大清河河岸緩沖帶及其植物群落構(gòu)建

霍 然，吳亦紅 ，李春友，田在鋒

（1.河北省生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院，050037，石家莊；2.河北省水環(huán)境科學(xué)實驗室，050037，石家莊；3.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，071000，保定）

河岸緩沖帶又稱濱岸緩沖帶或緩沖帶，處于陸地生態(tài)系統(tǒng)和河流生態(tài)系統(tǒng)的交匯處。 河岸緩沖帶特殊的區(qū)位條件使其具有豐富的生態(tài)功能，但隨著人類活動對自然界的改造逐步加深， 河岸緩沖帶生境遭到不同程度破壞，其生態(tài)功能嚴(yán)重退化甚至喪失。通過人工構(gòu)建河岸緩沖帶，即在河道兩側(cè)構(gòu)建寬度在1 m 到100 m 之間的永久植物帶，可有效恢復(fù)生態(tài)環(huán)境。

大清河屬海河流域， 跨山西、河北、北京、天津 4 個省(直轄市)，是華北地區(qū)“六河五湖”重要河流。 河北省境內(nèi)流域總面積4.31 萬km2， 其中白洋淀上游流域面積3.12 萬km2， 下游1.19 萬km2。 大清河作為“華北明珠”白洋淀的重要供水線，其河岸緩沖帶的構(gòu)建、生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)功能的恢復(fù)對華北地區(qū)生態(tài)文明建設(shè)具有重要意義。

一、河岸緩沖帶的結(jié)構(gòu)和功能

1.河岸緩沖帶的結(jié)構(gòu)

河岸緩沖帶具有4 個方向的結(jié)構(gòu)特征，即上游與下游、河床與河岸、地表水與地下水以及緩沖帶隨時間的變化。 河岸緩沖帶從河床至河岸可劃分為三個部分：近岸水域、濱水區(qū)和近岸陸域。 近岸水域植被以水生植物為主， 濱水區(qū)植被主要為濕生植物，近岸陸域一般生長陸生植物。

2.河岸緩沖帶的功能

河岸緩沖帶處于陸地和河流的過渡區(qū)域，結(jié)構(gòu)完整的河岸緩沖帶往往具有環(huán)保、生態(tài)、防洪和社會服務(wù)等多方面功能。

①截留面源污染。 河岸緩沖帶通過植被截留和過濾作用，阻擋較大的泥沙和有機(jī)物進(jìn)入河流；通過植物吸收、土壤吸附和微生物的硝化反硝化作用， 削減由陸地向水體遷移的氮、磷等營養(yǎng)元素；植被的存在減緩了地表徑流的流速，加強了地表徑流通過河岸緩沖帶時的下滲，徑流中含有的有機(jī)農(nóng)藥等可被微生物轉(zhuǎn)化降解。

②防浪護(hù)坡保持水土。 河岸緩沖帶植被莖干枝葉和枯枝落葉等，能在一定程度上抑制臨近河岸的湍流、降低水流流速；植物根系對土壤有固著作用，能抵抗水流沖刷、減少水土流失；一些低矮植物還能截留淤泥和有機(jī)質(zhì)，進(jìn)一步鞏固河岸帶土壤。

③提供動植物棲息地。 河岸緩沖帶截留的氮、磷等營養(yǎng)成分，為植物提供了濕潤、營養(yǎng)豐富的生長環(huán)境。河岸緩沖帶處于水陸過渡帶， 具有獨特的氣候條件，適宜陸生植物、濕生植物和水生植物等多種類型植物生長， 保育了許多植物物種， 同時也為動物提供了充足的食物和良好的棲息場所。

3.大清河河岸緩沖帶的結(jié)構(gòu)和功能

大清河流域在河北省內(nèi)按高程和地貌可分為西部山區(qū)和東部平原。西部山區(qū)地形起伏較大，河水沖刷能力強，水土流失嚴(yán)重；東部平原地勢平坦，土壤受侵蝕影響肥力較低。

大清河河岸緩沖帶受人類活動影響， 原生植被因過度砍伐而退化，河岸緩沖帶植被脆弱。 河流沿岸居民點、工廠、企業(yè)廣泛分布，尤其在西部山區(qū)，河道兩岸是主要的生活生產(chǎn)場所，河岸緩沖帶結(jié)構(gòu)被破壞，近岸陸域、濱水區(qū)等結(jié)構(gòu)缺失。 河岸緩沖帶截留面源污染能力不足，河流污染較為嚴(yán)重；水源涵養(yǎng)和水土保持能力低下，水土流失嚴(yán)重。 構(gòu)建大清河河岸緩沖帶， 能夠減少污染物進(jìn)入河道，提升大清河水質(zhì)，保持水土的同時還能恢復(fù)其生態(tài)功能，為瀕危植物提供適宜的生長條件。

二、河岸緩沖帶范圍確定

1.河岸緩沖帶范圍確定的角度與方法

河岸緩沖帶范圍， 可從基于防洪功能、截污功能和其他生態(tài)功能的角度確定。 從防洪角度考慮，河岸緩沖帶區(qū)域可劃定為洪泛區(qū)，在城鎮(zhèn)地區(qū)，河道自然擺動范圍、濕地、河岸棲息地、河道階地都屬于河岸緩沖帶區(qū)域。河岸緩沖帶寬度取決于防洪等級及洪泛區(qū)所需，緩沖帶寬度和位置影響因素包括高程、地形、土壤和植被等。 根據(jù)流域水文數(shù)據(jù)， 可借助GIS 分析模擬水位淹沒范圍；根據(jù)河道擺動規(guī)律及水量，確定河道尤其是主河槽擺動預(yù)留范圍。

截留面源污染是河岸緩沖帶的重要生態(tài)功能。 河岸緩沖帶截留面源污染物的功能大小與其寬度有密切關(guān)系，適宜的緩沖帶寬度才能有效控制面源污染。 通常認(rèn)為30~60 m 的河岸緩沖帶可以阻止50%以上流向河流的沉積物，同時能夠控制氮、磷等面源污染物質(zhì)的匯入，此外還需要根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況具體分析。

河岸緩沖帶的生態(tài)功能并不是獨立存在的， 不同河岸植被帶寬度，功能也不同。 當(dāng)沿河植被寬度大于30 m 時，可有效降低溫度，控制養(yǎng)分流失，過濾污染物；大于80 m 時，可較好地控制沉積物及土壤元素流失；大于600 m 時，能創(chuàng)造自然的、物種豐富的景觀結(jié)構(gòu)，含大量林內(nèi)種。

2.大清河河岸緩沖帶范圍

大清河流域東部平原區(qū)河流的河岸緩沖帶一般較西部山區(qū)河流的河岸緩沖帶更寬。 大清河流域西部山區(qū)，山勢高峻，連綿起伏，河谷深切，河岸緩沖帶最窄；地勢自西向東逐漸降低，崗巒起伏，河岸緩沖帶變寬，坡麓及低地被黃土覆蓋，區(qū)域河谷型階地發(fā)育； 東部平原區(qū)近山區(qū)坡度較大，河流階地發(fā)育，前緣地形更為平緩開闊，河岸緩沖帶加寬；洼淀地區(qū)位于平原區(qū)東部的白洋淀及其周圍，海拔在10 m 以下， 為各河流沖積扇的交接地帶，地勢低洼，除白洋淀為常年性淀泊外，大部分地段多為季節(jié)性積水洼地或沼澤，河岸帶范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。 但由于人類活動的影響和破壞，部分河段河岸緩沖帶退化。 河岸緩沖帶的恢復(fù)和構(gòu)建中河岸緩沖帶的具體范圍，還需要結(jié)合該河段的立地條件和目標(biāo)功能具體分析。

三、河岸緩沖帶植物群落構(gòu)建

大清河的植被以鄉(xiāng)土樹種為主，主要是楊樹、柳樹、椿樹、榆樹、槐樹等常見樹種，喬木種類單一，樹下野草形成的地被植物群落結(jié)構(gòu)單一，水生植物缺乏，生態(tài)系統(tǒng)相對脆弱。 因此，需要引進(jìn)新的鄉(xiāng)土植物。 根據(jù)大清河流域堤防統(tǒng)計，約有70%以上的河流、湖泊堤防護(hù)坡為土堤，為河岸緩沖帶植物群落構(gòu)建的實施提供了方便。 在評估河岸緩沖帶立地條件基礎(chǔ)上，立足不同河段功能需求，對河岸緩沖帶植物群落進(jìn)行配置。

1.近岸陸域植物群落構(gòu)建

近岸陸域植物群落構(gòu)建，應(yīng)采用陸生喬木、灌木和草本植物相結(jié)合的形式。 根據(jù)場地條件，植物緩沖帶盡量選擇較大寬度，盡量利用附近或鄰近的退耕還林地，與果園、片林地、防護(hù)林帶等植被結(jié)合在一起，擴(kuò)大植物緩沖帶的水平尺度和生物多樣性。 盡量提高植被緩沖帶與周邊其他綠色廊道的連通性，保證河流生態(tài)走廊與外界信息流、能量流、物質(zhì)流交換的可達(dá)性、銜接性、暢通性。

大清河近岸陸域樹種選擇以適合當(dāng)?shù)刈匀簧L條件的鄉(xiāng)土植物為主要植物類型，以水土流失防護(hù)或水土保持為主要目的，模擬自然界植物群落更加健康的“喬—灌—草”模式，對河岸緩沖帶植物進(jìn)行合理配置，形成有層次的植物群落。 建群樹種以速生楊、毛白楊等為主；灌木（小喬木）樹種采用胡枝子、紫穗槐、金葉榆等；林下植物選用艾蒿、黃花蒿、飛蓬等。

2.濱水區(qū)植物群落構(gòu)建

濱水區(qū)構(gòu)建植物群落， 應(yīng)該充分考慮濱水區(qū)水文條件，從水質(zhì)凈化、駁岸加固、種類多樣性等功能考慮，種植各種喜水、耐水植物；種植污水凈化能力強、根系發(fā)達(dá)類植物，增加駁岸穩(wěn)定性；發(fā)展水生植被、濕生植被，提高水域生物凈化功能。應(yīng)充分恢復(fù)和利用現(xiàn)有植物種類， 盡量不使用外來物種；選用多樣化植物種類，選擇適當(dāng)位置營建植物景觀效果。

大清河濱水區(qū)植物群落分為河坡灌草組群和水緣濕生植物組群兩部分。 河坡灌草組群是從修復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)出發(fā)，河坡應(yīng)種植多年生草本植物和灌木，減弱水流對河岸的沖擊作用。 可利用八字磚、六棱護(hù)坡網(wǎng)格磚等進(jìn)行植草，增強抗沖刷能力。 水緣濕生植物是河道植物景觀中的過渡帶植物，常見的有香蒲、黑三棱、美人蕉、石菖蒲等。 可直接栽在河邊的灘地上，或者栽在盆、缸及竹木筐之類的容器做成的定床上。

3.近岸水域植物群落構(gòu)建

水生植物按生活類型分為挺水植物、浮水植物、漂浮植物和沉水植物。 除沉水植物外，水生植物主要種植在河道兩側(cè)的淺水處或緩流處。 近岸水域植物配置，水生植物以適合區(qū)域為主，植物群落構(gòu)建應(yīng)充分考慮防洪安全問題，尊重安全性原則。 比如河道是河流水資源的重要載體，其主要功能包括行洪排澇、 蓄水灌溉等，所以主河槽水中不宜種植植物。

大清河近岸水域植物群落構(gòu)建應(yīng)充分考慮防洪安全的問題，應(yīng)選擇耐水濕、耐沖刷的植物，可選擇蘆葦、黃花菖蒲、香蒲、茭白、荊三棱等。 由于河流季節(jié)性水位漲落，被水淹的土地出露水面，周期性成為陸地，這部分區(qū)域的植物應(yīng)選擇在汛期耐水濕、枯水期耐干旱的植物。 一般為挺水植物和濕生植物，如蘆葦、香蒲、荊三棱、獐茅、稗草、狗牙根等。

四、結(jié) 語

大清河河岸緩沖帶范圍要統(tǒng)籌考慮保護(hù)生物棲息地要求、河流生態(tài)安全、城市防洪、河流歷史文化等情況，依據(jù)景觀單元邊界、GIS 模擬泄洪區(qū)、城市建設(shè)區(qū)域邊界、道路邊界和河流邊界等綜合確定。 河岸緩沖帶植物群落的構(gòu)建應(yīng)根據(jù)大清河具體河段的實際情況，綜合考慮河流所處位置、城市發(fā)展與水資源關(guān)系等，科學(xué)合理優(yōu)化配置植物資源和水資源。 對破壞嚴(yán)重和生態(tài)敏感脆弱區(qū)的河流段落進(jìn)行重點修復(fù)。 在大清河現(xiàn)有植物資源基礎(chǔ)上， 維持原生種群和區(qū)系，利用鄉(xiāng)土植物，不斷提高生態(tài)功能和綠色景觀質(zhì)量。 植物群落要按照層次、結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理搭配。 在構(gòu)建河岸緩沖帶的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)環(huán)保、生態(tài)、社會功能等的恢復(fù)，最終提升大清河流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。