間歇性河流濕地生態修復規劃研究：以云南楚雄龍川江濕地為例

白 金 朱 江 蘇 莉 包萬隆

(1 中規院(北京)規劃設計有限公司，北京 100044；2 中國城市規劃設計研究院，北京 100044)

在我國快速城鎮化和全球氣候變化的背景下，許多自然生態系統受到了人為活動的干擾，導致濕地大面積消失。在過去一個多世紀以來，人類為滿足生產生活的需要，在河流上游修建水庫和堤壩，造成河流干涸、濕地減少、植被退化和生物多樣性降低，增加了地表侵蝕和地下水污染的風險。隨著劇烈的環境變化,與河流水資源密切相關的間歇性河流濕地逐漸消失，曾經復雜而豐富的水文、地貌、河岸和生境特征出現嚴重退化，間歇性河流濕地的大量減少已成為我國河流生態多樣性喪失的重要原因之一。

間歇性河流又稱季節性河流，指河流在枯水季節河水斷流和河床裸露，在豐水季節形成水流甚至洪水奔騰(許炯心, 2000)。間歇性河流濕地是一種由淺層地下水占主導地位的水文類型，或是由降水和地表徑流(包括水庫放水)驅動的水文類型，這兩種類型的水文創造了多樣化的濕地系統(Michigan United Conservation Clubs, 1999)。間歇性河流濕地的修復和重建是河流生態系統修復的基礎，其對于連接主河道上下游水體、改善整體水文條件、營養運輸和生態資源的連通性，維持河流動態平衡等具有重要意義(江景海, 2019)。目前，國內間歇性濕地研究多通過儀器監測獲取物理和生物數據，分析季節性河流濕地的變化規律，著重討論濕地系統評價體系的構建。在間歇性河流濕地的生態修復方面，研究角度多為水環境治理，如選用不同植物在間歇性河流濕地中對富營養化水體的改善等(朱江，2018)，尚未開展非系統性的綜合生態系統修復工程。鑒于目前國內尚未形成有關間歇性河流濕地生態修復技術和方法的歸納和總結，本文以云南省楚雄彝族自治州南華縣的龍川江濕地為例，深入探討我國間歇性河流濕地規劃設計的技術方法，從參考模型、河流重建、地形調整、植被恢復與棲息地重建等方面綜合考慮，提出生態修復項目的規劃要點和建議。

1 研究區概況

龍川江是滇中地區的重要河流，是金沙江的一級支流，其源頭位于云南省楚雄彝族自治州南華縣，由西向東流經南華縣、楚雄市，再向北經過祿豐縣，在元謀縣北部的江邊鄉匯入金沙江(李瀾, 2017)。河流全長246 km，流域面積9 240.7 km2，流域以山區和丘陵為主，占全流域面積的95%。由于地處低緯度高中海拔地區，受大氣環流和季風影響，龍川江在楚雄州境內干濕季節分明，降水主要集中在每年5—10月，全州年平均降雨量為829.7 mm，年蒸發量為降雨量的2倍以上，屬于典型的洪澇與干旱并存的地區(云南省地方志編纂委員會, 1998)。

研究區位于青山嘴水庫以南的龍川江沿岸，總面積約18 km2，毗鄰旅游景區彝人古鎮。基地以緩坡丘陵圍合的帶形谷地為主，龍川江流經山谷，但水量較少，有些地區則會在洪水或干旱之間切換。場地范圍內以農田、村落、片狀林地和季節性溪流為主，還有少量的原生濕地沼澤。

2 龍川江濕地主要的生態問題

楚雄青山嘴水庫于2009年建成，主要滿足防洪防澇、城市供水、農業灌溉等需要，水庫對龍川江流域和其洪泛平原產生了較大影響，周邊道路開發、伐木和房屋建設等人工干預導致龍川江流域水文功能下降，主河道變成一條快速下泄的水渠，周邊水網濕地面積縮減，河床穩定性下降，河岸植被喪失，水質退化。

此外，大壩下游龍川江主河道的設計水位標準偏低，部分河段難以滿足行洪要求，由于缺乏復雜的水文、河岸和生境特征，單一的河道體系不利于納洪排澇，景觀破碎化嚴重。為恢復龍川江的生態系統功能，提出河道整治方案，通過結合濕地恢復建立可持續的生態自維持體系，解決區域內的雨季洪澇、旱季無水、缺乏生態棲息地、景觀價值低等多重問題。

3 龍川江濕地生態修復規劃目標

龍川江濕地以“生態修復”為目標，將逐漸恢復到河流生態系統受干擾前的結構和功能。濕地生態修復的主要任務包括：(1)改善水質條件、水文條件 ；(2)修復河流地貌特征；(3)恢復生物物種。總目標是調整龍川江濕地生態系統的結構與功能，主要標志是生物群落多樣性的增加。

具體的修復目標包括：(1)增加上游水庫的下泄流量作為河道生態用水，恢復河道與洪泛區的聯系；(2)通過參考模型，將場地內龍川江流域調整到歷史上蜿蜒的河道與濕地形態，改善內流水動力，最大限度地增加連接周邊土地的水系濕地；(3)改善該地區的水文功能，包括增加低水位沼澤與河流的水體交換率，增強夏季水文連通性；(4)保護敏感的山坡地、濕地、溪流和河岸棲息地環境，以達到河道周邊本地物種的生存和繁衍條件。

4 規劃思路與具體措施

在青山嘴水庫下游建立約7.97 km2的生態恢復和河岸保護地。利用龍川江沿岸的取土坑、養殖池、現狀沖溝等整理成一系列多級濕地系統，保留59 hm2的現狀濕地，修復和增加1.6 km2的間歇性河流濕地，包括雨水濕地、自然野化濕地、季節性池塘、高原洼地等(朱江，2018)。這些濕地主要是修建青山嘴水庫之后的殘留濕地，也是隨著龍川江河道的變化而逐漸形成的濕地孤島，并保留了重要的本地自然植被，可以作為生態修復的參考依據。在歷史上曾經的野生動物棲息地以及具有濕地恢復潛力的區域將得到恢復與重建，修復河岸區退化河流濕地生態系統，改善溪流、沼澤、河岸和敏感物種棲息地的生態狀況。

龍川江濕地生態修復將遵循循序漸進的過程。首先，分析相關歷史資料和現狀數據，以確定恢復的參考模型，并根據場地地貌和生物條件制定恢復軌跡；其次，進行實地調查，收集場地相關的物理和生物信息，提出初步的生態恢復策略，包括匯水量控制、河道補水、地形改造和植被恢復等；最后，分析地形地貌和生物數據信息，確定龍川江及其沿岸本地物種棲息地環境，通過分析結果制定行動計劃，恢復具有生態恢復潛力的地區。

5 間歇性河流濕地的修復與重建

5.1 參考場地研究

生態修復的參考模型(參考場地)是場地恢復的指南和向導，通過對比實際的、相鄰的或附近場地的物種和生態模式，設計生態修復所需的植被和棲息地環境(Clewell et al, 2013)。間歇性河流濕地大部分是存水的洼地，流域面積與濕地水文及其大小之間沒有直接關系，它們主要存在于過去大型洪水造成的殘余通道和凹陷特征中，降雨導致的洪水徑流聚集在這些區域(Michigan United Conservation Clubs，1999)。

研究選取大理洱源縣鳳羽河及其周邊濕地作為規劃的參考場地。鳳羽河地區距離楚雄約150 km，具有與龍川江相似的環境特征，兩者都屬于典型的山地丘陵地貌，土壤類型均以水稻土、棕紅土為主，地形復雜程度低，大部分地形坡度小于1%。另外，鳳羽河流域內水資源豐富，水質良好，具有多樣的濕地生境，是洱海的重要水源地。收集鳳羽河周邊間歇性濕地的大量相關數據，包括濕地范圍、水位深度、濕地分布狀況、植被類型和特殊棲息地環境特征等，為龍川江濕地的恢復提供重要的參考依據。

濕地密度是指場地內的濕地面積占總面積的比例，濕地密度分析可以確保濕地系統適宜的生態空間分布(Michigan United Conservation Clubs，1999)。鳳羽河間歇性濕地密度分別是37%(北部)和17%(南部)，新恢復的龍川江間歇性濕地的設計密度約為12%，這是基于青山嘴水庫攔蓄、周邊農田灌溉和工程實施難度等確定。通過建模分析顯示，該濕地密度適合當地濕地物種棲息地的生態需求。

5.2 間歇性河流修復與重建

龍川江濕地涉及河道的重新調整，通過修復與重建間歇性河流以減輕之前改變河流的影響。青山嘴水庫每年需增加0.3億m3的下泄流量作為河道生態用水，建立一個穩定的水流補充源，并通過種植河岸植被重建毗鄰的溪流通道，恢復和重建濕地生態系統。

重新建立的間歇性河流一般是低能量的，與主河道與流域之間進行能量交換，形成穩定的流動形態并呈現出動態平衡。龍川江間歇性溪流的流域面積約602 hm2，平均坡度為1%。通過評估流域范圍、自然降雨和地下水補給等，進行初步的水文計算，設計的河道可承載約0.3 m3/s的流量。整體護岸的防洪標準為20年一遇標準，修復后的間歇性河流濕地將成為連接龍川江上下游河流的重要通道。由于河岸場地內的間歇性溪流自然能量較低，且河道侵蝕和沉積物極少，重建的溪流將不會出現退化現象。

盡可能遵循現有地形和水系規劃河道，利用現有季節性排水系統以及水庫下方的支流河道。間歇性河流濕地平均寬度為14 m，平均水深約1 m，局部水域相對較寬，風景湖面的寬度過渡是漸進式的，以避免湖面寬度突然變大或變小。河流濕地土層深厚，其土層中沙子或小礫石較少，溪流中的沉積物極少，預計不會造成有害沉積。這種水體環境與當地氣候一起形成間歇性河流的條件，在干旱季節間歇性河流通道幾乎完全被草和其他植被覆蓋，在雨季瞬時洪峰流量能通過淺灘濕地，通過河岸植被進行能量轉化(圖1)。

圖1 龍川江間歇性濕地生態修復概念規劃Fig.1 Conceptual planning for ecological restoration of intermittent wetland in Longchuanjiang River

5.3 濕地地形調整

我們通過分類分級對青山嘴水庫下游的間歇性濕地進行地形改造，在濕地之間重建丘狀地形，每個新的濕地組團重建局部的分水淺坡。由于流域與濕地水文之間缺乏聯系，根據鳳羽河濕地的地形數據，對龍川江濕地的地形進行分級和改造。一般來說，濕地周邊地形若超過50 cm高，則面向濕地一側的坡度較陡，不利于水的流動，需要重新配置土方和地形，以便為每個新的和保留的濕地形成局部流域系統，每個局部流域的大小將與相應淺灘濕地的大小成正比，流域面積與濕地面積的比例約為3∶1。

場地新建濕地及改良排水系統所開挖的土方將用于重塑地貌形態。新開挖的濕地平均寬度約3 m、深15 cm，縱向坡度小于1%，有助于濕地植物的生長。由于現有的土壤質地足以滿足生態恢復的條件，重建和修復的間歇性河流濕地不需要增加防滲措施。從長遠來看，該地區野生動物的增加將會維持濕地的低滲透率，由此將產生額外的濕地水飽和天數。

濕地系統的表層土可保留或更換，在地形調整過程中為避免損壞土壤中的防滲層，應保留至少10 cm的表層土。經過初步的土方計算，如果濕地水位比現有河道水位低約20 cm，可在現場進行土方工程的再平衡，這也符合為連接濕地的河道提供至少15 cm水深的需要(圖2)。

圖2 間歇性河流濕地斷面形式Fig.2 Section plan of intermittent river wetland

5.4 濕地植被群落恢復

通過濕地植被配置恢復濕地植被群落，其復雜性在于修復項目的最終群落通常是根據配置植物進行自我篩選的過程(John et al, 2014)。盡量保留龍川江河岸成熟的本地植被，新栽植的植物種類要選擇本地陸生和水生植物，以模仿參考場地的自然間歇性河流濕地肌理。

在河岸區域重新恢復植被 ：(1)在龍川江洪泛區，青山嘴水庫下泄河道及周邊梯田狀多級濕地 ；(2)現狀多年原生濕地周圍，包括多種生境的淡水沼澤、池塘等；(3)結合現狀農作物景觀，在新建立的間歇性河道兩側以及連接下游現狀間歇性溪流的區域。

在河岸河道重建區種植喬木和灌木，根據植被覆蓋率的不同標為A-E區域(圖3)。 A區是最接近河流的區域，濕地植物配置種類最多，E區是離溪流最遠的區域，由云南松(Pinus yunnanensis)、華山松(Pinus armandii)和高山櫟(Quercus semicarpifolia)等本地喬木為主。植物種植密度也將從溪流邊緣到濱水區邊緣逐漸減少，遠離溪流的區域反映了地下水狀況和洪水頻率等差異。A區設計為約10 m寬沿間歇性溪流，由于間歇性溪流的洪泛區較小，其他區域(B-E)設計寬為約20 m。受地形限制，并非所有河流都可以劃分為以上5個區域。

圖3 水岸種植概念模型Fig.3 Conceptual model of waterfront planting

該項目使用了多種植物繁殖材料，包括種子繁殖、植苗、扦插苗、容器苗和草皮塊等。植被修復是項目中最脆弱的工作，植株成活率與灌溉、除草以及防止生物入侵等現場工作密切相關。利用苔蘚等地被植物覆蓋土層，以保護水體并控制雜草蔓延。間歇性河流較淺的水深和適宜的溫度以及腐爛的有機物積累等有利于藻類、真菌等繁殖，可為鳥類、哺乳動物、兩棲動物、爬行動物和無脊椎動物提供營養，形成本地野生動物的棲息地環境。

6 結論與建議

間歇性河流濕地的重建旨在模擬洪泛區曾經存在的濕地生態系統，通過增加水量、減少流入溪流的沉積物和養分以及增加野生動物棲息地，以期支持健康的河流和濕地生境。濕地中大量面積不到0.2 hm2的斑塊，為候鳥、水禽、兩棲動物和爬行動物的繁殖和覓食提供了重要的食物來源。間歇性河流濕地對于我國河流濕地修復具有重要的生態價值，結合自然的水塘、河流和沼澤濕地景觀，控制匯水量、減緩徑流速度以及利用自然降雨周期以充分支撐本地植被的生長，可提升物種棲息地環境，最大程度地實現河流生態修復和棲息地恢復。

龍川江間歇性河流濕地將通過實施綜合管理計劃和標準化監測措施，記錄植被群落變化和野生動物變化情況，通過數據分析恢復濕地的棲息地環境，消除濕地棲息地系統已知的維持間歇性河流濕地分布和變化的動態平衡，把控外來入侵植物的數量和趨勢，及時清除非本地植物，確保龍川江間歇性河流濕地的持久性。