河流廊道的研究進展和實例

(湖北大學(xué) 湖北 武漢 430000)

一、河流廊道的研究進展

河流廊道是指沿河流分布而不同于周圍基質(zhì)的植被帶[1]。河流廊道可包括河道邊緣、河漫灘、堤壩和部分高地。河流廊道寬度的變化(不同河流之間，或沿一個河系)具有重要的功能意義。

在美國東部的研究發(fā)現(xiàn)，河流廊道過濾了基質(zhì)中的75%-99%的磷，只有小部分的磷流入河流，對氮的過濾變化較大，可控制鉛進入河水。河流廊道(河岸植被緩沖帶)過濾污染物的能力受植被結(jié)構(gòu)、土壤狀況、地形等因素決定。在分析河流廊道過濾污染物能力的時候既要考慮大環(huán)境的影響，同時也要注意“特殊微環(huán)境”的作用。俞孔堅，朱強認(rèn)為：底質(zhì)土壤疏松、有大量凋落物及草本植被、微地形復(fù)雜的緩沖帶具有更強的污染物過濾功能。但污染物質(zhì)對植被會造成傷害，從而影響其過濾功能。也就是說河流廊道的過濾功能不是一成不變的，其承載力有限，并且有生命周期。

河流廊道的通道功能對于生物多樣性保護的意義早已為國內(nèi)外學(xué)者所重視[2]。河流廊道能夠為基質(zhì)中物質(zhì)、能量和生物信息的交流、儲存提供渠道，合理構(gòu)建生態(tài)廊道對生物多樣性保護具有積極作用。目前，河流廊道保護生物多樣性的作用和意義的研究較為深入且成果豐富：Schnable發(fā)現(xiàn)在16m寬的河岸森林帶，硝酸鹽的濃度降低50%以上；Pinay和Decamps研究發(fā)現(xiàn)，約30m寬的河岸森林帶可去除來自地下水絕大多數(shù)的硝酸鹽；B.M.Lena等人從景觀結(jié)構(gòu)與功能流的角度分析了河岸植被緩沖帶對改善水質(zhì)的重要作用，他們認(rèn)為10m寬的草地緩沖帶可減少95%的隨沖蝕物一起遷移的磷，濱河林地及濕地能夠通過土壤微生物去除100%的氮。一些發(fā)達國家對河流的管理強調(diào)，通過“化學(xué)、物理、生物過程的協(xié)調(diào)”來控制對河流的污染；修建水利工程時，采用“近自然”法對河流預(yù)以保護。我國對河流廊道的研究主要側(cè)重其生態(tài)功能的發(fā)揮：過濾污染物、保護水質(zhì)。沈國舫，王禮先指出，我國對河流廊道日益重視，建成了水質(zhì)評估監(jiān)測體系，形成了整套的評價方法。我國除關(guān)注河流廊道控制非點源污染的功能外，也已經(jīng)開始關(guān)注維護河流廊道的生態(tài)基礎(chǔ)，即不僅重視廊道的功能，也開始重視廊道結(jié)構(gòu)的完善。

對比國內(nèi)外研究可以看出：(1)對于河流廊道的研究主要集中于去除污染物、保護生物多樣性的生態(tài)廊道功能方面：(2)開始注重對廊道結(jié)構(gòu)進行研究。

二、河流生態(tài)廊道的具體實例

(一)歐洲河流與開放空間耦合關(guān)系對于空間規(guī)劃的借鑒

河流，城市以及開放空間三者是彼此關(guān)聯(lián)的。河流在人類城市發(fā)展初期對城市形態(tài)和城市發(fā)展有著重要的作用，在城市化進程日益推進的今天，其自然屬性使其成為限制城市擴張的最后底線。在城市區(qū)域河流與開放空間耦合關(guān)系的研究中，得到了以下啟示：

(1)河流在大、中、小尺度的開放空間規(guī)劃中均起著重要的戰(zhàn)略作用。在大尺度流域中，作為中樞系統(tǒng)的河流使得空間規(guī)劃有更好的滲透性和整體性，而對于中、小尺度的空間規(guī)劃，河流將更好地優(yōu)化城市有機結(jié)構(gòu)及景觀質(zhì)量。因此，應(yīng)該重視和提高河流作為開放空間的規(guī)劃核心中樞系統(tǒng)的地位。

(2)在具體的規(guī)劃中，開放空間和河流通常呈“非”字型的布局，這種“非”字型的空間形式對城市布局和人口密度有一定的引導(dǎo)作用。關(guān)注“非”字形布局不僅要強調(diào)優(yōu)先保護沿河形成的綠色廊道，同時也應(yīng)注重水系廊道與外圍空間吸引點及其他線性廊道的空間連接。

(3)依托河流的空間規(guī)劃是一種解決環(huán)境、經(jīng)濟、社會問題的有效途徑。在中國的城市化進程中同樣存在眾多問題，基于河流的城市空間規(guī)劃也應(yīng)該和環(huán)境、經(jīng)濟、社會綜合同步進行，這樣才能有效地控制和引導(dǎo)城市可持續(xù)發(fā)展。

(二)日本河流生態(tài)工程經(jīng)驗

1990年,日本推出《近自然工法》,指引治河工程如何保護河流周邊環(huán)境,恢復(fù)自然生境,改良工程措施,包括生物和非生物材料應(yīng)用等。隨后,原建設(shè)省提出建設(shè)多自然河川的方針,要求治河工程尊重自然的多樣性、流域自然的水循環(huán)和生態(tài)系統(tǒng)的整體性,改變了傳統(tǒng)的治河工程理念,開始由單一目標(biāo)的河川整治向流域全面治理和生態(tài)環(huán)境建設(shè)方面發(fā)展。在日本戰(zhàn)后第9個治理河流計劃中,原建設(shè)省將管理水循環(huán)、綜合生態(tài)流失保護、河流、水庫和海岸生態(tài)環(huán)境保護、河流和湖泊水質(zhì)保護等技術(shù)作為保護和治理河流的重點研究技術(shù),以達到“創(chuàng)造與自然相協(xié)調(diào)的健康的生活和環(huán)境”的目的。日本全國也全面展開河川自然生態(tài)治理規(guī)劃。至1993年底,已有3200處相繼提出了多自然型治川規(guī)劃,幾乎涉及日本全國的河川。1996年6月,日本河川審議會通過修改《河川工法》,正式將水環(huán)境作為《河川工法》的關(guān)鍵詞,要求治河工程多使用“多自然工法”,保障河川的自然與生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

本世紀(jì)初,日本提出面向21世紀(jì)的河流治理策略,明確河流治理的目標(biāo)是支撐日本社會建成一個具有健康富裕的生活條件與美麗的自然環(huán)境相協(xié)調(diào)的社會;河流治理的策略是建設(shè)安全美麗的國土,創(chuàng)造與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)的健康完美的生活環(huán)境;河流治理的措施是要進一步完善河流治理規(guī)劃和河流水環(huán)境規(guī)劃,實施生態(tài)工法以保障生物多樣性和水生生物的生存與繁衍空間。在新的河川整治方針指引下,日本河流生態(tài)工程建設(shè)進入了新的一輪發(fā)展,相應(yīng)的生態(tài)工程技術(shù)措施也得到進一步的創(chuàng)新。

具體方法

為了建設(shè)有魅力的水邊空間和有生命的河流,日本河流生態(tài)工程措施所遵循的基本原則可歸納為:一是在滿足防洪和水資源利用的同時尊重自然原有的生態(tài)多樣性;二是依照現(xiàn)存的自然條件,建設(shè)和恢復(fù)良好的水生態(tài)環(huán)境;三是采用有效的措施,再生創(chuàng)造河流生態(tài)系統(tǒng),積極保護自然生態(tài)系統(tǒng)。

1)工程措施

a)營造多樣化的河川形態(tài)。b)塑造多自然型的河岸。c)恢復(fù)河流自然生態(tài)的功能。d)采用生態(tài)材料的措施。

2)非工程措施

a)法律制度的保障措施。b)制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

3)技術(shù)保障

日本十分重視治河生態(tài)工程的科學(xué)研究工作,并作為關(guān)鍵的技術(shù)支撐。以下是近幾年來的主要研究工作和內(nèi)容:

a)自然共生型流域圈、都市再生技術(shù)研究。b)自然共生研究。c)河川環(huán)境與綠化生態(tài)研究。