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河道生态修复与栖息地重建技术

花匠小妙招
2024-11-11 09:00

针对河流景观规划设计而言，最为核心的两项技术在于水体生态修复与控制和水环境生物栖息地的建设。这两项技术的成功解决，是进行河流游憩、创意设计的前提，因此多年来大力在这一领域开展深入研究，并取得了扎实的成果。

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一、水生态修复技术

经过多年的实践和合作研发使用，已有效应用以下集中水体生态修复技术，具体包括（1）水下草皮/森林净化系统（2）水生植物的生态修复技术（3）生物基网（4）水生动物控藻技术。

【神奇的水下草皮/森林净化系统构建】

沉水植物，由根、根须或叶状体固着在水下基质上，其叶片也在水面下生长的大型植物。由于表皮细胞没有角质或蜡质层，能直接吸收水分和溶于水中的氧和其他营养物质，使得它们拥有强大的净化能力。沉水植被是健康水体的重要组成部分，它的恢复，不仅表征着退化水生态系统的恢复且具有稳定恢复的效果，上海之鱼就是选择了其中净水能力强，景观效果好的沉水植物，尤其是经多年研究选育的新品种——矮生耐寒苦草，具有强效的净水效果，呈现了水下森林的景观美景。

【水生植物的生态修复技术】

乡愁，那些深藏在我们记忆中的风景，沙家浜里的芦苇荡，渡船摇曳的白洋淀，一个个水景的构建，更少不了挺水、浮叶植物的点缀。

水生高等植物对水环境的修复主要是通过自身的生长以及协助水体内的物理、化学、生物等作用而去除受污染水体中的营养物质，污水中的部分有机、无机物质以及含磷含氮污染物作为植物生长所需的养料被吸收，部分有毒物质被富集、转化、分解。高等水生植物的存在可以为真菌、细菌等微生物活动提供场所，并通过其发达的通气组织将氧气输送到根际，抑制厌氧微生物生长，为好养微生物降解有机污染物提供良好的根际环境。

【超级生物基网】

神奇的微生物是微生物处理水污染的一个典型，河底是一道道水草型的生态基，上面附着上专吃污水的微生物，利用其在水中悬浮形成的生物膜载体，降解污水中的有机物质，同时结合沉水植物强有力的净化效果，达到综合治理的目的。

生态基投放于水中时，会将原本存在于水体底泥、植物根系或悬浮于水中的微生物富集在生态基表面。由于生态基的存在，使这些微生物找到更加适宜的居住空间，从而培养起种类更丰富、数量巨大的适应于水体的微生物，通过微生物对水中营养盐、有机物的吸收分解，以降解污染物，强化水体的自净能力；随着水体水质的提升，大量水生动植物开始不断生长和繁衍，从而逐步恢复水体的良好生态系统，长期维护水质于健康的状态。

【水生动物控藻理论】

依据国内多处水库、湖泊蓝藻水华暴发原因分析结果，蓝藻水华的暴发与水体营养物质含量高低不一定直接相关，而主要是缺少足够数量的上层营养级联，即鲢鳙鱼数量以及滤食性底栖动物数量。

科学的设计适量的鲢鳙鱼是控制藻类水华及防止水体富营养化的关键，底栖动物可以补缺滤食性鱼类滤食性微型浮游植物的不足，起到生态互补的作用。

这些技术在大量的实践项目中得到推广使用，随着科技的进步，水生态环境治理模式不断创新，这十年间也不断开拓生态治理领域，其中人工湿地技术，生态浮床技术，景观曝气技术等等也已发展成为行业领先水平。

二、滨水地带常用栖息地重建技术

在水体生态安全的基础上，恢复河道总体生物栖息功能是河流进一步的发展需要，一条生物共生、鱼虾鸟类丰富的河道是实现可持续发展的基本要义。

通过研究与实践，总结出一系列恢复河流生物栖息的策略。包括（1）柔化岸线（2）培育湿地（3）建设生态边沟（4）局部设置生物繁衍区（5）配置生物取食生活区，通过上述方法完成河道的生物栖息地重建功能。

（一）柔化岸线，以阶梯台阶、石笼、种植驳岸等方式建设驳岸

尽可能地柔化岸线是滨水生态建设中公认的有效策略，通过梯级台阶，石笼、种植驳岸等形式柔化驳岸等技术也越来越成熟，能有效地起到柔化驳岸的功能。

水岸形态修复策略

修复方面

原则

方法与技术

河流几何形态修复

自然生态原则

整体性设计原则

日常风景原则

保留天然的河曲与湿地

恢复河道的连续性

创建浅滩与深潭

采用生态景观型梯形断面

采用复式断面

河岸的生态修复

减弱硬质化护坡对生态环境的破坏

保持自然状态

利用天然材料

实行河流生物环境普查

缓冲带生态恢复

提高缓冲带生态保护与环境游憩的综合功能

缓冲带起伏变化的营造

绿化空间高低不一的划分

采用复式设计

河流水质生态恢复

激发河流水污染的稀释、自净肌理

采用生物修复技术

污染源截流

底泥的疏浚

引水冲淡

（二）设置集中与分散型滨水湿地，培育生境

在柔化驳岸的基础上，有目的的规划出集中与分散型湿地，湿地可以很好地起到净化雨污，培育生境以及创造生态景观的作用。

常见滨水生态湿地类型与建设方式

类型

建设方式

垂直流湿地——人工污水处理的常用手段

垂直流湿地在湿地的设计中利用地形高程，分别进入处于不同高度的湿地，经过一系列湿地设置，实现污水处理。

在线与非在线湿地——伦敦的绿手指计划

在线湿地指在拓宽河床，形成江心湿地、滩涂，非在线湿地指从河道引水，在河床一侧进行湿地设置，净化和调蓄河流上游来水。

表面流湿地——德国的雨洪管理

表面流湿地指利用表面雨水汇聚形成的湿地类型，这一方面在进行雨洪管理中经常被采用。

上游小型湿地、下游大型湿地

上游小型湿地在大量山地小流域地区经常被采用进行水土防治，下游大型湿地多处于河口、汇水地区进行雨洪调蓄和净化。

河滨湿地与蜿蜒湿地——日本的河川再造计划

河道两岸足够宽度的滨河湿地是保障河道生态和城市生态的重要措施，

（三）建设生态边沟，截留并净化建筑与道路雨污

对水体的污染主要来自人为活动产生的雨污，在未经有效净化与处理前排入水体，致使水体环境破坏。在主要的雨污产生区、主干道旁设置生态边沟已越来越被认同。利用生态边沟调蓄暴雨、净化污染，同时培育生物栖息地环境。

（四）局部创造以片林和生态池塘为代表的生物栖息地，力争促进蜻蜓与萤火虫等生物栖居

片林和生态池塘是生物多样性培育最主要的两种景观形态，局部创造50-100米见方的片林，对总体生物栖息的帮助非常明显，生态池塘对大多数两栖生物，如蜻蜓、蝴蝶、萤火虫的生命历程都是必备的。

萤火虫生存条件研究

类别

内容

土壤

ph值中性，富含有机质，无农药残留

树木

要有多层次树木形成的树荫，为幼虫和它的食物蜗牛提供阴凉的环境

湿度

包括空气湿度，土壤湿度，和地表湿度，空气湿度在60-70，土壤湿度在 30-40，地表没有积水。

食饵

培育大量小蜗牛，蚯蚓小昆虫幼虫

杂草

地面要有杂草，朽木，，落叶，腐土，供幼虫和食饵栖息，生活，躲藏天敌蜘蛛鞭蝎

光照

避免光害，四周可种植高达乔木避光。

其他

周边最好要有有流水，树林有较多的枯枝落叶，以保持表土层湿润，并保护好腐殖土层。

（五）植物种植设计兼顾鸟类与昆虫栖居与取食要求，做到适宜生物栖居

植物设计对生物多样性的增长也是非常重要的，蜜源植物，鸟类喜栖居、喜食植物对生物多样性的培育是非常有价值的，因此在种植设计中，事先规划设计好合适的品种，对生物多样性的繁荣会起到很大的帮助。

鸟类愿意栖息的树种

芭蕉、棕榈、云实、海桐、桧柏、火棘、木香等

主要蜜源植物

构树、柑橘、枇杷、女贞、枸骨、冬青、南天竹、石楠、侧柏、乌桕、何首乌、柳叶腊梅、樟树、垂柳、野芝麻、桑树、山茶、忍冬、满山红、映山红、苦储、木荷、红楠、多花蔷薇、化香、木蓝、虎杖、乌连莓、益母草、榔榆、胡枝子、博落茴、野荞麦、牡荆、含笑、金樱子、绣线菊、卫矛、丝绵木、柿树、小腊、荚蒾、鸢尾

鸟类不愿意栖息的树种

女贞、桂花、珊瑚树、胡颓子、黄馨、竹从等

鸟类嗜食的树种

桃、杏、李、梨、樱桃、郁李、月季、葡萄、柿子、枇杷、杨梅、胡颓子、无花果、山茱萸、桑、木通、女贞、小叶女贞、苦楝、枸杞、枸骨、南天竹、桃金娘、刺槐、黑松、侧柏、重阳木、乌桕、十大功劳、八角金盘、桃叶珊瑚、樟树等

鸟类不愿取食的物种

海桐、构树、棕榈、蔷薇、皂荚、青桐、银杏、无患子、木瓜、广玉兰、白玉兰、紫藤、薄壳山核桃、山核桃、腊梅、枫杨等

鸟类筑巢常喜选树种

枫杨、榉、榆、朴、柳、杨、枫香、喜树、水杉、刺槐、樟树、槭树、石榴、女贞、枇杷、紫薇、垂丝海棠、纹母树、腊梅、梅花、麻叶绣线菊、棣棠、紫荆、黄馨、郁李、南天竹、木槿、小叶女贞

【小结】

滨水景观带的生态修复与栖息地建设越来越成为该领域重要的思考对象，经过很长时间的研究与实践，总结出下述五条策略可以有效推进滨水景观带的全面建设。

（一）柔化岸线，以梯级台阶、石笼、种植驳岸等方式建设驳岸

（二）设置集中与分散型滨水湿地，培育生境

（三）建设生态边沟，截留并净化建筑与道路雨污

（四）局部创造以片林和生态池塘为代表的生物栖息地，力争促进蜻蜓与萤火虫等生物栖居

（五）植物种植设计兼顾鸟类与昆虫栖居与取食要求，做到适宜生物栖居

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