山東省生態(tài)河道植物配置技術研究初探

趙　瑩，馬　良（山東省水利科學研究院、山東省水資源與水環(huán)境重點實驗室，山東 濟南 250014）

山東省生態(tài)河道植物配置技術研究初探

趙瑩，馬良
（山東省水利科學研究院、山東省水資源與水環(huán)境重點實驗室，山東 濟南 250014）

【摘要】結合國內(nèi)外河流生態(tài)修復理論和實踐，初步提出了山東省生態(tài)河道植物配置的基本思路及研究重點，以期對山東省生態(tài)河道建設的系統(tǒng)研究及新一輪中小河流治理起到積極借鑒作用。

【關鍵詞】生態(tài)河道；河道治理；植物配置

近年來，人們逐漸認識到河道生態(tài)建設在城市環(huán)境和河道治理中的積極作用，從“生態(tài)型護岸技術”開始對河岸帶進行綠化，植物措施也在河道生態(tài)建設中得到了廣泛的應用。但由于對河岸帶生態(tài)理論研究的不足，存在河岸帶的植物配置不合理的現(xiàn)象，影響到生態(tài)功能的發(fā)揮。目前，山東省已進入了“民生水利”和“生態(tài)水利”發(fā)展的新時期。由于其生態(tài)河道建設剛剛起步，生態(tài)河道植物配置技術也缺乏全面的分析總結，因此調(diào)查河道植物資源，完善植物配置理論，開展配置模式及技術的研究，在新一輪河流治理過程中凸顯可持續(xù)發(fā)展理念，是十分迫切和必要的。

1　基本思路

山東省生態(tài)河道治理植物配置技術研究，應以“師法自然”為理念，以實現(xiàn)河流生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展為目標，以摸清山東河流植物現(xiàn)狀為著力點，提出生態(tài)河道治理植物配置關鍵技術，形成河道植物配置生態(tài)評價的指標體系框架?；舅悸窞椋?/p>

1）河道適生植物資源調(diào)查研究。根據(jù)山東省河道分布情況，分為平原區(qū)、山丘區(qū)和沿海區(qū)三大類；河道又劃分為河床、河岸、橋頭、邊灘等不同區(qū)域，每個區(qū)域選擇典型樣地作為調(diào)查對象。

2）河道植被健康評估技術研究。不同植物種類存在顯著差異，河道植被健康狀況對應用植物種類的選擇至關重要。研究結合河道主導功能和植物生物生態(tài)學特性，選擇適宜山東省不同河道類型、不同河道功能、不同河段、河道不同坡位的植物種類。

3）生態(tài)河道植物群落配置模式研究。研究針對不同類型河道的立地條件、功能及生態(tài)建設要求，確定適宜的植物配置方法、配置模式；以近自然式布置為目標，研究不同植物的種植密度、相互適應性和競爭性，確定適宜的植物栽植方式。

4）生態(tài)河道植物構建技術研究。分岸坡、緩沖帶、水域等不同區(qū)域，研究底質(zhì)污染修復、岸坡整修加固技術、生境營造技術、水質(zhì)凈化技術、苗木種植技術、管理養(yǎng)護技術等。

5）河道植物措施配置效果評價技術研究。建立集群落組成和結構、群落效益、群落健康度、群落自穩(wěn)定度等為準則層的生態(tài)河道植物配置效果綜合評價體系，對生態(tài)河道群落情況開展定量評價。

2　研究的重點內(nèi)容

2.1河道適生植物資源調(diào)查研究

山東省河道植被研究，應從生態(tài)學角度系統(tǒng)進行。河流植被生態(tài)監(jiān)測長系列資料是河流健康評估的基礎，山東省現(xiàn)有較為完善的水文、水土保持、水質(zhì)等監(jiān)測體系，而植被生物監(jiān)測系統(tǒng)和網(wǎng)絡還很不完善。河道適生植物資源調(diào)查包括植被群落結構與多樣性調(diào)查、水生植物群落調(diào)查、生物量和生產(chǎn)力調(diào)查、凋落物地表現(xiàn)存量調(diào)查、土壤種子庫等。于此同時，還要對河流生態(tài)環(huán)境調(diào)查，包括河流形態(tài)調(diào)查、河流水質(zhì)調(diào)查、河流基底調(diào)查等。最后對河道植物的生態(tài)生物學特性進行描述，提出河道植被類型的分類方法，從而提出河道植物資源保護與利用的思路和對策。

2.2河道植被健康評估技術

影響河流生態(tài)系統(tǒng)健康的三要素包括水質(zhì)條件、水文條件和棲息地質(zhì)量。山東省河道植被健康評估，要充分考慮各流域、各地區(qū)自然狀況的差異性，根據(jù)河岸帶植物配置類型、分布實際調(diào)查的數(shù)據(jù)，因地制宜地制定每一條河流植被健康評估標準。同時在生態(tài)學理論指導下，總結出河岸帶植物配置的評價指標體系，對河道植被健康評估，掌握河流生態(tài)系統(tǒng)演進的趨勢，并在此基礎上制定河流生態(tài)修復的規(guī)劃和設計。同時，建立完整的、長期的植被監(jiān)測系統(tǒng)，對人類社會服務功能和河流的生態(tài)狀況進行監(jiān)測和評估，可在保護河流生態(tài)系統(tǒng)與合理開發(fā)之間取得平衡。

2.3生態(tài)河道植物配置模式研究

河道中的植被具有降雨截留、徑流延滯、土壤增滲、土層固結、土壤濕度調(diào)節(jié)、蒸騰、土體支撐和拱頂、負重和風力傳遞等作用，并通過這些來實現(xiàn)保護坡岸穩(wěn)定、增加生物多樣性及恢復河道生態(tài)功能。河道植物配置模式要基于河道植被調(diào)查結果，分析已有現(xiàn)狀在哪些方面、何種程度上影響了其主要功能的發(fā)揮，從而判斷存在的問題。

山東省河道植物配置研究，要貫徹可持續(xù)發(fā)展理論，采用生態(tài)學、植物學、景觀學原理，堅持人與自然和諧并體現(xiàn)本地特色的規(guī)劃理念。

對于沿海類型區(qū)植被，有學者利用“3S”技術研究山東黃河三角洲30年植被動態(tài)變化，將研究區(qū)植物群落分為3大類：以堿蓬為優(yōu)勢種的群落；以檉柳為優(yōu)勢種的群落；以蘆葦、稗、白茅為優(yōu)勢種組成的草本群落。研究表明，土壤鹽分是影響植被分布的主導因子。

對于平原類型區(qū)植被，有學者對山東省魯西南的南四湖濕地群和東平湖濕地群進行了研究，結果表明人工濕地植物中蘆葦、莒蒲、茭白、蔗草等植物凈化效果好且適于北方生長。

對于山丘類型區(qū)植被，有學者研究了臨沂沂河兩岸消落帶植被，結果表明其植物群落空間分布主要沿著濕度梯度方向，由低到高依次分布著1年生草本植物群落如茅草群落。

2.4生態(tài)河道植物構建技術研究

1）河道岸坡植被配置技術。有的學者以城市河道為研究對象，提出生態(tài)護坡立體綠化的概念和結構、參考植物種類和陸生群落、水生群落等配置模式，將生態(tài)技術手段與工程技術最大程度的結合。岸坡帶植被修復應考慮種類選擇、布置、種植及景觀等，應充分考慮河段的場所特性，因地制宜地進行布置。植被配置應符合原有的生態(tài)結構，充分利用鄉(xiāng)土植物和當?shù)貎?yōu)勢物種，擇優(yōu)選取自維持效果及生態(tài)效果好的植被，減少人工維護需求。

2）河道緩沖帶植被構建技術。研究表明，河道緩沖帶具有緩沖功能、穩(wěn)固河岸、調(diào)節(jié)流域微氣候、為河溪生態(tài)系統(tǒng)提供養(yǎng)分和能量、增加生物多樣性等作用；河岸植被緩沖帶設計的影響因素包括位置、植被種類、結構和布局、寬度等。河道緩沖帶種植結構設置應考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性，設置規(guī)模應綜合考慮水土保持功效和生產(chǎn)效益，設置寬度應綜合考慮凈污效果、受納水體水質(zhì)保護的整體要求。宜根據(jù)環(huán)境、景觀、生物生長、養(yǎng)護等要求，結合土壤、氣候、水文條件和植物適應性等因素，從自然恢復和人工種植兩方面綜合進行植物配置。

3）水生植物群落多樣性修復技術?；谖锢砘自O計，選擇對應植物種類、生活型，設計植物群落結構配置、節(jié)律匹配和景觀結構，實現(xiàn)凈化功能。采用生境和生物對策，采用挺水植被、沉水植被并結合少量漂浮植被的生態(tài)修復模式。采用的技術如沉水植物優(yōu)勢種定植技術、水生植物浮島技術、人工濕地系統(tǒng)等。

4）河道水質(zhì)凈化技術。河道水質(zhì)凈化是河道生態(tài)修復的前提條件，應在流域?qū)嵤┪廴驹纯刂拼胧┡c對策的基礎上，實施河道的水質(zhì)凈化工程。根據(jù)當?shù)氐牡乩怼庀蠛退臈l件，因地制宜地選擇水質(zhì)凈化技術。如原位凈化技術、旁路多級人工濕地技術、前置庫技術、污染基底修復技術。

5）河道景觀技術。河道景觀建設是恢復和強化河道功能的重要方面。河道景觀應保留原有的自然景觀，人造景觀也應體現(xiàn)和諧自然的要求。鄉(xiāng)村河道主要維持原有的自然景觀，城市河段的河道景觀建設要與城市的定位及歷史文化相協(xié)調(diào)，注意保留天然的美學價值。

2.5河道植被遙感監(jiān)測及綜合效益評價技術

研究采用RS、GPS獲取植被因子的空間要素；借助GIS軟件的空間分析功能及遙感數(shù)據(jù)定量分析方法與反演技術，從遙感數(shù)據(jù)中反演出植被的各種重要參數(shù)，如植被指數(shù)RVI、歸一化植被指數(shù)NDVI、差值植被指數(shù)DVI、垂直植被指數(shù)PVI等。利用植被生態(tài)參數(shù)的估算，對河道植被系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生復雜變化過程進行定量描述，并從中分析植被的時間和空間動態(tài)變化特征，建立典型地區(qū)資源與環(huán)境信息系統(tǒng)，預測預報河道生態(tài)環(huán)境改善程度。

河道植物綜合效益評價是一個多因素、多目標的系統(tǒng)評價問題。應在研究全省各試點河道根據(jù)當?shù)貙嶋H、治理目標及評價目的的基礎上，建立可操作的綜合效益評價指標體系。同時確定科學的評價方法、指標權重和修正系數(shù)等，從而對綜合效益進行綜合評價。

3　結語

河道植被措施作為一種近自然的河流治理措施，在防止水土流失、保持地下水源、凈化水質(zhì)及保護生物多樣性等方面起到積極作用。目前山東省河道植物配置的模式和技術還不成熟，應盡快進行相關研究，根據(jù)氣候、地形地貌及不同的生境條件，篩選出相適應的植被；同時，在以后的中小河流治理中加大植被建設力度，維系河道生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，再現(xiàn)水清岸綠的河道景觀。

科研與技術推廣項目：泰沂山區(qū)水土保持生態(tài)文明示范區(qū)建設綜合技術研究與示范（SDSLKY201317）；生態(tài)河道治理植物配置技術研究（SDSLKY201504）。

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（責任編輯趙其芬）

【中圖分類號】X820

【文獻標識碼】B

【文章編號】1009-6159（2015）-05-0018-02

作者簡介：趙瑩（1979—），女，工程師