韋 薇 張銀龍
南京林業(yè)大學(xué) 南京 210037
文章以昆山市為例,綜合分析了昆山1985-2008年城市化過(guò)程中水域景觀格局的演變情況,總結(jié)探討水域景觀的生態(tài)修復(fù)方法以及發(fā)展方向。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,城市化過(guò)程對(duì)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的影響日益嚴(yán)重,對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的干擾無(wú)疑打破了原來(lái)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和平衡,因而研究城市化背景下區(qū)域水域景觀格局的演變具有十分重要的意義。特別是對(duì)城市水環(huán)境的影響已經(jīng)引起了人們高度的關(guān)注[1]。
昆山市處江蘇省東南部,位于蘇州市與上海市間,總面積927.7km2,總?cè)丝?65萬(wàn)。2009年昆山市實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值(GDP)1780億元,高居全國(guó)各縣市之首,其特殊的地理位置和高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)在我國(guó)具有一定的典型性與代表性。昆山屬長(zhǎng)江三角洲太湖平原,北部為低洼圩區(qū),中部為半高田地區(qū),南部為湖蕩地區(qū)。境內(nèi)地勢(shì)平坦、河網(wǎng)密布,水域景觀分布廣泛。
使用數(shù)據(jù)包括∶ (1)1985、1995年1∶100 000昆山市土地利用/覆蓋(LULC)數(shù)據(jù);2000-2008年T M數(shù)字圖像,成像時(shí)間分別為4~6月。(數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù))。(2)行政區(qū)劃圖、地形圖、航拍影像圖(1∶1 000)、昆山市總體規(guī)劃文本等資料。采取監(jiān)督分類(lèi),并在ArcGIS9.0工作平臺(tái)之上進(jìn)行人工交互解譯,得到昆山市水域景觀類(lèi)型的面積及斑塊數(shù)量的變化。
將研究區(qū)域內(nèi)的水體概括分為自然水體與人工水體兩大類(lèi)。自然水體,主要指天然的湖泊、河流、灘地等;人工水域,包括人工開(kāi)挖的河渠、人工開(kāi)挖的坑塘、魚(yú)塘及人工開(kāi)挖的公園內(nèi)湖等。通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析得出:自然水體在這23年間,增加了1.96km2,斑塊數(shù)量增加了3.68倍,景觀破碎度較高。人工水體大幅增加了39.62km2,占總面積的5.40%增加到12.66%,且斑塊數(shù)量自身的增幅最大達(dá)9.25倍(詳見(jiàn)表1)。
昆山地區(qū)的水網(wǎng)密度、形態(tài)較為復(fù)雜,但自然水域的面積變化相對(duì)穩(wěn)定,主要是由于陽(yáng)澄湖、巴城湖、鰻鯉湖、傀儡湖、澄湖、白蓮湖等幾個(gè)湖泊以及吳淞江占據(jù)水域的主體。自然水體的轉(zhuǎn)換率為0.01%,轉(zhuǎn)變?yōu)橐责B(yǎng)殖為主的人工水域。由于湖泊自然的演變及人工恢復(fù),23年間已有0.62km2的水田及人工養(yǎng)殖水面恢復(fù)為自然水體,與各自然湖泊河流相連接。而人工水域增加了67.35km2,主要集中在昆山北部及中部,絕大部分是由水田轉(zhuǎn)換成為人工養(yǎng)殖水面以及人工河渠等。其中,北部及中部的多條自然河道,經(jīng)人工修筑后出現(xiàn)直線(xiàn)性河道,且河床被硬質(zhì)化等問(wèn)題。
在這23年間,隨著人類(lèi)活動(dòng)加強(qiáng),城市水系的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的變化,主要表現(xiàn)為∶ (1)自然水體轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯ゐB(yǎng)殖水面,對(duì)自然水體景觀完整性造成嚴(yán)重破環(huán);(2)部分河道縱向的蜿蜒性降低,河道渠道化和裁彎取直工程改變了天然河流的基本形態(tài),出現(xiàn)了直線(xiàn)或折線(xiàn)形的河流;(3)河床材料由透水性能的材料變?yōu)橛操|(zhì)化的不透水性材料。自然湖泊周邊形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化與河道系統(tǒng)形態(tài)多樣性的降低,會(huì)產(chǎn)生水域景觀生態(tài)系統(tǒng)的異質(zhì)性降低,生物多樣性降低,引起水體自?xún)艋芰Φ南陆担瑢?dǎo)致水體生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能降低等問(wèn)題[2-3]。
表1 1985-2008年昆山水域景觀類(lèi)型的斑塊面積和斑塊數(shù)量
昆山市1985-2008年水域景觀格局演變分析圖
城市河道系統(tǒng)生態(tài)修復(fù)應(yīng)包括自然、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、景觀文化3方面。遵循自然規(guī)律是生態(tài)修復(fù)的前提,社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件在一定程度上將制約著生態(tài)修復(fù)的能力與水平;同時(shí),修復(fù)后的河道系統(tǒng)應(yīng)具有景觀、文化、游憩功能[4-5]。
(1)自然原則:充分利用水體生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)上,適時(shí)地施以恰當(dāng)?shù)娜藶榇胧?,使水系沿著自然、健康的方向發(fā)展,構(gòu)建人與河流和諧融洽的環(huán)境。
(2)功能引導(dǎo)原則∶水域景觀系統(tǒng)修復(fù)首先應(yīng)滿(mǎn)足城市水域的各項(xiàng)功能;而各項(xiàng)功能在不同階段和不同水體的重要性有所不同,因此應(yīng)優(yōu)先考慮主導(dǎo)功能,繼而考慮各項(xiàng)功能之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。
(3)時(shí)空尺度分異原則∶水體系統(tǒng)的生態(tài)修復(fù)需要一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間,不同時(shí)段上河道系統(tǒng)會(huì)因外部條件改變或各項(xiàng)功能主導(dǎo)作用的交替變化而具有不同的特征,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況合理規(guī)劃生態(tài)修復(fù)進(jìn)程,明確當(dāng)前所處的修復(fù)階段。對(duì)于每一具體修復(fù)階段,應(yīng)明確修復(fù)目標(biāo),采取適當(dāng)?shù)男迯?fù)措施[6]。
國(guó)內(nèi)外已采取了多種技術(shù)來(lái)修復(fù)水域生態(tài)系統(tǒng),主要包括水文特征、水環(huán)境質(zhì)量、結(jié)構(gòu)形態(tài)和種群結(jié)構(gòu)的修復(fù)等方面[7-9]。具體實(shí)施方法及案例見(jiàn)表2。
調(diào)控昆山市水域景觀首先要保障市域范圍內(nèi)水利工程的功能性、安全性以及生態(tài)性;其次,通過(guò)生態(tài)修復(fù)的方法對(duì)水體逐步恢復(fù)至健康的水生態(tài)系統(tǒng)。對(duì)陽(yáng)澄湖、巴城湖、澄湖、吳淞江等主要的水體劃定保護(hù)區(qū)域,在保護(hù)線(xiàn)內(nèi)嚴(yán)格的實(shí)施各項(xiàng)水環(huán)境整治和修復(fù)工作,對(duì)吳淞江等主要河道沿岸建立生態(tài)廊道,通過(guò)人工梳理淤泥、人工構(gòu)建濕地等修復(fù)等途徑恢復(fù)水環(huán)境質(zhì)量;第三,嚴(yán)格控制人工水域的無(wú)序擴(kuò)展,處理好人工養(yǎng)殖水面對(duì)自然湖泊的污染,逐步取消昆山北部,巴城鎮(zhèn)、周市鎮(zhèn)水域上游的養(yǎng)殖水面,恢復(fù)為近自然狀的濕地類(lèi)型,同時(shí)恢復(fù)湖泊、水系的連續(xù)性與完整性;最后,通過(guò)選擇優(yōu)勢(shì)物種構(gòu)建適宜昆山市的植物群落,增加生物多樣性,保障生態(tài)的整體平衡性。
其中,在對(duì)人工水體恢復(fù)為近自然狀的濕地時(shí)要注重生物多樣性的組成。根據(jù)原有洼地位置和不同匯水現(xiàn)有地貌狀況,構(gòu)建濕生防護(hù)帶、淺水挺水植物帶、深水浮葉和沉水植物與底棲動(dòng)物帶等。濕生帶(水深0~0.5 m)以配置植物美人蕉、萱草、高羊茅、黑麥草、蘆葦、蒲草等為主。淺水帶(0.5~2.0 m)以菰、藕等挺水植物,荇菜、菱、睡蓮等浮葉植物,馬來(lái)眼子菜、菹草、輪葉黑藻,龍須眼子菜等沉水植物為主。
表2 城市水域景觀生態(tài)修復(fù)的方法
城市受損河道現(xiàn)狀
近自然狀生態(tài)修復(fù)河道
(1)以生態(tài)系統(tǒng)理論為指導(dǎo)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。城市水系是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,其修復(fù)的好壞關(guān)系到城市未來(lái)的生存與發(fā)展。一個(gè)健康的生態(tài)系統(tǒng)是物質(zhì)流、能量流、信息流高速運(yùn)轉(zhuǎn)的統(tǒng)一體,是城市得以安全運(yùn)行的基礎(chǔ)保障[10]。
(2)注重流域的各項(xiàng)功能性。生態(tài)工程建設(shè)和景觀建設(shè)應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,從機(jī)理上修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng),從表象上塑造良好的視覺(jué)景觀,為人類(lèi)生活質(zhì)量的提高創(chuàng)造條件。
(3)突出地方水文化的內(nèi)涵。充分挖掘城市河流的歷史、文化底蘊(yùn),與水景觀相結(jié)合建設(shè)城市水文化,突顯當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)土人情,提升城市品位。
通過(guò)對(duì)昆山市近20年遙感圖像的釋譯、分析得出,研究區(qū)域內(nèi)的人工水域面積在大幅的增加,且斑塊數(shù)量急劇上升,說(shuō)明景觀破碎度嚴(yán)重。昆山北部及中心城區(qū)的河渠直線(xiàn)化嚴(yán)重,且部分河床出現(xiàn)硬質(zhì)化的情況。因此,只有通過(guò)合理的生態(tài)修復(fù)的手段來(lái)逐步調(diào)節(jié)城市水域景觀的生態(tài)性、完整性與連續(xù)性。而修復(fù)的過(guò)程修復(fù)并不意味著使城市水系恢復(fù)到完全自然的狀態(tài),而應(yīng)結(jié)合城市水系的功能和特點(diǎn),積極采用現(xiàn)代先進(jìn)的科學(xué)、技術(shù)手段,分期分批、因地制宜地修復(fù)。
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