水庫水土保持彈性景觀功能研究進展

何洪名，楊碩果，徐鵬

(華北水利水電大學測繪與地理信息學院，河南 鄭州 450046)

0 前言

隨著科學技術(shù)進步，社會生產(chǎn)力不斷提高，人類逐漸增強對自然資源的開發(fā)與利用，已迫使不單是小的局部環(huán)境，甚至大到整個生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能都或多或少的發(fā)生了改變，李瑾等在《生態(tài)系統(tǒng)健康評價的研究進展》中闡述了人類發(fā)展過程資源消耗增加所造成的環(huán)境退化問題，進而對生態(tài)系統(tǒng)健康進行了客觀的分析。彈性“resilience”來源于拉丁文“resilio”，意思是在彈性限度內(nèi)，物體受到一定的外力，當外力消失后物體能恢復到最初狀態(tài)的性質(zhì)。在生態(tài)學領(lǐng)域中，生態(tài)學家Holling提出生態(tài)系統(tǒng)本身就具有自我修復的能力，即使受到外界的干擾也能維持主要的特征、結(jié)構(gòu)與功能，這就是生態(tài)系統(tǒng)的“彈性”。隨后生態(tài)系統(tǒng)的“彈性”概念內(nèi)容逐漸豐富，并延伸到各個學科進行相應的研究。近年來，彈性的概念多被引用于城市規(guī)劃中，出現(xiàn)了“彈性城市”“土地彈性利用”等概念。水庫作為重要的水利工程，將彈性景觀的理念引入水庫水土保持中，借鑒國內(nèi)外彈性相關(guān)理論，進行水庫生態(tài)功能評價研究，為保障區(qū)域生態(tài)環(huán)境良性發(fā)展和水庫安全運行、充分發(fā)揮水庫經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益提供理論基礎(chǔ)。

1 水庫工程生態(tài)景觀研究現(xiàn)狀與分析

針對水庫保護與水庫水土流失問題，結(jié)合相應的景觀規(guī)劃策略進行分析，例如：在隱士湖水庫景觀規(guī)劃設(shè)計中，通過對地域文化梳理、水利生態(tài)系統(tǒng)規(guī)劃、景觀規(guī)劃設(shè)計方法等方面論述，提出了自然生態(tài)和人文歷史相結(jié)合的設(shè)計理論方法，著重從隱士湖的區(qū)域定位以及功能應用等方面入手發(fā)掘出隱士湖現(xiàn)存各方面問題并提出解決方法。得出結(jié)論：中國水庫存在開發(fā)利用效率不高和管理不科學的問題，就水庫保護與水庫景觀規(guī)劃存在的問題，提出了建設(shè)水庫景觀防護林、根據(jù)水庫情況確定景觀類型、加強水庫景觀文化的建設(shè)與宣傳工作。從水庫開發(fā)保護與利用、水庫功能區(qū)劃分、景觀規(guī)劃分析這幾個方面提出相應的設(shè)計方法，得出水土保持與水庫景觀相結(jié)合的規(guī)劃方案。

通過分析可知，關(guān)于水庫工程生態(tài)景觀方面的研究，均系統(tǒng)的將景觀設(shè)計與水庫生態(tài)建設(shè)相結(jié)合，并提出適應于水庫工程的解決辦法，但僅僅是描述生態(tài)景觀對水庫的作用，并未對這一作用的能力進行評定，因此是今后一段時期內(nèi)水庫生態(tài)景觀研究領(lǐng)域的一個方向。

2 生態(tài)彈性景觀研究現(xiàn)狀與分析

“彈性”是一種動態(tài)特征，在生態(tài)系統(tǒng)中，彈性被解釋為面對變化時還可以持續(xù)運作的動態(tài)特征，尼爾.G.科克伍德在對“彈性”這一概念進行研究后提出：生態(tài)系統(tǒng)本身具有承受擾亂卻不至于崩潰的能力，是生態(tài)系統(tǒng)本身擁有的自我恢復和適應未來變化的能力，總結(jié)為生態(tài)系統(tǒng)的“彈性”，這也能為人類預測風險和規(guī)劃未來提供了一種思路，他對當下風景園林規(guī)劃進行了分析，討論了“彈性景觀”思想應與風景園林相結(jié)合這一想法，論述了“彈性景觀”理念可應用于現(xiàn)代都市建設(shè)，并推動城市可持續(xù)發(fā)展的這一問題。城市濱水景觀，例如：城市的濕地斑塊擁有強大的生態(tài)服務功能，因其本身具有強大的自我修復能力，使得區(qū)域內(nèi)能夠形成良好的可持續(xù)發(fā)展，擁有較高水平的生態(tài)彈性度，可以提高城市生態(tài)承載力，在許多城市中起到改善城市生態(tài)環(huán)境的重要作用。在現(xiàn)代城市理論研究中，引入彈性城市的理念，結(jié)合城市的景觀基礎(chǔ)設(shè)施和適應性，分析了城市景觀基礎(chǔ)設(shè)施對提高城市面對生態(tài)變化的能力，為現(xiàn)代城市規(guī)劃和建設(shè)提供了一個新的思路。在鄭州中牟雁月湖水系整治工程中，基于“彈性景觀”的理念對城市濱水生態(tài)系統(tǒng)進行了分析，通過對河道和生態(tài)景觀治理、景觀布局以及濱水生態(tài)種植等詮釋了“彈性景觀”的理念，以實踐證明彈性景觀”建設(shè)在城市濱水生態(tài)系統(tǒng)中的可用性和實用性，對城市水生態(tài)系統(tǒng)和濱水生態(tài)系統(tǒng)的彈性景觀建設(shè)起到了指導作用。從水庫生態(tài)系統(tǒng)出發(fā)，結(jié)合生態(tài)彈性、工程彈性和社會管理彈性，發(fā)掘水庫生態(tài)系統(tǒng)的潛在彈性功能，有利于將彈性概念引入水庫水土保持景觀，提出水庫水土保持彈性景觀概念、建立水庫水土保持彈性景觀功能理論。

將彈性景觀概念應用于實際中，大多是在介紹規(guī)劃與建設(shè)的內(nèi)容，而對生態(tài)彈性景觀理論的闡述、功能的分析和實際應用效果的評定卻很少。通過對水庫水土保持和生態(tài)彈性景觀的研究，歸納相關(guān)理論，提出水土保持景觀彈性功能概念，開展水土保持景觀彈性功能研究，是水土保持研究的一個新的方向。

3 水庫工程水土保持彈性景觀功能研究現(xiàn)狀與分析

在早期的水庫水土保持研究中，雖然也是秉承著可持續(xù)性發(fā)展的理念，但是具體的建設(shè)和規(guī)劃都是相對靜態(tài)的，而彈性理念則可以更靈活地處理水庫水土保持景觀中的復雜情況。針對不斷變化的外界干擾，彈性理念的適應性與恢復性可以更好地對抗不確定風險，能夠有效地解決在水庫水土保持景觀發(fā)展過程中的矛盾，從長遠角度來看也能更好地維持效益。隨著人類活動，曾經(jīng)相對穩(wěn)定的地方逐漸侵蝕，就會導致發(fā)生水土流失的現(xiàn)象。例如：水庫工程的建設(shè)將會導致當?shù)貒乐氐闹脖黄茐母恋財_動，會造成大面積水土流失甚至影響當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，侵蝕泥沙進入水庫并沉積，降低了水庫庫容，削弱了防洪調(diào)蓄功能，造成了效益損失。對此，水庫的水土保持研究就顯得尤為重要，在對官廳水庫水土保持的調(diào)查研究中，評估了不同植被覆蓋度對徑流深、產(chǎn)沙量的影響，得出怎樣規(guī)劃水土保持植物措施能夠在官廳水庫上游取得最大收益的方法，在考慮植物種類多樣性、豐富度指數(shù)、均勻度指數(shù)、蓋度與多樣性指數(shù)的基礎(chǔ)上，建立水庫水土保持植物措施，保證了水庫的水土保持建設(shè)，也為北京山區(qū)生態(tài)安全研究提供了理論基礎(chǔ)。在水庫的水土保持工作中主要是預防水土流失和對水土流失的治理。其中水庫水土流失的預防是最為重要的環(huán)節(jié)，通過提前預估可能產(chǎn)生的水土流失和對水土流失可能造成的危害進行分析，系統(tǒng)的規(guī)劃水土保持布局與治理模式，建立工程措施、植物措施、臨時措施防治體系，能有效防治水土流失，改善水庫區(qū)域生態(tài)環(huán)境與水文環(huán)境。但這一理論目前還未廣泛應用于水庫水土保持中，針對水庫開展的水土保持彈性景觀功能研究則更少，因此這勢必會成為水土保持研究的一個新方向。

4 水庫工程景觀生態(tài)評價研究現(xiàn)狀與分析

尖崗水庫是鄭州市城市備用水源水庫，對水庫進行生態(tài)健康壓力評估指標分析得出結(jié)論：水庫流域范圍正處于生態(tài)退化的階段，重要生態(tài)景觀斑塊破碎，植被覆蓋減少，水源涵養(yǎng)功能降低；流域內(nèi)污染排放加重，物種多樣性降低。應采取相應的治理措施，防止水庫流域生態(tài)環(huán)境進一步惡化，促進生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的恢復。在遼河流域紅山、觀音閣、大伙房三座典型水庫生態(tài)評價中，分三個響應層次對生態(tài)效應進行識別，用AHP法構(gòu)建流域典型水庫生態(tài)效應評價指標體系和綜合指數(shù)評價模型，將響應綜合指數(shù)分為八個級別，即負效應程度特別嚴重、嚴重、一般、輕微和正效應程度較弱、一般、良好、優(yōu)秀，對三座水庫進行生態(tài)效應評價。密云水庫庫區(qū)近年來森林景觀生計得以改善，基于土地利用現(xiàn)狀對具有生態(tài)效益的森林景觀保護區(qū)進行劃分，再對劃分的景觀區(qū)進行生態(tài)健康分析評價，為庫區(qū)經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)景觀的恢復提供理論基礎(chǔ)。

生態(tài)景觀可以理解為一個動態(tài)變化的過程，是不同生態(tài)系統(tǒng)所組成的整體空間結(jié)構(gòu)。通過生態(tài)分析評價對景觀各結(jié)構(gòu)功能進行量化評估，使生態(tài)景觀功能在水庫水土保持中充分體現(xiàn)，有利于水庫水土流失防治的研究，使生態(tài)環(huán)境及景觀得到有效保護與改善。

5 結(jié)語

通過查閱國內(nèi)外關(guān)于水土保持生態(tài)景觀、彈性景觀、水庫彈性景觀功能等研究內(nèi)容，多數(shù)為景觀格局、生態(tài)環(huán)境效益分析、景觀生態(tài)風險變化、生態(tài)安全評價等方面的實踐成果。在城市規(guī)劃建設(shè)方面，結(jié)合了彈性景觀概念，但也是作為輔助城市規(guī)劃被引用的。因此可以看出，在進行水土保持彈性景觀功能分析及生態(tài)評價時以水庫為研究對象的文獻非常少，未見到系統(tǒng)的理論成果。因此引入彈性景觀概念，進而將水土保持彈性景觀功能研究應用于水庫工程，具有重要的理論和實踐意義。