河心島生態修復模式構建
——以佛山市擔擔沙島為例

文 代欣召 廣州市城市規劃勘測設計研究院高級工程師

蕭敬豪 廣州市城市規劃勘測設計研究院工程師

孟德昊 廣州市城市規劃勘測設計研究院助理工程師

引言

河心島是河流沖積而成的沙洲，是河流生態系統的重要組成部分，也是獨具特色的寶貴自然資源。由于地理隔離、面積狹小、土壤貧瘠和水流侵蝕等原因，河心島植被群落結構單一，生物多樣性低，穩定性差，抗干擾能力弱，一旦遭到破壞就很難恢復。[1]同時，河心島又是一個相對完整的生態系統，生物鏈結構完整，物質能量循環相對獨立，一般具有特殊的生物群落，對于維持流域生態平衡和調節區域生態功能具有不可替代的作用。然而，大部分河心島位于行政區劃的邊緣，容易成為管理的盲區，普遍存在無序建設占用寶貴生態資源、生產活動造成環境污染、土壤裸露造成水土流失、用后廢棄造成功能衰退、單一物種造成生態退化等問題。加強河心島這種典型生態系統的搶救性保護和系統性修復已經迫在眉睫。

美國和德國很早就對河心島生態修復進行了大量的研究和實踐。[2]美國紐約總督島面積約70萬平方米，原來是軍事基地，2003年該島歸還紐約州府。紐約州府在接管總督島后，成立總督島保存及教育公司，負責該島的生態修復和日常管理工作，將16萬平方米地保留為公園、8萬平方米改建為教育用途的建筑物，12萬平方米改為公共開敞空間。保護和改造有歷史文化價值的建筑，保留軍事建筑作為展覽館，發揮科普教育的使用功能，復原國家歷史區景觀。設置與陸地城市及城市標志物眺望的平臺，提供可舉辦文化時尚活動的大型空間。重塑微地形，利用原場地廢料，將島南端的荒涼平地重塑成了帶有山丘的全新場所。打造城市綠洲，將大片瀝青停車場變成綠地，建設濱水步道，增加便利設施，創造供休閑、文化項目和民眾放松的活動空間。注重生態保育，在島的南端建設濕地公園，提供動物棲息繁衍場所。美國佛羅里達州印第安河上有河心島70多個，這些河心島基本處于未開發、原生態的狀態，面積從50公頃到1 500公頃。佛羅里達州政府依托河心島資源，打造城市“生態綠肺”，栽植紅樹林防護帶、種植水生植物，改良環境、建造一個生機勃勃的景觀生態系統，島上植物層次豐富、環境宜人，成為城市水岸眺望的視覺焦點。德國結合萊茵河流域治理項目，采取了一系列恢復河心島自然生態的措施（表1）。圍繞生態功能重要的河心島建立自然保護區，保護生物多樣性。修建防波堤，減少島岸受河水的沖刷導致的岸線崩塌。建設環島濱水自行車道和步行道，為市民提供休閑場所。

我國對河心島生態修復工作的報道還比較少，主要集中在南方的廣州和佛山地區。2015年廣州市針對全市59個江心島編制《珠江江心島整體保護與控制性詳細規劃》，要求已開發的江心島要做好規劃控制，未開發的以保護生態環境、發展農業及旅游觀光為主，不再進行房地產及商業開發，本著“少干預、少建設、少改造”的原則，保護好各島嶼的自然生態，做到一島一景、一島一特色。佛山市將河心島生態修復列為自然生態文明建設三大重點任務之一，并印發《佛山市河心島生態修復工作方案》（佛府辦函〔2018〕451號），制定《佛山市河心島總體整治規劃指引》，將全市河心島分為自然生態型、生態修復型和建設管控型三類，分類開展河心島生態修復工作（表2）。要求因地制宜制定“一島一策”實施計劃，開展全市河心島生態修復、環境治理工作，逐步將全市48個河心島建設成為生態平衡、環境優美、物種多樣的生態島，或景觀豐富、特色鮮明、管理有序的城市綠洲，總體實現“再現綠水青山”的建設目標。河心島作為一種典型生態系統，研究其生態修復模式具有重要意義。

表1 德國萊茵河段河心島生態修復措施

表2 佛山市河心島分類與生態修復策略

一、研究區概況

擔擔沙島位于佛山市南海區（22°48'03＂N－23°18'00＂N，112°51'55＂E－113°15'47＂E），西江下游河道上，總面積約10.9公頃。屬南亞熱帶季風氣候區，光熱資源豐富，雨量充沛，年平均氣溫21.8°C，年均降雨量1 638毫米。雨熱同季，春濕多陰冷，夏長無酷熱，秋冬暖而晴旱。

擔擔沙島是西江河道上比較典型的河心島，島上無常住人口。整體地勢較為平緩，最低點位于島岸線，海拔為2.2米，最高點位于島中心偏北的位置，海拔40.82米，全島平均海拔26.51米，主要是土質地面（圖1）。全島沒有堤圍，岸線主要為自然岸線，總長度約1.6千米。島上分布著多種類型的植物群落，西北部為天然次生林，常見植物有構樹、苦楝、土蜜樹、樸樹、山黃麻、對葉榕、撐蒿竹等，中部有大面積裸露砂地，稀疏生長著莎草及禾草類植物，東南部有少量灘涂及濕生植被，東部有若干人工水塘及少量農田園地。動物主要為鳥類，常見的有黃腹鷦鶯、長尾縫葉鶯、白鹡鸰、紅耳鵯、白頭鵯、暗綠繡眼鳥、棕背伯勞等。擔擔沙島所在河流西江為Ⅱ類水質。島上有一座采沙場，有輕微的空氣污染和廢氣污染，整體空氣環境一般。遠離道路，離最近的道路有281米，主要噪聲來源為西江河上來往的船只，船只經過時的噪聲在60～70db范圍內變化。島內魚塘養殖由于飼料或排放物得不到有效清理，水體富營養化嚴重。在《佛山市南海區土地利用總體規劃》中，擔擔沙島為農田水利用地和耕地，北側有部分城鎮用地、農村居民點用地和農田水利用地。在《佛山市南海區城市總體規劃（2010-2020）》中，擔擔沙全島為禁止建設區，整島位于城市藍線內。

二、擔擔沙島主要生態問題

（一）土地利用人工化特征明顯，生態功能退化

擔擔沙島受人為活動影響較為嚴重，曾經整島租給某航務公司使用。航務公司在島上建有餐廳、魚塘、燒烤場等臨時性建筑物，并在島的中南部開辟砂石中轉堆場，已使用的區域基本已喪失生態功能，面積約占全島總面積的22%。島東部的農田基本撂荒，雜草叢生。西北部的次生林林相單一。島上的幾個坑塘嚴重富營養化。

圖1 擔擔沙島現狀圖

（二）植被群落單一，有外來物種入侵

島上植被基本全人工化，植被群落單一。菟絲子、飛機草、南美蟛蜞菊、白花鬼針草等外來有害植物于空曠地及林緣擴散，紅火蟻等外來入侵生物影響生態安全。沙場區域植被群落遭到破壞，亟待重建。農田區域雜草叢生。

（三）淺灘區域土壤裸露，水土流失嚴重

擔擔沙島所在的西江江面開闊，水流湍急，由于四周淺灘區域植被覆蓋較差，存在嚴重的水土流失問題。同時由于淺灘植被未發育，生態系統的穩定性不強，生態景觀也較為單一枯燥。

三、生態修復模式構建

圍繞河心島生態修復核心目標，構建包括開展生態調查和恢復條件評估、合理確定生態修復目標、劃定生態修復策略分區、面向提升生物多樣性的植被配置和面向長效機制的河心島生態系統綜合管理五大模塊的河心島生態修復工作模式。

（一）開展生態調查和恢復條件評估

生態恢復干預程度取決于生態系統自身退化和恢復力水平，無論是采用自然再生、輔助再生還是生態重建，開展科學的生態恢復能力評估是生態修復過程中最為關鍵的環節。[3]首先，要從河心島的土地利用及建設情況、生態資源特征以及環境質量狀況等方面對河心島的基本情況進行詳細調查和評估，明確河心島存在的主要生態環境問題以及生態退化的重點區域，確定退化生態系統的邊界，對退化生態系統的特征、原因、過程、類型、程度等進行詳細的調查和分析。其次，詳細調查河心島內生態綠地、水系、濕地、動植物等自然資源，科學評估島嶼生境、土壤、生態系統功能以及水、氣、固體廢棄物等環境問題，明確各河心島生態修復工作的重點和難點。再次，要對河心島及其周邊的土地利用規劃、控制性詳細規劃以及相關專項規劃進行評估，明確規劃管理對河心島區域的定位和保護建設要求。最后，要系統梳理河心島與生態保護紅線、藍線、綠線、水源保護區等政策性控制線的關系，為將河心島生態修復作為各類政策協同實施的平臺提供基礎，保障河心島生態修復方案的可實施性。

（二）合理確定生態修復目標

制定明確且適宜的生態修復目標是有效開展生態修復工作的前提。由于生態修復是以修復各種生態過程為導向，它只是協助生態系統恢復不同的生態系統功能，因此生態修復不存在最終的目標或終點，也不會生產出產品。[4]生態修復目標的確定要充分考慮區域自然地理條件、退化程度、規劃定位以及社會經濟條件等因素，結合生態要素特征制定。修復目標可以從實現生態系統的地表基底穩定性、恢復植被和土壤、保持一定的植被覆蓋度和土壤肥力、增加種類組成和生物多樣性、實現生物群落的恢復、提高生態系統的生產力和自我維持能力、減少或控制環境污染、增加視覺和美學享受等角度提出。針對擔擔沙島生態退化的情況，確定生態修復目標包括五個方面：加強有害生物控制，促進自然演替；強化濕地連通，改造孤塘為塘鏈系統；沙地混種復綠，重塑動植物生境；優化濱水植被配置，提高岸灘穩定性；減少人為干擾，加強綜合管理。

（三）劃定生態修復策略分區

劃定適宜的生態修復策略分區有利于提高生態修復工作的系統性，而且還可以為后續的河心島生態系統綜合管理提供依據和導向。擔擔沙島基于現有土地利用情況、主要生態環境問題以及生態修復目標要求，將全島分為生態保育區、生態修復區和生態農業區三類（圖2和表3）。生態保育區重點開展入侵物種清退、林相更新改造以及自然淺灘駁岸的保育與生態營造；生態修復區重點開展沙地混種復綠和水塘富營養化治理；生態農業區重點開展農藥化肥等面源污染控制和生態種植模式推廣。

（四）面向提升生物多樣性的植被配置

各種各樣的動植物在生態修復中起著至關重要的作用，動植物在長期進化過程中形成了對環境的適應能力，如果在適當的階段引入適宜的動植物種類，在它們的帶動下就能逐漸形成功能穩定的動植物群落。[5]因此，通過優化植被配置，重建或優化動植物群落，是保護和修復生態系統的核心內容。擔擔沙島的植被配置以提升生物多樣性為基本目標，主要考慮三個方面的因素：1.針對土壤裸露的沙地，引入適應沙質土壤的鄉土植物復綠，促進水土保持，重塑生態系統；2.通過種植具有凈化水質功能的水生植物，改善魚塘水體富營養化污染的現狀，重塑生境，同時種植水生植物加強淺灘維育；3.通過分析鳥類的食源及棲息地偏好，針對每種鳥類提供植物配置指引思路，為鳥類提供棲息與覓食生境。針對河心島存在的三種動植物生境分別提出植物配置方案（表4和圖3）。沙地種植黃瑾、構樹、血桐、夜合、海桐、中華芒、類蘆等鄉土樹種植物，提高綠化密度，重塑生態系統，為動植物提供食源及棲息生境。水塘和淺灘生境主要種植香蒲、水生美人蕉等挺水植物、睡蓮等浮葉植物、狐尾藻或黑藻等沉水植物，繁殖能力強，凈化水體，且具有良好的景觀效果（見圖4），為動物提供落腳空間。島嶼生境以保育現狀林地為主，可適當增加榕樹、水蒲桃、水黃皮等鄉土樹種果樹種植。

（五）面向長效機制的河心島生態系統綜合管理

圖2 擔擔沙島生態修復策略分區圖

圖3 擔擔沙島植被配置分區圖

表3 擔擔沙島生態修復策略分區與技術要求

表4 擔擔沙島植被配置名錄及屬性一覽表

以生態系統為基礎的島嶼綜合管理是當今全球島嶼保護管理的發展趨勢。[6]擔擔沙島制定河心島生態修復實施計劃（表5），依托河心島生態修復工作建立島長制，以兩個機制和五項制度為依托實施河心島生態系統綜合管理。建立島長領導下的部門聯動機制，以生態修復、污染防治、監督巡查為主要職責，結合職能確定河心島聯系部門，協助島長開展工作，協調其他部門合力、高效推進島長制各項工作，形成“島長領導、聯系部門牽頭、其他部門聯動”的工作機制。實施“互聯網+島長制”行動計劃，整合水務、環保、住建、國土等相關行業信息資源，利用云計算、大數據、移動互聯等技術，開發建設島長制信息管理平臺。建立河心島生態修復聯席會議制度、專項督察制度、日常管護巡查制度、信息報送制度和檔案管理制度，用制度化的手段促進河心島生態系統管理的落地實施。

圖4 擔擔沙島生態修復效果圖

表5 擔擔沙島生態修復實施計劃

四、結論與討論

由于面積狹小、地理隔離、植被發育條件差等原因，河心島生態系統普遍比較脆弱，一旦遭到破壞就很難恢復。強化河心島這種典型生態系統的保護和修復，具有現實必要性。然而由于我國生態修復工作基礎相對薄弱，在法治體系、理論研究、政策架構、制度規范、技術標準、學科建設等方面還比較滯后，河心島生態修復工作嚴重缺乏相關的理論、方法和配套政策支撐。

本文針對擔擔沙島存在的人為干擾嚴重、生態功能退化、植被群落單一、水土流失嚴重等問題，構建基于恢復生態學理論的河心島生態修復模式，通過優化植被配置提升生物多樣性，恢復退化的生態系統，促進河心島生態系統的自然演替，是在統一實施國土空間用途管制和生態修復職責背景下針對河心島這種典型生態系統開展生態修復工作的技術嘗試。然而，由于生態系統過程和機制的復雜性、影響因素的多樣性以及生態修復效果驗證的長期性等因素，本文提出的河心島生態修復模式和生態修復方案的實施效果還有賴于實踐檢驗。特別是植被配置的適宜性、群落自然演替的可達性以及生態服務功能提升的內在機制還需要長期的動態監測、跟蹤調查和綜合評價。