袁嘉 羅嘉琪 侯春麗 楊柳青

0 引言

長江上游是指宜昌以上的江段，地跨中國地勢的第一、二級階梯，自然地理條件的垂直分異明顯，沿江城市多為山地城市。江岸景觀是河流邊岸在洪水期最高水位線和枯水期最低水位線之間的線性帶狀區(qū)域[1]。在長江上游山地城市中，江岸景觀作為城市坡地下延到河谷后陸域和水域的交互界面，既提供攔截、緩沖、過濾、凈化、生境和生物走廊等關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，又是重要的人類活動場所，在人與自然的相互作用下形成“山地—城市—江岸—河流”的整體生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施和生命綜合體。

在長江上游山地城市江岸中，地形地貌、水文情勢和人類活動干擾產(chǎn)生耦合效應(yīng)，造成急劇的環(huán)境梯度變化、復雜的生態(tài)過程以及敏感脆弱的界面生態(tài)系統(tǒng)[2-3]。過去長江上游山地城市的江岸景觀實踐，缺少對其特殊生態(tài)特征和復雜環(huán)境挑戰(zhàn)的綜合考慮，導致江岸生態(tài)系統(tǒng)與服務(wù)功能衰退，缺乏應(yīng)對環(huán)境變化的韌性。當前，城市江岸景觀設(shè)計的國外研究主要集中在揭示江岸環(huán)境的退化機制與流域規(guī)劃等方面[4-5]，中國相關(guān)工作則更多關(guān)注江岸形態(tài)結(jié)構(gòu)梳理與水文調(diào)控[6]，以及防洪護岸工程建設(shè)[7]。上述國內(nèi)外研究工作大多基于平原地形及水文特征開展，由于山地城市江岸陡峭且內(nèi)部地形多變，其水文情勢的時空間變化及環(huán)境干擾相較平原地區(qū)更加復雜，導致平原城市江岸的修復經(jīng)驗難以在山地城市江岸得到有效應(yīng)用。此外，針對退化江岸的生態(tài)恢復及其管理方面的工作大多局限于理論總結(jié)和定性介紹，缺乏系統(tǒng)性的技術(shù)創(chuàng)新和實證性的定量研究[8]。綜上，針對山地城市江岸的特殊生態(tài)特征開展修復技術(shù)創(chuàng)新，并基于定量研究提供關(guān)鍵科學參考，以應(yīng)對當前復雜環(huán)境變化及高強度人工干擾，是韌性山地景觀與長江上游流域生態(tài)修復亟待解決的熱點問題。

基于此，本研究以長江重慶主城段江岸為例，辨識其中的復雜環(huán)境挑戰(zhàn)；在此基礎(chǔ)上，提出景觀修復設(shè)計技術(shù)框架，選擇典型江岸斷面實施修復并開展實證研究；對典型斷面中的修復區(qū)域和未修復區(qū)域植被進行定量分析，完成景觀修復效益評估。研究成果旨在為長江上游流域生態(tài)修復和山地城市江岸景觀優(yōu)化提供科學依據(jù)和可參考的應(yīng)用范式。

1 長江上游山地城市江岸中的復雜環(huán)境挑戰(zhàn)

長江上游山地城市中，河谷地帶的劇烈高程變化和水力作用，使江岸景觀呈現(xiàn)出典型的側(cè)向分層結(jié)構(gòu)。以長江重慶主城段江岸為例，河流下切沿江岸形成多級階地；同時由于人工修筑水利設(shè)施，最終形成江岸高地、護坡護岸、河漫灘及消落帶等多種圈層結(jié)構(gòu)。受氣候變化與城市建設(shè)的復雜影響，長江上游山地城市夏季洪水頻發(fā)；以重慶主城為例，2018年遭受5年一遇洪水（最高水位184.7 m），2020年則承受了50年一遇的特大洪水（最高水位191.6 m）。同時，山地城市河床窄且比降大、過水斷面受限，造成洪水脈沖的最高、最低水位變幅大；汛期洪水陡漲陡落，頻繁地淹沒、侵蝕江岸或形成淤積[9]。此外，由于三峽庫區(qū)在春夏季以145 m低水位運行，秋冬季則以175 m高水位運行，使三峽庫區(qū)城市江岸形成“夏陸冬水”的水文環(huán)境。重慶主城的長江江岸也面臨著反季節(jié)水位變動影響，冬季水位可達176 m，夏季可消落至159 m以下，形成高差近20 m的消落帶。上述河庫交替引發(fā)的多重水位變化，嚴重脅迫以重慶主城為例的山地城市江岸景觀，使修復設(shè)計與管理維護面臨巨大挑戰(zhàn)。一方面，長期水位變動導致江岸的側(cè)向多圈層結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，誘發(fā)次生地質(zhì)災(zāi)害，嚴重影響居民生存環(huán)境和景觀質(zhì)量；另一方面，原有江岸物種難以適應(yīng)不斷變化的水文環(huán)境，植物群落敏感脆弱，造成水陸交互界面的生態(tài)失衡。

長江上游山地城市江岸中存在大面積的陡坡護岸，既是保障河流岸灘穩(wěn)定的重要水利設(shè)施，也是“城市—河流”生態(tài)交換的重要界面。這些江岸護坡一般采用混凝土硬化或使用水泥格框等結(jié)構(gòu)加固坡面，再回填土壤并種植植物。然而，山地城市江岸護坡的物質(zhì)、結(jié)構(gòu)與植物群落卻極不穩(wěn)定。以長江重慶主城段江岸為例，由于山地河流的高泥沙含量所引起的洪水的沖蝕與淤積作用，江岸護坡的地表沉積物難以維持穩(wěn)定，影響地表理化性能。山地城市的江岸護坡多為陡峭坡地，回填土壤瘠薄，集雨面積小，產(chǎn)匯流速率快[10]。強徑流造成坡地下墊面侵蝕，土壤深度、滲透性、有機質(zhì)養(yǎng)分含量及蓄水保墑能力隨坡度增加而劇減[11]。上述原因?qū)е轮貞c主城長江江岸護坡的植被種植與管護十分困難；護坡植被的退化同時會加劇徑流產(chǎn)量和沖刷力，使坡地徑流中的污染物及泥沙含量增高[12-13]，進而對下方的河漫灘和消落帶生態(tài)系統(tǒng)造成影響，引發(fā)惡性循環(huán)。此外，沿江陡坡護岸普遍栽種單一化植被，不僅景觀效果單調(diào)，而且群落結(jié)構(gòu)與功能難以維持。

由河流側(cè)向遷移與洪水漫堤的沉積作用形成的河漫灘，是長江上游山地城市江岸中動植物群落生存與河流能量轉(zhuǎn)換的重要場所。作為江岸生態(tài)系統(tǒng)中的典型群落過渡帶，河漫灘需要豐富的生物生境類型，從而激活河流生物生產(chǎn)力[14]。以長江上游重慶主城段江岸為例，河道裁彎取直現(xiàn)象較多，使河流側(cè)向與縱向水生態(tài)過程遭受破壞，嚴重影響了河漫灘的結(jié)構(gòu)與功能，導致河漫灘植物群落多樣性大幅減少，引發(fā)生境退化[15]。同時，過度的游憩與開發(fā)等人為干擾，對河漫灘界面底質(zhì)造成破壞，迫使生物多樣性下降[16]。此外，多重水位變化、面源污染、泥沙淤積與入侵植物等因素，也對河漫灘植物的生長發(fā)育形成脅迫，進一步加劇了重慶主城段江岸生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的損失。

2 修復區(qū)域概況及修復設(shè)計框架

2.1 修復區(qū)域

本研究選取長江上游重慶主城江岸的代表性斷面——九龍外灘為案例地，實施修復并開展實證性研究。該區(qū)域位于長江干流左岸、九濱路東側(cè)，規(guī)劃總面積約70 hm2，整體沿長江主河道南北向延伸（圖1）。修復區(qū)域具備典型的側(cè)向多圈層結(jié)構(gòu)，從高到低依次為：城市廣場（191 m）、直立式硬質(zhì)擋墻（185～191 m）、菱形水泥格框護坡（178～185 m）、完全硬化的水泥砌筑岸坡（175～178 m）、以泥沙和卵石為主要底質(zhì)的大型河漫灘消落帶區(qū)域（175 m以下）。護坡最大高程低于重慶主城區(qū)防洪標準的5年一遇設(shè)計洪水位（185.9 m）；由于三峽庫區(qū)的反季節(jié)蓄水，修復區(qū)域內(nèi)的河漫灘和消落帶每年面臨長達6個月的秋冬季深水淹沒。江岸整體坡度較大，其中，178～185 m高程之間的菱形水泥格框護坡，平均寬度不足10 m，護坡坡度達30.3°，175～178 m水泥砌筑岸坡坡度約26.4°；175 m以下的河漫灘區(qū)域中，170～175 m之間平均坡度約5.8°，165～170 m平均坡度約6.9°。場地內(nèi)部人行交通以馬道形式修建，二級馬道位于185 m高程，一級馬道位于178 m高程，兩級馬道之間由梯步連通。受前文所述的多重水位變化、護坡系統(tǒng)失穩(wěn)及河漫灘植被衰退等復雜環(huán)境影響，修復前江岸生境惡劣且退化嚴重；葎草（Humulus scandens）、喜旱蓮子草（Alternanthera philoxeroides）等惡性雜草隨水文傳播遷入，迅速擴繁并占據(jù)群落優(yōu)勢地位（圖1）；江岸整體生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)水平低下，景觀效果單調(diào)。

1 九龍外灘區(qū)位、江岸結(jié)構(gòu)及原有退化植被Location of the Jiulongwaitan, structure of the riparian landscape, and degraded riparian vegetation before the restoration

2.2 修復設(shè)計技術(shù)框架

本研究提出3項設(shè)計策略：1）適應(yīng)多重水位變化的分圈層韌性植物篩選；2）以修復護坡物質(zhì)、結(jié)構(gòu)與生物群落為目標的護坡立體生態(tài)種植設(shè)計；3）為恢復河漫灘結(jié)構(gòu)完整性與提高生物生境豐富度的河漫灘“植被—底質(zhì)—微地貌”耦合設(shè)計。所有設(shè)計策略順應(yīng)山地城市江岸生態(tài)界面的典型立體特征與環(huán)境梯度，并且有機耦合、協(xié)調(diào)互補，形成對復雜環(huán)境挑戰(zhàn)的多重分層生態(tài)緩沖，從而組織起有效的江岸景觀修復設(shè)計技術(shù)框架（圖2）。自2018年4月起，實施九龍外灘江岸景觀修復，工程于當年5月末竣工。

2 應(yīng)對復雜環(huán)境挑戰(zhàn)的長江上游山地城市江岸景觀修復設(shè)計技術(shù)框架Landscape restoration design framework to cope with complex environmental stress in the riparian landscape of mountainous cities in the upper reaches of the Yangtze River

2.2.1 應(yīng)對多重水位變化的分圈層韌性植物篩選研究順應(yīng)江岸多級階地及其高程變化進行植被設(shè)計，建立結(jié)構(gòu)與功能有機耦合的韌性植物圈層系統(tǒng)以實現(xiàn)分層生態(tài)緩沖，包括：高護岸野花草甸（178～185 m）、水泥砌筑岸坡生態(tài)柔化（175～178 m）、水際線林澤（170～175 m）、河漫灘灌叢草甸（165～170 m）以及河漫灘濕草甸（165 m以下）。實現(xiàn)韌性應(yīng)對多重水位變化目標的關(guān)鍵，在于針對江岸側(cè)向結(jié)構(gòu)中的復雜水文情勢，分圈層篩選適生并具備良好韌性的植物種類，為營建不同韌性圈層提供有效的植物資源庫（表1）。

175～185 m高程的菱形水泥格框護坡坡度陡峭，其中僅回填20 cm營養(yǎng)貧瘠的砂質(zhì)土壤，加上夏季洪水和坡面徑流的頻繁淹沒與沖蝕，喬木與灌叢難以定植，并容易被強力的洪水沖斷或拔起。針對這些特殊環(huán)境挑戰(zhàn)，研究選擇具有強健根系的闊葉草花與觀賞禾草進行坡面生態(tài)修復（表1）。一方面，草本植物的根系能夠良好適應(yīng)厚度較低的回填土壤，生長發(fā)育迅速并完整覆蓋坡面，且纖維柔韌不易被洪水折斷；另一方面，相比喬木和灌叢，草本植被覆蓋的坡面所產(chǎn)生的徑流中泥沙含量更低，能夠有效平衡徑流削減與蓄水保墑[17]。

為適應(yīng)夏季的頻繁洪水淹沒和淤積以及秋冬季的長時間深水淹沒，175 m高程以下的河漫灘消落帶區(qū)域，需要選用耐淹性強并能夠迅速生長恢復的植物種類，以維持出露季節(jié)的河漫灘地表覆蓋與植物群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。研究利用170～175 m河漫灘區(qū)域的深厚淤泥質(zhì)土層，種植爆竹柳、池杉、楓楊、落羽杉、烏桕、中山杉等喬木及秋華柳等灌木，并采用三角樁進行固定[18]，從而建立具有良好生態(tài)緩沖能力的水際線林澤。在165～170 m高程種植秋華柳灌叢，以及荻、卡開蘆、蘆葦、五節(jié)芒等高草與沿階草，形成團塊狀河漫灘灌叢草甸，能夠有效應(yīng)對洪水沖擊，并在退水期迅速生長并覆蓋地表。165 m以下受河庫交替淹沒的干擾頻率最高，主要通過保護原有土壤底質(zhì)，促進種子庫自然萌發(fā)建立濕草甸群落，形成江岸與長江水體之間的最后一道生態(tài)屏障（表1）。

2.2.2 護坡立體生態(tài)種植

為有效應(yīng)對175～185 m高程下陡岸護坡中的坡面物質(zhì)與結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、人工植被快速衰退以及入侵植物競爭等復雜挑戰(zhàn)，研究基于穩(wěn)定護坡沉積物、穩(wěn)固土壤和修復植物群落穩(wěn)定性的目標，設(shè)計立體生態(tài)種植系統(tǒng)進行護坡界面的生態(tài)調(diào)控與景觀優(yōu)化。

在178～185 m高程種植野花草甸覆蓋護坡，通過冠層截流與蒸騰作用降低坡面徑流影響；野花草甸既能緩沖洪水侵蝕，其地上生物量又明顯低于木本植物群落，能有效減少每次洪水脈沖造成的泥沙淤積，有利于坡面沉積物穩(wěn)定。在175～178 m完全硬化的水泥砌筑岸坡中，打入金屬膨脹螺絲并張拉耐水腐蝕的鍍鋅鋼絲網(wǎng)，種植地錦、葡萄、秋華柳與常春油麻藤等耐水淹灌木、懸垂或攀緣植物。多種植物在鍍鋅鋼絲掛網(wǎng)上生長盤錯，有利于洪水沉積物在水泥岸坡的附著和積累，實現(xiàn)硬質(zhì)護坡界面的生態(tài)柔化并加強緩沖功能。

研究設(shè)計生物籬網(wǎng)，穩(wěn)固菱形水泥格框護坡內(nèi)的回填土壤。在頻繁遭受夏季洪水侵蝕的178～181 m水泥格框護坡，取出15 cm深土壤，鋪設(shè)當?shù)爻Ｒ娋G化小喬木（如桂花Osmanthus fragrans等）的枯枝，形成第一層枯枝籬網(wǎng)，在枯枝籬網(wǎng)上覆蓋10 cm深土壤。采用秋華柳帶根幼苗（株徑1～2 cm）編制鮮枝籬網(wǎng)，并覆蓋5 cm深土壤。2層生物籬網(wǎng)能有效提高土壤孔隙度，增強垂向的土壤水分滲透，并與野花草甸的植物根系相互盤結(jié)形成穩(wěn)固的地下韌性結(jié)構(gòu)，有效增強護岸土壤穩(wěn)定性[19]。在相對較少遭受洪水脈沖影響的181～185 m高程，僅采用枯枝籬網(wǎng)，為根系生長預留更多空間，以此增加種植植物的豐度和多度。

高護岸野花草甸使用了36種具有不同花期、高度和葉序形態(tài)的草本植物（表1），具有高物種豐富度和豐富的垂直亞層結(jié)構(gòu)，并通過不同種類交錯混栽、塑造鑲嵌分布的水平格局，有效增加了坡面植被的群落多樣性，有利于保持群落穩(wěn)定性并提升景觀效果。同時，利用植物配置形成2種“植物–動物關(guān)鍵種”物種團，分別是：1）以蜜粉源豐富的濱菊、黑心金光菊、山桃草、蓍草等闊葉草本種類為優(yōu)勢種的“闊葉野花集群–傳粉昆蟲”物種團；2）以狼尾草、細葉芒等較為高大的觀賞禾草為優(yōu)勢種的“高草野花集群–草叢鳥”物種團（圖3）。2種物種團能夠吸引和保育具有授粉、植物傳播等重要生態(tài)功能的動物種群，強化坡面植物群落的自我維持功能。

3 178～185 m高護岸的野花草甸Wildflower meadow on the upper revetment between 178-185 m3-1 闊葉野花草甸Forb-rich and wildflower meadow3-2 高草野花草甸Tall grass and wildflower meadow

表1 分圈層韌性植物篩選表Tab. 1 List of resilient plant species for the buffer layers

2.2.3 河漫灘“植被—底質(zhì)—微地貌”耦合設(shè)計

在原本植被與生境退化嚴重的175 m以下河漫灘，充分利用山地河流的不均勻沖蝕與沉積等不同水力方式交互作用所產(chǎn)生的豐富微型地貌、界面底質(zhì)和多變的水濕條件，與植物群落的種植設(shè)計形成耦合系統(tǒng)，從而恢復河漫灘的生態(tài)結(jié)構(gòu)完整性并優(yōu)化生物生境，為河漫灘生態(tài)系統(tǒng)的長期穩(wěn)定提供保障。

在170～175 m高程的水際線林澤中，將喬木種植成蜿蜒的“柳龍”形態(tài)（圖4），在順直型水泥砌筑岸坡（175～178 m）之外，重塑江岸的自然蜿蜒形態(tài)。喬木“柳龍”結(jié)構(gòu)能夠增加水力粗糙度，在洪水期間減緩水流沖擊并形成小區(qū)域的回水，促進淤泥與河流中營養(yǎng)物質(zhì)的沉積，改善河漫灘土壤肥力條件[20]，為植被生長建立良好基礎(chǔ)。

4“柳龍”林澤“Willow-dragon” wooded swamp4-1 夏季出露期Summer emergence period4-2 夏季洪水期Summer flood period4-3 冬季蓄水期Winter impoundment period

山地河流通過運移、侵蝕和堆積等水力方式，在河漫灘上塑造出淺沼、水塘、洄水洼地、卵石灘等多種微型地貌結(jié)構(gòu)。設(shè)計充分保留了這些界面底質(zhì)、土壤濕度、水位高度、營養(yǎng)成分和光照條件上特征各異的微型環(huán)境單元，并在它們之間的空隙空間置入一系列大小、形狀、深淺不一的人工凹地形。豐富的河漫灘微地貌與種植的多種耐水淹灌叢草甸以及自生濕草甸群落組合出類型繁多的高異質(zhì)性生境，并形成水平格局上的復雜鑲嵌（圖5），優(yōu)化了河漫灘生物走廊的生態(tài)結(jié)構(gòu)。

5 河漫灘“植被—底質(zhì)—微地貌”耦合設(shè)計“Vegetation-sediment-microtopography” integrated design for floodplain ecosystem

3 江岸景觀修復效果評估

3.1 調(diào)查及統(tǒng)計方法

2020年5月，本研究選擇九龍外灘江岸中實施生態(tài)修復的區(qū)域（簡稱修復區(qū)），并將修復區(qū)以北、未實施生態(tài)修復的相鄰區(qū)域作為對照區(qū)，開展定量調(diào)查。在垂直河流方向設(shè)置8條樣線：修復區(qū)6條，對照區(qū)2條，每條樣線之間間隔100 m。其中，進行立體生態(tài)種植的江岸護坡區(qū)域（178～185 m）沿海拔高程每隔2～3 m設(shè)置一個采樣梯度，使每條樣線上分布3個采樣點；175 m高程以下的河漫灘區(qū)域沿海拔高程每隔5 m設(shè)置1個采樣梯度，使每條樣線上分布4個采樣點。針對草本植物群落，每個采樣點設(shè)置5個1 m×1 m樣方；針對170～175 m高程的木本植物群落，每個采樣點設(shè)置1個10 m×10 m樣方；記錄樣方內(nèi)的植物種類、數(shù)量、平均高度和蓋度。

研究選取Marglef豐富度指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Simpson優(yōu)勢度指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)描述植物群落結(jié)構(gòu)特征，運用SPSS 20.0軟件中的方差分析和Tukey法比較修復區(qū)和對照組中不同高程的植物多樣性指數(shù)的差異。以植物出現(xiàn)頻率與平均蓋度均大于15%為依據(jù)，篩選生態(tài)護坡區(qū)域和河漫灘區(qū)域內(nèi)的優(yōu)勢種植物；以重要值數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進行植物群落的組成分析，計算公式為：

重要值（IV）=（相對高度+相對蓋度）

3.2 修復效果評價

研究區(qū)域共發(fā)現(xiàn)高等維管植物43科113屬135種，其中，修復區(qū)植物種類明顯增加，共記錄42科106屬129種；未修復區(qū)域植物僅發(fā)現(xiàn)17科38屬40種。研究結(jié)果顯示，修復區(qū)內(nèi)植物群落的Marglef豐富度指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)和Simpson優(yōu)勢度指數(shù)顯著高于對照區(qū)（圖6），證明分圈層韌性植物篩選并構(gòu)建植物資源庫有效應(yīng)對了研究區(qū)域復雜高程變化及水文情勢；生態(tài)修復后的江岸植被不僅建立了應(yīng)對多重水位變化、物質(zhì)與結(jié)構(gòu)失穩(wěn)及生境退化等復雜環(huán)境脅迫的良好韌性，群落結(jié)構(gòu)與多樣性也不斷優(yōu)化。修復區(qū)植物群落的Pielou均勻度指數(shù)相較對照區(qū)沒有顯著差別（圖6），表明研究采用的修復措施，能夠在引入大量具有良好生態(tài)功能的植物種類、提升群落多樣性的同時維持植物個體數(shù)量分布的均勻程度，在優(yōu)化植被結(jié)構(gòu)和功能的同時有效維持了群落穩(wěn)定。

6 研究區(qū)域植物群落多樣性特征Diversity characteristics of plant communities in the research area

圖7展示了護坡植被中15個優(yōu)勢種的分布情況，其中，橫軸顯示了不同物種的重要值；對不同物種的重要值進行對數(shù)處理，縮小數(shù)據(jù)差異后進行顯著性檢驗，分布點顏色越深代表該物種的在群落中的相對重要性越高；同時，分布點的面積與其頻度正相關(guān)。結(jié)果顯示，葎草這一惡性入侵雜草在未實施修復的對照區(qū)中占據(jù)絕對優(yōu)勢，同時與蜈蚣鳳尾蕨（Pteris vittata）、牛筋草（Eleusine indica）、蛇床（Cnidium monnieri）和小蓬草（Erigeron canadensis）等少數(shù)雜草形成貧乏化的均質(zhì)群落。采用立體生態(tài)種植修復后的護坡植物群落的優(yōu)勢種數(shù)量及出現(xiàn)頻率均明顯高于對照區(qū)群落，且不同高程梯度中的優(yōu)勢種分布差異較大，表明修復后的護坡植物群落類型相較對照區(qū)更為豐富。修復區(qū)內(nèi)濱菊、黑心金光菊、山桃草、腎蕨、蓍草和細葉芒等栽培植物占據(jù)群落優(yōu)勢地位，既有效抑制了葎草等入侵植物的擴繁，又能夠為傳粉昆蟲和草叢鳥等動物關(guān)鍵種提供更加適宜的取食和庇護條件，有利于保障并提升江岸護坡的生物多樣性和景觀自我維持功能。

7 護坡修復區(qū)與對照區(qū)優(yōu)勢物種分析Analysis of dominant species in the restoration area and contrast area of the slope revetment

圖8展示了河漫灘植被中12個優(yōu)勢種的分布情況。結(jié)果顯示，對照區(qū)植被中狗牙根、蘆葦和牛鞭草占據(jù)絕對優(yōu)勢，群落組成極度單一。修復區(qū)內(nèi)優(yōu)勢種群數(shù)量及其分布的均勻程度均明顯高于對照區(qū)，說明采用“植被—底質(zhì)—微地貌”耦合設(shè)計進行生態(tài)修復后的河漫灘植被能夠有效應(yīng)對多重水位變化和人類干擾，逐步形成合理分布的穩(wěn)定格局，增加了江岸植被連續(xù)性。隨著高程增加，修復區(qū)植被的優(yōu)勢種群逐漸從一年生小型濕生草本過渡成多年生禾草，地上生物量和生產(chǎn)力顯著提高，群落結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。盡管165 m以下河漫灘區(qū)域僅采用自然修復，沒有進行人工種植，但修復區(qū)內(nèi)群落多樣性仍明顯優(yōu)于對照區(qū)。這一結(jié)果表明，165～175 m的喬木“柳龍”林澤和灌叢草甸等生態(tài)種植群落，有效緩沖了多重水位變化等環(huán)境脅迫，改善了165 m以下河漫灘區(qū)域的生境條件。同時，研究在河漫灘區(qū)域保留自然微地貌和置入人工凹地形，能夠作為出露季節(jié)的雨水儲留空間，維持河漫灘垂向梯度的水文流和補足地下水層[21]，為夏季江灘出露時的植物生長修復提供適宜條件；另一方面，凹地形在洪水及冬季蓄水淹沒過程中，有利于溶解有機碳等河流營養(yǎng)物質(zhì)和植物種子的富集，為自生植被發(fā)育提供適宜的河漫灘基質(zhì)，進一步提升河漫灘生物多樣性[22-23]。

8 河漫灘修復區(qū)與對照區(qū)優(yōu)勢物種分析Analysis of dominant species in the restoration area and contrast area of the floodplain area

修復后九龍外灘江岸景觀改善顯著，連續(xù)3年（2018—2020年）承受了夏季洪水脈沖的反復沖蝕、淤積及冬季深水淹沒，提供了持續(xù)全年的良好景觀效果（圖9）。原本植物種類單一、景觀單調(diào)的菱形水泥格框護坡中，形成了層次與色彩豐富、季相多變的野花草甸?！八H線林澤—灌叢草甸—濕草甸”復合群落與豐富的河漫灘微地貌有機鑲嵌形成復合格局，呈現(xiàn)出優(yōu)美的立體生態(tài)外貌；同時增加了江岸垂直結(jié)構(gòu)的豐富度，能夠滿足更多鳥類和昆蟲棲息繁衍的生態(tài)位和實際微生境需求[24]。170～175 m的河漫灘林澤復合群落能夠發(fā)揮滯洪削峰的生態(tài)屏障作用[25]，并防止上游來水中攜帶的入侵植物繁殖體向護坡空間擴繁[26]。修復后的河漫灘植物群落發(fā)育良好，顯著增加的凈初級生產(chǎn)力能夠促進浮游動物和無脊椎動物生長，為隨夏季洪水和冬季蓄水遷徙至此的魚類提供豐富餌料，并吸引鳥類前來取食，有效完善了河漫灘景觀內(nèi)的食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)，有利于長期可持續(xù)的江岸生物多樣性保育。

9 江岸景觀修復效果Restoration effect of the riparian landscape9-1 修復前Before the restoration9-2修復后After the restoration

4 結(jié)論

本研究針對長江上游山地城市江岸中的復雜環(huán)境挑戰(zhàn)提出修復設(shè)計技術(shù)框架，并通過重慶九龍外灘江岸的實證性修復研究，檢驗了技術(shù)方法的可行性。設(shè)計修復后的江岸景觀能夠有效適應(yīng)場地的復雜逆境脅迫，優(yōu)化了江岸界面中物種流、營養(yǎng)流及水文流的交互作用與生態(tài)聯(lián)系，這些創(chuàng)新技術(shù)的系統(tǒng)性應(yīng)用、定量監(jiān)測和集成示范在長江流域尚屬首次。研究區(qū)域是長江上游山地城市江岸的代表性景觀空間，這一區(qū)域江岸復雜問題的技術(shù)瓶頸攻關(guān)，對整個長江上游江岸生態(tài)修復與景觀綜合整治具有積極的參考價值和普遍適用性。

在今后的研究與實踐中，需要進一步明確山地城市江岸景觀系統(tǒng)的關(guān)鍵調(diào)控因子及其梯度變化特征，探究在水文變化以及高強度人工干擾影響下的江岸景觀環(huán)境適應(yīng)機制。通過定量數(shù)據(jù)收集，分析山地城市江岸生態(tài)系統(tǒng)的演變規(guī)律以及與水陸交匯過程中物種流、營養(yǎng)流及水文流的交互作用，從而完善山地城市韌性江岸生態(tài)系統(tǒng)的科學設(shè)計，實現(xiàn)其生態(tài)緩沖、生物生境及觀賞游憩等多功能服務(wù)目標。

圖表來源(Sources of Figures and Table)：

文中圖表均由作者繪制；圖3、4、9由作者自攝；圖1底圖來源于谷歌地圖（2018-05-12）。