胡思捷
(上海寶山人力資源有限公司,上海 200439)
上海市崇明區(qū)位于長江入???,全區(qū)地勢平坦,由崇明、長興、橫沙3島組成,以上海近1/5的陸域面積,承載著上海約1/4的森林、1/3的基本農(nóng)田、兩大核心水源地,成為21世紀(jì)上海可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略空間。
《上海市崇明區(qū)總體規(guī)劃暨土地利用總體規(guī)劃(2017-2035)》中提出:至2035年,將崇明區(qū)建設(shè)成為在生態(tài)環(huán)境、資源利用、經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、人居品質(zhì)等方面具有全球引領(lǐng)示范作用的世界級生態(tài)島,成為全球鳥類的重要棲息地、世界自然資源多樣性的重要保護(hù)地、長江生態(tài)環(huán)境大保護(hù)示范區(qū)和國家生態(tài)文明發(fā)展先行區(qū);不斷豐富長江口底棲生物群落與候鳥種群,吸引全球鳥類棲息與水生生物洄游,打造為全球影響力的鳥類天堂、濕地生物樂園與自然博物館。
21世紀(jì)以來,崇明區(qū)進(jìn)行了一輪骨干河道整治工程,河道僅有單一標(biāo)準(zhǔn)斷面,幾乎無蜿蜒度,兩岸新建硬質(zhì)結(jié)構(gòu)護(hù)岸,種植了單一品種的公益林。雖然有效防止了河坡坍塌引起的水土流失,提高了防汛除澇能力,但對生態(tài)環(huán)境造成了一定負(fù)面影響,生境的異質(zhì)性不足以及棲息地破碎化導(dǎo)致河流生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性下降。
目前世界上許多國家逐步對破壞河流自然生態(tài)的河道整治工程進(jìn)行回歸自然狀態(tài)的改造。修建生態(tài)堤防、增加河邊濕地及河灘面積、恢復(fù)水生植物群落、維護(hù)生物的多樣性已成為河流建設(shè)發(fā)展的趨勢。
四滧港作為世界級生態(tài)島上的生態(tài)走廊,其設(shè)計(jì)方案應(yīng)在充分分析其自然條件、生態(tài)本底等現(xiàn)狀情況的基礎(chǔ)上,注重營造多樣化的生境,修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)食物鏈、補(bǔ)充植物群落,力求打造充滿自然氣息的生態(tài)河流。
四滧港河道全長13.77 km。根據(jù)水系規(guī)劃可劃分為3段,分別為四滧港南閘-南橫引河河段(南段)、南橫引河-北橫引河河段(中段)、北橫引河-四滧港北閘河段(北段)。
1.1.1 四滧港南閘-南橫引河河段
該河段位于堡鎮(zhèn),為規(guī)劃Ⅵ級航道,總長1.70 km,現(xiàn)狀河口寬度42~68 m,河底高程-1.50~-0.50 m。
該河段護(hù)岸工程滯后,沿線均為自然土坡,局部被居民開墾種植蔬菜,岸坡較雜亂,受船行波沖刷影響,河坡坍塌較嚴(yán)重,河底寬度較窄未達(dá)到航道規(guī)劃要求。河道西岸有大片公益林及農(nóng)田,公益林主要樹種為銀杏、香樟、水杉,樹種較單一,農(nóng)田基本為周邊居民自行開墾種植的蔬菜,樹種單一和開墾農(nóng)田等人為干擾均對河流廊道的生物多樣性有一定影響。四滧港南閘-南橫引河河段兩岸用地性質(zhì)見圖1,河道現(xiàn)狀照片見圖2。
圖1 南閘-南橫引河河段兩岸用地性質(zhì)Fig.1 The nature of the land on both sides of the river section from South Gate to Nanhengyinhe River
圖2 南閘-南橫引河河段現(xiàn)狀照片F(xiàn)ig.2 Photographs of the current situation of the section from the south gate to Nanhengyinhe river
1.1.2 南橫引河-北橫引河河段
該河段涉及堡鎮(zhèn)及港沿鎮(zhèn),總長10.62 km,現(xiàn)狀河口寬度30~48 m,河底高程0.80~1.20 m。
該河段僅少數(shù)河段有已建的板樁護(hù)岸,部分板樁護(hù)岸損壞嚴(yán)重,河坡多為自然土坡,淤積較嚴(yán)重,大大影響了四滧港的排澇能力。
南橫引河至北沿公路為工程河道中間段,其中南橫引河至5號橫河段西岸居住區(qū)較密集,河?xùn)|岸有大片公益林,農(nóng)林用地較多,魚塘少。5號橫河至向蟠公路段東岸農(nóng)用大棚多,魚塘較多。向蟠公路至前進(jìn)路段河道東岸建筑密度低,農(nóng)林用地較多,魚塘較少。前進(jìn)路至北沿公路段河岸林地和魚塘較少。
已建的板樁護(hù)岸阻隔了河道與陸域之間的水土交換,幾乎完全破壞了蟹類物種在水陸交換帶的棲息環(huán)境。公益林主要樹種為銀杏、香樟、水杉,樹種較單一,農(nóng)田、魚塘、大棚及密集的居民居住區(qū)等人為干擾均對河流廊道的生物多樣性有一定影響。四滧港南橫引河-北橫引河河段兩岸用地性質(zhì)見圖3,河道現(xiàn)狀照片見圖4。
1.1.3 北橫引河-四滧港北閘河段
該河段總長1.44 km,現(xiàn)狀主要為魚塘,需要實(shí)地開河。河道兩岸分布有大片林地及田地,北閘區(qū)域?yàn)檩^大面積魚塘。該河段當(dāng)前人為干擾因子較少,但因其無法滿足防汛排澇要求,需要實(shí)地開河,工程完工后周邊魚塘將被填埋,需要考慮將來周邊生態(tài)環(huán)境對生物多樣性的影響。四滧港北橫引河-四滧港北閘河段兩岸用地性質(zhì)見圖5,河道現(xiàn)狀照片見圖6。
圖3 南橫引河-北橫引河河段兩岸用地性質(zhì)Fig.3 The nature of the land on both sides of the river section from Nanhengyinheriver toBeihengyinheriver
圖4 南橫引河-北橫引河河段現(xiàn)狀照片F(xiàn)ig.4 Photographs of the current situation of the section from Nanhengyinhe rivertoBeihengyinheriver
圖5 北橫引河-四滧港北閘兩岸用地性質(zhì)Fig.5 The nature of the land on both sides of the river section from Beihengyinhe rivertothenorthgate
圖6 北橫引河-四滧港北閘河段現(xiàn)狀照片F(xiàn)ig.6 Photographs of the current situation of the section from fromBeihengyinhe river to the north gate
四滧港為崇明區(qū)區(qū)級河道重要的河流廊道,其生態(tài)環(huán)境較差,碼頭、房屋、耕地侵占水域及岸線,現(xiàn)有護(hù)岸多為硬質(zhì)結(jié)構(gòu),生態(tài)性較差。景觀生態(tài)學(xué)研究中提出,河流廊道具有棲息地功能、通道功能、過濾功能、源或匯五大功能。廊道寬度大小及廊道的連通性對其生態(tài)功能發(fā)揮的優(yōu)劣密切相關(guān)。
四滧港現(xiàn)狀河道形態(tài)單一,幾乎無蜿蜒度,缺乏多樣性的水流條件,對生物恢復(fù)不利。根據(jù)初步的棲息地考察,僅觀察到少量小、白鷺等鳥類,物種多樣性明顯低于崇明東灘地區(qū),河道兩岸多為村莊、農(nóng)田和公益林,植被品種單一,生境多樣性不足,破碎化嚴(yán)重,導(dǎo)致物種多樣性降低。河道生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)脆弱,抗沖擊能力差。
總體而言,四滧港現(xiàn)狀環(huán)境生物多樣性不足,無法滿足世界級生態(tài)島中區(qū)級生態(tài)走廊強(qiáng)調(diào)景觀和生物多樣性、森林覆蓋率達(dá)到50%以上、控制建設(shè)用地在10%以下的要求。
目前四滧港存在的主要問題如下。
(1) 按照崇明區(qū)以往骨干河道整治方案無法滿足崇明世界級生態(tài)島的高標(biāo)準(zhǔn)要求?!渡虾J谐缑鲄^(qū)總體規(guī)劃暨土地利用總體規(guī)劃(2017-2035)》中提出建設(shè)具有全球引領(lǐng)示范作用的世界級生態(tài)島的發(fā)展目標(biāo),將崇明區(qū)的發(fā)展提到了一個全新的高度。崇明區(qū)當(dāng)前整體生態(tài)環(huán)境本底和生態(tài)承載力較為脆弱,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有待提高,水環(huán)境潛在污染仍然存在,部分水體呈現(xiàn)富營養(yǎng)化;生態(tài)要素較為單一,生態(tài)基質(zhì)以農(nóng)田為主;林種單一,分布不均,缺乏層次感。無論從生態(tài)環(huán)境建設(shè),還是生態(tài)發(fā)展品質(zhì),距離世界級生態(tài)島目標(biāo)仍有差距?,F(xiàn)狀河流廊道環(huán)境無法發(fā)揮河道的生態(tài)景觀功能。
(2) 河道藍(lán)線、綠線劃定涉及大量拆遷。規(guī)劃的河道藍(lán)線、綠線劃定與場地現(xiàn)狀結(jié)合不夠,按照規(guī)劃的藍(lán)線、綠線劃定河道范圍,將會形成大量拆遷,增加巨大的投資額度,同時藍(lán)線與綠線劃定過于筆直,不利于河流生態(tài)。
(3) 已整治的河道河流形態(tài)單一,生態(tài)性欠佳。已建設(shè)的硬質(zhì)護(hù)岸使河道喪失了水陸流通的生態(tài)功能,破壞了底棲及無脊椎動物的棲息環(huán)境。同時河道幾乎無蜿蜒度,無多樣性的水流條件和岸段,生態(tài)性較差。
(4) 植被樹種單一,生物多樣性低。植被樹種單一,分布不均勻,已整治的河段水生植物稀少,沿線無貫通生態(tài)廊道,生境破碎化嚴(yán)重,河道缺乏管理養(yǎng)護(hù),大量岸段被當(dāng)?shù)鼐用耖_墾種植蔬菜,生境單一,導(dǎo)致物種多樣性低。
針對四滧港現(xiàn)狀存在的問題,提出了以下解決建議。
以往生態(tài)河道的設(shè)計(jì)理念是以人為本,主要考慮水安全,往往采用單一的硬質(zhì)結(jié)構(gòu),河道規(guī)劃筆直,缺少蜿蜒度,因斷面形式、水流條件、河岸和底質(zhì)單一,導(dǎo)致生境單一,從而造成物種多樣性低的結(jié)果。
根據(jù)景觀生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容,河流廊道不僅是物質(zhì)流動與物種擴(kuò)散過程的通道,往往還是一些重要物種的棲息地[1]。河流廊道的寬度和連通性對于生物多樣性是至關(guān)重要的,廊道寬度大小與廊道生態(tài)功能發(fā)揮的優(yōu)劣密切相關(guān),因?yàn)槲锓N沿廊道和穿越廊道的遷移效率直接與其相聯(lián)系[2]。從生態(tài)功能角度出發(fā),廊道越寬越好,且寬度越大,環(huán)境的異質(zhì)性越強(qiáng)。連接度高有利于減小種群的遷徙、覓食、交換所受的阻力,增大物種豐富程度[3]。根據(jù)相關(guān)研究成果,河流廊道適宜寬度見表1。
表1 河流廊道適宜寬度
河流生物多樣性的構(gòu)成包括植物、底棲及無脊椎動物、兩棲爬行類、魚類、昆蟲、鳥類等[4],在現(xiàn)場調(diào)研的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)方案中分析了各類崇明本土物種的生境需要,確定河流廊道的寬度。結(jié)合現(xiàn)場用地情況,通過林水復(fù)合、田水復(fù)合的形式,將河流廊道的寬度拓展至30~60 m,在現(xiàn)狀為魚塘的北段,河流廊道寬度拓寬至100~200 m,并對生物棲息地進(jìn)行專題設(shè)計(jì)。
本次設(shè)計(jì)將提升河流廊道的生物多樣性作為設(shè)計(jì)方案的核心,力求將四滧港打造成為會隨著季節(jié)變化,棲息著小鳥、青蛙、昆蟲等各種生物,充滿自然氣息的河流。
3.1.1 綠色植物
綠色植物作為生產(chǎn)者,是許多動物的食物來源,鄉(xiāng)土植物群落的穩(wěn)定及多樣化直接關(guān)系到動物群落的穩(wěn)定與多樣化。通過植物的合理配置,可提供許多微生物及動物的棲息、生存、繁衍空間。植物通過水土保持可改善小氣候,提高河流自凈能力,改善動物生境。
在河道設(shè)計(jì)中,植物的選擇以崇明區(qū)鄉(xiāng)土植物為主,除了供人觀賞的景觀類植物,同時也考慮其他生物的食源植物及便于昆蟲傳粉的野花等。崇明區(qū)鄉(xiāng)土植物資源見表2。
表2 崇明區(qū)鄉(xiāng)土植物資源
3.1.2 底棲及無脊椎動物
底棲及無脊椎動物多取食水草或有機(jī)碎屑,其生境要求較簡單,崇明區(qū)的蟹類物種十分豐富,水陸交換帶是其主要的生存場所[5],通過現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn),在隔絕了水土交換的硬質(zhì)護(hù)岸處,蟹類數(shù)量較少。在河道設(shè)計(jì)中,應(yīng)當(dāng)盡可能避免使用硬質(zhì)結(jié)構(gòu),并留有一定寬度的水陸交換帶。底棲及無脊椎動物典型生境見圖7。
圖7 底棲及無脊椎動物典型生境Fig.7 Typical benthic and invertebrate habitats
3.1.3 兩棲爬行類
崇明區(qū)常見的兩棲爬行類動物主要為蛙類和龜類,主要棲息于濕地池塘類的環(huán)境,現(xiàn)狀河道較缺乏,在河道設(shè)計(jì)中,應(yīng)當(dāng)利用河道兩岸現(xiàn)有魚塘,營造兩棲動物棲息地。兩棲爬行類動物典型生境見圖8。
圖8 兩棲爬行類動物典型生境Fig.8 Typical habitat of amphibian reptiles
3.1.4 魚 類
魚類食性較多樣,包括水草、小型浮游動物及底棲動物等。魚類的繁殖場所需要多樣的底質(zhì)及水流條件:部分魚類產(chǎn)卵附著在水草上,有些魚類需要附著在沙石灘地,有些則需要一定的流速。現(xiàn)狀河道水流條件和底質(zhì)較單一,已整治的河道水草較缺乏。
在河道設(shè)計(jì)中,應(yīng)當(dāng)結(jié)合地形營造一定的蜿蜒度,營造深潭、淺灘等多樣化的地形,避免單一的底質(zhì),同時配置一定數(shù)量的水生植物。魚類典型生境見圖9。
圖9 魚類典型生境Fig.9 Typical habitat of fish
3.1.5 昆 蟲
一般昆蟲如蜻蜓、豆娘等水生昆蟲的幼蟲均營水生,其生境位于河道的水陸交界帶至淺水區(qū),且需要一定的水生植物。
在河道設(shè)計(jì)中,可結(jié)合魚類和兩棲類棲息地一并打造,在植物的選擇上考慮一些吸引昆蟲的野花。昆蟲典型生境見圖10。
圖10 昆蟲典型生境Fig.10 Typical habitat of insects
3.1.6 鳥 類
綠色植物、底棲及無脊椎動物、兩棲爬行類、魚類、昆蟲在食物鏈中層次相對較低。鳥類在食物鏈中層級較高,從生態(tài)學(xué)上來講,高層的物種數(shù)量越多,說明底層動物越穩(wěn)定。因此,鳥類的多樣性可以視為環(huán)境生態(tài)的代表性指標(biāo)。
崇明區(qū)常見鳥類可大致分為涉禽、游禽、陸禽和鳴禽,崇明區(qū)常見鳥類對于棲息環(huán)境的要求見表3。
現(xiàn)狀河道幾乎無適合涉禽、游禽棲息的環(huán)境,未治理的河段有少量蘆葦?shù)兀娣e較小,分布零散。在以往的河道設(shè)計(jì)中,未考慮到鳥類的生境需求,在泥灘地和淺水區(qū)大量種植水生植物,導(dǎo)致很多鳥類缺少覓食場所。在本次河道設(shè)計(jì)中,擬結(jié)合現(xiàn)狀地形設(shè)置鳥類棲息節(jié)點(diǎn),沿線在水面附近布設(shè)樹樁、棲木、塊石,保留部分枯樹,營造適合鳥類暫棲覓食的微型生境[6]。崇明區(qū)常見鳥類典型生境見圖11~13。
表3 崇明區(qū)常見鳥類對于棲息環(huán)境的要求
圖11 涉禽典型生境Fig.11 Typical habitat of wading birds
圖12 游禽典型生境Fig.12 Typical habitat of swimming birds
圖13 陸禽和鳴禽典型生境Fig.13 Typical habitats for land birds and songbirds
通過水利計(jì)算,在滿足除澇、水面率、通航等基本功能前提下,結(jié)合周邊場地情況,以及城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃,調(diào)整河道藍(lán)線及綠線形態(tài),盡可能減少拆遷,同時將河道水系引入周邊建設(shè)用地內(nèi)部,形成滲透狀水網(wǎng),使用地與水產(chǎn)生親密關(guān)系,提升城市景觀品質(zhì)。
根據(jù)河道周邊的用地情況,拆除局部河段現(xiàn)有的硬質(zhì)護(hù)岸,擴(kuò)寬水面,利用現(xiàn)有的魚塘、農(nóng)田、公益林打造田水復(fù)合、林水復(fù)合區(qū),增加河岸的生態(tài)性[7]。
按照崇明區(qū)以往的骨干河道設(shè)計(jì)策略,河道嚴(yán)格按照規(guī)劃藍(lán)線實(shí)施,新建硬質(zhì)護(hù)岸,雖有效防止了河坡坍塌引起的水土流失,提高了防汛除澇能力,但對生態(tài)環(huán)境造成了一定的負(fù)面影響。
四滧港生態(tài)設(shè)計(jì)策略中提出:應(yīng)盡可能增加河流廊道的寬度,通過藍(lán)線調(diào)整、田水復(fù)合、林水復(fù)合增加景觀的異質(zhì)性,對河流廊道內(nèi)的各類生物生境進(jìn)行針對性的設(shè)計(jì),以提升河流廊道的生物多樣性。較以往的骨干河道設(shè)計(jì)策略,在滿足河道防汛除澇安全的前提下,該生態(tài)設(shè)計(jì)策略更符合當(dāng)前崇明區(qū)世界級生態(tài)島的高標(biāo)準(zhǔn)要求,但是卻增加了河流廊道的寬度、田水復(fù)合、林水復(fù)合等措施,較以往骨干河道設(shè)計(jì)策略所需占地面積更多。
四滧港生態(tài)設(shè)計(jì)策略中生物多樣性分析來源于初步棲息地考察。后續(xù)應(yīng)設(shè)置樣線針對性進(jìn)行生物多樣性調(diào)查,通過調(diào)查數(shù)據(jù),可進(jìn)行區(qū)域野生動物資源評價及棲息地質(zhì)量評價,定量分析影響野生動物多樣性的環(huán)境因子,進(jìn)而提出詳細(xì)的棲息地保護(hù)與改造建議。
四滧港作為崇明區(qū)區(qū)級生態(tài)走廊,因周邊居民企業(yè)建設(shè)等用地較多,農(nóng)田、大棚等人為干擾因素較多,現(xiàn)有公益林林種單一等,河道現(xiàn)狀無法滿足防汛除澇要求,也無法滿足世界級生態(tài)島中區(qū)級生態(tài)走廊強(qiáng)調(diào)景觀和生物多樣性、森林覆蓋率達(dá)到50%以上、控制建設(shè)用地在10%以下的要求。
按照以往的骨干河道設(shè)計(jì)策略,河道嚴(yán)格按照規(guī)劃藍(lán)線實(shí)施,可解決河道防汛除澇安全問題,但涉及到的動拆遷量比較大,且對河道的生物多樣性未予考慮,無法滿足世界級生態(tài)島中區(qū)級生態(tài)走廊強(qiáng)調(diào)景觀和生物多樣性的要求。
(1) 針對現(xiàn)有規(guī)劃藍(lán)線涉及大量拆遷及河流形態(tài)單一的問題,應(yīng)對現(xiàn)有藍(lán)線進(jìn)行調(diào)整:① 減少動拆遷工程量,降低工程動拆遷投資;② 可增加河道的蜿蜒度,形成多樣化的水流條件,有利于提高生物多樣性。
(2) 針對已整治河道河流形態(tài)單一,生態(tài)性欠佳的問題,應(yīng)在藍(lán)線調(diào)整的基礎(chǔ)上,充分利用周邊農(nóng)田和林地,通過林水復(fù)合、田水復(fù)合的形式,將河流廊道的寬度拓展至30~60 m,在現(xiàn)狀為魚塘的北段,河流廊道寬度拓寬至100~200 m。
(3) 針對河流廊道生物多樣性不足的問題,應(yīng)結(jié)合河道沿線用地性質(zhì)進(jìn)行景觀生態(tài)分段設(shè)計(jì),提高沿線景觀的異質(zhì)性,在充分調(diào)查各類物種所需要的生境的基礎(chǔ)上進(jìn)行棲息地設(shè)計(jì)。在綠色植物的選擇上,充分考慮鄉(xiāng)土植物并進(jìn)行合理混種,除了供人觀賞的景觀類植物,同時也考慮其他生物的食源植物。對于底棲及無脊椎動物,應(yīng)拆除現(xiàn)有硬質(zhì)結(jié)構(gòu),采用生態(tài)護(hù)岸,恢復(fù)其水陸交換帶的棲息環(huán)境。對于兩棲爬行類動物和魚類,應(yīng)將周邊坑塘水體進(jìn)行水系連通,營造小型濕地、深潭、淺灘等多樣化的地形,提供多樣化的底質(zhì)及水流條件。對于昆蟲,應(yīng)充分考慮種植便于昆蟲傳粉的水生植物和野花作為食源植物。對于鳥類,應(yīng)結(jié)合現(xiàn)狀地形設(shè)置鳥類棲息節(jié)點(diǎn),以滿足崇明常見涉禽、游禽、陸禽和鳴禽的棲息環(huán)境,沿線在水面附近布設(shè)樹樁、棲木、塊石,保留部分枯樹,營造適合鳥類暫棲覓食的微型生境。
總之,崇明區(qū)骨干河道的生態(tài)設(shè)計(jì)策略應(yīng)當(dāng)將提升河流廊道的生物多樣性作為設(shè)計(jì)方案的核心,結(jié)合河道沿線用地性質(zhì)進(jìn)行景觀生態(tài)分段設(shè)計(jì),提高沿線景觀的異質(zhì)性,建設(shè)各類生物所需要的多樣化的生境,方可將其打造成為會隨著季節(jié)變化,棲息著小鳥、青蛙、昆蟲等各種生物,充滿自然氣息的河流,助力世界級生態(tài)島建設(shè)。