西溪國家濕地公園生態(tài)駁岸提升方案探析

張漫君 張曼胤 魏圓云 郭子良 王大安 楊思 劉欣艷

（中國林業(yè)科學(xué)研究院濕地研究所，北京100091）

駁岸是濕地公園中聯(lián)結(jié)水體與陸地的重要紐帶，如果說水體是濕地公園的靈魂，那么駁岸就承擔(dān)著接納和保護(hù)“靈魂”的重要作用，同時(shí)也是濕地生態(tài)系統(tǒng)和景觀的重要組成部分。生態(tài)駁岸是指恢復(fù)后的自然駁岸或具有自然駁岸“可滲透性”的人工駁岸，它不同于一般水利工程中常見的硬質(zhì)駁岸，通過選取對濕地生態(tài)系統(tǒng)無害的材料并采用近自然的建造手法，在保證游覽者安全和穩(wěn)固岸帶功能的基礎(chǔ)上還原自然面貌并發(fā)揮更多生態(tài)效益(鎮(zhèn)列評,2000)。

西溪國家濕地公園作為國際重要濕地和我國第一個(gè)國家級濕地公園，一直在不斷探索和完善“西溪模式”，努力實(shí)現(xiàn)西溪國家濕地科學(xué)保護(hù)與合理利用的和諧統(tǒng)一(高乙梁, 2006)。西溪國家濕地公園廣泛應(yīng)用生態(tài)駁岸，是生態(tài)駁岸在國內(nèi)濕地公園應(yīng)用的嘗試與良好開端，但由于建設(shè)年代久遠(yuǎn)，缺乏后期管護(hù)，目前出現(xiàn)了一系列的問題。本文通過總結(jié)西溪生態(tài)駁岸存在的問題和分析其成因，提出了提升建議，旨在為西溪國家濕地公園的生態(tài)駁岸提升和今后的濕地公園生態(tài)駁岸建造提供參考。

1 西溪國家濕地公園生態(tài)駁岸現(xiàn)狀及問題

生態(tài)駁岸可大致分為自然原型駁岸、自然型駁岸、臺階式人工自然駁岸3種(張誼, 2003)。自然原型駁岸是指基本保持駁岸自然狀態(tài)，通過合理植物配置,完善駁岸功能；自然型駁岸包括木樁駁岸、塊石駁岸等，通過一定的護(hù)底材料結(jié)合植物種植建造；臺階式人工駁岸則是在自然型駁岸的基礎(chǔ)上采取了臺階式分層的加固方式。生態(tài)駁岸作為濕地公園建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)具有抗洪護(hù)堤、凈化水體、涵養(yǎng)水源、緩解內(nèi)澇和提供多種生物棲息地等作用(胡順敏, 2011)。

1.1 西溪國家濕地公園駁岸現(xiàn)狀

西溪國家濕地公園總面積約11.5 km2，其水域面積占整個(gè)公園面積的70%左右。園區(qū)內(nèi)有6條河流貫穿，與農(nóng)田、魚塘退耕退塘后恢復(fù)成的庫塘型濕地共同構(gòu)成了河港湖漾水網(wǎng)、狹窄塘基、寬闊洲渚相間的次生濕地地貌景觀(徐艷文, 2017)。多樣的濕地地貌使得西溪國家濕地的駁岸線在整體尺度上較為曲折，駁岸類型和岸帶生物資源也較為豐富。

西溪國家濕地公園中大部分塘區(qū)為塘泥堆積駁岸，現(xiàn)有的生態(tài)駁岸主要包括自然型駁岸、木樁駁岸和塊石駁岸3種類型（圖1～圖3），也有少量區(qū)域應(yīng)用了人工硬化駁岸。自然型駁岸廣泛應(yīng)用于蓮花灘觀鳥區(qū)、濕地植物園、綠堤及福堤沿岸等園中大部分開闊水域，主要是在原有地形基礎(chǔ)上進(jìn)行了減緩坡度和濕地植物栽植的處理；木樁駁岸多用于水流較急、河流轉(zhuǎn)彎或狹隘處和深潭口-茭蘆田莊-百家溇-煙水漁莊游船航道區(qū)域的駁岸加固，選擇耐腐蝕的松木樁作為工程材料，沿坡腳單排排列；塊石駁岸應(yīng)用于游船碼頭、高莊宸跡、河渚街等人文景觀區(qū)，選擇大塊石料，以漿砌或干砌的手法建造，側(cè)重景觀性和親水性。除此之外，園中少量區(qū)域還應(yīng)用了生態(tài)混凝土草皮駁岸等新型生態(tài)駁岸，但應(yīng)用范圍較小，不具有代表性。

圖1 自然型駁岸Fig.1 Natural revetment

圖3 脫離岸帶的木樁駁岸Fig.3 Wooden pile revetment separated from the shore

1.2 西溪國家濕地公園生態(tài)駁岸問題分析

1.2.1 穩(wěn)定性不足 濕地公園中駁岸的建造必須要遵循穩(wěn)定性原則，一方面是為了防洪固岸和防止水土流失，另一方面更是為了預(yù)防落水等安全事故的發(fā)生，保證園內(nèi)來往游人的人身安全。相關(guān)研究表明，岸坡的不穩(wěn)定主要是由水流沖刷、表層土壤滑動(dòng)和深層土壤滑動(dòng)導(dǎo)致，適宜的生態(tài)駁岸建造能有效地提高其穩(wěn)定性（夏繼紅，2003）。

西溪國家濕地公園駁岸穩(wěn)定性不足的問題比較突出，主要集中在塘泥堆積駁岸區(qū)域和木樁駁岸區(qū)域，均有大面積的水土流失現(xiàn)象。較為嚴(yán)重的水土流失一般發(fā)生在河流轉(zhuǎn)彎、狹隘處和游船航道兩側(cè)，其中塘泥堆積駁岸有明顯的水流沖刷、泥土剝落痕跡，偶見樹木根系裸露現(xiàn)象；有木樁加固的區(qū)域則表現(xiàn)為排列整齊的木樁與岸線脫離（圖3），脫離距離在20～40 cm左右，嚴(yán)重的區(qū)域甚至達(dá)到50 cm，駁岸土壤損失較嚴(yán)重，植被根系也有暴露現(xiàn)象（圖4），但木樁現(xiàn)狀整體來看較完好，只偶見老化、損壞木樁。

圖2 塊石駁岸Fig.2 Stone revetment

圖4 岸帶樹根裸露Fig.4 Bare roots on the edge of the shore

西溪國家濕地公園駁岸穩(wěn)定性不足的主要原因一是生態(tài)駁岸應(yīng)用不當(dāng)，二是缺乏后期維護(hù)。西溪國家濕地公園第三期工程區(qū)上覆土層均為第四系覆蓋層，沉積環(huán)境主要為海相淤積飽和軟土層和河流階地沉積的粉性土粘性土層，附屬游線航道沿線軟土強(qiáng)度低，粉土滲透系數(shù)大，抗沖刷能力不佳，并長期受到船行波的影響（王哲, 2012）。在這樣的條件下，通航區(qū)簡單的單排木樁加固明顯不足以滿足穩(wěn)定性的需求，而沒有船行波影響的區(qū)域，同樣由于土質(zhì)和未經(jīng)人工加固，沖刷、回水型河岸也發(fā)生了不同程度的水土流失。不適當(dāng)和不足的生態(tài)駁岸應(yīng)用是駁岸穩(wěn)定性不夠的主要原因，而后期維護(hù)的不及時(shí)則加劇了這一問題。

1.2.2 駁岸植物生態(tài)功能不足穩(wěn)定的植物群落不僅可以通過根系固土，還可以凈化水體、為濕地動(dòng)物提供覓食、筑巢等活動(dòng)空間。濕地公園的植物配置應(yīng)以濕生植物、挺水植物、浮水植物和沉水植物等濕地植物為主，兼顧植物種類和景觀的多樣性以及水體凈化等生態(tài)功能的需求，所用的植物物種盡量采用本地種(崔麗娟, 2009)。

西溪國家濕地公園的駁岸植物除保留有大面積蘆葦濕地，還有野茭白-梭魚草-蓮、再力花-水花生群落等。駁岸植物整體狀況較好，基本形成了穩(wěn)定群落，高低錯(cuò)落，四季景觀怡人。但在局部區(qū)域，駁岸植物并沒有發(fā)揮出應(yīng)有的生態(tài)功能。例如，在福堤區(qū)域，駁岸高大喬木與水面的距離非常近，中間缺少濕地植物的過渡，一些區(qū)域樹根暴露到水面，導(dǎo)致了樹木歪斜甚至倒伏，不僅不能固土防洪，還存在安全隱患；在綠堤、秋雪庵部分區(qū)域，自然駁岸密植蘆葦、蘆竹等高大挺水植物，使得水鳥難以停棲的現(xiàn)象；另外，園區(qū)內(nèi)水質(zhì)不夠理想，也反映了駁岸植物凈化水體的功能不足。因此，西溪國家濕地公園主要存在的駁岸植物配置問題有：缺失植物未及時(shí)補(bǔ)植，植物密度不合理，缺乏陸生-濕生-水生過渡和種類單一等。

1.2.3 岸線曲折度不足在生態(tài)交錯(cuò)帶理論中，駁岸作為水陸生態(tài)系統(tǒng)的交錯(cuò)帶，生物群落的多樣性水平高，比陸地或單純水域更適于多種生物生長(王慶鎖, 1997)。而天然形成的駁岸多為不規(guī)整的，易形成紊流，有利于提高水體中的氧容量，從而更有利于多種生物的生長(高洪文, 1994)。西溪國家濕地公園的岸線整體上是自然型流線，但與自然岸線相比，小范圍內(nèi)的曲折度較低，過于規(guī)則。

2 生態(tài)駁岸改造原則及建議

2.1 生態(tài)駁岸改造原則

在西溪國家濕地公園生態(tài)駁岸的改造過程中，應(yīng)遵循安全性原則、生態(tài)性原則和景觀性原則。在游人活動(dòng)的區(qū)域，要求生態(tài)駁岸不僅起到防洪和保證邊坡穩(wěn)定的作用，還要重點(diǎn)考慮岸邊游人在游覽過程中的人身安全；生態(tài)性原則是指在生態(tài)駁岸改造的過程中，要減少對自然環(huán)境的干擾和破壞，避免引入入侵物種，建立良好的生態(tài)環(huán)境；景觀性原則是指在濕地公園的生態(tài)駁岸建造過程中，要兼顧美觀，增強(qiáng)游客的觀賞體驗(yàn)。

2.2 生態(tài)駁岸改造建議

2.2.1 木樁駁岸改建鑒于現(xiàn)有人工木樁駁岸整體狀況良好，少有破損缺失，建議繼續(xù)沿用木樁駁岸，予以加固處理。在一些水土流失不太嚴(yán)重的區(qū)域，可以應(yīng)用柳樁拋石駁岸，進(jìn)行雙層木樁加固處理，在現(xiàn)有木樁與岸線間植活體柳木樁，木樁直徑以10～15 cm為宜，且木樁間需留有一定的間距，為其成活扎根預(yù)留生長空間。

在受水流沖刷較嚴(yán)重、河道轉(zhuǎn)彎、狹隘的區(qū)域，可以在修整原有木樁的基礎(chǔ)上回填生態(tài)袋，如有必要，可以使用魚巢石、生態(tài)磚等材料加固，形成半硬質(zhì)生態(tài)駁岸，進(jìn)一步提升穩(wěn)定性。值得注意的是，在木樁護(hù)岸的修復(fù)過程中，針對西溪國家濕地公園的土壤問題，也要注意與之搭配的植物材料選擇，例如適當(dāng)應(yīng)用土壤生物工程技術(shù)，通過植物對坡面的有效覆蓋，使其免受表面侵蝕，從而起到保持土壤的作用。植物材料要選擇根系深、生長快，接觸土壤面廣的物種，切不可直接種植喬灌木，一方面大部分喬灌木不耐水濕，易造成不必要的損失。另一方面，喬灌木粗壯的根系易破壞木樁駁岸。

2.2.2 優(yōu)化駁岸植物密度駁岸植物過密直接影響著水鳥等濕地動(dòng)物的棲息活動(dòng)。以水鳥為例，水域、光灘、植被是影響自然濕地中涉禽、游禽分布的3個(gè)重要生境單元，有關(guān)研究表明，當(dāng)植被覆蓋度為10%～20%時(shí)，鸻鷸鳥類的數(shù)量最多(唐承佳,2002)。而涉禽類又非常喜歡在駁岸帶區(qū)域活動(dòng)，在駁岸帶區(qū)域過高的植物密度會影響涉禽的覓食和起飛活動(dòng)。而從凈化水體的功能考慮，西溪國家濕地公園內(nèi)中等程度及以下的濕地植被覆蓋(覆蓋度≤60%)有利于植被與水環(huán)境之間維持相對良好的穩(wěn)定狀態(tài)(鄭囡, 2011)。

西溪國家濕地公園植物密度普遍較高，這很可能是水質(zhì)狀況不佳和涉禽類數(shù)量不及杭州市平均水平的重要原因。后期改造時(shí)，應(yīng)采用刈割等手段降低整體駁岸植物密度到60%左右。在園內(nèi)以蓮花灘觀鳥區(qū)為代表的具有涉禽棲息地功能的開闊水域駁岸，應(yīng)當(dāng)擇取坡度小、開闊的駁岸區(qū)域，去除地上部分的蘆葦、蘆竹、荻等高大植物，并刈割低矮濕地植物，降低密度到10%～20%，形成與水連接的裸地緩坡駁岸，為水鳥提供更適宜的生境。

2.2.3 營建穩(wěn)定的駁岸植物群落由“挺水植物-浮水植物-漂浮植物-沉水植物”組合形成的配置模式比單種植物有更好的生態(tài)效果，能抑制低等藻類植物的水體富營養(yǎng)化(王小青, 2011)。進(jìn)行駁岸植物群落營建時(shí)，要遵循“挺水植物-浮水植物-漂浮植物-沉水植物”的組合原則（圖5），選用鄉(xiāng)土物種，優(yōu)先選擇抗污染能力強(qiáng)、能凈化水體、固定土壤的植物，避免外來物種入侵。

調(diào)查杭州市濕地植物資源和西湖、西溪中較為穩(wěn)定的駁岸植物群落，對西溪國家濕地公園內(nèi)植物種類單一的駁岸進(jìn)行刈割并栽植新植物種，盡快形成抗逆性強(qiáng)的植物群落；在一些喬木密集、臨近水面的區(qū)域，可疏減喬木或適當(dāng)拓寬駁岸，構(gòu)建新的濕地植物群落。

2.2.4 優(yōu)化岸線曲折度有研究表明，當(dāng)岸帶坡度小于15°時(shí)，沿岸帶水平方向平整地形，使水陸交界面具一定的彎曲度和高低起伏，可起到增加生物多樣性和穩(wěn)定濕地生態(tài)系統(tǒng)的作用。因此，在西溪國家濕地公園中沒有游船通航、水流速度較緩的區(qū)域，可以適當(dāng)營造小范圍的曲折岸線，加大水體與駁岸的接觸面積，有利于加速水陸間的物質(zhì)交換和好氧微生物、魚類的生長，并有助于水質(zhì)的提升；在一些水面聯(lián)通性不好，塘壩密集的區(qū)域，可以有規(guī)劃地去除部分塘壩，優(yōu)化整體岸線。

3 小結(jié)

西溪國家濕地公園作為我國首個(gè)國家級濕地公園，其設(shè)計(jì)理念與模式被諸多濕地公園所效仿，但局限于十幾年前國內(nèi)濕地公園建設(shè)的技術(shù)水平，在今天看來，西溪國家濕地公園還存在著一些問題，有優(yōu)化提升的空間。在其位而承其重，西溪國家濕地公園當(dāng)完善其建設(shè)理念，成為我國濕地公園建設(shè)之楷模。

圖5 岸帶植物配置示意圖Fig.5 Schematic diagram of shoreline plant configuration

生態(tài)駁岸是現(xiàn)階段及將來駁岸建設(shè)的發(fā)展趨勢和新要求。在生態(tài)駁岸建設(shè)中融入新材料、新技術(shù)和新的設(shè)計(jì)理念，因地制宜，用生態(tài)的手段來解決各種生態(tài)問題，并加強(qiáng)后期的管護(hù)工作是生態(tài)駁岸發(fā)展的必然之路。本次對西溪國家濕地駁岸改造的研究是一次生態(tài)駁岸應(yīng)用后期管護(hù)的嘗試，期待能為今后的城市濕地公園駁岸營建提供一定的參考。