(二)河口海岸缓冲带三种混养的生态建设模式
1.生态景观混合模式——河口海岸生态景观建设
其特点是建筑小品与植被的有机结合。通过引入水土保持效果好的常绿或落叶阔叶树,改善以往水土保持效益差的针叶纯林的层次结构,提高防护林的综合效益。下面以新安江河口为例,说明生态景观混合模式的设计与构建。
新安江位于烟台高新园区东部。是城市重要的水源涵养区和防洪生态廊道,也是城市总体规划中“一山两江”景观格局的重要一环。
随着城市产业结构的调整和“一心两翼”城市发展格局的逐步形成,新安江流域被纳入城市东翼的高科技园区,这条原本只作为莱山和穆平的界河也成为园区重要的景观河。在高新园区“一心四带”的空间格局中,新安江作为四带之一,也成为推动园区整体发展、打造高品质园区的重要载体。
由于新安江的重要作用,结合国内外对高科技园区、城市滨水区、"生态RBD "的各种专题研究,阐明了新安江景观规划的主要问题和设计策略,认为要把新安江规划成为一条充满活力、凝聚城市纽带的生态带,应把握好地域性、多样性、可达性和生活品质等几个成功因素。
(1)设计策略
新安江要体现宜居、宜商、宜游的多元互动发展模式,以科技回归人性、文化融入自然为主题。为此,本次规划设计的主要策略如下:
空地的渗透。通过滨海与滨江水廊的相互渗透,延伸水景空间,赢得优质环境,带动周边土地价值升值。
结合旅游休闲。从烟台大旅游出发,充分利用新安山水海相连的特点,根据不同河段的资源优势,开发生态、滨江休闲、海滨度假、科技文化等特色旅游产品。
多层次中心。充分结合高科技园区的总体规划,强化滨水空间服务城市的功能,在沿海建设一系列各具特色的科技文化主题公园,打造宜人、受欢迎的城市公共活动走廊。
多元化生活。本着以人为本、经营城市的理念,开发新安江沿岸的旅游地产、景观地产等各类居住街区。打造理想的生态宜居城市。
自然生长。生态优先,尊重自然,最大限度地保护原有的自然山海河流环境,充分挖掘和利用景观资源,使城市与自然环境有机融合。
(2)景观设计
新安江景观设计与高科技园区总体规划和两岸城市设计密切相关。为了加强景观与城市的联系,我们从北到南引入了四个主题概念,以突出各河段的景观特征和特色:
一是北部河口,以“城市引领活力”为主题,突出现代、标志性、充满活力的江海景观群。
在河口右岸,结合滨海生态林带,建设滨水休闲娱乐设施,充分体现迷人的现代滨海新景观。
河口左岸,结合新安江支流改造,设置海上观光塔,成为科技、商业、金融区的轴线端点。这些左右岸各具特色的标志性设施将构成新安江河口的壮丽景色。
在河口西岸,结合原有污水处理厂和再生水排放,在宽阔的河漫滩建立生态水循环的湿地景观带,设立青少年生态科普基地,寓教于乐。
在河口东岸,将原有的黑松林组合延伸至滨江绿地,在保护和保持原有生态风貌的基础上,运用自然设计手法和材料进行妥善布置,并为游客设置旅游栈道和森林休息设施,形成森林氧吧和城市绿洲。
二是以“城市让生活更美好”为主题的中北部河段,为两岸大量居住社区提供休闲、健身、娱乐等生活景观群。
在滨江两岸建设郁郁葱葱的树木、穿梭的镜子等各种亮丽的绿色环境,完善步道、休闲设施和各种艺术小品。同时,为丰富市民活动,还将设置音乐广场、滨水庆典广场、市民健身广场、各类文化园林等节点空间,打造热闹的滨水活动空间。
三是在中南部河段,以“城市驱动科技创新”为主题,突出高新园区发展势头,形成一批科技创意景观。
结合与该路段相邻的两个科技研发群,在滨江西岸布置了动漫文化创意园、航天科技广场、IT广场等体现现代科技生活的景观主题公园,可见科技发展与市民生活息息相关。每个主题公园都以丰富的内容、多样的形式和先进的技术充分诠释了公园产业的未来发展。东海岸配有美术馆、展厅和商业设施,展示科技文化。
第四,南部河段。以“城市延伸绿色生态”为主题,强调未来生态城市的发展趋势,也是高科技园区的后花园。
结合该段依山傍水、滩地较浅的特点,开发科技观光农业园、生态花卉植物园、池塘湿地休闲园等体验田园风情的景观,特别是让市民在节假日享受香花水果、田园牧歌、荷塘蛙鸣的熟悉而亲切的回忆,感受返朴归真的亲切。
(3)特殊的生态设计
以维护和恢复新安江流域湿地特征和生物多样性为目标,有效平衡“生态”、“防洪”、“景观建设”之间的利益关系。
海口、河流、湿地逐渐向陆地演变的水陆生态格局,为最终实现栖息地、生物、景观和活动多样性的统一提供了环境基础。
河道整治工程的设计原则是满足防洪、多层次景观和生态整体性,有效协调泄洪、景观亲水和水体观光之间的矛盾。
结合新安江综合治理规划,在设计范围内设置4座橡胶坝。新建橡胶坝和原有橡胶坝用于分期蓄水。局部形成不同高程、不同宽度的恒定水位,以满足河流枯水期的景观需要。
我们相信,新安江的规划、建设和发展,将给高新园区和烟台市带来生机和更加美好的明天!
2.生态针阔混交林模式--改善沿海防护林的途径。
(1)沿海防护林建设的现状和问题
沿海防护林是以防护为主要目的的沿海森林、树木和灌木。沿海防护林在防灾、护岸固沙、生态维护、景观美化等方面发挥着极其重要的作用,是建设绿岛的第一道防线。
中国大陆海岸线长18340km,北起辽宁鸭绿江口,南至广西北仑河口,覆盖0个沿海省(市、区)1195个县(市、区)。70%以上的大城市、50%以上的人口、近60%的GDP集中在沿海地区,是拉动中国经济社会发展的“火车头”。但由于台风、风暴潮等自然灾害频发,每年造成数百亿元的经济损失。20世纪末的10年间,风暴潮等自然灾害造成的直接经济损失达2134亿元。为了沿海地区的生态安全和经济社会发展,林业部启动了65438-0989沿海防护林体系建设工程。工程东北起辽宁丹东,西南至南海北部湾,包括长山、庙岛、舟山群岛和中国台湾省海南岛及其周边岛屿。
经过近20年的工程建设,沿海地区已造林381.8万hm2,森林覆盖率由不足25%提高到现在的34.2%,沿海骨干林带总长1.7万km,初步实现了封山育林。建设农田防护林2.2万公顷,新增农田防护林控制面积近50万公顷,控制率80%。沿海地区村镇绿化进一步加快,极大地改善了当地的人居环境。初步建立了以村庄绿化为“点”、沿海骨干林带建设为“线”、荒山荒地绿化和农田林网建设为“面”、点线面结合、立体配置的沿海防护林体系建设基本框架。
森林生态功能逐步恢复,防灾减灾成效初步显现。据调查,沿海防护林可降低风速28% ~ 40%,防护林内空气相对湿度比露地增加约10%,林内蒸发量减少20%,枯叶率减少30% ~ 60%,烂苗率减少37.3%,每亩水稻损失可减少7.5~30kg,折风率减少37.3%。中国沿海防护林体系建设工程计划第一期工程1.988至2000年建设森林249万公顷,沿海骨干防护林1.8万公顷。截至1998年底,已完成造林217.8万hm2,沿海骨干防护林15万hm2,使沿海地区有林面积由1988增加到730.6万hm2,森林覆盖率由实施前的24.9%提高到2965438。
随着社会经济的发展和全面建设小康社会的进程,烟台沿海防护林建设取得了可喜的成绩,但也存在一些问题和困难。主要表现在以下几个方面:
一是树种少,林龄老化,结构不合理。砂岩海岸主干林带以黑松和刺槐为主,面积比例达90%以上。树种单一,生态系统稳定性差,潜伏着有害生物大规模发生的危险。这些树种都是上世纪50年代种植的,刺槐已经进入衰老期,树木开始枯死,防护功能逐年下降,急需更新改造。淤泥质海岸多为20世纪初开发的美洲黑杨,树种单一,结构不合理,防护效率低。
二是骨干林带的缺口断裂带较重,部分路段宽度较窄。烟台大陆海岸曲线长702km,适宜沿海防护林建设的主干林带长度为381.4km,其中,符合沿海防护林建设国家标准的主干林带长度为298.5km,占适宜沿海防护林建设的主干林带长度的78.3%;缺口断裂带长度63.2km,占16.6%;造林长度需加宽19.7km,占5.1%。沿海主干林带的缝隙和狭窄长度为82.9km,占适宜绿化长度的265438±0.7%,严重影响了防护功能。
第三,人为破坏依然存在。出于经济发展的需要,个别路段违反《沿海国家特殊保护林带管理条例》,骨干林带内采砂、滩涂养殖、公路建设、违章建筑时有发生,造成骨干林带受损,林地流失,破坏了骨干林带的连续性和完整性。
四是沿海防护林建设投入严重不足。沿海防护林建设属于生态公益事业,各级政府是建设和投资的主体。近年来,国家每年对烟台沿海防护林投入200万-300万元,地方政府的配套资金也大致如此。农村主要是投工投劳。这些投入明显不足,远远不能满足工程建设的需要,影响了沿海防护林的建设和成果的巩固。
(2)针阔叶林生态混交模式提高了造林质量。
由于树种之间的相互作用,可以有效地发挥树种之间的互补作用和协调促进的有益影响,促进林分生长,提高森林质量,收到良好的造林效果。但必须注意混交比例的分配,根据林分生长过程中种间关系的发展变化,采取各种有效措施及时调整,以保证混交林的顺利生长。
由于森林环境影响生物群落的多样性,单一的黑松纯林必然导致生物群落的减少,使森林生态系统脆弱。从可持续发展的生态学角度看,将单一树种变为多树种,将简单林变为混交林,为海防林的生物多样性创造良好的生态环境,是一个重要的课题,也是一项十分艰巨的任务。因此,要保持生态的可持续发展,就要变单一树种的纯林为多树种的混交林,为生物群落的多样性创造良好的生态环境,采取多种造林技术和方法,进一步稳定生态系统,长期控制各种害虫,实现可持续发展的目标。
典型的针叶树有:火炬松、红松、油松、黑松、雪松、白皮松、大阪松、五针松、马尾松、华山松、落叶松、云杉、冷杉等。典型的阔叶树有:桫椤、鹅掌楸、蚕、豆树、七叶树、油桐、黄连木、合欢、紫椴、栾树、皂荚、黎蒴、枫杨、柳树、杨、桃、李、梨、槐树、榆树、油莎豆。其中,杨树、柳树、刺槐、泡桐、臭椿等是经常种植的植被。
(3)生态常绿落叶针阔叶混交模式的种植与改造方法。
生态常绿落叶针阔叶混交模式种植与改造的方法和原则:树种调整和树种选择的必要性。目前海防林多为黑松纯林,且同龄。地下水、养分和地上空间利用形成同步竞争,生态功能减弱。为了改变这种状况,变单一树种为多树种,变简单林为混交林势在必行。近年来,通过野外调查、试验和筛选,我们认为沿海防护林适宜的树种有:乔木、黑松、刺槐、麻栎、火炬、臭椿、榆树,灌木有:蔓荆子、奶子、簸箕柳、槐树、大枣等。这些树种更耐盐碱、耐旱、耐瘠薄,可以说是胶东沿海防护林建设的先行者。
站立变换模式。逐步将黑松纯林改造为多树种混交林;将单层冠层结构变为主要森林层、辅助层和灌木层的立体结构。具体方法:一是有计划地进行株间间伐,采取保疏去密、保优去劣、适当照顾距离的方法。然后选择黑松、麻栎、混合黑松和火炬松造林,配置麻栎、火炬树和黑松形成辅助层。二是行与行之间要有计划地进行间伐,可根据地形选择黑松和麻栎混交。沟坡上有黑松和臭椿;黑松和火炬混合在一起。三、有计划地进行带状、块状皆伐(带状皆伐应结合开辟消防通道进行,采伐宽度控制在树高的10倍以内),带状、块状皆伐可与松、刺混交。四、实施乔灌混交,无论是株间混交、行间混交、带间混交还是块间混交,都可以适当混交灌木。可选用的灌木有:蔓荆子、大枣、簸箕柳、槐树等。槐花和簸箕柳是编条的原料,和黑松混在一起。冬季采集树枝后,不仅可以得到森林副产品,还可以起到防火的作用。国槐具有固氮作用,可以达到树势旺盛,条产量增加,地面丰收的效果。改造后的混交林不仅有利于生物群落的生物多样性,而且可以提高保护效率。由于不同的林冠对不同级别的海风有阻抗作用,林冠上的截面是不均匀的,当海风经过林冠顶部时,形成一股旋风上升气流,可以有效抵抗海风的侵蚀强度。
注意造林密度。密度是影响林分生长和防护效率的主要因素,目前在密度的研究中没有最佳密度值。就防护结构而言,如果将海防林带的密度分为三部分:前沿林带→中间林带→后方林带,其密度应是疏→密→密。从流体力学的角度来看,当海风入侵时,这种结构可以迅速降低风的静压,减少上升气流,逐渐抗风,减弱风的渗透性。随着密度的适当增加,树高相对增加,形成从前林带到后林带树冠逐渐增大的梯度。当海风掠过树冠顶部时,气流是斜向上的,增加了保护面积。
3.生态经济混合模式——湿地植被的恢复与建设
生态经济混合模式是以生态经济学为基础,使生态建设与经济发展协调发展的生态建设模式。着眼于人类经济活动与自然生态的互动关系,从综合性、层次性、区域性和战略性的角度来看,生态经济混合模式适合在湿地植被恢复与建设中推广应用。
湿地、森林、海洋并称为世界三大生态系统。湿地作为许多生物的重要栖息地,具有涵养水源、蓄洪防涝、净化水质、降解环境污染物等多种功能。它是世界上最具生产力的生态系统之一,是生物多样性的摇篮和重要遗传物质(基因库)的储存地。
湿地生态系统沿河流廊道分布。主要湿地类型有浅滩湿地、河口湿地、河流湿地、河滩湿地、小湖湿地、水库池塘湿地和稻田湿地。夹河湿地位于烟台市中部,是烟台市最大的河流湿地和水库湿地组合。夹河湿地水源相对稳定,为物种多样性提供了基础。
以嘉禾东朱妍生态湿地植被的恢复与建设为例,阐述了生态经济混合模式在湿地恢复工程中的应用。
近年来,由于盲目和不合理的开发利用,以及频繁的人类活动,湿地面积萎缩,湿地植被减少,湿地生态功能明显下降,对湿地保护构成严重威胁。因此,湿地恢复工程通过退耕还湿、种植芦苇等水生植物、草皮护坡、人工造林等措施,恢复湿地植被,改善湿地生态功能。
(1)退耕还湿
东渚岩湿地面积760亩。其中450.11亩已复垦为农用地,16.25有简易、临时建筑,需作为湿地进行征收、补偿、归还,占466.36亩。
(2)导流涵洞
为了控制流入夹河的沁河和朱妍河的水质,在沁河和朱妍河口靠近湿区处修建引水涵洞,控制湿区的引水和排水,将沁河和朱妍河引入东竹岩湿区地表流湿区进行生物净化。新建导流涵洞垂直穿过现有大坝,为单孔胸墙涵洞,包括进口段、闸室段、洞身和出口段四部分。进口段下游长度10.0m,采用八字翼墙与底板形成整体结构,为钢筋混凝土结构;闸室下游长度为5.0m,闸门为潜孔式平板钢闸门,孔口尺寸为2.0m×2.0m,闸门底板顶高程为10.50m;:洞身为钢筋混凝土箱涵,断面为2.0m×2.0m,进口洞底标高为10.50m,底坡I = 0,洞身长度为14.0m;:出口下游长度为5.0m,由八字翼墙和钢筋混凝土结构连接。出口消能采用砂浆砌筑护底。
(3)土方调整
项目区现有涝洼地和农业用地需在东珠岩湿区开挖,在湿区中心开挖滞洪池,具有滞洪、调蓄、景观等综合功能。滞洪池占地约190亩,设计池底高程10.00米,水面高程12.00米..* * *土方需调整152075m3。
在河道廊道潮湿区域,需要开挖部分梯田和荒地,恢复湿地原貌,约30万m3,* * *需要进行土方调整284080m3。
为减少开挖交通,开挖可用于附近湿地围堰、巡逻道路等工程。
(4)水生植物的种植
根据项目区经过整治的地形,根据不同的水深种植不同的水生植物;同时,对湿地外的农田进行复湿,种植芦竹、沙柳、耐湿树;此外,在潮湿地区的道路上进行绿化工程,种植紫穗槐、水曲柳、垂柳等植物,护坡上种植草坪。通过采取上述措施,保护了东竹岩湿地的生态环境。
挺水和漂浮叶植物。在海滩和浅水区(0 ~ 1.2m),可选择净化能力强的植物:湿生植物(葱、水芹、白千层等。)和挺水植物(香蒲、芦苇和茭白);水深相对较深(1.0 ~ 1.5m),选择具有净化能力和观赏能力的浮叶植物(荷花、野生菱角、睡莲、芡实)。通过滩涂植被的建设和恢复,可以提高湿地系统的净水能力和生态稳定性。
选择湿地系统深水区的沉水植物,金鱼藻、苦豆子、黑藻、红草、菹草等喜温、净化能力强的沉水植物,分块种植。水生植物种植工程的技术路线如图5-4所示。
图5-4水生植物种植项目技术路线
(5)人工造林和草皮护坡
东珠岩湿区和河道廊道湿区有一些涝洼地,现在被当地农民用速生杨种植,经济效益和景观效益都不大。基于以上情况,在涝渍林地开展生态林业,林地主要树种为湿杨、柳树、湿地松、池杉、水杉、池杉等。,从而在潮湿地区建立稳定的生态系统。其中,东珠岩湿区造林面积230亩,河廊湿区造林面积924亩。
河道廊道潮湿区域的自然坡面上种植草皮,草种为当地常见的草种。常见的种类有耐旱耐湿的灌木和草本植物:月季、结缕草麦冬、狗牙根、紫花苜蓿等。* * *草坪护坡1386亩平面图。湿地恢复工程的主要建设内容见表5-20:
表5-20湿地恢复工程主要建设内容一览表
(6)植物种类
1)植物种类和植物区系。区内共有野生维管植物104科395属688种(含24变种、3变型和3亚种),科、属、种分别占山东野生维管植物科、属、种的70.7%、62.0%和43.0%。共有野生种子植物91科、377属、663种(含23变种、3变型和3亚种),科、属、种分别占山东省种子植物科、属、种的74.0%、63.1%和44.2%。其中国家一级保护植物(栽培)2种,国家二级保护植物2种;山东特有植物4种;《濒危野生动植物种国际贸易公约》所列的3种植物;列入《中国珍稀濒危植物红皮书》的植物3种;《山东省珍稀濒危植物》20种;中国特有植物5种。该地区的维管植物包括蕨类植物、裸子植物和被子植物。详见表5-21。
表5-21维管植物科、属、种统计表
该地区属于泛北极植物区系的中日森林植物亚区——华北辽东和山东丘陵亚区。地处鲁东丘陵,气候条件温暖湿润,地形相对多样。该植物区系具有植物种类丰富、优势现象明显、特有种类多、分布类型多样、地理成分复杂、古老多样等特点。本区种子植物的主要科、属、种见表5-22。2科50种以上,即禾本科(83种)和菊科(77种);7科20 ~ 40种,即豆科(36种)、蔷薇科(36种)、莎草科(27种)、十字花科(26种)、唇形科(25种)、百合科(23种)、蓼科(23种);有7科10 ~ 19种,如石竹属(16种)、伞形科(15种)、玄参科(14种)、毛茛科(12种)、大戟属等。有75科10种***218种。共有16科10余种,***238属445种,属数和种数分别占施工区植物区系的63.1%和67.1%,而科数仅占17.6%,说明以上科组成。9科20余种在世界上广泛分布,其中禾本科和菊科是山东省最大的两个科,常成为各种草地植被(草本层)的建群种或优势种;蔷薇科是被子植物进化过程中由初级到中级的过渡类型,世界各地均有分布,但北半球温带和亚热带成分最多,常被视为北半球温带的典型科。豆科是世界上温带和热带地区具有广泛代表性的科,是人工草地和畜牧业以及草地的重要组成科。百合科和莎草科分布广泛,但温带和寒温带地区种类较多。唇形科和其他科分布广泛,从泛热带到温带,但地中海-中亚地区是其分布和多样化的中心。从以上可以看出,建设区植物区系的优势科整体上是温带植物区系,温带成分占绝对优势,北温带植物区系和亚热带植物区系之间有过渡成分。
表5-22种子植物主要科、属、种统计表
施工区种子植物主要属种见表5-23。超过10种的有3个属,分别是蒿属(16种)、蓼属(15种)、苔草属(13种);共有16属,5 ~ 10种,如飞蓬属(8种)、委陵菜属(7种)、堇菜属(7种)、胡枝子属(6种)、大戟属(5种)、野豌豆属(5种)、早熟禾属(5种)、早熟禾属(5种)。5种以上的有19属,占本区总属数的5.0%,而种数***132种,占本区总种数的19.9%。其中有世界主要属,如蓼属、蒿属、苔草属等。还有非常进化的属,如禾本科的马唐、早熟禾和画眉草。根据植物区系中优势科和优势属的分析,优势科和优势属构成了植物区系的主体,优势现象明显。
表5-23种子植物主要属的物种数统计表
特有物种分布。该地区位于山东半岛东部,地理位置优越,气候条件良好,周围无高山,有山东特有植物。据调查,建设区内有4种山东特有植物,分别是铁线莲。慈姑、树舌、泰山蒜和白花前胡。同时,银杏、水杉、杜仲、枳、掌叶半夏、毛竹等5种中国特有植物可在施工区正常生长。
2)重点保护植物。根据国家林业局、农业部9月公布的《国家重点保护野生植物名录(第一批)》(1999),该地区维管束植物有中华结缕草和野生大豆两种。列入《中国珍稀濒危植物红皮书》的植物有三种,分别是黄芪、国槐、杜仲、杜仲。根据山东珍稀濒危保护植物,《方案》中“山东珍稀濒危保护植物”共有20种,其中濒危8种,珍稀12种。详见表5-24。
表5-24山东省珍稀濒危保护植物统计