基于“城市雙修”理論的河道景觀優(yōu)化策略
——以白浮泉濕地公園為例

何非凡，盧 圣*

（1 北京農(nóng)學院園林學院，北京昌平 102206；2 北京市鄉(xiāng)村景觀規(guī)劃設(shè)計工程技術(shù)研究中心）

自古以來，河流承載著城市的起源與發(fā)展，如今現(xiàn)代社會的高速發(fā)展，人們對城市中的河道也逐漸轉(zhuǎn)向“離棄”，城市河道周邊的生態(tài)問題也極易被人們忽視，而作為城市起源發(fā)展的重要載體，河道的生態(tài)環(huán)境對于整個城市的生態(tài)文明建設(shè)有著不可小覷的作用。[1]結(jié)合“城市雙修”即“生態(tài)修復”與“城市修補”2 個概念，利用科學的理論技術(shù)對城市河道沿岸景觀改造提升，力求充分發(fā)揮城市中河道生態(tài)對城市的調(diào)節(jié)作用，補充城市生態(tài)空間不足，改善城市生態(tài)環(huán)境品質(zhì)，提升城市的總體公共服務(wù)及基礎(chǔ)設(shè)施質(zhì)量，保護城市河道周邊生態(tài)環(huán)境及自然景觀風貌。[2]突出以自然為主體，恢復城市生態(tài)的自我調(diào)節(jié)功能；同時實現(xiàn)城市人居環(huán)境對“人”的良好體驗[3]。

1 研究區(qū)域

1.1 白浮泉濕地公園（今新城濱河公園）

白浮泉作為大運河河道北京段的源頭，對于北京城的發(fā)展有著重要歷史意義，為連通南北故源起白浮泉開鑿漕運，實現(xiàn)北京城后續(xù)的建設(shè)及發(fā)展，因而大運河承載著北京城的歷史和文化。白浮泉濕地公園的生態(tài)環(huán)境與景觀提升，有利于發(fā)揮大運河“源”文化傳承的同時，對于城市現(xiàn)階段發(fā)展、滿足城市居民對生態(tài)景觀的需求以及修補城市生態(tài)，完善生態(tài)系統(tǒng)具有積極意義。

2 白浮泉濕地公園環(huán)境現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)的問題

2.1 生態(tài)結(jié)構(gòu)不足

2.1.1 與周邊的物質(zhì)交換能力較低。經(jīng)實地調(diào)研，人工開鑿河道存在岸線生硬，沿河生物種群較少，河灘生境單一，生物群落聚集程度較低，河內(nèi)水生生態(tài)系統(tǒng)與陸地生態(tài)系統(tǒng)無法連接。河道沿岸或是園內(nèi)缺少動物棲息空間。

2.1.2 缺少緩沖空間。運河河道作為城市河流水系的一部分，部分河道存在道路與河道相連僅有行道樹作為河道與道路空間分割線，護岸則是以垂直護岸為主，無生態(tài)涵養(yǎng)空間，缺少河道與道路過渡的緩沖空間。作為以河道為主體的公園，在園內(nèi)同樣存在著缺少緩沖空間的問題，并且河岸線變化缺少豐富性，形式簡單，河道腹地利用不足。

2.1.3 原生態(tài)系統(tǒng)脆弱。生態(tài)系統(tǒng)功能存在缺失，部分河道雖然留有緩沖區(qū)域，但無法滿足現(xiàn)階段生態(tài)系統(tǒng)自我恢復的條件，生態(tài)脆弱，缺乏生態(tài)系統(tǒng)整體性與周邊群眾對河道生態(tài)景觀需求。

2.2 植物配置混亂

在河道景觀的營建過程中，河道周邊存在土地裸露，植物覆蓋率低，植物類型的選擇過度單一，即園內(nèi)植物種類相對于同等級公園較少。園區(qū)內(nèi)的部分區(qū)域又存在著片面追求覆蓋率而忽略生態(tài)，植物整體生長狀況差，從而導致物種多樣性較低，植物配置混亂不合理。園內(nèi)整體空間層次劃分不明確，植物層次不豐富，缺少生態(tài)型設(shè)計表達。植物所營造的橫向景觀空間與縱向景觀空間表達模糊不清，無層次變化（如圖1）。

圖1 白浮泉濕地公園現(xiàn)狀圖

3 數(shù)據(jù)來源與研究方法

本研究選用2019 年6～8 月的sentinel-2 衛(wèi)星圖，空間分辨率為10m×10m，數(shù)據(jù)來源于ESA 官網(wǎng)，以及選用高分2 號衛(wèi)星拍攝的2019 年北京市遙感影像圖（坐標系為GCS-WGS-1984），精度為2m。

利用SNAP 對sentinel-2 所拍攝的衛(wèi)星影像圖進行處理，得到各個波段的圖像資料，導入ENVI 軟件中進行矢量數(shù)據(jù)計算，并將得到結(jié)果導入ArcGIS 軟件中建立矢量地理信息數(shù)據(jù)庫，進行植被覆蓋度計算。將高分2 號拍攝的遙感影像圖導入eCognition Develope 軟件，進行用地分類處理。在結(jié)合ArcGIS、Execl 等軟件對白浮泉濕地公園的矢量數(shù)據(jù)進行詳細的統(tǒng)計分析。

4 白浮泉濕地公園植被覆蓋度計算

利用遙感軟件ENVI 對圖像進行校正后，進行波段計算，得到NDVI 與NDWI 的值，根據(jù)FC=（NDVI-NDVIsoil）/（NDVIveg-NDVIsoil）計算植被覆蓋度[4]。之后導入ArcGIS 對計算后的波段圖像進行重分類處理，對得到的NDVI 數(shù)據(jù)進行分類打分，計算各類別占地比例（如圖2）。

圖2 白浮泉濕地公園植被覆蓋度圖

表1 白浮泉濕地公園植被覆蓋度

本次研究將白浮泉濕地公園植物覆蓋程度共分為10 類，并得出各類別相對應(yīng)的像素計數(shù)并計算各類占比（如表1）。并將小于10%定義為裸地；20%～30%之間定義為低覆蓋地；30%～60%之間定義為中覆蓋地或中低覆蓋地；大于60%則定義為高覆蓋地，據(jù)表1 可知，研究地覆蓋地與中低覆蓋地所占比例較大，高覆蓋區(qū)域僅占50.19%，中、低覆蓋區(qū)域占比較高，園內(nèi)植被覆蓋程度遠遠低于相關(guān)規(guī)定標準，需要進一步采取相應(yīng)的措施提高覆蓋程度同時滿足游人休憩觀賞需要。

5 白浮泉濕地公園用地分類計算

利用eCongnition Develope 軟件對研究地點內(nèi)的用地情況進行分類研究，得到詳細的喬、灌、草、水體分布信息，如圖3。本次試驗共將研究對象的用地情況分為3 大類：植物、水體、空地。植物大類下又分為3 小類，分別為林地、灌木和地被?？盏卮箢愊掠址譃槁愕睾推渌? 小類（如表2）。

表2 用地分類

圖3 白浮泉濕地公園用地分類圖

經(jīng)計算，植物占總面積的54.95%，低于北京市園林綠化局2019 年發(fā)布的《公園設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定的65%，空地及其他建設(shè)用地占比為24.56%，且裸地占比高達13.89%，水體占比為20.49%，遠低于《北京市級濕地公園建設(shè)規(guī)范》中規(guī)定濕地面積占比不低于30%的要求。其中林地占比為26.67%，灌木占比為18.20%，地被植物占比為10.08%，結(jié)合實際調(diào)研發(fā)現(xiàn)，無論在種植上還是在搭配設(shè)計上都存在諸多問題，如部分林下空間缺少灌木、地被種植，導致地表裸露嚴重，且植物在豎向空間及橫向空間內(nèi)均無明顯的空間分層，雜亂無序。同時從圖3 中可看出，靠近水源處存在土地裸露問題，近岸區(qū)域無植被覆蓋，故很難發(fā)揮淺灘濕地生態(tài)效益。

6 白浮泉濕地公園河道沿岸景觀優(yōu)化策略

6.1 合理配置，調(diào)整植物配比完善“生態(tài)景觀”不足

可結(jié)合“生態(tài)景觀”概念，適當調(diào)整植物用地比例，營造沿河生態(tài)景觀，完善生態(tài)不足，打造穩(wěn)定與健康的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)和生態(tài)功能[5]。

通?！吧鷳B(tài)景觀”是指“以自然形態(tài)出現(xiàn)的景觀”?；谡{(diào)查及分析得到的數(shù)據(jù)，以恢復自然生態(tài)景觀為目標，應(yīng)采取一定的人工手段，在原有裸露土地上可根據(jù)季節(jié)的變化合理配置鄉(xiāng)土植物，使得一年四季皆有景色可觀。如在春季可種植水杉、玉蘭、紫葉李等喬木，連翹、榆葉梅、棣棠、金銀木等灌木，二月蘭、紫花地丁、麥冬等地被植物；夏季可種植桑樹、構(gòu)樹、欒樹等喬木，木槿、猥實、黃刺玫等灌木，玉簪、月見草、馬藺等地被；秋季可栽植五角楓、榆樹、柿樹等喬木，紅瑞木、接骨木等灌木，野牛草、地錦等地被植物；冬季可栽植雪松、白皮松、云杉等喬木，黃楊、臘梅、枸杞等地被植物。適當改變原有植物配置現(xiàn)狀，提高植被覆蓋度的同時，充分發(fā)揮植物在景觀空間營造上的優(yōu)勢。

通過植物的合理配置，最大限度使景觀環(huán)境達到自然狀態(tài)，模擬自然使其具備自我調(diào)節(jié)與恢復能力。其次可以參考健康的河道空間結(jié)構(gòu)，在沿岸土地裸露程度嚴重區(qū)域，配置各類鄉(xiāng)土植物，營造豐富的豎向?qū)哟慰臻g，在遠離游人休憩場地且相對于隱蔽區(qū)域留有一定的動物活動棲息空間，滿足棲息需要，可有利于濕地生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)。

6.2 科學營建，解決近岸濕地生態(tài)功能不足

充分發(fā)揮公園內(nèi)水系特色，利用河道沿岸腹地區(qū)域營建淺灘濕地，在恢復水系沿岸生態(tài)的同時更能加強河道棲息地結(jié)構(gòu)建設(shè)。從生態(tài)角度來看，濕地的構(gòu)建既平衡地下水，又凈化水體，促進河道沿岸整體水生態(tài)系統(tǒng)平衡，增強生物多樣性，可從植物、基質(zhì)、微生物3 個方面入手進行岸線腹地區(qū)域的濕地構(gòu)建[6]。

6.2.1 植物。植物是濕地重要組成部分，濕地內(nèi)植物直接影響著濕地的生態(tài)功能以及景觀效果，豐富的植物種群可為濱水生物提供良好的棲息環(huán)境。近河道沿岸濕生植物和水生植物的配植有利于恢復河道自凈能力，并在一定程度上改善水質(zhì)，促進河內(nèi)生物種類的增加，促進河道生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)能量的交換，加快群落演替過程，使得河岸景觀逐步完善提升。

6.2.2 基質(zhì)。適當增添河道基質(zhì)，如沙子和底泥，利用沙子和底泥中離子交換、吸附、沉降等反應(yīng)，將河流中的有害物質(zhì)吸附并沉降到基質(zhì)中，最終變成無害物質(zhì)及有利于水生植物的營養(yǎng)物質(zhì)?；蛘呤翘盥裆匙?、鵝卵石、有機復合物基質(zhì)等，在風的作用下，增加河水與空氣的氣體交換，將空氣中的氧氣溶于水體，增加河流的聚氧功能，有利于水中生物、植物的生長。

6.2.3 微生物。河床微生物對河流具有一定的自凈作用。微生物是對河內(nèi)污染物起吸收與降解作用的主要生物群體，不僅有凈化水質(zhì)的作用，同時微生物還可為水生動物提供食物，或者與某些植物形成共生體，促進河流生態(tài)健康。

由圖2、圖3 可知，近岸水生植被種類單一，土地裸露程度較高，無法發(fā)揮濕地生態(tài)效益，應(yīng)充分利用水域沿岸濕生環(huán)境，適當增加植物種植，如靠近沿岸可種植香蒲、蘆葦、菖蒲等挺水植物，在水緣處可種植金魚藻、苦草等沉水植物，靜水面區(qū)域種植睡蓮、荇菜等浮水植物，可起到凈化水質(zhì)，提高植被覆蓋率的同時增強近岸觀賞效果。

圖4 “斑塊-廊道-基底”圖片來自作者改繪

6.3 因地制宜，改造岸線自然形態(tài)不足

借鑒“近自然”理論對河岸線進行適當調(diào)整，恢復河道的自然岸線；引入“斑塊-廊道-基底”理論，力求恢復河道周邊的生物多樣性，恢復城市河道生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力[7]。

自然形態(tài)的河溪具有豐富岸線變化，有主河槽、探底灘地、河岸之分。灘地部分內(nèi)有自然形成的島、沼澤、淺灘湖泊、回水湖等自然形成的結(jié)構(gòu)形式。通常對河岸線進行調(diào)整時應(yīng)同時考慮水位線變化，以保證留有適當岸線空間。城市中河流灘地或多或少受到破壞，在進行道岸線修復時，適當開挖腹地，充分利用河流腹地區(qū)域，并且可在河岸腹地增加濕地、灘地、洼地等自然河道結(jié)構(gòu)[8]。適當拓寬灘地部分構(gòu)建人工濕地，考慮濕地與其他部分的連通性，保證將人對濕地的影響降到最小，從宏觀層面上可以提高生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性，創(chuàng)造優(yōu)美的濕地景觀；從微觀層面上可以營造小氣候，凈化水質(zhì)減弱水體污染，防止水土流失，促進城市生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展，有助于構(gòu)建健康的城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。同時也可以在景觀視野寬廣地點結(jié)合親水平臺等基礎(chǔ)設(shè)施，在一定程度上有助于增加河道蜿蜒性豐富岸線變化。

圖5 岸線改造示意圖

7 結(jié)語

白浮泉作為京杭大運河北京段的起源，在北京歷史和水利歷史上都有著不可撼動的地位。作為城市中重要的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)組成部分，完善水系廊道格局，恢復生態(tài)自我調(diào)節(jié)功能，滿足現(xiàn)代城市中人們對生態(tài)景觀需求是現(xiàn)階段研究重點。本研究針對白浮泉濕地公園現(xiàn)存問題進行深入調(diào)查研判，并根據(jù)公園游人以及周邊居民走訪調(diào)查，歸納總結(jié)人們對活動場地以及對生態(tài)環(huán)境的需求。在“城市雙修”的理論背景下，提出相應(yīng)的生態(tài)修復辦法和景觀優(yōu)化升級策略，適當改造河道以及河道周邊景觀，通過調(diào)整生態(tài)結(jié)構(gòu)，充分利用河道腹地區(qū)域營造濕地形態(tài)，引入鄉(xiāng)土植物提高動植物多樣性。實現(xiàn)城市河道景觀的服務(wù)功能，促進白浮泉濕地公園更好地發(fā)揮其在城市中的生態(tài)功能。