基于河流生態(tài)修復的鄉(xiāng)村河流廊道景觀設計研究

摘要：隨著人類活動的加劇，鄉(xiāng)村河流的污染問題日益嚴峻。因此，文章提出基于河流生態(tài)修復的鄉(xiāng)村河流廊道景觀設計研究。以沙河為例，考慮到沙河水質污染嚴重，通過人工曝氣法對水質進行處理。同時考慮到泄洪問題，對河道進行拓寬和蜿蜒特征恢復的處理；并通過設置生態(tài)小島，為水生動植物提供生存環(huán)境。為減少水土流失，研究通過種植植被來對河岸土壤進行固定。上述手段在保證當?shù)鼐用裆钚枨笄疤嵯拢謴蜕澈恿饔虻纳鷳B(tài)環(huán)境，實現(xiàn)人與自然的和諧相處，為鄉(xiāng)村河流廊道的生態(tài)修復提供合適的參考。

關鍵詞：鄉(xiāng)村；河流廊道；生態(tài)修復；景觀設計

中圖分類號：X171.4 文獻標志碼：B

前言

隨著人類對自然的開發(fā)，地球的生態(tài)系統(tǒng)逐漸開始退化，包括土地沙漠化和河流生態(tài)環(huán)境惡化，這極大地影響了相關地區(qū)居民的生活。河流作為自然界中的動態(tài)系統(tǒng)，與地勢地貌的形成息息相關，同時為各類生物種群提供了棲息環(huán)境。但隨著城市化的發(fā)展，河流廊道的生態(tài)環(huán)境受到污染和破壞，導致生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生了退化，動植物群落豐富度下降；給當?shù)鼐用竦纳顜砹讼麡O影響。因此，如何恢復河流廊道的生態(tài)環(huán)境成為當務之急。河流生態(tài)修復起源于德國等歐洲國家，最初為回歸自然的大型河道治理項目，例如，新加坡的ABC水計劃，荷蘭的“給河流以空間”計劃。但當前河流生態(tài)系統(tǒng)修復的相關研究，大多以城市為背景，難以適應鄉(xiāng)村獨特的環(huán)境。因此為了實現(xiàn)鄉(xiāng)村河流的生態(tài)修復，研究以生態(tài)修復為理念、景觀設計為手段，對鄉(xiāng)村河流進行了生態(tài)環(huán)境修復，并兼顧生活需求和生態(tài)修復需求，為鄉(xiāng)村的人與自然和諧相處提出有效的解決措施。此研究的創(chuàng)新之處在于通過水質、河道和河岸三方面綜合分析了生態(tài)修復的方法；并結合景觀設計的手段，在保證居民生活需求的基礎上，實現(xiàn)河流的生態(tài)修復，保證了河流生態(tài)系統(tǒng)的地域性和可持續(xù)性。

1鄉(xiāng)村河流廊道生態(tài)修復方法及項目現(xiàn)狀分析

1.1多村河流水質修復方法

隨著人類活動和經(jīng)濟發(fā)展，河流生態(tài)環(huán)境遭嚴重破壞。人類生活排放的污染物導致河流植被轉變?yōu)樵孱悾绊懺械纳鷳B(tài)結構和功能。水質修復方法包括化學、物理和生物生態(tài)法?；瘜W法雖能去除污染物，但使用絮凝劑易引發(fā)二次污染；除藻劑需嚴控用量。物理法如污水攔截等成本高昂。生物生態(tài)法如植物修復和生物操縱技術能有效修復水質，但周期長。在實際應用中，通常以生物生態(tài)修復為主，輔以化學和物理法。

1.2多村河道生態(tài)修復方法

隨著人類社會的發(fā)展，河流的改造和利用逐漸增強，如修建水庫、堤壩等水利工程。但這些水利工程會改變河道特征，給河流生態(tài)待來負面影響。因此，恢復河流生態(tài)環(huán)境，修復河道特征和功能變得尤為重要。河道修復針對受水利工程或人類活動破壞嚴重的河道，目的是改善動植物的生存環(huán)境。在修復時，需綜合考慮河流地貌地形，確保行洪安全的同時恢復生態(tài)。蜿蜒特征恢復指將筆直河道恢復為自然形態(tài)，以提高蓄水能力、減弱洪水破壞力并恢復生物棲息環(huán)境。此外，可通過池－淺灘序列恢復河道異質性，或改善河道局部地貌如設置堰，以豐富河流流動特性，滿足不同生物群落的棲息需求。

1.3鄉(xiāng)村河岸生態(tài)修復方法

河岸作為河流與陸地的銜接區(qū)域，對土壤保護和水生生態(tài)具有重要作用。受人類活動和洪水影響，河岸生態(tài)環(huán)境遭受嚴重退化，防洪工程更是加劇這一問題，阻礙水土間的物質交換。隨著環(huán)保意識的提升，河岸生態(tài)修復日益受到重視。修復方法主要分為工程生態(tài)修復和自然生態(tài)修復兩類。工程生態(tài)修復采用天然材料、立體植被網(wǎng)等，為生物提供棲息環(huán)境，包括畫筆分層、椰殼原木護岸等方法。畫筆分層是將活枝沿河流水平放置，新生植物的根部能夠保護河岸；椰殼原木護岸則是利用椰殼纖維網(wǎng)固定河岸土壤，促進植被生長，且這種網(wǎng)會自然分解，避免了二次污染的產(chǎn)生。自然生態(tài)修復則包括植物、動物和生態(tài)圈修復，通過種植植物、建設動物棲息地和改善生態(tài)系統(tǒng)要素，促進河岸生態(tài)環(huán)境的恢復。

1.4沙河生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀分析

沙河全長34 km，流域面積為322平方公里，周圍均為丘陵地勢。由于農(nóng)業(yè)灌溉及防洪需求，對沙河進行裁彎取直和河岸硬化處理。這些水利設施對沙河的生態(tài)環(huán)境造成嚴重的負面影響。同時由于河流周圍居民的污水排放，導致沙河的水質受到嚴重污染，藻類大量繁殖。沙河流域的部分植物群落及其豐富度見表1。

由表1可知，沙河在開發(fā)時過度重視社會功能，導致喬木被過度砍伐。同時，由于規(guī)劃不當，河段分割嚴重，缺乏連續(xù)性。河岸硬化侵占了動物的棲息地，加劇生態(tài)破壞。以橋驛鎮(zhèn)河段為例，河道岸線現(xiàn)狀為河寬35 m、水深1.8 m，受前期規(guī)劃影響，超過80％的區(qū)域被直線渠化。河岸土質硬化導致70％以上的原有植被被破壞，生物棲息地受到壓迫，濕地面積減少了約50％，進而影響了河流的物質交換和水循環(huán)能力。此外，橋梁、道路等基礎設施長期缺乏維護管理，多處處于嚴重失修狀態(tài)，整體狀況令人堪憂。

2基于景觀設計方法的生態(tài)修復效果分析

為驗證鄉(xiāng)村河流廊道生態(tài)修復效果，以湘江支流沙河的橋驛鎮(zhèn)區(qū)域河段為例進行生態(tài)修復景觀設計。目標包括水質修復，河岸線修復和生態(tài)環(huán)境修復，提高生物多樣性。設計遵循自然修復原則；通過改造河岸線、軟化駁岸、種植植被等方式進行。具體策略為：蜿蜒特性恢復、設置生態(tài)小島、拋石護岸、設置防護林和池一淺灘序列等。由于沙河水質污染嚴重，采用生物生態(tài)法進行修復，通過人工曝氣促進微生物繁殖分解污染物，同時種植水生植物以提高自凈能力。人工曝氣前后的水體濁度變化見圖1。

由圖1可知，在進行人工曝氣前，點位1的水體濁度約為250 NTU，進行人工曝氣后，水體濁度下降至50 NTU；點位2人工曝氣前后的水體濁度分別為150 NTU和50 NTU。修復后的水體在COD和氨氮兩項污染物總量控制指標上均有顯著改善。曝氣處理有效降低了水體中的污染物含量，提升了水質。可見，人工曝氣法有效降低水體的污染程度。對于河道改造則采用拓寬河道和恢復蜿蜒特性的方法，河道改造示意圖見圖2。

由圖2可知，為解決泄洪問題，河道拓寬約46 m。因前期規(guī)劃問題，河流蜿蜒特性削弱，水流速度增大。因此對部分河道進行曲化，采用交叉十字葉片法恢復蜿蜒特性。即在河道上建造U型或V型結構，降低水流速度和河岸侵蝕。此外，J-Hook葉片法也能耗散水流能量，形成沖刷池供水生生物棲息。這些方法可降低25％水流速度，擴大15％棲息面積。河流中央設生態(tài)小島尺寸為10*7.5 m，創(chuàng)造河灣環(huán)境。因河岸硬化影響動植物生存，將進行軟化處理。為保證河流連續(xù)性，用跨水緩坡替代阻隔設施，減緩河床侵蝕，為水生動物提供棲息地。河岸修復結合工程與自然生態(tài)修復方法，具體見圖3。

由圖3可知，為固定河岸土壤，采用拋石護岸的方法進行鞏固；同時設置護林和池－淺灘序列以減少水土流失，為動物提供棲息環(huán)境。池－淺灘序列設置在河道彎道處，間距為河道寬度的5至7倍，可減緩水流速度，降低土壤侵蝕?？紤]民居需求，在居住點一側設休息平臺和慢行步道。植被種類選取本地原有植被進行搭配。動物體系則根據(jù)本地生態(tài)特點和食物鏈規(guī)律進行引種重構；實現(xiàn)生態(tài)穩(wěn)定發(fā)展。

3結論

為恢復河流生態(tài)，通過結合生態(tài)修復與景觀設計對河流進行治理。以沙河為例進行設計。針對水質污染，采用人工曝氣法處理，利用微生物分解有機污染物；并對河道進行了拓寬和蜿蜒特征恢復的處理，以恢復蓄洪能力。同時通過種植植被來實現(xiàn)固定河岸土壤、減少水土流失的目的；并通過設置生態(tài)小島，為水生動植物提供有利的生存環(huán)境。此外為了豐富沙河流域的生態(tài)環(huán)境，以當?shù)氐纳鷳B(tài)特點和食物鏈為原則，對動物種群進行了引種重構，保證當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。通過上述手段，有效恢復沙河流域的生態(tài)環(huán)境，同時保證當?shù)鼐用竦纳钚枨?，實現(xiàn)人與自然的和諧相處，為鄉(xiāng)村河流廊道建設及其生態(tài)修復提供有力參考。