近些年人工湿地驳岸往往被裁弯取直,裹上僵直生硬的水泥外衣,致使水陆生态系统受到干扰,城市水体很多变成"臭水沟".随着生态意识的加强,营造生态型的驳岸作为在人工湿地再生过程中的一种行之有效的办法被挖掘了出来.早期驳岸隔断了水体与驳岸物质与能量的交换,限制了人工湿地植物的发展空间,破坏了水生动物的栖息繁衍环境,削弱了水体自净能力,破坏了湿地生态系统,也违背了当前人类与自然和谐相处的观念和审美情趣.因此,在人工湿地建造中,生态驳岸具有可渗透性、增强水体的自净性、维持水陆之间的生态系统平衡性的生态功能显得尤为重要.
1 早期的驳岸
早期人工湿地驳岸形式主要由砖石、石块或混凝土块砌成的立式驳岸、斜坡驳岸和台阶式驳岸.这些驳岸看起来整洁、干净、漂亮且便于管理,却违背了自然的规律.驳岸经常将水体裁成几何形状,边界空间随着边界长度的减少而减少.堤岸被硬质化后,破坏了水陆间的生态联系,水体与河陆地几乎没有水气交换.堤岸面上缺乏植被,生物丧失赖以生存的场所,造成驳岸区生物种类减少,不仅驳岸区域生态失衡,由于水生生物以及陆生生物繁衍或者活动的场所都跟驳岸区域有关联,水域及陆地生态系统也会随之退化.
2 生态驳岸的内涵与意义
( 1) 生态驳岸的提出.20 世纪 80 年代,德国、日本等国家提出了生态驳岸技术,其主要内容是恢复河岸自然特性,保证物种多样性及生态系统的稳定性.
( 2) 生态驳岸的内涵.生态驳岸也称为柔性驳岸,虽然由人工建造但采用自然驳岸的工作原理,具有自然驳岸的可渗透性,为驳岸周围的生物提供物质交换的空间.
( 3) 生态驳岸的意义.生态驳岸具有十分重要的生态意义.它发挥着自然驳岸同样的作用,为水陆间的生物信息交换的提供场所.生态驳岸保护河堤抵抗洪水,既能在雨季涵养水源,也能在枯水期补给水位.生态驳岸可以通过生态驳岸上的植被净化水质,同时自身的多孔隙与复杂性也给很多生物提供栖息繁衍的场所,从而构建物种多样且稳定的人工湿地生态系统.
3 生态驳岸的形式
生态驳岸的形式应该根据水域以及陆地的具体情况进行选择.需要考虑到水流速度和流量以及周边地质条件和土壤状况.确保生态驳岸可以满足不同水位及水量的要求.
生态驳岸一般采用自然原型驳岸、自然型驳岸和台阶式人工自然驳岸的形式.
( 1) 自然驳岸原型.水域范围内坡度比较缓的情况可以适用自然驳岸原型.在缓坡区域结合水生植物的种植达到故土护坡的目的.如种植芦苇、菖蒲、睡莲、茭白、千屈菜、慈姑、柳树、杨树等亲水植物.这些植物根系发达,枝叶柔韧,可以很好的稳固堤岸和抵抗洪水.我国传统的治河六柳法就是典型案例.
( 2) 自然型驳岸.水域范围内坡度比较陡峭或冲蚀严重的情况可以使用自然型驳岸.通过生态工程措施对驳岸底部进行加固,再在驳岸上种植植被.如在坡脚采用石笼、木桩或浆砌石块等护底,其上筑有一定坡度的土堤,斜坡种植植被,实行乔灌草相结合,固堤护岸.
( 3) 台阶式人工自然驳岸.季节性水位落差大的水域可以采取台阶式人工自然驳岸进行分层处理.低层的自然驳岸可以满足低水位的要求,在自然驳岸里构筑人工孔隙,可在孔隙中埋入树枝或者种植沉水植物,临水区种植芦苇、菖蒲、千屈菜等挺水植物,生物隐匿在孔隙中或附着在植被的水下部分,进而生存以及繁衍.高层的驳岸以及与低层驳岸间的缓冲带可以满足极端气候的水位要求,在缓冲带种植喜水植物,如鸢尾、慈菇等地被植物以及高大的乔木和观赏花灌木,并修筑景观园路,植被根系稳固了驳岸,人们也可以回归自然近距离接触湿地.
高层自然驳岸可以结合种植耐湿且固土能力好的的草坪及花灌木,在季节性洪水到达的时候防止水土流失及减缓水流速度.
4 生态驳岸的应用
( 1) 上海世博园黄浦江段生态驳岸.上海世博园区建于黄浦江畔,历史上曾是港汊丛生,但由于过去的城市建设缺乏科学的规划,许多入江支流被填埋.河流生态系统退化,原有的丰富多样的湿地类型逐渐消失.生态修复过程中在黄浦江段采用"梯地退让"式生态护岸结构,"双滩"式生态护岸结构,河岸带的近自然化处理,岸带植物配置等一系列手段重构湿地生态系统,让自然做功,最大程度增强生态系统间物质与能量的交换,逐渐改善生态环境.
( 2) 上海世博会成都活水公园人工湿地处理系统.上海世博成都活水公园案例作为城市实践成果的典型案例,其核心内容是以生态驳岸为载体的人工湿地对污水进行净化.主要采用钢筋混凝土的塘床,具有透水性的基质,砾石、煤渣和适于在饱和水和厌氧基质中生长的植物,构成人工湿地系统,再利用湿地系统的自净功能对环境进行改造.
5 结语
早期的驳岸技术阻断了生物间的物质交换,因此导致生态链的断裂,物种减少,生态系统退化.随着生态驳岸的出现以及推广,城市的水域与陆地生态系统联系畅通,物质信息交换频繁,水体得以净化,水质得到提升,物种变得多样,在应对极端气候更是发挥了自然驳岸同样出色的效益.
湿地是"地球之肾",而生态驳岸桥接水陆生态系统,在湿地生态系统中扮演举足轻重的角色.人工湿地的生态驳岸兼顾自然和人类的共同需求,使人类和自然的共处趋于和谐、统一.
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