣市之首，其特殊的地理位置和高速發(fā)展的經(jīng)濟在我國具有一定的典型性與代表性。昆山屬長江三角洲太湖平原，北部為低洼圩區(qū)，中部為半高田地區(qū)，南部為湖蕩地區(qū)。境內(nèi)地勢平坦、河網(wǎng)密布，水域景觀分布廣泛。

1.2 研究方法

使用數(shù)據(jù)包括∶ (1)1985、1995年1∶100 000昆山市土地利用/覆蓋（LULC）數(shù)據(jù)；2000-2008年T M數(shù)字圖像，成像時間分別為4～6月。（數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境數(shù)據(jù)庫）。(2)行政區(qū)劃圖、地形圖、航拍影像圖（1∶1 000）、昆山市總體規(guī)劃文本等資料。采取監(jiān)督分類，并在ArcGIS9.0工作平臺之上進(jìn)行人工交互解譯，得到昆山市水域景觀類型的面積及斑塊數(shù)量的變化。

2 昆山市水域景觀格局動態(tài)分析

2.1 昆山市1985-2008年水域景觀演變

將研究區(qū)域內(nèi)的水體概括分為自然水體與人工水體兩大類。自然水體，主要指天然的湖泊、河流、灘地等；人工水域，包括人工開挖的河渠、人工開挖的坑塘、魚塘及人工開挖的公園內(nèi)湖等。通過統(tǒng)計分析得出：自然水體在這23年間，增加了1.96km2，斑塊數(shù)量增加了3.68倍，景觀破碎度較高。人工水體大幅增加了39.62km2，占總面積的5.40%增加到12.66%，且斑塊數(shù)量自身的增幅最大達(dá)9.25倍（詳見表1）。

昆山地區(qū)的水網(wǎng)密度、形態(tài)較為復(fù)雜，但自然水域的面積變化相對穩(wěn)定，主要是由于陽澄湖、巴城湖、鰻鯉湖、傀儡湖、澄湖、白蓮湖等幾個湖泊以及吳淞江占據(jù)水域的主體。自然水體的轉(zhuǎn)換率為0.01%，轉(zhuǎn)變?yōu)橐责B(yǎng)殖為主的人工水域。由于湖泊自然的演變及人工恢復(fù)，23年間已有0.62km2的水田及人工養(yǎng)殖水面恢復(fù)為自然水體，與各自然湖泊河流相連接。而人工水域增加了67.35km2，主要集中在昆山北部及中部，絕大部分是由水田轉(zhuǎn)換成為人工養(yǎng)殖水面以及人工河渠等。其中，北部及中部的多條自然河道，經(jīng)人工修筑后出現(xiàn)直線性河道，且河床被硬質(zhì)化等問題。

2.2 城市化過程對水域景觀的干擾

在這23年間，隨著人類活動加強，城市水系的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的變化，主要表現(xiàn)為∶ (1)自然水體轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯ゐB(yǎng)殖水面，對自然水體景觀完整性造成嚴(yán)重破環(huán)；(2)部分河道縱向的蜿蜒性降低，河道渠道化和裁彎取直工程改變了天然河流的基本形態(tài)，出現(xiàn)了直線或折線形的河流；(3)河床材料由透水性能的材料變?yōu)橛操|(zhì)化的不透水性材料。自然湖泊周邊形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化與河道系統(tǒng)形態(tài)多樣性的降低，會產(chǎn)生水域景觀生態(tài)系統(tǒng)的異質(zhì)性降低，生物多樣性降低，引起水體自凈化能力的下降，導(dǎo)致水體生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能降低等問題[2-3]。

表1 1985-2008年昆山水域景觀類型的斑塊面積和斑塊數(shù)量

昆山市1985-2008年水域景觀格局演變分析圖

3 城市水域景觀生態(tài)修復(fù)

3.1 生態(tài)修復(fù)原則

城市河道系統(tǒng)生態(tài)修復(fù)應(yīng)包括自然、社會經(jīng)濟、景觀文化3方面。遵循自然規(guī)律是生態(tài)修復(fù)的前提，社會經(jīng)濟條件在一定程度上將制約著生態(tài)修復(fù)的能力與水平；同時，修復(fù)后的河道系統(tǒng)應(yīng)具有景觀、文化、游憩功能[4－5]。

(1)自然原則：充分利用水體生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)上，適時地施以恰當(dāng)?shù)娜藶榇胧顾笛刂匀?、健康的方向發(fā)展，構(gòu)建人與河流和諧融洽的環(huán)境。

(2)功能引導(dǎo)原則∶水域景觀系統(tǒng)修復(fù)首先應(yīng)滿足城市水域的各項功能；而各項功能在不同階段和不同水體的重要性有所不同，因此應(yīng)優(yōu)先考慮主導(dǎo)功能，繼而考慮各項功能之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。

(3)時空尺度分異原則∶水體系統(tǒng)的生態(tài)修復(fù)需要一個較長的時間，不同時段上河道系統(tǒng)會因外部條件改變或各項功能主導(dǎo)作用的交替變化而具有不同的特征，應(yīng)根據(jù)實際情況合理規(guī)劃生態(tài)修復(fù)進(jìn)程，明確當(dāng)前所處的修復(fù)階段。對于每一具體修復(fù)階段，應(yīng)明確修復(fù)目標(biāo)，采取適當(dāng)?shù)男迯?fù)措施[6]。

3.2 生態(tài)修復(fù)方法

國內(nèi)外已采取了多種技術(shù)來修復(fù)水域生態(tài)系統(tǒng)，主要包括水文特征、水環(huán)境質(zhì)量、結(jié)構(gòu)形態(tài)和種群結(jié)構(gòu)的修復(fù)等方面[7-9]。具體實施方法及案例見表2。

調(diào)控昆山市水域景觀首先要保障市域范圍內(nèi)水利工程的功能性、安全性以及生態(tài)性；其次，通過生態(tài)修復(fù)的方法對水體逐步恢復(fù)至健康的水生態(tài)系統(tǒng)。對陽澄湖、巴城湖、澄湖、吳淞江等主要的水體劃定保護區(qū)域，在保護線內(nèi)嚴(yán)格的實施各項水環(huán)境整治和修復(fù)工作，對吳淞江等主要河道沿岸建立生態(tài)廊道，通過人工梳理淤泥、人工構(gòu)建濕地等修復(fù)等途徑恢復(fù)水環(huán)境質(zhì)量；第三，嚴(yán)格控制人工水域的無序擴展，處理好人工養(yǎng)殖水面對自然湖泊的污染，逐步取消昆山北部，巴城鎮(zhèn)、周市鎮(zhèn)水域上游的養(yǎng)殖水面，恢復(fù)為近自然狀的濕地類型，同時恢復(fù)湖泊、水系的連續(xù)性與完整性；最后，通過選擇優(yōu)勢物種構(gòu)建適宜昆山市的植物群落，增加生物多樣性，保障生態(tài)的整體平衡性。

其中，在對人工水體恢復(fù)為近自然狀的濕地時要注重生物多樣性的組成。根據(jù)原有洼地位置和不同匯水現(xiàn)有地貌狀況，構(gòu)建濕生防護帶、淺水挺水植物帶、深水浮葉和沉水植物與底棲動物帶等。濕生帶(水深0～0.5 m)以配置植物美人蕉、萱草、高羊茅、黑麥草、蘆葦、蒲草等為主。淺水帶(0.5～2.0 m)以菰、藕等挺水植物，荇菜、菱、睡蓮等浮葉植物，馬來眼子菜、菹草、輪葉黑藻，龍須眼子菜等沉水植物為主。

表2 城市水域景觀生態(tài)修復(fù)的方法

城市受損河道現(xiàn)狀

近自然狀生態(tài)修復(fù)河道

3.3 城市水域景觀生態(tài)修復(fù)的發(fā)展方向

(1)以生態(tài)系統(tǒng)理論為指導(dǎo)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。城市水系是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，其修復(fù)的好壞關(guān)系到城市未來的生存與發(fā)展。一個健康的生態(tài)系統(tǒng)是物質(zhì)流、能量流、信息流高速運轉(zhuǎn)的統(tǒng)一體，是城市得以安全運行的基礎(chǔ)保障[10]。

(2)注重流域的各項功能性。生態(tài)工程建設(shè)和景觀建設(shè)應(yīng)同時進(jìn)行，從機理上修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)，從表象上塑造良好的視覺景觀，為人類生活質(zhì)量的提高創(chuàng)造條件。

(3)突出地方水文化的內(nèi)涵。充分挖掘城市河流的歷史、文化底蘊，與水景觀相結(jié)合建設(shè)城市水文化，突顯當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)土人情，提升城市品位。

4 結(jié)語

通過對昆山市近20年遙感圖像的釋譯、分析得出，研究區(qū)域內(nèi)的人工水域面積在大幅的增加，且斑塊數(shù)量急劇上升，說明景觀破碎度嚴(yán)重。昆山北部及中心城區(qū)的河渠直線化嚴(yán)重，且部分河床出現(xiàn)硬質(zhì)化的情況。因此，只有通過合理的生態(tài)修復(fù)的手段來逐步調(diào)節(jié)城市水域景觀的生態(tài)性、完整性與連續(xù)性。而修復(fù)的過程修復(fù)并不意味著使城市水系恢復(fù)到完全自然的狀態(tài)，而應(yīng)結(jié)合城市水系的功能和特點，積極采用現(xiàn)代先進(jìn)的科學(xué)、技術(shù)手段，分期分批、因地制宜地修復(fù)。

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