劉子茵,孫利娜,孫利強(qiáng),王鵬飛
(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,鄭州450002;2.蘭考縣住房與城鄉(xiāng)建設(shè)局,河南 蘭考475300)
隨著中國的快速發(fā)展,生態(tài)環(huán)境的污染嚴(yán)重?fù)p害了國家的可持續(xù)發(fā)展[1],濱水生態(tài)系統(tǒng)在生態(tài)環(huán)境中占有重要地位。因此,營造一個良好的、人與環(huán)境和諧的濱水景觀非常重要。目前,中國城市對于江河道的需求不單是行洪通航,河道還承擔(dān)著提升區(qū)域景觀、穩(wěn)定區(qū)域生態(tài)、促進(jìn)城市健康、可持續(xù)發(fā)展的重任。但城市化的快速推進(jìn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對江河道景觀造成了很大的破壞,尤其在季節(jié)性、資源性缺水的城市,水質(zhì)惡化、景觀序列雜亂、生態(tài)失衡等嚴(yán)重影響城市環(huán)境質(zhì)量。如何改善濱江景觀現(xiàn)狀、營造良好的人居環(huán)境已成為目前研究的熱點(diǎn),受到了越來越多的關(guān)注。
國外部分發(fā)達(dá)國家早在20世紀(jì)40年代對濱水生態(tài)景觀就進(jìn)行了理論研究,90年代初開始大規(guī)模的生態(tài)景觀建設(shè)實(shí)踐[2],國內(nèi)在20世紀(jì)80年代開始重視起濱水生態(tài)景觀方面的研究,早期對濱水生態(tài)景觀的建設(shè)集中在濱河堤岸的綠化,標(biāo)志著中國對河道生態(tài)景觀研究的開端。例如,武漢市推進(jìn)長江大保護(hù),著力打造武漢濱江濱水綠色生態(tài)長廊,統(tǒng)籌推進(jìn)岸線復(fù)綠、護(hù)堤護(hù)岸造林,完成對長江、漢江兩岸采沙點(diǎn)和廢棄碼頭的生態(tài)修復(fù)和復(fù)綠的建設(shè)。本研究以重慶市雙橋溪公園為研究對象,基于生態(tài)修復(fù)與保護(hù)理念,從基地現(xiàn)狀及限制因素出發(fā),對濱水生態(tài)修復(fù)和景觀營造進(jìn)行研究,總結(jié)了濱江生態(tài)走廊設(shè)計(jì)相關(guān)策略,以期為濱水景觀修復(fù)提供參考。
項(xiàng)目位于重慶市渝北區(qū)空港新城的西部,占地面積210 hm2(圖1)。西靠金山大道,東接雙橋路及秋成西路,交通便利,北接后河??崭坌鲁撬嫡w屬于嘉陵江左岸一級支流,北接方紅水岸、南連中央公園鏡湖(圖2),東接鴿子溝水庫,西匯嘉陵江,對空港新城的水系串聯(lián)起重要作用。
1.2.1 綠地破碎化及水體現(xiàn)狀城市化的快速推進(jìn),雙橋溪現(xiàn)狀綠地破碎化嚴(yán)重(圖3),現(xiàn)以裸地或灌草為主,由于植被覆蓋率低,溪流兩側(cè)坡面土壤暴露在外,導(dǎo)致水土流失?;匮仉p橋溪南部兩側(cè)坡面及部分平坦區(qū)域分布有大量灰綠巖及黃砂巖,堆渣顆粒大、養(yǎng)分少,肥力較差,植物幾乎無法生長,生態(tài)價值較弱。溪流沿線水中藻類泛濫且水體富營養(yǎng)化,水體呈弱酸性,溶氧量較低,污染較為嚴(yán)重。
1.2.2 工業(yè)化污染重慶市的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中,傳統(tǒng)高能耗產(chǎn)業(yè)占比較大[3]。重慶市是以重工業(yè)為主的老工業(yè)基地,重工業(yè)的增長迅速,隨之帶來的就是環(huán)境污染。煤、油耗也是環(huán)境污染的成因之一,不論是開采、運(yùn)輸、使用都會對大氣造成直接污染。機(jī)動
圖2 渝北區(qū)公園體系
圖3 雙橋溪公園現(xiàn)狀土壤分布
車保有量的迅猛增加,更加劇了空氣污染的程度。
1.2.3 植物類型分布不合理豐富的動植物及其組成的群落是生態(tài)平衡的關(guān)鍵?;貎?nèi)沿雙橋溪水系沿岸分布有部分竹林,北側(cè)坡面上以大面積針闊混交林、常綠落葉闊葉混交林為主,其間分布有少量的農(nóng)田,南側(cè)則以灌叢及裸地為主(圖4),植物類型分布不合理,且覆蓋率較低,濕地原生植物景觀破壞嚴(yán)重,生態(tài)穩(wěn)定性較差。
圖4 雙橋溪公園現(xiàn)狀植被類型分布
1.3.1 生態(tài)修復(fù)理念雙橋溪作為區(qū)域內(nèi)串聯(lián)城市與郊野的生態(tài)走廊,以生態(tài)與智慧景觀為主題愿景,功能上強(qiáng)調(diào)生態(tài)修復(fù)與科普展示,兼具必要游憩、休閑功能。項(xiàng)目作為整合并完善區(qū)域綠色生態(tài)走廊的重要組成部分,力求能夠承載區(qū)域的生境演替,組成區(qū)域慢行網(wǎng)絡(luò)的綠色走廊,串聯(lián)城市的水系,為市民提供休閑游憩的公共綠地。區(qū)別于傳統(tǒng)的規(guī)劃理念,基地實(shí)現(xiàn)生態(tài)建設(shè)與智能管控互動相結(jié)合的模式,后期管理實(shí)施方式采用智能管控系統(tǒng),全面掌握空氣、土壤、水體、植被數(shù)據(jù),更加科學(xué)有效地營造濱水生態(tài)景觀。設(shè)計(jì)策略主要分為以下3個方面。
1)水體治理策略。針對雙橋溪沿線水中溶氧量低且水體富營養(yǎng)化的現(xiàn)狀,整體采用生物結(jié)合物理治理方式(圖5),充分利用現(xiàn)狀地形,通過梯田凈化水體,增加徑流與植物群落的接觸,促進(jìn)徑流下滲[4]。植物方面選用濕生植物,包括水杉、池杉、垂柳、楓楊等喬木,千屈菜、水蔥、香蒲、黃花鳶尾等濱水草本植物[5]。沿線凈化上游及兩側(cè)坡面匯入溪流的雨水和地表徑流,同時設(shè)置不同級別的橡皮壩調(diào)控水位,控制水面高度,增加水體曝氧面,增強(qiáng)水的自凈能力,促進(jìn)河水水體物質(zhì)循環(huán)。結(jié)合護(hù)坡形式設(shè)置生態(tài)截流溝,促進(jìn)地表徑流匯集與下滲,改善水體現(xiàn)狀(圖6)。
圖5 雙橋溪水體治理
圖6 雙橋溪土壤治理
2)植物群落構(gòu)建策略。對植被稀疏地采取生態(tài)保育,基地邊緣采用人工模擬自然條件下植物群落狀態(tài)綠化,同時根據(jù)景觀的需求及功能進(jìn)行調(diào)整[6]。對現(xiàn)存針闊葉混交林植被進(jìn)行撫育,保留基地中的目標(biāo)樹種(圖7)。品種方面,選擇刺槐、黃檀、銀合歡、白櫟、香樟、國槐、小葉榕、蘆葦、芒等園林植物?,F(xiàn)狀林地分布斑塊采取隔離自然演替的方式,斑塊邊緣根據(jù)景觀需求,用觀賞價值較高的鄉(xiāng)土樹種進(jìn)行修飾,樹種選擇柏木、馬尾松、白櫟、復(fù)羽葉欒樹、算盤子、火棘、鹽膚木、酢漿草等植物。
圖7 雙橋溪植物構(gòu)建策略
1.3.2 規(guī)劃與設(shè)計(jì)理念致力于營造出一個大氣舒展、現(xiàn)代智慧的公共交互空間(圖8)。通過以下4個方面實(shí)現(xiàn):①慢行系統(tǒng),設(shè)置6D慢行網(wǎng)絡(luò),包括村落田間騎行、密林云端棧道、疏林淺丘慢跑、濱水濕地散步等6種步道運(yùn)動方式,不同步道類型設(shè)置不同時間與長度,方便人們按需選擇;②五官體驗(yàn)系統(tǒng),視覺欣賞自然大地的藝術(shù)景觀,嗅覺捕捉森林芳香花谷景觀,觸覺感受生態(tài)環(huán)境科普景觀,聽覺聆聽溪水魚鳥濕地景觀,味覺品嘗田園養(yǎng)生食療景觀;③景觀特色分區(qū),按照不同的景觀特色分為濱水植物景觀帶、坡面植物景觀帶、城市防護(hù)林帶、四季植物風(fēng)貌區(qū);④建立智慧管理系統(tǒng),利用三維智能平臺對水體、土壤等變化情況進(jìn)行監(jiān)控,對植物覆蓋率和郁閉率按時搜集[7]。智慧管理系統(tǒng)對收集的土壤、水體、植被生態(tài)數(shù)據(jù)和安全監(jiān)控信息進(jìn)行分析,工作人員可根據(jù)分析結(jié)果采取相應(yīng)措施。同時,游客可通過智慧系統(tǒng)了解基地中每日光照強(qiáng)弱的變化以及空氣質(zhì)量的好壞,選擇游覽時間。中央智慧系統(tǒng)還能成為一個重要的景觀節(jié)點(diǎn),兼有雨水收集、休憩、充電的功能,讓人們得到新穎的生態(tài)科普體驗(yàn)。
圖8 雙橋溪規(guī)劃分布
根據(jù)雙橋溪公園以生態(tài)修復(fù)為主,兼具休閑游憩功能“都市生態(tài)溪谷”的定位,將公園分為四大景觀區(qū),自南向北依次為生態(tài)之源、藝趣山丘、碧水溪谷、疊彩密林。結(jié)合每個景觀區(qū)的特點(diǎn),從自然本源的認(rèn)知到土壤與水體的修復(fù)及科普互動,再到保育森林,提供靜謐的游憩空間。結(jié)合現(xiàn)代化的生態(tài)修復(fù)策略,在場地最大承載人流量的基礎(chǔ)上賦予場地新的活力。
游人總量:公園游人容量為服務(wù)區(qū)范圍居民人數(shù)的15%~20%,多采用公園面積與公園游人人均占有面積比值確定。即:
式中,A1為公園總面積(m2),Am1為公園游人人均占有面積(m2/人),C1為公園開展水上活動的游人容量(人),其中,森林公園中,Am1取值120,C1取值200,因此,C=(2 107 000/120)+200,C=17 758(人)。
基地中存在突出的土壤問題,場地南部灰綠巖土壤條件較差,南部藝趣山丘區(qū)域圍繞土壤設(shè)置一系列展示、科普的節(jié)點(diǎn)(圖9)。側(cè)重對土壤進(jìn)行修復(fù),為人們提供科普教育、休閑娛樂、趣味探索等活動場所,使游人增加對土壤的了解和環(huán)境保護(hù)意識,針對不同類型景觀采用特色植物配置。該功能區(qū)內(nèi)包括生產(chǎn)苗圃、親水步道、科普場館等多類型節(jié)點(diǎn)。
圖9 雙橋溪公園土壤修復(fù)剖析結(jié)果
基地內(nèi)中部的水體問題最為突出,水體問題包括富營養(yǎng)化、匯水量小、駁岸景觀差等。針對這些問題,以水作為主題元素,結(jié)合水體凈化處理措施,設(shè)置濕生梯田、濱水休閑、水上杉林等景觀節(jié)點(diǎn),讓游客觀賞的同時可以了解有關(guān)水體處理過程,甚至參與到凈水過程中,增加游客的觀賞體驗(yàn)(圖10)。強(qiáng)調(diào)人與自然和諧相處,包括苗圃與濕地景觀類型,苗圃主要種植紅楓、元寶槭、丹桂等樹木,濕地景觀區(qū)域以水杉、落羽杉、楓楊等濕生植物為主[8],保留基地原有的青岡、欒樹。由于區(qū)域內(nèi)水體面積較大,沿岸種植濱水植物群落,美化水體駁岸線。坡面護(hù)坡植物以耐干旱耐貧瘠灌木及草本植物為主,如桃葉珊瑚、吊竹梅、鳶尾等,濕生植物選用菖蒲、蘆葦、水蔥等[9]。
圖10 雙橋溪公園水源涵養(yǎng)剖析結(jié)果
不同的土壤問題采用不同的植物搭配方案,以區(qū)域內(nèi)鹽堿地為例,種植沙棗、白柳、紅瑞木等特色樹種。其中,沙棗樹具有抗旱、耐鹽堿、耐貧瘠等特點(diǎn),側(cè)根發(fā)達(dá)、根幅大,根瘤中的固氮根瘤菌還能提高土壤肥力,改良土壤。同時結(jié)合大地藝術(shù)打造花海及花谷景觀。草本植物主要選用夏季開花的花卉植物,如萬壽菊、天人菊、石竹、金盞菊、虞美人等,打造充滿活力的夏季觀花景觀。
在基地內(nèi)部設(shè)計(jì)了大量生態(tài)排水設(shè)施(圖11),如透水鋪裝、下沉式綠地、雨水花園、生態(tài)截流溝、高位水池等。有助于減少地表徑流,增加雨水下滲,緩解暴雨時基地內(nèi)的排水壓力,有利于雨水資源的充分利用和防止水土流失[10]。透水鋪裝主要應(yīng)用于基地內(nèi)部分鋪裝,各級旅游步道以及所有停車場等小型鋪裝場地[11],構(gòu)建一個由粗骨料組成的用來貯存雨水的地下基礎(chǔ),起到減少和分散暴雨水量、促進(jìn)地下水滲透的作用。下沉式綠地主要根據(jù)場地地形確定,于地勢較低的匯水處進(jìn)行布置,面積為10~20 m2為宜,主要用于調(diào)蓄和凈化徑流雨水,使雨水自然下滲或排入就近池塘儲存[12]。于坡面較大的半山腰處設(shè)截流溝,攔截因降雨沖刷的泥沙,減少水土流失和其對水體的污染,于道路邊緣設(shè)植草溝,及時凈化、輸送徑流雨水至附近的下沉綠地或濕塘。
圖11 雙橋溪公園海綿系統(tǒng)分布
基地北部區(qū)域現(xiàn)狀是森林植被群落較穩(wěn)定,大部分區(qū)域選擇保留,減少人為干預(yù)。設(shè)置疊彩密林景點(diǎn),以構(gòu)建植物群落為主,在森林撫育基礎(chǔ)上補(bǔ)植部分植物,為動植物營造良好的生境,人的活動主要以低干預(yù)活動為主(圖12)。區(qū)域內(nèi)的活動設(shè)置圍繞森林展開,包括林間漫步、植物科普等,旨在讓人們在森林中充分親近自然,感受自然之美。該區(qū)域內(nèi)現(xiàn)狀是喬木資源較為豐富,保留現(xiàn)有林地并補(bǔ)植部分喬木,如喜樹、欒樹、川楝等鄉(xiāng)土樹種,另外增加部分色葉喬木,如楓香、元寶槭、烏桕、紅楓等,以豐富植物季相。此外,加入部分蜜源植物如香花槐、牡荊、棗樹等,以吸引動物。結(jié)合水體種植濕地植物,營造濕地生境,為動物提供棲息環(huán)境。
圖12 雙橋溪公園疊彩密林節(jié)點(diǎn)剖析結(jié)果
考慮維持生物多樣性,為動物提供生存環(huán)境以及動物的遷徙廊道,在該區(qū)域內(nèi)盡可能減少人類活動[13]。一類是利用綠地現(xiàn)有的森林群落和濕地沼澤,加以生態(tài)環(huán)境的修復(fù)和提升,為動物的繁衍生息提供多樣的家園。另一類是借助生態(tài)廊橋及架空棧道來保證動物穿行的安全性。提供良好的動物棲息環(huán)境,各種鳥對營巢場所有一定的選擇性,根據(jù)鳥類習(xí)性選擇相適應(yīng)的樹種,如烏鴉、大山雀、喜鵲等鳥類喜歡楊樹、榆樹等高大喬木。營造一個人與自然和諧共生的生態(tài)系統(tǒng),合理利用區(qū)域內(nèi)的濕地沼澤,淺水區(qū)補(bǔ)植香蒲、慈姑、荷花等水生植物吸引涉禽類棲息。建生態(tài)廊道,避免由公路規(guī)劃帶來的動物生境分割,確保動植物的遷徙和基因交流,維持生物多樣性。
與傳統(tǒng)濱水規(guī)劃相比,基地大范圍實(shí)現(xiàn)了生態(tài)建設(shè)與智能管控互動相結(jié)合的模式,后期管理采用智慧管控系統(tǒng),全面掌握場地中空氣、土壤、水體、植被數(shù)據(jù),更加科學(xué)地實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。項(xiàng)目整體基于生態(tài)視角,協(xié)調(diào)自然與人工環(huán)境,自然環(huán)境以保護(hù)為主,通過對水體、土壤、植物的現(xiàn)狀治理與重構(gòu),完善生態(tài)功能,使基地達(dá)到生態(tài)良好穩(wěn)定的狀態(tài)。以“生態(tài)修復(fù)、森林保育”的理念,合理運(yùn)用基地中現(xiàn)存的植被資源,豐富植物多樣性,營造濕地生境,同時還能為鄉(xiāng)土動物提供棲息環(huán)境,最終達(dá)到景觀優(yōu)美和人與自然和諧共生的狀態(tài)。生態(tài)修復(fù)和濱水景觀營造是一項(xiàng)涉及多學(xué)科的復(fù)雜工作,因此,在進(jìn)行濱水生態(tài)修復(fù)工作時需要從多方面綜合考慮,從而營造一個生態(tài)良好、兼具趣味的濱水景觀。