卜 琳,李海龍,張新伊 (中國城市科學(xué)研究會(huì),北京 100835)
水生態(tài)系統(tǒng)是指自然生態(tài)系統(tǒng)中由河流、湖泊等水域及其濱河、濱湖濕地組成的河湖生態(tài)子系統(tǒng),是生物群落的重要生境,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)整體的穩(wěn)定發(fā)揮著重要的作用。隨著全球氣候變化和快速城市化擴(kuò)張,水生態(tài)系統(tǒng)面臨的不確定性因素和未知風(fēng)險(xiǎn)也在增加,極端天氣氣候事件、城市內(nèi)澇災(zāi)害、突發(fā)性水污染事件發(fā)生的不確定性,使得水生態(tài)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、健康面臨著諸多的挑戰(zhàn)?;陧g性理念,從規(guī)劃建設(shè)角度提高水生態(tài)系統(tǒng)面對(duì)不確定性因素的抵御力、恢復(fù)力和適應(yīng)力,是解決水生態(tài)系統(tǒng)問題新的研究思路和視角。
韌性(resilience)一詞源自拉丁文resilio,意為“彈回”。1973年,美國生態(tài)學(xué)教授霍林(C.S.Holling)在《生態(tài)系統(tǒng)韌性和穩(wěn)定性》中提出“生態(tài)系統(tǒng)韌性”的概念,認(rèn)為韌性是系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的持續(xù)性和系統(tǒng)承受外來因素干擾的能力。自20世紀(jì)90年代以來,學(xué)者們對(duì)韌性的研究領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大,韌性的內(nèi)涵不斷豐富。韌性強(qiáng)調(diào)應(yīng)對(duì)不確定性和多種可能性,因此融入韌性理念的規(guī)劃建設(shè)更加適應(yīng)多種可能存在的極端情景,應(yīng)對(duì)多種發(fā)展需求。
在水生態(tài)領(lǐng)域,韌性是水生態(tài)系統(tǒng)遭遇危險(xiǎn)或極端狀況時(shí),通過抵抗、吸收、適應(yīng)并及時(shí)從危險(xiǎn)狀態(tài)中恢復(fù)過來,使系統(tǒng)所受影響減小的能力。提高水生態(tài)系統(tǒng)韌性是維護(hù)安全健康的自然和人類水生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵策略之一,是減少對(duì)生態(tài)循環(huán)的干擾及未來發(fā)展的不確定性,減少災(zāi)害影響的重要規(guī)劃建設(shè)途徑。雄安新區(qū),作為全國意義的新區(qū),坐擁具有“華北明珠”之稱的白洋淀,其生態(tài)建設(shè)對(duì)白洋淀的生態(tài)發(fā)展提出了更高的要求,也帶來了新的契機(jī)。在規(guī)劃建設(shè)中融入韌性理念,以保護(hù)和修復(fù)白洋淀生態(tài)功能為前提,強(qiáng)化其水生態(tài)系統(tǒng)功能,提升適應(yīng)性和功能復(fù)合性,將有助于提高雄安新區(qū)水生態(tài)未來發(fā)展中對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的防范和應(yīng)對(duì)能力。筆者從水生態(tài)系統(tǒng)的角度,以提高韌性、適應(yīng)性和應(yīng)對(duì)不確定性為導(dǎo)向,將韌性理念融入規(guī)劃建設(shè)策略中,以期能提高新區(qū)建設(shè)中水生態(tài)系統(tǒng)自身適應(yīng)性和抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力。
白洋淀位于華北平原中部、海河流域大清河水系的中游,是保定市、滄州市交界143個(gè)相互聯(lián)系的大小淀泊的總稱,總面積366 km,平均年份蓄水量13.2億m。作為華北地區(qū)最大的淡水淺湖型濕地生態(tài)系統(tǒng),白洋淀對(duì)京津冀地區(qū)的氣候調(diào)節(jié)、華北濕地生物多樣性保持、大清河流域水質(zhì)凈化緩洪滯蓄具有決定性作用。然而多年來白洋淀的生態(tài)環(huán)境存在諸多問題,主要表現(xiàn)如下:
(1)上游河流水污染嚴(yán)重。白洋淀水體最大的污染源來自上游河道的污水排放,在入淀河流中,除拒馬河水質(zhì)較好外,多條河流主要接納流域內(nèi)工業(yè)和生活廢水,水質(zhì)多為劣V類,主要污染物為COD和氮、磷等富營養(yǎng)物質(zhì)。由于入淀河流水質(zhì)較差及區(qū)內(nèi)污染排放,1988—2016年白洋淀水質(zhì)總體呈現(xiàn)下降趨勢,水體多為V類或劣V類,處于輕度富營養(yǎng)狀態(tài),主要污染指標(biāo)為COD和總磷。因此,減少上游河流入淀污染物數(shù)量,是白洋淀水生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的重要途徑。
(2)入淀河流水量缺乏。由于上游水庫調(diào)蓄、取水用水和降水產(chǎn)流關(guān)系變化等原因,1980年以來,白洋淀入淀水量不斷減少,生態(tài)用水難以保障。在上游9條入淀河流中僅府河常年有少量的生活污水入淀,白溝引河日常上游來水量極少,僅汛期有短促雨水匯入,不足以維持河道生態(tài);儲(chǔ)龍河、槽河、孝義河、瀑河等僅在部分季節(jié)有水,大部分時(shí)間基本處于斷流狀態(tài)。尤其20世紀(jì)90年代以來,華北地區(qū)連年干旱,白洋淀多次面臨干淀威脅,盡管多次從上游各大水庫大量補(bǔ)水,但僅是維持當(dāng)年淀內(nèi)水生動(dòng)植物的可持續(xù)繁衍最低標(biāo)準(zhǔn),白洋淀處于頻繁補(bǔ)水的低水量維持基本生態(tài)功能階段。
(3)淀區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)脆弱。受水源水量不足、水位波動(dòng)變化、水質(zhì)污染嚴(yán)重等影響,白洋淀淀區(qū)內(nèi)水生態(tài)系統(tǒng)日益脆弱,水生生物種群結(jié)構(gòu)有所改變。近15年來淀區(qū)浮游植物多樣性與均勻度顯著下降,淀區(qū)富營養(yǎng)化程度持續(xù)加深。濕地水生植物現(xiàn)有39種,較20世紀(jì)90年代初水生植物共減少9種。受自然因素和人為干擾,浮游動(dòng)物種類下降,數(shù)量增多,約為20世紀(jì)60年代的1.28倍;魚類種類呈下降趨勢,1958年淀區(qū)魚類有54種,屬11目17科50屬,而2002年僅剩33種,屬7目12科30屬,生物多樣性受損顯著。群落類型也由原來的16種變?yōu)楝F(xiàn)在的13種,大面積輪葉黑藻、大茨藻等優(yōu)勢群落消失,物種分布格局發(fā)生了巨大變化,群落生物量較1980年大幅下降。
雄安新區(qū)的建設(shè)為加強(qiáng)白洋淀流域的生態(tài)保護(hù)和修復(fù)工作提供了契機(jī),在氣候變化和城市建設(shè)強(qiáng)度增加的影響下,白洋淀水生態(tài)系統(tǒng)仍面臨不小的風(fēng)險(xiǎn)。
干旱會(huì)導(dǎo)致湖庫嚴(yán)重缺水,河道斷流,水資源保障困難。整體而言,海河流域干旱問題十分突出,以中旱和重旱為主。在全球氣候變化影響下,隨著白洋淀流域生產(chǎn)、生活、生態(tài)用水需求的增加,干旱缺水問題將會(huì)十分突出。白洋淀區(qū)域內(nèi)降水量季節(jié)間分布不均,年平均蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于年均降水量,枯水年入淀水量更是難以補(bǔ)充。盡管通過外調(diào)水源向淀區(qū)補(bǔ)水,但上游多條河道常年斷流。一旦發(fā)生連續(xù)極端干旱天氣,整個(gè)流域?qū)⒊霈F(xiàn)河湖干涸、地表水枯竭的狀況,直接導(dǎo)致水系連通受阻,水循環(huán)受到影響,水生態(tài)系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)加劇。
暴雨洪澇災(zāi)害會(huì)導(dǎo)致大量的面源污染物進(jìn)入水體,加劇水環(huán)境污染,破壞水生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。淀區(qū)上游山區(qū)丘陵地帶水土流失嚴(yán)重,季節(jié)性暴雨引起的洪水?dāng)y帶泥沙破壞河道功能,增加淀內(nèi)沉積,使得水體變淺,同時(shí)造成水體透明度下降,加劇水生動(dòng)植物生態(tài)系統(tǒng)失衡和水體水質(zhì)的惡化。洪水沖擊下各水生物種多樣性降低,調(diào)節(jié)能力變差,生態(tài)子系統(tǒng)功能受到破壞,生態(tài)不穩(wěn)定性增加。
城市建設(shè)和人為干預(yù)可能導(dǎo)致水污染和水生態(tài)系統(tǒng)的擾動(dòng)。隨著城市化建設(shè),居民點(diǎn)增多,原有無序排放的生產(chǎn)生活污水和農(nóng)業(yè)面源污染都將導(dǎo)致上游河流及淀區(qū)受到不同程度污染,破壞水體生態(tài)系統(tǒng),長期累積的淀區(qū)存量污染物持續(xù)影響水生生物棲息地,破壞生物多樣性及生態(tài)景觀美化度。新區(qū)的建設(shè)發(fā)展,能加快推進(jìn)白洋淀水域生態(tài)治理和修復(fù),在淀區(qū)實(shí)施生態(tài)清淤、水質(zhì)凈化和生態(tài)補(bǔ)水等建設(shè)工作能保護(hù)和修復(fù)部分生態(tài)環(huán)境,但大規(guī)模工程建設(shè)對(duì)原有生物種群、生態(tài)群落及生活生境仍會(huì)造成不同程度的影響,建設(shè)過程中對(duì)水域生態(tài)平衡仍有一定的風(fēng)險(xiǎn)沖擊。
從風(fēng)險(xiǎn)原因來看,突發(fā)性水污染事故有自然災(zāi)害、溢油事故、有毒化學(xué)品事故排放和泄露等原因造成。各類事故引起的污染因素很多,表現(xiàn)形式多樣,且發(fā)生時(shí)間、區(qū)域、污染類型、影響主體具有不可預(yù)知性,處置存在艱巨性,是保護(hù)白洋淀水生態(tài)系統(tǒng)安全健康必須重視的一類風(fēng)險(xiǎn)。
白洋淀多次干淀及環(huán)境污染對(duì)其水生態(tài)系統(tǒng)已造成了較嚴(yán)重的破壞。為保障白洋淀水生態(tài)安全,打造優(yōu)美水生態(tài)環(huán)境,建設(shè)水城共融的雄安新城,需從增強(qiáng)系統(tǒng)韌性的角度,針對(duì)白洋淀區(qū)域面臨的水生態(tài)主要風(fēng)險(xiǎn),實(shí)施以河流、湖淀及濱水帶為核心的“河-淀-帶”韌性水生態(tài)系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)。對(duì)白洋淀上游河流采取分類修復(fù)策略,實(shí)施河流廊道近自然化設(shè)計(jì)建設(shè),強(qiáng)化淀區(qū)生態(tài)補(bǔ)水,實(shí)施淀區(qū)生物多樣性保護(hù)和動(dòng)植物恢復(fù)工程,完善濱水林帶及淺水濕地生態(tài)功能,實(shí)施湖濱生態(tài)緩沖帶建設(shè)。
河流生態(tài)修復(fù)差異化定位。根據(jù)入淀河流水資源及其開發(fā)利用現(xiàn)狀,充分考慮水資源和水生態(tài)恢復(fù)潛力。對(duì)于河道內(nèi)水體能夠流動(dòng)、流量達(dá)到生態(tài)基流與環(huán)境流量要求的,如白溝引河、萍河和瀑河部分時(shí)間和部分河段,可以打造成為“流動(dòng)的河”,形成新城東西側(cè)水脈網(wǎng)絡(luò)重要部分;能夠維持河流(段)常年保持一定的水面且具有一定生態(tài)條件的,如府河、孝義河、漕河以及潴龍河和唐河近淀河段,可實(shí)施修復(fù)治理后實(shí)現(xiàn)水質(zhì)達(dá)到景觀水體要求,形成“藍(lán)色的河”;難以保持水面實(shí)現(xiàn)藍(lán)色的河,如潴龍河和唐河控制性水庫至近淀區(qū)之間的河段,可以打造成為“綠色的河”,通過河道疏浚與植被恢復(fù)為后期河流生態(tài)恢復(fù)奠定基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)河道通暢整潔,無水干旱時(shí)可見綠,雨季洪澇時(shí)可為藍(lán),形成可適應(yīng)水量變化的彈性生態(tài)空間。
河流水岸近自然化設(shè)計(jì)。修復(fù)上游河流自然形態(tài),利用河床石塊局部渦流效果構(gòu)筑自然彎曲水流形態(tài),恢復(fù)河流在平水期、枯水期水流經(jīng)過時(shí)的蜿蜒形態(tài)。撤去河岸硬質(zhì)護(hù)坡和河床鋪設(shè)的硬質(zhì)材料,恢復(fù)河道的連續(xù)性和河底自然泥沙狀態(tài),給河流更多的空間,盡可能保持河流縱向和橫向流態(tài)的多樣性。
駁岸設(shè)計(jì)上,優(yōu)先采取自然原型駁岸或自然性駁岸,以保護(hù)河道堤岸、還原堤岸原型,提高護(hù)岸自然化程度;空間充裕的河段,可以選用緩坡式進(jìn)行分級(jí),條件不足的依據(jù)實(shí)際情況,將緩坡式、臺(tái)階式和后退式堤岸結(jié)合起來,根據(jù)淹沒周期性設(shè)計(jì)人工自然式駁岸。有條件的河段將硬質(zhì)駁岸改造為更具韌性的自然生態(tài)駁岸,采用自然草坡護(hù)岸、石材護(hù)岸生態(tài)復(fù)合材料護(hù)岸等不同形式,打造豐富的岸線。不能恢復(fù)河流自然堤岸的地方,在保障河道行洪能力的前提下,結(jié)合植物、碎石以增強(qiáng)駁岸的穩(wěn)定性和生態(tài)性。
景觀節(jié)點(diǎn)多樣化營建。對(duì)于白溝引河、府河和孝義河等有水河流,可在沿河道方向設(shè)計(jì)廣場、沿堤設(shè)濕地泡等景觀節(jié)點(diǎn),豐富原有單一形式岸線的平面布局;河道縱向上利用岸線高差,通過設(shè)立多級(jí)平臺(tái)或臺(tái)階以及隨水位變化的浮臺(tái)等處理方式豐富空間層次。河流常水位時(shí)結(jié)合河道跌水、小品等景觀和濕地植物帶營建干濕多變的景觀空間,暴雨洪澇時(shí)隨水位變化可被淹沒形成連貫泄洪通道,確保新區(qū)行洪安全。常年無水的河道可進(jìn)行清淤疏浚,因勢造型,布置各種適合濕地生長的植物,形成良好景觀效果。
多舉措生態(tài)補(bǔ)水。白洋淀流域水資源稟賦較差,單靠自身水資源難以滿足生態(tài)需求,因此,在加大非傳統(tǒng)水資源利用的同時(shí),需基于生態(tài)調(diào)度理念,實(shí)現(xiàn)多水源聯(lián)調(diào)補(bǔ)給生態(tài)用水。加快引水補(bǔ)淀工程及淀泊湖庫連通工程建設(shè),增加入淀補(bǔ)給通道,構(gòu)建“多源互補(bǔ)、豐枯調(diào)劑”的補(bǔ)水體系。連通白洋淀上游已失去原有農(nóng)業(yè)灌溉功能的小水庫,逐步恢復(fù)河道徑流,釋放寶貴的生態(tài)水,形成一淀多廊的生態(tài)水網(wǎng)。探索區(qū)域內(nèi)外其他水資源的利用,為白洋淀淀區(qū)補(bǔ)水帶來更多可調(diào)控空間,以提高區(qū)域水系的生態(tài)承載力及應(yīng)對(duì)氣候變化的適應(yīng)力。
動(dòng)植物生態(tài)恢復(fù)。利用當(dāng)?shù)刂参餇I造淺水型濕地系統(tǒng),恢復(fù)淀區(qū)挺水、沉水植物帶,如蘆葦、蓮、菹草、龍須眼子菜等維管束植物。實(shí)施動(dòng)物恢復(fù)工程,對(duì)鰱魚、鯽魚、蝦、蟹等進(jìn)行增殖放流。充分尊重并維護(hù)白洋淀完整生態(tài)系統(tǒng),在原有生物鏈基礎(chǔ)上結(jié)合當(dāng)?shù)匚锓N優(yōu)化復(fù)合生物鏈,對(duì)多種沉水植物(常綠植物與季節(jié)性植物)、浮葉植物、挺水植物和草食性魚類、雜食性魚類、軟體動(dòng)物等種類進(jìn)行人工輔助組合搭配,篩選、優(yōu)化具有良好營養(yǎng)負(fù)荷削減、自我穩(wěn)定性較高的目標(biāo)生物鏈,防止湖淀水體富營養(yǎng)化,同時(shí)形成具有較強(qiáng)適應(yīng)性和穩(wěn)定性的湖淀生態(tài)系統(tǒng),提高生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力。
自然生境營建。加強(qiáng)生物棲息地的修復(fù)和保護(hù),營造自然水生生境,形成良好的自然生態(tài)循環(huán)體系,為水生群落提供優(yōu)質(zhì)的水生環(huán)境。結(jié)合水深、土壤、植被等因素,營造適合鳥禽類棲息的島嶼、灘地。利用白洋淀水域遼闊、適合鳥類棲息和覓食的區(qū)域優(yōu)勢,豐富淀內(nèi)水生植物種類,為鳥類提供適宜的生存、棲息空間,提升白洋淀作為丹頂鶴、大鴇、東方白鸛、天鵝等國家級(jí)珍稀野生保護(hù)鳥類的重要棲息地和遷徙停歇地的生態(tài)功能,保持淀區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)完整性、穩(wěn)定性,保護(hù)淀區(qū)獨(dú)特的自然生境和景觀。
構(gòu)建濱水林帶。構(gòu)建沿白溝引河、府河、孝義河等出入淀水系的濱水林帶,恢復(fù)、改善或創(chuàng)建雄安新區(qū)內(nèi)具備涵養(yǎng)水源功能的綠色彈性空間。采用林帶、草帶和濕地植物帶相結(jié)合的方式布局,避免植物種植的單一和單薄,結(jié)合景觀因地制宜設(shè)計(jì)喬木、灌木、地被等各類植物發(fā)展空間,水邊多種植挺水植物、浮葉植物,增加綠化立體空間。通過河岸綠色植物帶及水體藍(lán)色廊道的連接形成生態(tài)屏障,增強(qiáng)景觀異質(zhì)性的同時(shí),充分發(fā)揮生態(tài)過濾的功能,提高抵抗外界破壞和干擾的能力,使新區(qū)水生態(tài)建設(shè)更具韌性。
設(shè)置濕地緩沖系統(tǒng)。在部分河流入?yún)R點(diǎn)建設(shè)濕地緩沖區(qū),利用土地優(yōu)勢在白洋淀外圍構(gòu)建植被過濾緩沖帶、人工濕地等多重水質(zhì)凈化生態(tài)屏障工程,形成城市綜合海綿體,充分減緩雨水徑流速度,利用地表植被截留、滯蓄和下滲的作用,在削減暴雨洪峰徑流的同時(shí)去除部分污染物,減少雨水徑流及水體污染對(duì)白洋淀水生態(tài)系統(tǒng)的沖擊影響,確保入淀水清水凈。
豐富鄉(xiāng)村濱水空間。依托白洋淀河淀相連、水村園田星羅棋布的獨(dú)特地理特征,發(fā)揮自然本底優(yōu)勢,對(duì)村莊現(xiàn)有葦田荷塘進(jìn)行微地貌改造和調(diào)控,依據(jù)自然地形地貌的進(jìn)退及河淀水系形態(tài)配置鄉(xiāng)土植物,形成不同條件的局部微地形景觀環(huán)境,在有限的濱水空間范圍內(nèi)塑造更豐富的空間形態(tài)。充分利用鄉(xiāng)村內(nèi)用地空間,注重鄉(xiāng)村防洪和濱水道路風(fēng)貌整治需要,選擇性地設(shè)置親水平臺(tái)、親水踏步、親水棧橋等場所設(shè)施,在不破壞生態(tài)的同時(shí)提升親水性,實(shí)現(xiàn)與周邊環(huán)境的和諧。
白洋淀水生態(tài)建設(shè)是雄安新區(qū)打造高質(zhì)量發(fā)展新型城市樣板的重要組成部分。隨著城市化建設(shè),白洋淀及其周邊生態(tài)環(huán)境將發(fā)生巨大變化。為此,在水生態(tài)系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)中融入韌性理念,將有助于提高白洋淀自身的適應(yīng)性、強(qiáng)化其風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)能力及災(zāi)害恢復(fù)力,以便為建設(shè)雄安新區(qū)良好的生態(tài)環(huán)境發(fā)揮有力的推動(dòng)作用。