陳琦 徐文輝 徐文杰
摘要:采用AHP層次分析法和問卷調(diào)查法,建立了能反映濱水型鄉(xiāng)村綠道規(guī)劃設(shè)計中各主要構(gòu)成指標(biāo)重要程度的評價體系,得出了濱水型鄉(xiāng)村綠道的優(yōu)化設(shè)計應(yīng)尤其注重生態(tài)修復(fù)等因素的運用,并以義烏吳溪綠道為例闡述了生態(tài)修復(fù)等因素在濱水型鄉(xiāng)村綠道優(yōu)化設(shè)計中的具體應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:鄉(xiāng)村綠道;生態(tài)修復(fù);層次分析 文章編號:1671-2641(2015)05-0005-52
中圖分類號:TU986 收稿日期:2014-11-21
1濱水型鄉(xiāng)村綠道面臨的問題
1.1濱水型鄉(xiāng)村綠道
濱水型鄉(xiāng)村綠道指主要沿著諸如江河、湖泊、海洋、濕地等鄉(xiāng)村地區(qū)的水域廊道岸線邊緣構(gòu)建,串聯(lián)起水系、自然濕地、歷史文化景觀、濱水公園等自然及人文資源,貫穿水域、陸域、水陸交接區(qū)域的鄉(xiāng)村濱水線性綠色土地網(wǎng)絡(luò)。其兼具生態(tài)廊道、歷史文化、游憩休閑、社會經(jīng)濟、景觀美學(xué)、教育等多種功能。它連接城鄉(xiāng)及鄉(xiāng)域之間,實現(xiàn)鄉(xiāng)村濱水區(qū)域的土地可持續(xù)發(fā)展。
1.2鄉(xiāng)村濱水地區(qū)的生態(tài)問題
隨著城市化進程的加快,自然環(huán)境不斷被開發(fā)成建設(shè)用地,內(nèi)陸河網(wǎng)水系數(shù)量也在逐漸消減,城鎮(zhèn)建設(shè)的擴張不惜以侵占河流為代價,作為具有鄉(xiāng)村河網(wǎng)地區(qū)毛細血管功能的末端河道逐漸被填埋或封堵,隨之引發(fā)一系列的生態(tài)環(huán)境問題。
1)水安全問題
河網(wǎng)水系自然形態(tài)結(jié)構(gòu)受到影響,河網(wǎng)結(jié)構(gòu)趨向主干化和簡單化,原生水系結(jié)構(gòu)遭到破壞,河網(wǎng)調(diào)蓄功能銳減,內(nèi)河水位越來越高導(dǎo)致防汛墻越建越高,區(qū)域水安全問題日益突出。
2)氣候問題
隨著鄉(xiāng)村地區(qū)建設(shè)用地的增加和水系的減少,使得區(qū)域空間格局及小氣候發(fā)生顯著改變,區(qū)域蒸發(fā)量減少,熱島效應(yīng)增強。
3)生態(tài)功能減弱
河流水系的銳減導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)由復(fù)雜變?yōu)楹唵紊踔潦テ胶?,使其不能維持原有完整的生態(tài)過程,生態(tài)功能減弱,故河網(wǎng)水系環(huán)境容量下降,自凈力減弱,水質(zhì)趨向不佳。再加之城市化用地擴展帶來的環(huán)境問題由點源污染逐漸轉(zhuǎn)向非點源污染,河網(wǎng)水系的大量減少導(dǎo)致可以用于稀釋非點源污染物的水體減少,導(dǎo)致河網(wǎng)水質(zhì)愈發(fā)惡劣。
4)景觀的人工化及生態(tài)特征的消失
河網(wǎng)水系景觀趨向人工化、渠化,自然性及鄉(xiāng)土性缺失,水系與水系間的連通性受到阻斷,斷頭河、斷頭浜增多,致使生物遷徙、繁殖、運動的廊道也遭到阻隔,生境被破壞,生物棲息地數(shù)量減少,生物多樣性等基本生態(tài)特征逐步消失。
2濱水型鄉(xiāng)村綠道優(yōu)化的主要評價體系
2.1準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的選定
根據(jù)鄉(xiāng)村濱水地區(qū)存在的生態(tài)問題,結(jié)合對杭州義烏嘉興等地已建成的6段濱水型鄉(xiāng)村綠道進行實地考察的基礎(chǔ)上,選擇生態(tài)潛力、規(guī)劃水平2項作為體系的準(zhǔn)則層B,每項再細分7個指標(biāo),共14個待選評價指標(biāo),邀請園林相關(guān)專業(yè)專家共15人對14個指標(biāo)進行選擇,最終刪選出7個評價因子,即指導(dǎo)層c1-C7為:生境營造、自然資源保護、生態(tài)修復(fù)、植物配置、景觀特色、系統(tǒng)布局、以人為本(圖1)。
2.2權(quán)重計算及結(jié)果說明
根據(jù)各項指標(biāo)層次關(guān)系及專家意見將判斷定量化,構(gòu)造出判斷矩陣,進行一致性檢驗,確定各指標(biāo)的權(quán)重。全部構(gòu)造矩陣計算完成后進行層次總排序,從而判斷在濱水型鄉(xiāng)村綠道規(guī)劃設(shè)計中各指標(biāo)的重要程度(表1)。
2.3結(jié)果說明
在矩陣的評價因子權(quán)重的排序中,C2、C1、C3的評價因子分別處于1-3位。其中,C2說明了在鄉(xiāng)村綠道的優(yōu)化設(shè)計中應(yīng)尤為重視自然資源保護;C1因子則反映了在鄉(xiāng)村綠道的優(yōu)化設(shè)計中其次應(yīng)重視生境營造;C3代表在鄉(xiāng)村綠道的優(yōu)化設(shè)計中充分發(fā)揮其生態(tài)修復(fù)功能也是相當(dāng)重要的。C4、C5、C6、C7分別處于4-7位,說明在鄉(xiāng)村綠道的優(yōu)化設(shè)計中,應(yīng)在盡可能改善和提升鄉(xiāng)村綠道的植物配置的基礎(chǔ)上,同時創(chuàng)造景觀特色,完善系統(tǒng)布局,最后,還應(yīng)考慮在鄉(xiāng)村綠道的優(yōu)化設(shè)計中完善以人為本的服務(wù)功能。
這些因子間的權(quán)重排序說明濱水型鄉(xiāng)村綠道優(yōu)化設(shè)計一定程度的相互之間的主次重要性及其時序性,其相互間的微小差值還表示這7個因子之間也是相互影響、相互作用的,在規(guī)劃設(shè)計時要與實際結(jié)合,綜合分析運用。
3濱水型鄉(xiāng)村綠道的優(yōu)化設(shè)計研究
根據(jù)濱水型鄉(xiāng)村綠道建設(shè)各主要影響因子的權(quán)重,結(jié)合國內(nèi)微污染水源水質(zhì)改善的成功范例——嘉興市石臼漾水源生態(tài)濕地工程的建設(shè)經(jīng)驗,得出濱水型鄉(xiāng)村綠道規(guī)劃設(shè)計的優(yōu)化方向。
3.1鄉(xiāng)村綠道優(yōu)化設(shè)計的方向
從宏觀層面來講,規(guī)劃設(shè)計需保護鄉(xiāng)域間的自然山水格局。設(shè)計充分融入原有綠地、濕地、水系等自然資源,進一步延續(xù)、優(yōu)化鄉(xiāng)域間的山水環(huán)境特征,在保護生物多樣性和生態(tài)走廊的前提下加以開發(fā)建設(shè)。
從中觀層面來講,首先,要發(fā)揮綠道的生態(tài)修復(fù)功能,營造生境,使生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力得到強化,維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡,構(gòu)建區(qū)域生態(tài)安全格局。然后,利用綠道網(wǎng)建設(shè)導(dǎo)向,大力發(fā)展生態(tài)工業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè),調(diào)整優(yōu)化工業(yè)結(jié)構(gòu)布局,搞好基本農(nóng)田建設(shè)、耕地保護、農(nóng)區(qū)林網(wǎng)建設(shè),發(fā)揮綠道的生態(tài)防護、隔離功能。
從微觀層面來講,需建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的鄉(xiāng)村綠道體系,選用鄉(xiāng)土耐生樹種,營造益生性植物群落,促進其自身良性循環(huán)發(fā)展,集約化管理,降低養(yǎng)護成本,提高其經(jīng)濟性。其次,鄉(xiāng)村綠道的規(guī)劃設(shè)計應(yīng)在注重生態(tài)建設(shè)的同時突出地方特色及地域風(fēng)貌特征。切勿為了純粹的增加綠化指標(biāo)而建設(shè)綠道,要有序的改造、創(chuàng)新。鄉(xiāng)村綠道的規(guī)劃布局還應(yīng)具有系統(tǒng)性,特別是在與水網(wǎng)、綠網(wǎng)與路網(wǎng)的配合上。此外,要為社會民眾提供體驗自然的場所,發(fā)揮綠道的游憩、教育、文化功能。
3.2平原水網(wǎng)地區(qū)濱水綠道的生態(tài)修復(fù)規(guī)劃內(nèi)容
建設(shè)濱水型鄉(xiāng)村綠道需要平衡城鄉(xiāng)社會經(jīng)濟發(fā)展和文化與生態(tài)保護的矛盾。這種矛盾在鄉(xiāng)村河段集中體現(xiàn)為水體污染和單一防洪目標(biāo)的鄉(xiāng)村河道整治帶來生態(tài)環(huán)境破壞,它們不僅阻斷了水系連通性,降低了河流的自然調(diào)蓄洪水能力,而且損害了水生和親水物種的棲息地,降低了濱水綠道的旅游休閑價值。因此,鄉(xiāng)村綠道的生態(tài)修復(fù)是保證濱水綠道連通性和多功能價值的前提,修復(fù)重點包括通過生態(tài)設(shè)計改善水質(zhì)恢復(fù)天然的彎曲或游蕩河流的自然形態(tài)恢復(fù)河岸植被等。
3.2.1降低水體污染的生態(tài)修復(fù)
消除水體污染是鄉(xiāng)村綠道生態(tài)修復(fù)的首要任務(wù)。重點是運用生態(tài)設(shè)計方法來達到改善水質(zhì)的效果,其次是水系污染源管制。生態(tài)設(shè)計戰(zhàn)略之一是恢復(fù)河岸的自然濕地或建設(shè)人工濕地生態(tài)系統(tǒng),以濕地來過濾有機化合物,分解重金屬,吸收營養(yǎng)鹽,減輕徑流沖刷,減少沉淀物;戰(zhàn)略之二是在河道兩岸設(shè)計緩沖綠帶,寬度至少為15m,寬度與河流寬度成正比;戰(zhàn)略之三是在適當(dāng)?shù)攸c結(jié)合城市雨洪處理的市政基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)置沉淀池,避免污染物直接排入河道,戰(zhàn)略之四是增加鄉(xiāng)村濱水區(qū)滲透性鋪裝面積,積極改善城市水文循環(huán),減少不透水面積。
3.2.2河道形態(tài)的生態(tài)修復(fù)
河道生態(tài)恢復(fù)有構(gòu)筑性和非構(gòu)筑性兩種措施,前者指把已經(jīng)被疏?;虿脧澣≈钡暮佣位謴?fù)成自然河道形態(tài)的方法,包括恢復(fù)河流的彎曲、深潭、急流灘和靜水區(qū)甚至重塑蜿蜒的河道,這是河流自然形態(tài)恢復(fù)的最佳措施;后者是指在受到鄉(xiāng)村濱水區(qū)生態(tài)用地與財力限制時,或針對已經(jīng)不可能完全恢復(fù)的構(gòu)筑體,例如被工程措施強烈改造的鄉(xiāng)村防洪設(shè)施,可以利用構(gòu)筑性恢復(fù)措施(structural restoration)恢復(fù)河流棲息地或增加其生物多樣性,這些措施包括堰、變流裝置和潛水輪葉等。無論是構(gòu)筑性措施還是非構(gòu)筑性措施,都應(yīng)保障魚類洄游的連通性。
3.2.3河岸緩沖區(qū)的生態(tài)恢復(fù)
河流兩岸留出了一定寬度的緩沖帶后,可以種植植物或令其自然恢復(fù)。依靠自然恢復(fù)到穩(wěn)定的濱水植物群落將需要7年以上的時間,所以多通過人工種植本地的喬木和灌木植物來加速植物群落的形成,并減緩侵蝕泥沙進入河道的數(shù)量和速度。盡管河岸植物的作用因樹種的不同而有顯著差異,但是研究表明由喬、灌、草組成具有垂直分層的植被結(jié)構(gòu)、并具有滯水區(qū)的河岸緩沖區(qū),各項環(huán)境效益最好。滯水區(qū)能滯留水分和緩沖洪水,主要包括:河岸邊的濕地、洼地、湖泊和水潭。特別是在鄉(xiāng)村河流渠道化以后,滯水區(qū)更顯示出多種優(yōu)點。應(yīng)該在整個水系綠道的基礎(chǔ)上,結(jié)合鄉(xiāng)村濱水區(qū)的功能要求設(shè)計和建造滯水系統(tǒng),形成盡可能多的濕地和植被緩沖帶。
4義烏吳溪綠道規(guī)劃設(shè)計研究
4.1研究區(qū)概況
此次綠道規(guī)劃范圍為生態(tài)教育科普段,即稠赤路-義烏江,起始于稠赤路,由南至北途徑魯雅村、后塘村、季村等;兩側(cè)共約4.9km,規(guī)劃面積約38.2hm2。
4.2總體規(guī)劃布局
根據(jù)現(xiàn)狀條件、現(xiàn)實需求及設(shè)計理念,將義烏吳溪綠道劃分為四個功能分區(qū)(圖2),分別是:濕地景觀展示區(qū)、養(yǎng)生科普林區(qū)、鄉(xiāng)土經(jīng)濟林區(qū)、鄉(xiāng)土食用林區(qū)。
4.3優(yōu)化理念應(yīng)用:濕地景觀展示區(qū)規(guī)劃設(shè)計
濕地景觀展示區(qū)的設(shè)計以表現(xiàn)濕地植物群落景觀為主(圖3)。通過慢行道的組織,以及運用“水泡”等形式,將生態(tài)型、景觀型、生產(chǎn)型、綜合型等鄉(xiāng)土濕地植物群落有機地聯(lián)系起來,向人們展示豐富多樣的濕地景觀。
在此基礎(chǔ)上,設(shè)置臨水木平臺等休憩場地,方便游客開展相應(yīng)活動。同時設(shè)置科普教育標(biāo)識牌,生動展示濕地相關(guān)知識。
4.3.1自然資源保護的應(yīng)用:原生植被的保護與利用
義烏吳溪綠道在規(guī)劃時合理利用原生植被及水體,包括吳溪及其沿河植被、水生植被以及規(guī)劃范圍附近的原生植被,如:楓楊、構(gòu)樹,使它們的保護水體資源的功能得以保留。原生植被是最高效的涵養(yǎng)水源的植物,并且它們只需要很少的維護措施就能生長良好。
4.3.2生境營造的應(yīng)用:河道的恢復(fù)性設(shè)計與各個要素協(xié)調(diào)合作
首先,重塑吳溪至義烏江段河道的彎曲蜿蜒感,并恢復(fù)河灘濕地、消落帶及10~15m的生態(tài)緩沖區(qū),營造動植物及微生物的生境,保證物質(zhì)能量交流的連通性并形成生態(tài)滯水系統(tǒng),起到水源涵養(yǎng)、雨洪調(diào)控的作用。
其次,凈水型濕地由植物、動物、微生物、土壤四個凈化要素構(gòu)成(圖4)。植物要素:通過種植耐污能力強,有效吸收N、P等和富集金屬離子的水生植物、濕生植物,采用多層復(fù)合模式有效減輕污染。同時,發(fā)揮深根性水生植物群落在防護堤坡,減少水土流失等方面的作用。動物要素:魚類以及其他蝦類、螺類等底棲生物等構(gòu)建食物鏈。微生物要素:修復(fù)生態(tài)系統(tǒng),使土壤中的微生物配合植物,吸收降解污水中的有害物質(zhì)。土壤要素:濕地土壤對水中懸浮顆粒有吸附、沉降和凈化作用。
其工作原理為綜合四大凈化要素,營造動植物、微生物的自然生境,使各個要素配合作用,長此以往,來降解水中的有害物質(zhì)。濕地生態(tài)系統(tǒng)還具有豐富的生物多樣性,是重要的遺傳基因庫,對維持生物種群的存續(xù)、篩選以及改良具有重要意義。
4.3.3生態(tài)修復(fù)的應(yīng)用:“水泡”設(shè)計的原理
“水泡”指將大水面或地面通過土方挖填分割成各個相臨的小面積的水塘,其中的水體可相互流通。“水泡”凈化的原理即通過構(gòu)建益生型水生植物群落逐層凈化各水塘內(nèi)的水體,并減緩侵蝕泥沙進入河道的數(shù)量和速度,最后,以較之前相對潔凈的水體匯入義烏江,長此以往,達到濕地凈化區(qū)域水體的功效。
4.3.4植物配置的應(yīng)用:濕地植物群落營造
濕地植物景觀展示區(qū)配置垂直多元化的植被層次,營造喬木一灌木一濕生草本一挺水植物一沉水植物這樣自上而下的生態(tài)系統(tǒng)。主要由五類植物群落組成,即:凈水型濕地植物群落、景觀型濕地植物群落、生產(chǎn)型濕地植物群落、綜合型濕地植物群落。既豐富景觀層次,又發(fā)揮綜合型濕地植物群落在調(diào)節(jié)氣候和水文、凈化污染物和保障飲水安全、保護生物的多樣性、改善城市居住環(huán)境等等方面的積極作用。
配置于濕地生態(tài)系統(tǒng)中的水生植物群落不僅具有抵御污水污染的能力,而且還可以吸收和富集水體中的重金屬離子,對于污水的凈化起著重要作用。濕地生態(tài)系統(tǒng)可以通過好氧菌分解有機物,同時通過吸附、植物吸收、沉降等作用來阻截懸浮物,去除細菌、病毒等,從而使水體得到改善。各群落內(nèi)主要植物組成見表2。
4.3.5景觀特色的應(yīng)用:特色性與鄉(xiāng)土性的結(jié)合
義烏吳溪綠道的規(guī)劃具有明確的主題性。整個綠道的主題為科普教育,而各個部分又從不同的分區(qū)主題來“闡述”總的主題,如:濕地景觀展示區(qū)、養(yǎng)生科普林區(qū)、鄉(xiāng)土經(jīng)濟林區(qū)、鄉(xiāng)土食用林區(qū),使其區(qū)別于傳統(tǒng)的鄉(xiāng)村綠道,具有特色性。而其植物選擇以義烏本地的鄉(xiāng)土性樹種為主,如垂柳、水杉、楓楊、銀杏Ginkgo biloba、濕地松Pinus elliotttii、馬尾松Pinus massonana、青岡櫟Cyclobalanopsisglauca、香椿Toona singnsis、榆樹Ulmus pumila、烏桕Sapium sebiferum等,充分體現(xiàn)了景觀的特色性與鄉(xiāng)土性的結(jié)合。
4.3.6系統(tǒng)布局的應(yīng)用:河道消落帶及及緩沖區(qū)的規(guī)劃
義烏吳溪綠道結(jié)合原有水網(wǎng)(吳溪與義烏江)、周邊道路規(guī)劃布局,同時結(jié)合現(xiàn)狀條件在合適地段設(shè)置消落帶及生態(tài)緩沖區(qū):一方面可利用該區(qū)域種植不同類型的植物,既能滯留水分又能創(chuàng)造良好的景觀效果,形成濕地和植被緩沖帶;另一方面能夠減緩洪水的流速,減弱其對河岸的沖擊。消落帶及生態(tài)緩沖區(qū)的設(shè)計也充分結(jié)合場地現(xiàn)狀,如:鑒于佛赤路至建設(shè)路之間駁岸較高,只在局部適當(dāng)?shù)囟卧O(shè)置水漫區(qū),寬度約5m。而建設(shè)路至義烏江之間自然條件較好,可在吳溪兩岸設(shè)置大面積的水漫區(qū),寬度在10-20m之間,充分體現(xiàn)其因地制宜的科學(xué)性。
4.3.7以人為本的應(yīng)用:提高景觀性、參與性
義烏吳溪綠道的規(guī)劃體現(xiàn)以人為本的思想,通過形成臺階狀的綠地,其中種植具有觀花、觀葉功能的水生植物,如千屈菜、蘆竹、水蔥等,營造良好的景觀效果,通過木平臺的穿插布置,游人可近距離接觸水生植物群落,了解相關(guān)濕地知識,滿足游客的親水需求。
同時設(shè)置各類基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施,如在季村附近設(shè)置三級驛站,場地內(nèi)設(shè)置自行車租賃點、樹池坐凳、廁所等服務(wù)設(shè)施。滿足游客的游憩需求,為游人提供便利。
5結(jié)語
在城市化進程日益加劇的今天,商業(yè)化用地和居住用地等就代替了原有的農(nóng)田,經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護的矛盾日益嚴重,鄉(xiāng)村地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)逐漸失去平衡,水體受干擾強度也逐漸加劇,并遭受著嚴重的威脅。單純的保護和人工凈化已不能滿足生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,必須試圖尋求一種自然的、長期的改善水體生態(tài)環(huán)境的方法,以還水體環(huán)境一個良性的循環(huán)。
綠道素來在完善生態(tài)系統(tǒng)方面起著不可或缺的作用,它維護自然界的生態(tài)過程,起到固土防洪、清潔水源、凈化空氣等作用。關(guān)于綠道對水體的生態(tài)修復(fù)功能的探討還處于起步階段,具備水體生態(tài)修復(fù)功能的綠道能夠成為一種模式有待進一步研究的潛力。