海綿城市理念下的江河流域生態(tài)修復(fù)

海綿城市理念下的江河流域生態(tài)修復(fù)

1城市濱水區(qū)建設(shè)景觀中的氣候變化問題近年來，中國主要城市的防洪體系基本建成，洪水問題得到妥善解決。然而，氣候變化及其環(huán)境問題需要重新評(píng)估城市濱河走廊的建設(shè)。據(jù)統(tǒng)計(jì),2017年全國因洪澇災(zāi)害受災(zāi)人口5515萬人,洪澇災(zāi)害直接損失2143億元。2006~2016年,我國洪澇災(zāi)害平均每年導(dǎo)致農(nóng)作物受災(zāi)面積10018.9khm2城市濱江綠地植物景觀構(gòu)成分析自1995年起,柳州針對(duì)洪澇采取多重應(yīng)對(duì)策略,2003年建成防洪大堤一期工程,2004年至今展開防洪堤建設(shè)二期工程,然而高標(biāo)準(zhǔn)的堤防雖然解決了洪災(zāi)對(duì)濱江區(qū)域的破壞,但也打破了原有駁岸自然生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。除部分公園地帶,城市中心區(qū)濱江綠地原生植被鏟除殆盡,并以修剪整齊造型美觀的景觀植物替代,西堤路、濱江西路、濱江東路為垂落式堤壩,濱江綠地較狹窄,群落層次單薄,多種植美麗異木棉、羊蹄甲、異葉榕、魚尾葵、雞冠刺桐、朱槿、鵝掌柴、蘇鐵等;江流轉(zhuǎn)折處江濱公園和柳堤、金沙角兩岸為城市核心景觀區(qū),主要采用階梯式硬化堤路與柔性綠地相結(jié)合的方式,實(shí)現(xiàn)防洪與觀景綜合功能,多種植木棉、美麗異木棉、蒲葵、羊蹄甲、柳樹、竹類、紅千層、夾竹桃、三角梅、紅檵木、海桐、灰莉、杜鵑等;蟠龍公園、窯埠古鎮(zhèn)、東堤路沿線以親水棧道、自然草坡和休閑商業(yè)區(qū)聯(lián)動(dòng)形成寬闊的洪水過渡帶,多種植木棉、羊蹄甲、蒲桃、高山榕、構(gòu)樹、泡桐、幌傘楓、夾竹桃、紫荊、黃蟬、鵝掌柴、紅檵木、假連翹、藍(lán)花草等。3不同級(jí)別洪水對(duì)植被的影響3.1災(zāi)后恢復(fù)能力濱江綠地植被洪災(zāi)抗性的影響因素除了考慮植物本身的耐水淹能力,還應(yīng)考慮被洪水波浪沖擊的耐受能力,以及受災(zāi)后的恢復(fù)能力。筆者在2016、2017年對(duì)柳州市沿江洪水淹沒地帶實(shí)地調(diào)查,洪水淹沒沿江綠地時(shí)間較短,平均不足20d,重點(diǎn)調(diào)查江濱公園(圖1)、潘龍公園、窯埠古鎮(zhèn)、柳堤、濱江東路、東堤、濱江西路沿線,對(duì)比各類植物災(zāi)后當(dāng)月和災(zāi)后3月表現(xiàn)情況,分析不同植物的一般洪災(zāi)抗性。3.1.1自然條件對(duì)樹木的影響大部分喬木僅在洪災(zāi)期間被短期淹沒部分樹干,少數(shù)全株淹沒時(shí)間不足3d,短期水淹不致于造成喬木致死,因而耐水淹能力并非喬木洪澇災(zāi)害抗性評(píng)估的主導(dǎo)因子。枝下高較高的喬木基本不受影響,如木棉、美麗異木棉、魚尾葵、假檳榔、棕櫚等僅被短暫淹沒樹干基部,災(zāi)后當(dāng)月無不良癥狀;耐水淹能力強(qiáng)的喬木基本不受影響,如小葉榕、柳樹、重陽木等,僅在枝葉間夾雜少量泥垢;部分庭院樹種對(duì)生存環(huán)境要求較高,不耐受濕澇水淹,如桂花、玉蘭、廣玉蘭等,災(zāi)后當(dāng)月出現(xiàn)明顯落葉和枝條枯黃萎靡的情況,且災(zāi)后3月恢復(fù)緩慢,影響開花結(jié)實(shí);在臨江區(qū)域淺根系植物容易被波浪沖擊或因土壤松動(dòng)導(dǎo)致落葉歪斜甚至枯槁死亡,如黃槐決明、羊蹄甲、藍(lán)花楹等,受沖刷嚴(yán)重區(qū)域可以種植楓楊、無患子、泡桐、海南蒲桃等深根且耐水淹植物。3.1.2耐水淤結(jié)構(gòu)植物洪水淹沒灌木一般達(dá)到5~15d,長時(shí)間的全株淹沒致使灌木受洪災(zāi)影響較為嚴(yán)重。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)部分葉肉質(zhì)、紙質(zhì)或莖肉質(zhì)的木本灌木洪災(zāi)抗性較差,如海桐、灰莉、鵝掌柴、杜鵑、月季、梅花、蠟梅、桃花、含笑、海棠、瑞香等,一方面這類灌木耐水淹能力不強(qiáng),另一方面由于莖葉柔軟受到洪水沖擊后容易彎折損傷或病菌感染,災(zāi)后恢復(fù)情況不佳。分梢較多,枝干過于茂密的植被同樣表現(xiàn)不佳,受災(zāi)后容易夾雜污漬泥垢,掛落垃圾,對(duì)清理和恢復(fù)造成負(fù)擔(dān),并且散發(fā)異味影響短期景觀,如三角梅、扶?；ā⒓龠B翹、檵木、龜甲冬青等,三角梅和扶?；?zāi)后當(dāng)月全枝落葉,但恢復(fù)能力極強(qiáng)。3.1.3災(zāi)后主要情況多年生植物中凡肉質(zhì)根、球根及多漿類花草均不耐澇,如仙人掌科植物、蘭科、芍藥科大部分植物,以及濱江常見錯(cuò)誤種植的姜科植物、酢醬草、矮牽牛、四季秋海棠等。濱江綠地常見的多年生草本植物如水鬼蕉、鳶尾、吉祥草、合果芋、細(xì)葉麥冬等災(zāi)后表現(xiàn)情況與種植方式有關(guān),種植密度大年限久的同種植物根系糾集呈網(wǎng)狀,能保護(hù)土壤不受沖擊而流失,災(zāi)后當(dāng)月僅出現(xiàn)倒伏且恢復(fù)情況較好;種植稀疏或種植年限短的同種植物周圍土壤塌軟,呈波浪形起伏,導(dǎo)致地被植物被撅起,根系外露或被沖散沖走。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)相鄰區(qū)域同為天南星科植物的海芋生長狀況不如合果芋,葉體量大且莖葉韌脆的海芋為減小江濤沖擊壓力,多呈現(xiàn)出體量矮小且葉片稀疏的特征;而合果芋自身體量小且莖葉短,多生長茂盛形成葉面屏障,分散壓力靈活抵御江濤沖擊。對(duì)比可知體量小、柔韌性強(qiáng)且具有較好耐水淹能力的多年生草本更適合于江緣種植,體量大、耐水淹能力強(qiáng)的多年生草本可種植于高水位線區(qū)域。一、二年生草本植物中僅維護(hù)成本低的部分菊科、鴨跖草科、禾本科植物常種植于濱江區(qū)域,由于大部分生命力頑強(qiáng)且抗逆性良好,因而即便受到洪水嚴(yán)重破壞,也能很快在災(zāi)后數(shù)月中迅速恢復(fù),如地毯草、結(jié)縷草、狗牙根等草坪植物自我更新能力極強(qiáng)。藤本地被蟛蜞菊、地錦、爬山虎、常春藤等災(zāi)后當(dāng)月表現(xiàn)良好,但受藤本植物本身景觀效果限制和藤本對(duì)堤岸建筑表面破壞的影響,故較少使用。特別注意調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的藤本三裂葉蟛蜞菊為外來入侵物種,雖然洪災(zāi)抗性高但會(huì)對(duì)地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重威脅,不宜種植(圖2)。3.2耐水淤能力對(duì)根系淺的影響通過調(diào)查濱江綠地古樹現(xiàn)狀來看,面對(duì)20年、50年、100年一遇的大型及特大型洪水,灌木和地被都受到嚴(yán)重沖擊,補(bǔ)種和災(zāi)后清理不可避免。而大部分喬木也面臨“滅頂”之災(zāi),即便是耐水淹能力強(qiáng)的喬木,“冠大”、“根淺”依舊有致命影響,例如,耐水淹能力強(qiáng)的小葉榕卻因?yàn)楣诜^大導(dǎo)致被洪水浸泡到樹冠后,受江濤沖擊嚴(yán)重,且根系較淺依賴駁岸淺層土,株齡小的被沖倒、沖斷、沖歪的情況普遍,株齡大的由于根系網(wǎng)狀盤結(jié)保護(hù)水土而不受影響,耐水淹能力差的淺根系植物羊蹄甲、欒樹、黃槐決明等受災(zāi)情況更為嚴(yán)重;而“冠小根深”的喬木中,即便是耐水淹能力差的也對(duì)洪水有一定的抵抗能力,如木棉由于生長迅速且植株高大,根系扎實(shí),能經(jīng)久考驗(yàn);此外,竹類雖然根系淺但冠幅小、韌性高、適應(yīng)性強(qiáng),少有災(zāi)后表現(xiàn)不佳的情況。由此可知,挑選濱水區(qū)具有長期抗洪能力的景觀植物兼或考慮植株的株齡、體量、枝下高、冠幅、根系類型、耐水淹能力、抗沖擊能力和自我更新能力。4濱河綠地選擇植被4.1耐洪水能力分析濱江綠地植物的選擇應(yīng)因地制宜,柳州城市西部和中南部大部分區(qū)段設(shè)置有垂落式和階梯式防洪堤壩,綠地窄而過渡急,濱江植被帶多為短期分層式淹沒。低洪水位線灌木受洪水淹沒影響嚴(yán)重,考慮植被本身耐水淹能力的同時(shí),優(yōu)先選擇葉片革質(zhì)、草質(zhì),莖干強(qiáng)韌,根系扎實(shí)的灌木,如棕竹、紫薇、小葉蚊母、紅千層等;高洪水位線區(qū)域受淹時(shí)間較短,優(yōu)先選擇自我更新能力強(qiáng)或能耐受洪水漲退沖擊力的灌木地被,如紅絨球、蘇鐵、木槿、朱槿等。大部分喬木對(duì)短期洪災(zāi)的抵抗能力較強(qiáng),與自身耐水淹能力關(guān)系不大,體量大、枝下高較高、根系穩(wěn)固或樹冠不易因沖刷受損的喬木即便災(zāi)后當(dāng)月表現(xiàn)不佳也能很快恢復(fù)正常,建議在洪災(zāi)來臨前加強(qiáng)對(duì)濱江喬木低矮枝丫的修剪,不在該時(shí)間段內(nèi)新種小喬木,種植淺根系和不耐水淹的喬木時(shí)要注意體量和群落關(guān)系,災(zāi)后扶正維護(hù)沖倒沖歪的喬木,形成穩(wěn)定的洪災(zāi)防護(hù)林帶。柳州城市東部和中北部多灘涂式硬化駁岸,以寬闊的硬化濱江休閑娛樂區(qū)為主,該類駁岸長期受洪水漲落影響,多積累淤泥土質(zhì)和沙土質(zhì),應(yīng)重點(diǎn)考慮植物的耐水淹能力、耐貧瘠能力和抗逆性,同時(shí)該類駁岸也容易積累垃圾和腐殖質(zhì)散發(fā)惡臭,不宜種枝稍堅(jiān)硬且分叉多的灌木和枝下高低矮的喬木。地方常見的柳樹、夾竹桃兼具良好的景觀效果、耐水淹能力、耐貧瘠能力和良好抗逆性,可配合榕屬植物、蒲桃、秋楓、泡桐等大喬木作群落中層(圖3)。4.2植物種植規(guī)劃自然式駁岸相較硬化式駁岸多出水陸綠地過渡帶,受潮汐漲落影響,該區(qū)域在設(shè)計(jì)中常被忽視,僅以簡單的草坪植物種植的方式處理,然而該區(qū)域卻是濱水環(huán)境建設(shè)中的重要環(huán)節(jié),合理的植被種植有助于水體凈化、減緩水勢(shì)、減少水土流失,同時(shí)營造良好的兩棲環(huán)境,城市整體規(guī)劃中應(yīng)適當(dāng)增加自然式駁岸或在已建成硬化駁岸外增加一定寬度的水陸過渡帶,可種植千屈菜、蘆葦、菖蒲、梭魚草、蘆竹、紙莎草、鴨跖草等改善局部環(huán)境。5生態(tài)、防洪和植被選擇大部分城市的濱江區(qū)域早已規(guī)劃建設(shè)完成,即便存在問題也不能拆除重建,但一方面可以在現(xiàn)有基礎(chǔ)上對(duì)濱江駁岸模式進(jìn)行改造,如增加水陸過渡綠化帶,在直落式護(hù)堤外增加分級(jí)式綠堤;另一方面對(duì)機(jī)動(dòng)性極強(qiáng)的濱江綠地植被進(jìn)行調(diào)整,根據(jù)高、低洪水位線分布、駁岸類型、水淹時(shí)間、受沖擊影響、災(zāi)后清理等情況的不同選擇適當(dāng)?shù)闹脖黄ヅ?特別是受洪災(zāi)影響極大的灌木和地被,急需更新種群而非補(bǔ)種;此外,已建成的濱江綠地洪災(zāi)應(yīng)對(duì)研究也能給城市新區(qū)或新城市建設(shè)提供參考。此外,濱江綠地設(shè)計(jì)為了保持統(tǒng)一的基調(diào)和現(xiàn)代化景觀效果,時(shí)常陷入采用的樹種過