?？谑心隙山影稁鷳B(tài)修復策略與技術路徑研究

張 華，袁興中，賈恩睿，陳 松，賈 偉，方奕襲，董 凱

（1.天澤（北京）濕地保護技術研究院，北京 100080；2.國家濕地保護與修復技術中心，北京 100080；3.重慶大學 建筑城規(guī)學院，重慶 400030；4.?？谑袧竦乇Ｗo管理中心，?？?570312）

河流是最重要的水生態(tài)系統(tǒng)之一，也是人類生存發(fā)展之基[1]。河岸帶作為河流生態(tài)系統(tǒng)的重要組成單元，有水土保持、水源涵養(yǎng)、水質凈化、提供棲息地等眾多生態(tài)服務功能，是河流生態(tài)修復的重要因子[2-4]。近年來，為了滿足防洪、灌溉、生產(chǎn)等要求，人類忽視了河流生態(tài)系統(tǒng)的結構與功能，導致眾多河流面臨著沿河灘涂消失、水污染加劇、水資源短缺、河岸植被破壞等問題[5-9]。

目前，針對河流生態(tài)修復開展了大量的理論研究與實踐工作，特別是隨著人們生態(tài)環(huán)保意識逐漸加強，關于河流生態(tài)系統(tǒng)的研究也從工程水利轉向生態(tài)修復，但往往集中在單一元素上，缺乏河流生態(tài)系統(tǒng)的整體考慮[10-11]。本文在歸納總結國內外研究者的案例與實踐基礎上[7，12-16]，結合南渡江生態(tài)修復的實際需求，進行了南渡江河岸帶生態(tài)修復策略和路徑研究，研究結果可為國內河岸帶生態(tài)修復提供借鑒。

1 研究區(qū)域環(huán)境現(xiàn)狀

南渡江古稱黎母水，發(fā)源于海南島中部黎母山山脈，是海南島最大河流，流經(jīng)白沙、儋州、?？诘仁锌h，匯入瓊州海峽（圖1）。南渡江干流全長334 km，?？诙伍L75 km，河寬為150～1 000 m，地貌多為丘陵臺地及濱海平原三角洲，南高北低，河道寬闊，坡降平緩，兩岸是平坦的臺地，大部分為農(nóng)田，穿越?？谥鞒菂^(qū)后入海。南渡江多年平均流量為191.37 m3/s。

圖1 南渡江流域水系圖Fig.1 Water system of Nandu River basin

南渡江是海南省重要的生態(tài)資源和生物廊道，是?？谑薪ㄔO國際化濱江濱海花園城市與國際濕地城市的重要生態(tài)依托。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，南渡江沿岸部分區(qū)段的自然環(huán)境受到了較為強烈的人為活動干擾，河岸生態(tài)系統(tǒng)受損，生態(tài)系統(tǒng)服務功能降低，河床及河岸遭受侵蝕，嚴重威脅著人民群眾的生命財產(chǎn)安全。目前，針對南渡江流域的研究重點集中在水環(huán)境[7-20]、水資源[21-24]、地貌演變[25]、動植物資源[26-27]、景觀營造[28]等方面。2019年5月，《國家生態(tài)文明試驗區(qū)（海南）實施方案》明確提出：實施南渡江流域綜合治理和生態(tài)修復。因此，開展南渡江（?？诙危┌稁鷳B(tài)修復，對提升南渡江河流生態(tài)系統(tǒng)服務功能，實現(xiàn)“水清、岸綠、景美、民樂”，促進南渡江“一江兩岸”生態(tài)、經(jīng)濟、社會協(xié)調發(fā)展具有重要作用。

南渡江河岸帶寬度在幾米至幾百米之間，受自然演變和人類活動影響，岸帶用地類型主要有林地、農(nóng)田、草地、裸地、魚塘、硬質岸帶、采砂廢棄地、河口等類型，其中，林地岸帶類型占岸帶總長的26.24%，采砂廢棄地岸段占13.43%。南渡江河岸帶存在的水土環(huán)境問題如下：

（1）河流生態(tài)系統(tǒng)受損

自20世紀90年代初，南渡江下游開始較大規(guī)模的采砂工程[29]。隨著建筑用砂市場需求量不斷增加，非法采砂更為猖獗。由于過度、無序挖沙采石，造成大量水土流失，導致河床坑洼不平，河漫灘、沙洲等河流自然結構破壞，河床逐年抬高，河道淤積斷航，嚴重阻礙河道行洪，并嚴重影響南渡江水生態(tài)安全及城市安全。

（2）河流兩岸部分岸段硬化

南渡江生態(tài)環(huán)境狀況總體較好，但因防洪需要，兩岸開展了硬質化工程。左岸防洪堤建設較完備（硬質堤壩長15.17 km，設計防洪標準為100年），整體呈現(xiàn)“臨水不親水”的狀態(tài)，加之親水性節(jié)點較少，河岸景觀品質較低；右岸整體地形較高（硬質堤壩長18.44 km，設計防洪標準為30年），呈現(xiàn)“生態(tài)無景觀”的狀態(tài)，大多為原生態(tài)的自然護坡，但部分岸線被周邊村民自建的水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)田等占用，影響濱水景觀的整體風貌。

（3）河岸帶植被結構及連續(xù)性缺損

長期的人為活動對河岸生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生持續(xù)的不利影響，部分岸段被農(nóng)田、建筑設施、垃圾（農(nóng)家樂、停車場、游泳池的垃圾及生活垃圾等）、養(yǎng)殖（魚塘養(yǎng)殖有4處面積在15 hm2以上）、放牧等侵占，導致自然河岸林遭到破壞，岸帶植被完全缺失。另外，以人工植被經(jīng)濟林及少部分次生林為主的森林生態(tài)系統(tǒng)，物種類型單一，生態(tài)穩(wěn)定性較差，抵抗外界干擾能力較弱。因此，以上原因導致河岸生態(tài)系統(tǒng)水土保持、污染降解、生物多樣性保育、防洪與抵御侵蝕等生態(tài)功能降低。

（4）農(nóng)業(yè)面源污染問題嚴峻

南渡江（海口段）上段及中段為主要農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)，部分河道緊鄰農(nóng)田，化肥、農(nóng)藥及其殘留物隨地表徑流及地下水側滲匯入南渡江，造成局部水質較差[10-11，13]。另外，部分河段防洪堤內存在畜禽養(yǎng)殖（鵝鴨魚），養(yǎng)殖排泄物會直接造成局部河道水環(huán)境質量下降。

（5）外來物種入侵

南渡江多處河岸有外來入侵物種分布，主要為白花鬼針草（Bidensalba）、飛機草（Eupatoriumodoratum）、水葫蘆（Eichhorniacrassipes）、大薸（Pistiastratiotes）、南美蟛蜞菊（Sphagneticola trilobata）、福壽螺（Pomaceacanaliculata）等。若不加以控制，外來入侵物種會迅速形成優(yōu)勢物種并大量繁殖，擠占本地物種的生存空間，破壞區(qū)域生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定。

2 生態(tài)修復策略

河岸帶是一個沿著河流連續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)，具有連續(xù)的生態(tài)過程與空間分布。將河流上下游方向作為縱軸方向，河床至洪泛平原方向作為橫軸方向，徑流至地下水方向作為豎軸方向，構成完整的河岸生態(tài)空間。本文基于河岸帶生態(tài)空間及功能的整體性和連續(xù)性，提出了如下生態(tài)修復策略。

（1）縱向連續(xù)性修復策略

根據(jù)南渡江兩岸現(xiàn)有可利用的修復寬度，合理配置鄉(xiāng)土植物，恢復缺損岸帶植被。對河岸進行柔性化改造，構造水塘、洼地、樹池等多樣的河岸結構，營造自然蜿蜒的岸線形態(tài)與多樣的生境，為水生昆蟲、魚類等提供棲息環(huán)境和庇護場所，提高生物多樣性及河流生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，并達到景觀美化效果。

（2）橫向梯度性修復策略

根據(jù)水分梯度和植被分布格局，進行橫向梯度修復。通過破除硬質化地面，進行地形塑造，恢復河岸與河道的水文相關性，為植被恢復提供重要水資源。從河床到河岸高地，運用鄉(xiāng)土植物對河岸帶進行層次豐富的河岸植被緩沖帶修復，合理配置挺水、草本、灌木、喬木等值物，起到豐富植被多樣性、凈化地表徑流、穩(wěn)固河岸、美化環(huán)境等作用。

（3）豎向多層性修復策略

重點是開展多層植被搭配。采用近自然的配置方式，選取鄉(xiāng)土植物，在原自然喬木下層配置灌木、草本及層間植物，形成喬灌草復層群落結構，增加河岸帶生物多樣性及穩(wěn)定性。

3 生態(tài)修復技術路徑

本研究從河岸帶生態(tài)系統(tǒng)結構與功能整體恢復角度出發(fā)，提出了自然恢復、多帶多功能植被修復、河岸林-塘系統(tǒng)修復、河岸小微濕地群修復和硬質堤岸生態(tài)化改造5種修復技術路徑。

3.1 自然恢復

對于南渡江江岸植被覆蓋度大于30%的區(qū)域，采取清理違建物、封育、加強管護等措施，進行自然恢復。通過自然恢復手段，使江岸恢復到受破壞前的江岸植被的自然群落結構，即自然景觀形態(tài)。

3.2 多帶多功能植被修復

多帶多功能植被修復主要針對岸帶寬度為80～200 m、河岸植被帶缺失、水土流失嚴重等的河段。通過喬木帶-灌木帶-草本植物帶-喬灌混交帶-灌草混交帶等植被帶，以及河岸濕地帶的不同搭配與組合形成多帶多功能的河岸緩沖帶（圖2）。根據(jù)河岸帶坡度、高程、寬度、防洪要求、周邊植被類型等，可劃分為喬灌草本植物三帶緩沖模式、喬灌兩帶緩沖模式、灌草混交單帶緩沖模式等。

圖2 多帶多功能植被修復模式圖Fig.2 Model of multi-zone and multi-functional vegetation restoration

修復重點包括：①保留河岸現(xiàn)有的自然植被。②梳理現(xiàn)狀場地，根據(jù)水文條件、河岸高程、防洪要求等，對植被帶進行合理搭配，植物選擇以鄉(xiāng)土物種為主，確保行洪安全。③緩沖帶構建過程中，充分考慮大、中、小型野生動物棲息地的要求，設置草叢、枯木、動物通道等，豐富區(qū)域生物多樣性。④岸帶坡腳處設置拋石護岸，拋石空間回填種植土，種植濕生植物與水生植物，促進水生植被帶的恢復，不僅可以緩解風浪沖刷對岸帶的破壞，也可以為魚類、底棲動物營造棲息生境。⑤物種選擇：灌木以風箱樹（Cephalanthus tetrandrus）、黃牛木 （Cratoxylumcochinchinense）、山榕（Ficusheterophylla）、山石榴（Catunaregam spinosa）、對葉榕（Ficushispida）等為主；草本以白茅（Imperatacylindrica）、兩棲蓼（Polygonum amphibium）、蘆竹（Arundodonax）、毛草龍（Ludwigiaoctovalvis）、水蔗草 （Apludamutica）、文殊蘭（Crinumasiaticum）等為主；濕生與水生植物以蘆竹、蓮（Nelumbonucifera）、茳芏（Cyperus malaccensis）、水龍 （Ludwigiaadscendens）、水角（Hydroceratriflora）、高葶雨久花（Monochoriaelata）等為主。

3.3 河岸小微濕地群修復

河岸小微濕地群修復主要針對因采砂導致河床坑洼不平、大面積裸露的岸帶。通過連接散落在河岸上的小片坑塘、淺水沼澤、低洼地等小微濕地類型（圖3），為鳥類、兩棲類、魚類、昆蟲等動物提供棲息環(huán)境，同時發(fā)揮其生態(tài)功能。

圖3 河岸小微濕地群修復模式圖Fig.3 Model of small and micro wetland group restoration of riparian

修復重點包括：①拆除原有建筑物，充分利用采石挖沙造成的采掘坑、塘、砂石堆等，營造深潭、淺灘、洼地、池沼地、渠道和小丘等微生境，為水、陸野生動植物提供多樣化的棲息環(huán)境。②將部分坑塘之間及坑塘與河道進行水文連通，構建丘間水系。③保留較好的原生植被，補充鄉(xiāng)土植物，合理搭配挺水、喬木、灌木、草本等植物，使小微濕地群充分發(fā)揮其生態(tài)功能。④物種選擇：灌木以山榕、風箱樹、刺葵（Phoenix hanceana）、露兜樹（Pandanustectorius）等為主；挺水植物以蘆竹、蓮、茳芏、水龍、水角、高葶雨久花等為主；浮葉植物以睡蓮（Nymphaeatetragona）、芡實（Euryaleferox）、金銀蓮花（Nymphoidesindica）等為主。

3.4 河岸林-塘系統(tǒng)修復

河岸林-塘系統(tǒng)修復模式主要針對南渡江洪堤內15 hm2以上的河岸養(yǎng)殖塘破壞的區(qū)域。河岸林-塘系統(tǒng)修復是魚塘退養(yǎng)后的一種修復模式（圖4），通過對魚塘形態(tài)改造，在塘埂上配置喬灌木，為多種生物創(chuàng)造棲息空間。

圖4 河岸林-塘系統(tǒng)修復模式圖Fig.4 Model of restoration of riparian forest-pond system

修復重點包括：①拆除建筑物、魚塘防滲層，在原有塘梗基礎上放緩塘埂坡度（＜30°），并對地形進行梳理，形成具有自然形態(tài)的塘結構。②破除一部分塘梗進行水系連通，增強水系流動性。③保留較好的原生植被，補充鄉(xiāng)土物種，合理搭配水生、灌木、草本等植物，為魚類、鳥類、哺乳類、兩棲類等營造棲息場所。④物種選擇：灌木以大青（Clerodendrumcyrtophyllum）、苦郎樹（Clerodendruminerme）、闊苞菊 （Plucheaindica）等為主；草本以白茅、卡開蘆（Phragmiteskarka）、狗牙根（Cynodondactylon）、荸薺（Heleocharisplantagineiformis）、鹵蕨（Acrostichumaureum）、文殊蘭等為主；水生植物以蓮、茳芏、水龍、水角、高葶雨久花、睡蓮、芡實、金銀蓮花等為主。

3.5 硬質堤岸生態(tài)化改造

硬質堤岸生態(tài)化改造模式主要針對南渡江硬質駁岸，包括直立式硬質駁岸與斜坡式硬質駁岸。通過硬質堤岸生態(tài)化改造模式的實施，對河道硬質堤岸進行景觀生態(tài)化改造。

修復重點包括：①以鄉(xiāng)土植物種植進行硬質堤岸的柔性化改造。對于直立式堤岸，在堤頂處設置種植槽，配置懸垂型藤本植物，藤本植物以三角梅（Bougainvilleaspectabilis）、炮仗花（Pyrostegiavenusta）、崖爬藤（Tetrastigmaobtectum）、蛇葡萄（Ampelopsisheterophylla）、使君子（Quisqualisindica）、馬鞍藤（Ipomoeapescaprae）等為主。②野花帶優(yōu)化模式。對于斜坡植草磚式堤岸，通過營養(yǎng)土覆蓋，配置多花類植物，如野牡丹（Melastomaaffine）、桃金娘（Rhodomyrtustomentosa）、地桃花（Urenalobata）、灰毛豆（Tephrosiapurpurea）、文殊蘭等，形成鄉(xiāng)土野花景觀帶。

4 結語

河岸帶退化的原因是多方面的，但只要在適宜的管控、科學的修復措施與生態(tài)系統(tǒng)的自然演替作用下，最終都可以進行科學合理的恢復。本文通過南渡江河岸帶的生態(tài)修復，可為國內河岸帶生態(tài)修復提供參考和借鑒。同時，結合國內外修復案例與實踐經(jīng)驗，提出需要進一步健全流域協(xié)同保護管理機制、強化河流生態(tài)修復頂層設計、加強宣傳教育與合理利用、完善流域一體化監(jiān)測網(wǎng)絡、推廣河流生態(tài)修復技術與成果轉化、健全修復效果評價，以期為河流生態(tài)系統(tǒng)保護和修復與綜合管理提供科學依據(jù)。