基于水位梯度變化的消落帶城市段植被景觀修復(fù)策略
——以重慶市南岸區(qū)為例

翟文雅 伊若辰 黎子豪 王江萍*

隨著越來越多水利工程的興建，河岸兩側(cè)水位消落帶的生態(tài)問題日趨嚴(yán)重，引發(fā)國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。三峽大壩作為中國最大的水利工程，其水位調(diào)度極大地改變了長江原本自然的水位節(jié)律，在長江兩岸形成了垂直落差達(dá)30 m的消落帶，水位的梯度變化對消落帶原有植被群落及生境造成了巨大沖擊，生態(tài)環(huán)境問題突顯。以重慶市南岸區(qū)消落帶綜合治理工程作為研究案例，剖析其水位梯度變化及各梯度下的現(xiàn)狀植被類型，分析消落帶水位波動(dòng)情況下植被景觀修復(fù)的原則，最終基于水位梯度變化提出消落帶植被景觀修復(fù)的三大策略：（1）劃定不同水位梯度下植被功能區(qū)；（2）選擇不同水位梯度下適生植被；（3）明確各功能區(qū)中植物配置模式。以期通過項(xiàng)目的生態(tài)修復(fù)和植被景觀營造經(jīng)驗(yàn)梳理，為消落帶城市段植被的修復(fù)與景觀治理提供借鑒和參考。

三峽庫區(qū)；消落區(qū)；植物景觀營造；南岸區(qū)

1 研究背景

1.1 消落帶的形成

1.鵝公巖水位站水位變化圖

消落帶是指河流、湖泊等水域的水位漲落而使得周邊土地間歇露出水面的區(qū)域。其形成多歸因于兩方面，其一是河流水位的季節(jié)性漲落，其二是水利工程周期性蓄水、放水。三峽庫區(qū)消落區(qū)則是典型的受水利工程影響而形成的消落帶。具體而言，在2009年三峽大壩建成后，由于三峽庫區(qū)水位調(diào)度而引起水庫水位呈現(xiàn)季節(jié)性變化，其水位垂直落差高達(dá)三十余米，冬季淹水最長時(shí)間可達(dá)六個(gè)月之久。長時(shí)間的深水淹沒對庫區(qū)兩岸消落帶內(nèi)的植物生境造成了巨大影響，許多植物死亡甚至永遠(yuǎn)從該區(qū)域消失。植被作為生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，承擔(dān)了庫區(qū)水質(zhì)保護(hù)和生境營造的重要功能，是進(jìn)行庫區(qū)生態(tài)修復(fù)、緩解水利工程對自然環(huán)境影響的關(guān)鍵。

1.2 消落帶研究進(jìn)展

自20世紀(jì)70年代起，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，歐美發(fā)達(dá)國家開始大量興建水利工程，并對河岸兩側(cè)水位漲落及生態(tài)植被產(chǎn)生了顯著影響。這一現(xiàn)象被學(xué)術(shù)界所關(guān)注，各國學(xué)者開始對消落帶的水位漲落問題進(jìn)行關(guān)注和探討，并取得了豐富的研究成果。其研究主要集中于消落帶生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)策略[1]、消落帶植被演替規(guī)律探討[2]、土地利用對消落帶的影響[3]等方面。國內(nèi)對消落帶的研究起步較晚，在三峽水庫建設(shè)初期，學(xué)者們多從工程、經(jīng)濟(jì)等視角探討水利工程帶來的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。至2009年三峽大壩建成，消落區(qū)脆弱的生態(tài)環(huán)境才逐步引起學(xué)者們的重視，在文獻(xiàn)數(shù)量上也有了飛躍。其研究重點(diǎn)主要集中于消落帶及周邊土地的開發(fā)利用及保護(hù)[4-5]、消落帶生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)與重建[6-8]、城市周邊消落帶景觀設(shè)計(jì)[9]、消落帶植被群落的分布及恢復(fù)[10-11]等方面。其中，國內(nèi)學(xué)者對消落區(qū)植被方面的研究高達(dá)二百余篇，占總文獻(xiàn)數(shù)的24%，主要包含對消落區(qū)植物群落分布特征和結(jié)構(gòu)的研究[12-13]、消落區(qū)植物中微量元素的分布[14-15]、消落區(qū)植被生態(tài)修復(fù)[16]等方面。

現(xiàn)有對消落帶植被的研究多通過淹水實(shí)驗(yàn)或?qū)嵉卣{(diào)研的方法從植物學(xué)視角分析消落帶的適生植物，而消落帶城市段作為城市濱水景觀的一部分，對其進(jìn)行生態(tài)修復(fù)不僅需要選擇適生植被，更需要結(jié)合其功能定位進(jìn)行植被搭配，滿足觀賞、游憩、生態(tài)的多元化需求。本文以重慶市南岸區(qū)消落帶生態(tài)治理工程為例，通過對該區(qū)域水位節(jié)律變化及不同水位植被現(xiàn)狀進(jìn)行分析，提出基于水位節(jié)律變化的消落帶城市段植被修復(fù)的基本原則，對經(jīng)過城市區(qū)域的消落帶植被景觀修復(fù)策略進(jìn)行探討，以期為其他消落帶城市段景觀生態(tài)修復(fù)提供參考。

2 研究區(qū)概況

重慶市南岸區(qū)三峽庫區(qū)消落帶全長62.6 km，消落帶面積約7.2 km2。其中本次項(xiàng)目的重點(diǎn)段：鵝公巖大橋—史家?guī)r段，位于南岸區(qū)南端，與巴南區(qū)交界處，全長3.7 km，面積約1.2 km2。

2.1 水位梯度變化

消落區(qū)水位變化受三峽庫區(qū)水利調(diào)度和下游調(diào)節(jié)壩的共同影響。通過對長江海事局水位公開信息的統(tǒng)計(jì)處理（圖1），歸納出項(xiàng)目研究區(qū)域水位隨時(shí)間變化規(guī)律：常年淹沒水位為162 m，一般最低水位（維持3個(gè)月）為164 m，過渡期水位線為167 m，一般最高水位為173 m。

2.2 植被梯度分布

對研究區(qū)域的現(xiàn)場調(diào)研表明，由于水位的季節(jié)性漲落使得泥沙被反復(fù)沖刷，巖石裸露，淤泥堆積，植被稀少，現(xiàn)狀植被以灌叢和草叢為主，且隨高程變化呈現(xiàn)梯度分布（表1）。

2.植物設(shè)計(jì)分區(qū)圖

3 基于水位梯度變化的消落區(qū)植被景觀修復(fù)原則

（1）動(dòng)態(tài)性原則。消落區(qū)水位的動(dòng)態(tài)變化是場地的限制因素亦是其優(yōu)勢，應(yīng)以此為基礎(chǔ)進(jìn)行植物群落的搭配。具體而言在選擇修復(fù)植物時(shí)應(yīng)充分考慮基地的鄉(xiāng)土植物及其他生命力旺盛的適生植物，不同水位高程段種植不同植物，一方面保證在水位消退后，冬季被淹的植物能快速生長形成生境，另一方面滿足居民的休閑活動(dòng)需求，不同水位節(jié)律下都有可以觀賞的景觀。

（2）安全性原則。該區(qū)域是城市和長江之間重要的生態(tài)過渡帶，進(jìn)行其植物景觀營造時(shí)不僅應(yīng)修復(fù)受損植物群落，亦應(yīng)考慮如何依托植被對污染物的過濾、滯留功能，對地表徑流進(jìn)行凈化，減少消落帶周邊城市污染物流入長江，保護(hù)庫區(qū)水質(zhì)安全。

（3）生態(tài)性原則。消落帶作為濱水生態(tài)修復(fù)帶的重要流域，在進(jìn)行其植物景觀營造時(shí)，應(yīng)保護(hù)現(xiàn)狀生長條件良好的植物群落，采用合理的生態(tài)修復(fù)措施，修復(fù)自然環(huán)境，增加生物多樣性，有效減緩水利工程對基地原生生境的沖擊，增強(qiáng)消落帶的植被豐富程度和消落帶生境的穩(wěn)定性。

4 基于水位梯度變化的消落帶植被景觀修復(fù)策略

4.1 基于水位梯度變化的植被功能區(qū)劃分

不同水位高程下的適生植物和景觀功能定位均有較大差異，因此進(jìn)行植被景觀修復(fù)的首要策略是依據(jù)水位梯度變化的規(guī)律及其作為城市濱水景觀帶的景觀定位，將植被功能定位劃分為岸線保護(hù)區(qū)、生態(tài)恢復(fù)區(qū)、內(nèi)湖整治區(qū)和休閑活動(dòng)區(qū)四部分（圖2）。

具體而言，高程跨度為164 m以下的區(qū)域，常年被水淹沒，露出水面時(shí)間較短。為保護(hù)臨江岸線，給消落帶營造良好的生態(tài)環(huán)境，將此區(qū)域定位為岸線恢復(fù)區(qū)。高程跨度為164～173 m的區(qū)域，占地面積最為廣泛，地形復(fù)雜，且受水位漲落影響較大，屬于彈性空間故以生態(tài)修復(fù)為主，并加入一定的親水活動(dòng)，其中將臨近城市污水處理口的部分定位為生態(tài)恢復(fù)區(qū)，將靠近內(nèi)湖周邊的區(qū)域定位為內(nèi)湖整治區(qū)。高程跨度在173～193 m之間的區(qū)域受水位波動(dòng)影響較小，且靠近城市，可設(shè)置較多居民活動(dòng)的區(qū)域，故將該區(qū)域定位為休閑活動(dòng)區(qū)，滿足消落帶周邊居民的游憩休閑需求。

4.2 基于水位梯度變化的植被物種選擇

對不同水位高程下植被物種的選擇主要通過兩方面途徑：（1）對基地現(xiàn)狀的調(diào)研，即前文中所提到的各層級(jí)現(xiàn)狀植被；（2）根據(jù)綜述文獻(xiàn)研究中關(guān)于重慶市消落帶植物的實(shí)驗(yàn)研究成果，選擇不同水位下耐水性、耐旱性較好的植物品種。基于水位梯度變化，綜合基地現(xiàn)有植被和文獻(xiàn)研究中抗性較好的適生植物，可以將植物大致分為三個(gè)不同的梯度層級(jí)：下層（164～167 m）、中層（167～173 m）、上層（173～193 m）（圖3）。各功能分區(qū)中具體的植物景觀營造，仍需要結(jié)合基地現(xiàn)狀特征、景觀定位及生態(tài)功能的需求，從各梯度下適生植物中進(jìn)一步挑選并配置。

表1 消落區(qū)現(xiàn)狀植物類型

4.3 基于水位梯度變化的各功能區(qū)植被景觀配置

4.3.1 岸線保護(hù)區(qū)

該區(qū)域高程跨度為164 m以下，緊靠江邊，受江水漲落沖刷較大，為了保護(hù)臨江岸線，為消落區(qū)營造良好的生態(tài)環(huán)境，本區(qū)域以濕地草本沼澤種植為主，不宜做過多的人為干預(yù)。在高程162～164 m之間營造濕地草本沼澤景觀，片植凈化功能較強(qiáng)的挺水植物，以水蔥、羞草、香蒲等為主，同時(shí)適量種植長期耐水淹的狗牙根、牛鞭草等草本植物。

4.3.2 生態(tài)恢復(fù)區(qū)

該區(qū)域高程跨度為164～173 m之間，為有效進(jìn)行植被恢復(fù)同時(shí)避免污染物隨地表徑流進(jìn)入長江而影響水質(zhì)，在梳理地形的基礎(chǔ)上，塑造植物凈化島，保留現(xiàn)狀生長較好的灌叢，并引入濕生喬木、灌叢、草本和挺水植物進(jìn)行景觀營造，構(gòu)建穩(wěn)定的植被群落和生態(tài)緩沖系統(tǒng)。

（1）挺水植物帶：對基地現(xiàn)有地形進(jìn)行梳理，營建高程在162～164 m的凹地，片植挺水植物，以蘆竹、香蒲等為主。這些挺水植物不僅觀賞性強(qiáng)，耐旱性亦比較好，在水位下降后也能較好地生長。

（2）草本植物：對于高程在164～167 m的植物區(qū)域，大量種植草本植物，以狗牙根、牛鞭草為主，這兩種草本是基地的鄉(xiāng)土植被，同時(shí)具有較好的耐淹性和耐旱性，生命力較為頑強(qiáng)，可以極大程度地增加綠化面積。

（3）灌叢：對于高程在167～173 m及以上的區(qū)域叢植灌木。選取耐淹性較好的灌木品種，如枸杞、南川柳、小梾木等。特別是枸杞的漿果對鳥類有極大吸引力，為此區(qū)域動(dòng)物的生存營造適宜的生境。

（4）喬木：高程170～173 m的區(qū)域片植喬木，選擇落羽杉、池杉等濕生喬木品種。在片區(qū)內(nèi)形成曲折的林帶，且與上部休閑活動(dòng)區(qū)的喬木景觀遙相呼應(yīng)。

4.3.3 內(nèi)湖整治區(qū)

該區(qū)域高程跨度亦為164～173 m，但現(xiàn)場有較大面積的凹地，故利用現(xiàn)有地形，堆土方圍合成內(nèi)湖。受水位節(jié)律變化影響，冬季水位較高，內(nèi)湖中大部分區(qū)域?qū)⒈谎蜎]，因此在進(jìn)行該區(qū)域植物配置時(shí)應(yīng)以水生、濕生的灌木和草本植物為主要植被，在高水位區(qū)域散植耐淹的闊葉喬木加以點(diǎn)綴，營造自然和野趣的內(nèi)湖景觀帶。

（1）挺水植物帶：在緊鄰內(nèi)湖水面的164～167 m區(qū)域片植挺水植物，選取觀賞性較好且生命力旺盛的美人蕉和香蒲。

3.各梯度層級(jí)植物選擇圖

（2）坡地灌叢帶：在湖岸高程為167～173 m之間營造坡地灌叢景觀，將草本植被作為主景，成片種植灌叢植被，形成視線焦點(diǎn)。具體而言，選擇花葉美人蕉、金邊黃楊、紫葉小蘗等生命力頑強(qiáng)的彩葉灌木，點(diǎn)綴再力花、大花金雞菊等花灌木，營造季相變化明顯、色彩豐富的坡地景觀。

（3）河岸生態(tài)林帶：在湖岸173 m沿線種植以色葉類闊葉喬木為主的植物以形成林帶。此林帶可作為內(nèi)湖道路的行道樹，提供遮陰休閑的功能，同時(shí)為上層城市居民遠(yuǎn)眺提供較好的植被景觀線。

4.3.4 休閑活動(dòng)區(qū)

該區(qū)域高程在173～193 m之間，是居民活動(dòng)的主要場所，種植樹木和灌叢，為活動(dòng)人群提供隱蔽場所，營造適宜的小氣候。以落羽杉為基調(diào)樹種，水杉、垂柳、楓楊等作為點(diǎn)綴布置，在節(jié)點(diǎn)周圍適當(dāng)搭配闊葉樹種和花灌木。

（1）針葉喬木帶：片植濕生針葉喬木，營造郁郁蔥蔥的濕地喬木景觀帶，選擇落羽杉、水杉、池杉等樹種，以稀疏闊葉樹混交其中。

（2）闊葉喬木帶：廣場內(nèi)部及周邊開闊區(qū)域種植闊葉樹種，如懸鈴木、楓楊等，滿足遮陰需求的同時(shí)，形成季相變化豐富的闊葉喬木林。

（3）灌木植物叢：點(diǎn)狀種植濕生灌叢，形成喬灌草相結(jié)合的景觀植物群落，植物選擇如八角金盤、杭子梢等。

5 結(jié)語

本文以重慶市南岸區(qū)消落帶生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目為案例，探討不同水位節(jié)律變化下消落帶植被景觀修復(fù)的具體策略。研究發(fā)現(xiàn)，消落帶水位節(jié)律變動(dòng)有明顯的的季節(jié)性特征，且植物分布依據(jù)水位高程存在明顯差異；消落帶城市段植被景觀修復(fù)可遵循動(dòng)態(tài)性、生態(tài)性、安全性三大特點(diǎn)；依據(jù)水位節(jié)律變動(dòng)，可通過功能區(qū)劃分、物種選擇和植被景觀配置這三個(gè)逐步深入的策略對消落帶植被景觀進(jìn)行修復(fù)，并提出參考性的植被配置模式。

位于城市區(qū)域的消落帶是城市濱水景觀的一部分，受人類活動(dòng)影響顯著，居民活動(dòng)需求與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的問題愈發(fā)突顯。如何處理好消落帶生態(tài)保護(hù)與城市發(fā)展之間的關(guān)系，化劣勢為優(yōu)勢，是長江三峽庫區(qū)沿線亟待解決的問題。長期以來對消落帶生態(tài)修復(fù)的研究多聚焦在消落帶土壤狀況、植被類型、水質(zhì)狀況等方面，而忽視了消落帶作為城市濱水景觀帶所需要的植物景觀配置、人與自然的互動(dòng)等關(guān)鍵維度，景觀學(xué)者應(yīng)從自身專業(yè)出發(fā)，結(jié)合植物學(xué)、水文學(xué)等學(xué)科的研究成果，為消落帶植物生境多樣性和生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定性貢獻(xiàn)自己的力量。