肖龍山
摘要:指出了當前牛欄江水污染嚴重,牛欄江生態廊道綠化的任務是提高河流“自凈”能力,凈化水質。探討了綠化技術途徑,包括對河岸帶進行區劃,確定各帶(區)的功能,根據各帶(區)特點,布置植物,強調在有限的空間內,千方百計地增加濕生與水生植物種植面積,利用水生植物凈化水體,從而實現規劃目標。
關鍵詞:生態廊道綠化;植被緩沖帶;利用帶;生態安全帶
1牛欄江地位和作用
河流水系是城市中自然環境的重要組成部分,城市河流水系構成了城市的自然骨架。因此,在城市形成和發展過程中,河流作為重要的資源和環境載體,關系到城市的生存,制約著城市的發展,是影響城市風格和城市環境的重要因素。隨著社會和城市發展,城市河流除提供水源外,又增加了交通運輸功能。在近代工業化階段,城市河流對城市作用更加重要,不僅是城市水源地、動力源、交通運輸通道、體閑娛樂的載體,還是污染凈化場所。
隨著城市飛速發展,人口劇增,流入昆明城區河流的水量,遠遠滿足不了城市的需求。向近郊、遠郊湖泊與河流要水,是昆明市發展的迫切需求。牛欄江雖未列入“濕地”保護區域,但卻是昆明一個重要的“濕地”;其不僅具有一般“濕地”的功能,更重要的還具有河流的功能。因此,它被列入了昆明外流域調水的主要水源地之一,是昆明目前解決滇池流域水資源匱乏及滇池水污染問題的重要去處,是云南滇中調水重點工程。其工程任務主要是向滇池補充生態水量,改善滇池水環境,并在昆明發生供水危機時,提供城市生活及工業用水,作為昆明市的后備水源提供供水安全保障。經國務院批準,昆明市人民政府決定從牛欄江每天提水35萬m3供應昆明,牛欄江便成為了昆明城市河流水系統自然骨架,水源重要的組成部分??梢姡诮诶ッ鞒鞘邪l展建設中地位重要性和功能具有不可替代性和或缺性(圖1)。
2牛欄江上游(嵩明段)水環境態勢
21生態過程與格局
嵩明地區受新構造運動影響,地殼上升,經歷了漫長歲月,昔日“滄?!?,如今變成了“桑田”,原“天然”的牛欄江河道,而今變成了“半天然”的河道;兩岸“天然濕地”、“八大海”,變成了“人工濕地-稻田、魚塘、人工溝渠”、農場、濕地公園和高爾夫球場。部分天然河灣,被改直、砌筑,變成了人工駁岸。流入主河道的數條支流入口有的已改道,甚至消失。人工景觀,如村落、橋梁、公路大大增加和擴展;江岸缺堤,江與農田(地)直接相連;分散而細小的村落變成了連片的大型的村莊。生長在河道兩岸山坡的原始森林已經消失。水閘的修建,對農業灌溉起到了重大作用,但對動植物生長和生物多樣性保護也帶來了一定影響。總體上說,河道水面在縮小,河水污染日趨嚴重,河道老化,功能降低。
22水量和水質
嵩明縣屬牛欄江上游區,其干流在嵩明縣長240km,為南北走向,河道平均比降42‰。據《牛欄江流域(嵩明段)水環境保護規劃》資料稱:“干流水能蘊藏量150萬kW,多年平均徑流量495億m3,平均每公里產水36萬m3,水資源主要以大氣降水補給,以地表徑流為特征。徑流年內分配不均,月平均流量最大值出現在7~9月,以8月居多,而最小月平均流量多出現在4月。汛期6~11月,流量占全年79%,枯水期12~5月,流量占全年21%。干流水質狀況,崔家莊斷面水質Ⅳ類(五日生化需氧量023);四營鄉水文站斷面水質Ⅴ類(化學需氧量009、五日生化需氧量016、糞大腸菌群14)”。
23水文周期與水位變化
干流水位變化模式,在正常狀態下,分“季節性水文周期”和“年季水文周期”。正常年份,上游支流匯水入口處水位海拔1892~1893m,嵩明段出水口處水位海拔1882~1883m。由于降雨“春少夏多”,水位變化較大,時間持續不長。但是,由于在河道中設置了3道水閘,打破了“季節性水文周期”和“年季水文周期”變化規律,增強了水文變化的可控性,因而形成了一條半自然的“漲落帶”。
3牛欄江“治污”行動目標
“牛欄江流域(昆明段)水環境保護規劃(2011~2030)”中提出“治污”總體目標:通過產業結構調整與布局優化,新建、改建工業企業全部入園區,實現工業污水零排放,工業固廢安全處置,切實控制工業污染,全流域建設城鎮污水處理廠及其配套管網,生活污水全處理并部分回用,實施農業農村面源污染綜合防治,大幅削減入河污染負荷,開展流域生態系統建設,控制水土流失,確保牛欄江流域(昆明段)水質穩定達到《地表水環境質量標準》(GB3838~2002)Ⅲ類水質標準”
4牛欄江河道綠化技術途徑
41牛欄江河道綠化意義
牛欄江河道綠化是總體規劃中“流域生態系統建設”具體行動,是城市和流域區生態建設的一個重要方面。常規的“生態廊道綠化”是在城市和流域區域中,模擬自然的生態系統,來創建一個物質循環暢通、能量流動高效、系統過程穩定、結構和功能協調的生態系統,為城市和社區提供一個與社會和自然相匹配的、持續穩定的物質環境,保證城市和周邊社區居民身心健康。但是,結合當前牛欄江面臨水污染嚴重態勢,牛欄江“生態廊道綠化”,已不僅僅是通常意義上的“護岸”、“護堤”、“涵養水源”的綠化了。要求通過綠化,不僅美化河道,增強“生態功能”和“經濟效益”,并且充分發揮植物“減污”功能,提高河流“自凈”能力,凈化水質。因此,“河道綠化”不僅涉及支流“森林生態系統”修復,更多的是涉及干流“濕地生態系統”修復,全面提高“河流濕地”整體功能,以實現總體目標。
42河道綠化分帶種植
“河道綠化分帶”是綠化設計基礎與前提。在生產實踐中針對不同項目,不同的背景,不同的要求與不同的認識,有不同的劃分。書存與包維楷先生在其《恢復生態學》一書中將“河岸區”稱為“植被緩沖帶”,它是一個位于水生和陸地之間的過渡地帶,既受到陸地系統影響,又受到水體影響?!暗湫偷木彌_帶通常占河道景觀的1%,但是卻保存了大量野生動物,擁有獨特的生態功能。最近在景觀恢復和管理過程中又成為新的焦點?!痘謴蜕鷳B學》書中引述Chesapeake bay項目要求一個緩沖帶應該由“三區”組成,即,一區:從湖邊或溪流岸邊開始,主要用于穩定堤岸和提供水生和陸生動物的棲息地。二區:從一開始,最少3m,也可以多達數百米。這個區的目標是提供一個與當地森林植被結構和種類組成都很類似的森林帶。三區:通常包括草地和草本層的過渡帶,通常降低徑流、過濾水質、過濾沉積物及其附屬的化學物質,提供最大的水質保養帶(圖3)。宇振榮先生對“水濱生態學”作過較深的研究。他認為,濱水建設是城市景觀建設非常重要的部分,是最富有活力的生態與景觀地區,可以豐富城市景觀和歷史文化價值,為城市提供良好的景觀開放空間,成為城市中最具魅力和特色的地區。為了有針對性的“綠化”,對河溪緩沖帶組成,劃分5個區域:一區,為農用和休憩用地,灌溉設備位于此區;二區,低矮灌木和草本區,有分流和加強入滲作用;三區,可伐喬木,灌木區,該區可以人工利用,種植一些經濟林以獲得經濟利益;四區,原生喬木區,不可以進行任何的人為干擾,為水體提供保護和粗木質;五區,水體內含有粗木質,為魚類和其它水生生物(圖4:宇振榮《景觀生態學》中關于“河岸區”帶的劃分)提供生活場所。對濱水岸線綠化,宇先生主張采用生態設計,采取林地與草坪、灌木叢相結合的疏密相間的配置方式,避免出現鋼筋混凝土的渠道。對植物選擇,對于水源保護地,應種植生長量大、耐貧瘠、抗病蟲、凈化水的種類,增加水體的自凈作用44“分流”與“截流”endprint
在退耕的100m土地邊緣開挖支溝,與主河道構成“一軸二支”。支流一方面是對主河道作“分流”,二方面是對主河道面山匯水(雨水、污水)、村莊生活污水進行“堵截”。支溝采用砌石護岸,加大石頭與流水接觸面;溝中種植濕生與水生植物,吸納污染物質。
2014年3月綠色科技第3期5對水生植物“凈污”作用的認識
據崔心紅《水生植物應用》資料稱,水生植物修復具有下列優點:水生植物可以直接從水體和底泥中吸收氮、磷,并將它們同化為自身的結構組成物質。同時,水生植物還會向水體中釋放生化物質以抑制浮游藻類的生長。水生植物為浮游動物和微生物提供了附著基質和棲息場所。甲殼類浮游動物可以大量捕食浮游藻類,從而控制藻類的群體數量。水生植物為微生物降解污染物提供所需的氧。水生植物增強了水環境的抗干擾能力,為懸浮物的沉淀去除創造了有利條件,降低了底泥重新懸浮的可能性。水生植物種植,成本低廉。
水生植物富集能力順序是:沉水植物>浮水植物>挺水植物。據此,在牛欄江8條支流入口和主河道下段,重點配置沉水植物,如菹草、狐尾藻等。在主河道的“河岸緩沖帶”中,重點布置“濕生植物”、“挺水植物”、“浮水植物”、“沉水與漂浮植物”。在“利用帶”與“生態安全帶”中,重點布置“陸生”與“濕生”植物。
6提高牛欄江水質八大生物工程措施
(1)在退耕的100m土地邊緣開挖支溝,與主河道構成“一軸二支”,在溝渠中種植濕生與水生植物,增加流水跟植物與堤岸土石接觸,吸納污染物質。
(2) 為了在有限的河道空間增加濕生植物種植面積,充分發揮植物護岸固土、涵養水源、提供食品、藥品和凈化水體功能,特考慮將主河道劃分“3+1”帶,即河岸緩沖帶、利用帶、生態安全帶和河堤。按各帶特點與功能進行設計。
(3) 修復河堤,栽種植物。按《云南牛欄江保護條例》劃分,牛欄江上游嵩明段屬“水源保護核心區”,在核心區1000m范圍內禁止“圍河造地”、“圍墾河道”。現實雖不“圍河”、“圍墾”,但許多河段沒有河堤,農田(地)直接伸入河邊;有河堤的地段又被用來種植烤煙和其它農作物。所以,按照“條例”必須清退,修復河堤。
(4)退“建”復綠?!对颇吓诮Wo條例》中,雖不規定核心區1000m范圍內必須“拆建”、“退建”,但現實是沿河邊有不少建筑物和構筑物,它們的存在對水環境帶來一定影響。1000m范圍如果全部“退建”難度大,建議縮小范圍,盡量退“建”復綠。
(5) 在八條支流匯水口,利用原有濕地地形,連接羅幫生態濕地,設置“龜形”復合生態濕地系統,擴大原有水渠(水溝),并在水渠中廣植濕生與水生植物。增建楊林河上游“人工濕地”和主河道出水口的“人工濕地”。同時,擴大果子園和古城“人工濕地”及“濕地塘系統”?!叭斯竦亍?、“復合人工濕地”與“一軸兩支”組成網,層層分流,層層截流又層層吸納,層層降解。
(6)在三道水閘上游“漲落帶”加大藤本植物種植。在“漲落帶”的頂部加大藤本植物種植,目的是讓其下掛遮蓋“漲落帶”,使植物得以“親水”,不僅可以改善河道景觀,同時對水體水質也有正面影響。(注:按張寶鑫先生主張,濱水區域是陸地與河水交界的地方,這個區域的范圍不是固定的,一些季節性河流在這個區域是有所改變的。大多為水所淹沒,只有一些水生植物可以在其中生存,河流的水流條件、底土、光照和養分的可獲性都會影響到該區植物的存活能力。因此,在這一帶進行綠化布置的時候,主要是采用水生植物。)
(7)在8條支流下游出水口設柵欄,降低水的流速,擴種菹草和圈養鳳眼蓮;主河道下段擴種菹草。
(8)在8條支流中上游,即“重點污染控制區”和“重點水源涵養區”宜林地,大力種植水源涵養林,發展經濟林,提高森林覆蓋率。
總之,在有限的空間內,千方百計增加濕生與水生植物種植面積,利用水生植物凈化水體,以實現規劃目標。
參考文獻:
[1] 孫書存,包維楷恢復生態學[M]北京化學工業出版社,2005
[2] 張寶鑫城市立體綠化[M]北京中國林業出版社,2004
[3] 宇振榮景觀生態學[M]北京化學工業出版社,2008
[4] 崔心紅水生植物應用[M]上??茖W技術出版社,2012
[5] 安樹青濕地生態工程_濕地資源利用與保護的優化模式[M]北京化學工業出版社,2002
Abstract: Combinedwiththe severe pollution situation of Niulanjiang River,this article points out that the ecological corridor greeningof Niulanjiang Rivershould not be limited to the goals of protecting the banks and dams and conserving water,instead,the vital task ofgreening is to improve the ability of self-purification of the riverTherefore,this article proposes that the first stepof greening technologyis to determine thezonation of riparian,belt (district) functionAnd then,according to the characteristics ofeach belt (district),it should arrange the plantsFinaly,in a limited space,it should makegreat efforts to increase the areas of wetland and aquatic plants,and purify waterby aquatic plant,so as to
achieve the planning objectives
Key words:ecologicalcorridorgreening;vegetation buffer zone;use zoning;ecological safety beltendprint
在退耕的100m土地邊緣開挖支溝,與主河道構成“一軸二支”。支流一方面是對主河道作“分流”,二方面是對主河道面山匯水(雨水、污水)、村莊生活污水進行“堵截”。支溝采用砌石護岸,加大石頭與流水接觸面;溝中種植濕生與水生植物,吸納污染物質。
2014年3月綠色科技第3期5對水生植物“凈污”作用的認識
據崔心紅《水生植物應用》資料稱,水生植物修復具有下列優點:水生植物可以直接從水體和底泥中吸收氮、磷,并將它們同化為自身的結構組成物質。同時,水生植物還會向水體中釋放生化物質以抑制浮游藻類的生長。水生植物為浮游動物和微生物提供了附著基質和棲息場所。甲殼類浮游動物可以大量捕食浮游藻類,從而控制藻類的群體數量。水生植物為微生物降解污染物提供所需的氧。水生植物增強了水環境的抗干擾能力,為懸浮物的沉淀去除創造了有利條件,降低了底泥重新懸浮的可能性。水生植物種植,成本低廉。
水生植物富集能力順序是:沉水植物>浮水植物>挺水植物。據此,在牛欄江8條支流入口和主河道下段,重點配置沉水植物,如菹草、狐尾藻等。在主河道的“河岸緩沖帶”中,重點布置“濕生植物”、“挺水植物”、“浮水植物”、“沉水與漂浮植物”。在“利用帶”與“生態安全帶”中,重點布置“陸生”與“濕生”植物。
6提高牛欄江水質八大生物工程措施
(1)在退耕的100m土地邊緣開挖支溝,與主河道構成“一軸二支”,在溝渠中種植濕生與水生植物,增加流水跟植物與堤岸土石接觸,吸納污染物質。
(2) 為了在有限的河道空間增加濕生植物種植面積,充分發揮植物護岸固土、涵養水源、提供食品、藥品和凈化水體功能,特考慮將主河道劃分“3+1”帶,即河岸緩沖帶、利用帶、生態安全帶和河堤。按各帶特點與功能進行設計。
(3) 修復河堤,栽種植物。按《云南牛欄江保護條例》劃分,牛欄江上游嵩明段屬“水源保護核心區”,在核心區1000m范圍內禁止“圍河造地”、“圍墾河道”?,F實雖不“圍河”、“圍墾”,但許多河段沒有河堤,農田(地)直接伸入河邊;有河堤的地段又被用來種植烤煙和其它農作物。所以,按照“條例”必須清退,修復河堤。
(4)退“建”復綠?!对颇吓诮Wo條例》中,雖不規定核心區1000m范圍內必須“拆建”、“退建”,但現實是沿河邊有不少建筑物和構筑物,它們的存在對水環境帶來一定影響。1000m范圍如果全部“退建”難度大,建議縮小范圍,盡量退“建”復綠。
(5) 在八條支流匯水口,利用原有濕地地形,連接羅幫生態濕地,設置“龜形”復合生態濕地系統,擴大原有水渠(水溝),并在水渠中廣植濕生與水生植物。增建楊林河上游“人工濕地”和主河道出水口的“人工濕地”。同時,擴大果子園和古城“人工濕地”及“濕地塘系統”?!叭斯竦亍?、“復合人工濕地”與“一軸兩支”組成網,層層分流,層層截流又層層吸納,層層降解。
(6)在三道水閘上游“漲落帶”加大藤本植物種植。在“漲落帶”的頂部加大藤本植物種植,目的是讓其下掛遮蓋“漲落帶”,使植物得以“親水”,不僅可以改善河道景觀,同時對水體水質也有正面影響。(注:按張寶鑫先生主張,濱水區域是陸地與河水交界的地方,這個區域的范圍不是固定的,一些季節性河流在這個區域是有所改變的。大多為水所淹沒,只有一些水生植物可以在其中生存,河流的水流條件、底土、光照和養分的可獲性都會影響到該區植物的存活能力。因此,在這一帶進行綠化布置的時候,主要是采用水生植物。)
(7)在8條支流下游出水口設柵欄,降低水的流速,擴種菹草和圈養鳳眼蓮;主河道下段擴種菹草。
(8)在8條支流中上游,即“重點污染控制區”和“重點水源涵養區”宜林地,大力種植水源涵養林,發展經濟林,提高森林覆蓋率。
總之,在有限的空間內,千方百計增加濕生與水生植物種植面積,利用水生植物凈化水體,以實現規劃目標。
參考文獻:
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[5] 安樹青濕地生態工程_濕地資源利用與保護的優化模式[M]北京化學工業出版社,2002
Abstract: Combinedwiththe severe pollution situation of Niulanjiang River,this article points out that the ecological corridor greeningof Niulanjiang Rivershould not be limited to the goals of protecting the banks and dams and conserving water,instead,the vital task ofgreening is to improve the ability of self-purification of the riverTherefore,this article proposes that the first stepof greening technologyis to determine thezonation of riparian,belt (district) functionAnd then,according to the characteristics ofeach belt (district),it should arrange the plantsFinaly,in a limited space,it should makegreat efforts to increase the areas of wetland and aquatic plants,and purify waterby aquatic plant,so as to
achieve the planning objectives
Key words:ecologicalcorridorgreening;vegetation buffer zone;use zoning;ecological safety beltendprint
在退耕的100m土地邊緣開挖支溝,與主河道構成“一軸二支”。支流一方面是對主河道作“分流”,二方面是對主河道面山匯水(雨水、污水)、村莊生活污水進行“堵截”。支溝采用砌石護岸,加大石頭與流水接觸面;溝中種植濕生與水生植物,吸納污染物質。
2014年3月綠色科技第3期5對水生植物“凈污”作用的認識
據崔心紅《水生植物應用》資料稱,水生植物修復具有下列優點:水生植物可以直接從水體和底泥中吸收氮、磷,并將它們同化為自身的結構組成物質。同時,水生植物還會向水體中釋放生化物質以抑制浮游藻類的生長。水生植物為浮游動物和微生物提供了附著基質和棲息場所。甲殼類浮游動物可以大量捕食浮游藻類,從而控制藻類的群體數量。水生植物為微生物降解污染物提供所需的氧。水生植物增強了水環境的抗干擾能力,為懸浮物的沉淀去除創造了有利條件,降低了底泥重新懸浮的可能性。水生植物種植,成本低廉。
水生植物富集能力順序是:沉水植物>浮水植物>挺水植物。據此,在牛欄江8條支流入口和主河道下段,重點配置沉水植物,如菹草、狐尾藻等。在主河道的“河岸緩沖帶”中,重點布置“濕生植物”、“挺水植物”、“浮水植物”、“沉水與漂浮植物”。在“利用帶”與“生態安全帶”中,重點布置“陸生”與“濕生”植物。
6提高牛欄江水質八大生物工程措施
(1)在退耕的100m土地邊緣開挖支溝,與主河道構成“一軸二支”,在溝渠中種植濕生與水生植物,增加流水跟植物與堤岸土石接觸,吸納污染物質。
(2) 為了在有限的河道空間增加濕生植物種植面積,充分發揮植物護岸固土、涵養水源、提供食品、藥品和凈化水體功能,特考慮將主河道劃分“3+1”帶,即河岸緩沖帶、利用帶、生態安全帶和河堤。按各帶特點與功能進行設計。
(3) 修復河堤,栽種植物。按《云南牛欄江保護條例》劃分,牛欄江上游嵩明段屬“水源保護核心區”,在核心區1000m范圍內禁止“圍河造地”、“圍墾河道”。現實雖不“圍河”、“圍墾”,但許多河段沒有河堤,農田(地)直接伸入河邊;有河堤的地段又被用來種植烤煙和其它農作物。所以,按照“條例”必須清退,修復河堤。
(4)退“建”復綠?!对颇吓诮Wo條例》中,雖不規定核心區1000m范圍內必須“拆建”、“退建”,但現實是沿河邊有不少建筑物和構筑物,它們的存在對水環境帶來一定影響。1000m范圍如果全部“退建”難度大,建議縮小范圍,盡量退“建”復綠。
(5) 在八條支流匯水口,利用原有濕地地形,連接羅幫生態濕地,設置“龜形”復合生態濕地系統,擴大原有水渠(水溝),并在水渠中廣植濕生與水生植物。增建楊林河上游“人工濕地”和主河道出水口的“人工濕地”。同時,擴大果子園和古城“人工濕地”及“濕地塘系統”?!叭斯竦亍?、“復合人工濕地”與“一軸兩支”組成網,層層分流,層層截流又層層吸納,層層降解。
(6)在三道水閘上游“漲落帶”加大藤本植物種植。在“漲落帶”的頂部加大藤本植物種植,目的是讓其下掛遮蓋“漲落帶”,使植物得以“親水”,不僅可以改善河道景觀,同時對水體水質也有正面影響。(注:按張寶鑫先生主張,濱水區域是陸地與河水交界的地方,這個區域的范圍不是固定的,一些季節性河流在這個區域是有所改變的。大多為水所淹沒,只有一些水生植物可以在其中生存,河流的水流條件、底土、光照和養分的可獲性都會影響到該區植物的存活能力。因此,在這一帶進行綠化布置的時候,主要是采用水生植物。)
(7)在8條支流下游出水口設柵欄,降低水的流速,擴種菹草和圈養鳳眼蓮;主河道下段擴種菹草。
(8)在8條支流中上游,即“重點污染控制區”和“重點水源涵養區”宜林地,大力種植水源涵養林,發展經濟林,提高森林覆蓋率。
總之,在有限的空間內,千方百計增加濕生與水生植物種植面積,利用水生植物凈化水體,以實現規劃目標。
參考文獻:
[1] 孫書存,包維楷恢復生態學[M]北京化學工業出版社,2005
[2] 張寶鑫城市立體綠化[M]北京中國林業出版社,2004
[3] 宇振榮景觀生態學[M]北京化學工業出版社,2008
[4] 崔心紅水生植物應用[M]上??茖W技術出版社,2012
[5] 安樹青濕地生態工程_濕地資源利用與保護的優化模式[M]北京化學工業出版社,2002
Abstract: Combinedwiththe severe pollution situation of Niulanjiang River,this article points out that the ecological corridor greeningof Niulanjiang Rivershould not be limited to the goals of protecting the banks and dams and conserving water,instead,the vital task ofgreening is to improve the ability of self-purification of the riverTherefore,this article proposes that the first stepof greening technologyis to determine thezonation of riparian,belt (district) functionAnd then,according to the characteristics ofeach belt (district),it should arrange the plantsFinaly,in a limited space,it should makegreat efforts to increase the areas of wetland and aquatic plants,and purify waterby aquatic plant,so as to
achieve the planning objectives
Key words:ecologicalcorridorgreening;vegetation buffer zone;use zoning;ecological safety beltendprint