生態(tài)修復是一項復雜的系統(tǒng)工程,目的是依靠大自然的自我修復能力,并輔以適當的人工措施,加速被破壞的生態(tài)系統(tǒng)的功能恢復。河道生態(tài)系統(tǒng)是流域生態(tài)系統(tǒng)的一部分,人類在水利方面對河流的研究和開發(fā)利用已達到相當高的水平,但從生態(tài)角度研’究河道生態(tài)修復課題是近年才開始的。日本和西方一些發(fā)達國家起步較早,致力于消除人類活動對河流系統(tǒng)的不利影響,為修復河道生態(tài)系統(tǒng)做了大量的研究工作。在實踐的基礎上總結出了河道生態(tài)修復的八項措施:即恢復緩沖帶;重建植被;修復馬蹄形濕地;降低邊坡;重塑彎曲河谷;修復淺灘和深塘;修復水邊濕地;修復河塘等。
1.目前,我國已有少數地區(qū)進行河道生態(tài)修復方面的研究探索,歸納起來為兩類:一是單純利用植物護岸技術,二是植物與工程措施相結合的護岸技術。但都還處于初級階段,缺少全方位的多層次生態(tài)修復研究,更沒有系統(tǒng)的理論指導研究。贛榆縣境內有河流15條,其中沭河、朱吉河、沙汪河、龍王河污染較嚴重。特別是沙汪河、龍王河水質已達到無法灌溉農田的程度,河道內幾乎寸草不生,各種生物絕跡。近年來,我省正在全面開展河道清淤整治工作,利用這個有利契機,開展河道生態(tài)修復技術的研究,探索在河道整治過程中應采取哪些工程、生物等技術措施,才能保護河堤岸坡結構穩(wěn)定,改善水體質量,增加河道生物種群,提高河道本身的自凈功能,建立一個與周圍環(huán)境相互協(xié)調、協(xié)同發(fā)展,保持社會經濟可持續(xù)發(fā)展的良性循環(huán)系統(tǒng)。筆者以青口河為載體分析河道生態(tài)修復技術措施。
2 河道生態(tài)修復技術原則
2.1自然原則
使河道完全恢復受人類干擾前的原始狀態(tài)幾乎是不可能的。河道的生態(tài)修復趨向于運用自然材料,如使用木樁、拋石、沉石進行護坡護岸,河堤采用喬、灌、草立體防護。在河道內營造適宜的生物棲息環(huán)境,增設過魚通道,調整河道結構,宜寬則寬,宜彎則彎,恢復淺灘與沙洲等,模擬自然狀態(tài),創(chuàng)造良好自然環(huán)境與景觀,促進自然生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)。
2.2 生態(tài)原則
因地制宜發(fā)展穩(wěn)定塘、人工濕地及生物柵、生物浮島等處理技術,重視河岸植被建設,構建河流生態(tài)走廊,治理與控制河堤水土流失,在水域內,種植各種喜水、耐水植物,發(fā)展水生動物,提高水域生物凈化功能。既可降低費用,嘆可實現(xiàn)對污水處理工程難以處理或處理費用較高的污染物的有效控制,既具有景觀效應,又可改善局域氣候,提高生物多樣性保護等生態(tài)功能。
2.3 整體景觀原則
生態(tài)修復要從三維空間考慮,統(tǒng)籌進行上下游、左右岸,由河底至堤岸多層次立體修復,社會經濟發(fā)展模式優(yōu)化與河流各要素恢復相結合,統(tǒng)籌考慮沿岸的土地利用、水土保持、水資源利用等多方面的整體要求。
河流生態(tài)修復工程設計中應考慮景觀美學要求,合理規(guī)劃河岸帶寬度,控制污染,突出景觀設計,盡顯回歸自然,將河道景觀與周圍社區(qū)環(huán)境有機地融為一體,滿足居民的休閑娛樂與親水需求,將治理、凈化、修復與環(huán)境景觀美化有機統(tǒng)一,營造人水和諧的生態(tài)空間。
2.4預防控制污染、保護水源原則
據調查目前對河道生態(tài)環(huán)境造成污染威脅的因素主要來自農業(yè)面源污染、畜禽糞便污染、生活垃圾污染、工業(yè)污染和船舶污染。
對于農業(yè)面源污染問題:應由農林技術部門結合每年的農業(yè)生產指導管理工作,在確保農業(yè)高產豐收的前提下,對農藥、肥料的使用數量、品種、次數和質量上從嚴掌握,特別對于農藥要盡可能采用高效低毒品種。同時要盡可能結合水利部門正在大力推廣的節(jié)水灌溉技術及農作物灌溉定額,引導廣大農民自覺采用節(jié)水灌溉技術,堅決杜絕跑馬水,確保藥肥不隨灌溉水溢出田塊而成為污染源。
對于畜禽糞便污染問題:要加強對畜禽業(yè)的日常業(yè)務指導,在大戶集中養(yǎng)殖區(qū)域內大力推廣畜禽水產生態(tài)循環(huán)養(yǎng)殖,利用畜禽糞便發(fā)展沼氣,對于面上農戶個體養(yǎng)殖產生的畜禽糞便也要采取措施處理,盡可能減少畜禽糞便污水直接排入河道。
對于居民生活垃圾污染:可緊密結合當前新農村建設工作,將生活垃圾集中后統(tǒng)一送往處理場所。另外目前正在全省建立的河道管理長效機制,同樣有利于減少面上產生的垃圾。
對于工業(yè)污染:可由環(huán)保部門根據相關法律法規(guī),嚴格控制污染企業(yè)的建設,同時利用目前工業(yè)企業(yè)產業(yè)結構調整的良機,對原有污染企業(yè)進行關;蜣D產,逐步向無污染工業(yè)過渡。
對于船舶污染:可由水利、交通和港口管理部門加強對船舶的日常管理,提高船民的環(huán)保意識,減少生活垃圾及油污對河道水質的污染。
3 河道生態(tài)修復技術措施淺析
3.1 基本思路
根據青口河的地理位置及特點,對該河道進行生態(tài)修復必須從以下幾方面考慮,一是進行河道生態(tài)修復后,不能影響整個河道的行洪能力,即在不破壞原坡面的情況下進行生態(tài)修復;二是對河堤及灘面進行修復時,應選擇快速覆蓋,根系發(fā)達、抗沖刷能力強,適應本地區(qū)的喬、灌、草種;三是岸坡消落帶的生態(tài)修復應考慮到防水浪沖刷及魚巢設置的功能,同時對消落帶植物的選擇要重點考慮;四是對河道整體結構的調整要回歸自然,宜寬則寬,宜彎則彎,恢復淺灘和深塘,修復河邊濕地;五是在不同河段內放養(yǎng)水生動物和微生物,種植水生植物,以分解吸收水體中的營養(yǎng)液,達到凈化水體的功能;六是對沿線的污水口截流分流,使污水雨水分流,杜絕污水入河。
在物種的選擇上要注意選擇適宜本地區(qū)氣候環(huán)境,根據不同河段土壤成分不同,同時不造成外來種入侵。盡量選擇抗逆性好,管理可以粗放,植物根系發(fā)達,固土能力強,環(huán)保效果好,能有效地消除油污、煙塵和有毒化學物質的植物種類,而且立體景觀效果好,植物生長后構成的景觀層分明。因此選擇的喬木樹種為:銀杏(Ginkgo biloba)、香樟(Cinnamomum camphora)、垂柳(Salix babylonica)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、苦楝(Melia azedarach、香花槐(Cla- drastis wilsonii)、板栗(Castanea mollissma);灌木樹種為:紫薇(Bignoniaceae)、紅葉小檗(Berberis amuren- sis)、金葉女貞(Ligustrum lucidum)、瓜子黃楊、月季花等;草種為:中華結縷草(Zoysia sinica)、狗牙根(Cyn- odon dactylon)、畫眉草、紅花草、菖蒲、毛莨、水蔥、扁桿草、蝦草、睡蓮等。
3.2 生態(tài)修復技術
首先,結合青口河清淤整治工程制定修復計劃,分段制定科學的調整河流結構修復方案,按照宜彎則彎,宜寬則寬,入水相親,和諧自然的思路。在保證水利工程作用的前提下修復河道結構,恢復河道生態(tài)功能,使退化的河道生態(tài)系統(tǒng)修復到與其原有能保持自然潛能狀態(tài)極相近的狀態(tài)。
3.2.1上、中游段 因該段河面較寬,有不少淺灘、深塘等,應順自然彎曲河道疏通河道中泓,并修復淺灘、深塘、水邊濕地等工程措施,調整河道結構。植被措施布設,河堤、灘面以用材林、經濟林為主,主要栽植楊樹、水杉、板栗、銀杏。堤肩以銀杏、水杉間種,間距4m,灘面及內外堤坡栽植楊樹、板栗,靠近水面為楊樹,株行距為2m×2m,板栗為5mx5m。按照誰承包,誰栽樹管理收益的原則簽定承包合同。河道水面放養(yǎng)水生動物和微生物,種植水生植物,在淺水區(qū)、濕地區(qū)種植濕生植物,草種選擇菖蒲、水蔥、扁桿草、毛莨等。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關技術文檔。
3.2.2城區(qū)段該段生態(tài)修復突出景觀設計,建造親水景觀,以人為本,人水相親,滿足城市居民親水愿望,提高河流生態(tài)系統(tǒng)的休閑娛樂價值,改善人居環(huán)境質量。擬定修造護河石欄桿、親水平臺,布設石桌石凳、休息綠地等。兩岸防護堤、灘面以喬、灌、草立體防護,喬木選擇銀杏、香樟、水杉、垂柳;灌木選擇紫薇、紅葉小檗、金葉女貞、瓜子黃楊、月季花等;草種選擇中華結縷草、狗牙根、畫眉草、紅花草;水生植被選擇睡蓮、水葫蘆、蝦草等。布設方式堤肩以香樟、銀杏間種,間距4m,灘面栽植2行垂柳,株行距為4m×3m;迎水坡正常水位線以上以“品”字形栽植灌木紅柳2行,株行距0.6mxO. 6m,防止浪蝕,堤肩到灘面沿等高線布設一條“~”形灌木帶,樹種以紅葉小檗和金葉女貞(瓜子黃楊)混交。坡面及灘面種植草坪護坡,灘面至正常水位線以畫眉草為主,灘面以上至堤防坡面以紅花草、結縷草、狗牙根覆蓋。將城區(qū)段修造成河道景觀與周圍社會環(huán)境有機地融為一體,無論是護河欄桿、親水平臺和綠地景觀,還是開放的水面均為城區(qū)居民提供生活、休閑、棲息場所。
3.2.3下游段 青口河下游段鹽份含量較高,適宜種植的物種較少,,兩岸堤肩、灘面以苦楝、香花槐間,種,株行距4mx3m,迎水坡正常水位線栽植紅柳2行作為放浪林,株行距0. 6m×0.6m;背水坡、護堤地種植刺槐、苦楝,株行距3mx3m,坡面以中華結縷草或大穗結縷草等耐鹽性強的植物護坡。
3.3 管護措施
3.3.1 明確職責,競標承包。河堤背水坡角以外6m至臨水坡角以內15m,為護堤范圍,公開向農民招標承包,一包30年,承包后按水利部門規(guī)劃要求進行日常管理,看管樹木花草,防止人畜破壞。
3.3.2明確效益分配辦法,用材林、經濟林成材收益分配,承包戶得8成,水利部門提留2成作為苗木更新儲備金。
3.3.3 建立審批制度,護堤喬木成材后,需要采伐時,承包戶必須提出申請,經水利部門核實,林業(yè)部門批準方可采伐,否則按森林法、水法論處。
4 結語
河道生態(tài)修復應是一個完整的生態(tài)系統(tǒng),它不僅包括植物,還包括動物及微生物,系統(tǒng)內部之間以及系統(tǒng)與相鄰系統(tǒng)間均發(fā)生著物質能量和信息的交換,具有很強的動態(tài)性。真正意義上的生態(tài)修復應該是在保證邊坡穩(wěn)定的基礎上,以營造邊坡及河道內生物多樣性為目標。在水一土一生物之間,形成物質、信息和能量循環(huán)體系,通過良性循環(huán),進行自我組織和自我修復,使生態(tài)修復不僅具有景觀效果,還能修復受污染的河流水體,提高河流的自凈能力,從而為整條河流生態(tài)系統(tǒng)的健康提供保障。
該河道生態(tài)修復技術僅從植被措施的角度考慮,這些技術還不是真正意義上的生態(tài)修復。要重建一個健康的河道生態(tài)系統(tǒng),除采取工程和植被措施外,還必須有選擇地放養(yǎng)水生動物及微生物,恢復生物的多樣性,重建生物生態(tài)鏈。河道生態(tài)修復是目前國內外水環(huán)境修復研究的一個熱點和難點。對于通過人工干預修復后的水環(huán)境難以保持長期的穩(wěn)定性,因此,河道生態(tài)修復后水生系統(tǒng)的穩(wěn)定性管理技術有待于更進一步研究探討。