海綿城市理念下的江河流域生態修復

1城市濱水區建設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，氣候變化及其環境問題需要重新評估城市濱河走廊的建設。據統計,2017年全國因洪澇災害受災人口5515萬人,洪澇災害直接損失2143億元。2006~2016年,我國洪澇災害平均每年導致農作物受災面積10018.9khm2城市濱江綠地植物景觀構成分析自1995年起,柳州針對洪澇采取多重應對策略,2003年建成防洪大堤一期工程,2004年至今展開防洪堤建設二期工程,然而高標準的堤防雖然解決了洪災對濱江區域的破壞,但也打破了原有駁岸自然生態系統的穩定性。除部分公園地帶,城市中心區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;江流轉折處江濱公園和柳堤、金沙角兩岸為城市核心景觀區,主要采用階梯式硬化堤路與柔性綠地相結合的方式,實現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、東堤路沿線以親水棧道、自然草坡和休閑商業區聯動形成寬闊的洪水過渡帶,多種植木棉、羊蹄甲、蒲桃、高山榕、構樹、泡桐、幌傘楓、夾竹桃、紫荊、黃蟬、鵝掌柴、紅檵木、假連翹、藍花草等。3不同級別洪水對植被的影響3.1災后恢復能力濱江綠地植被洪災抗性的影響因素除了考慮植物本身的耐水淹能力,還應考慮被洪水波浪沖擊的耐受能力,以及受災后的恢復能力。筆者在2016、2017年對柳州市沿江洪水淹沒地帶實地調查,洪水淹沒沿江綠地時間較短,平均不足20d,重點調查江濱公園(圖1)、潘龍公園、窯埠古鎮、柳堤、濱江東路、東堤、濱江西路沿線,對比各類植物災后當月和災后3月表現情況,分析不同植物的一般洪災抗性。3.1.1自然條件對樹木的影響大部分喬木僅在洪災期間被短期淹沒部分樹干,少數全株淹沒時間不足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害抗性評估的主導因子。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,災后當月無不良癥狀;耐水淹能力強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;部分庭院樹種對生存環境要求較高,不耐受濕澇水淹,如桂花、玉蘭、廣玉蘭等,災后當月出現明顯落葉和枝條枯黃萎靡的情況,且災后3月恢復緩慢,影響開花結實;在臨江區域淺根系植物容易被波浪沖擊或因土壤松動導致落葉歪斜甚至枯槁死亡,如黃槐決明、羊蹄甲、藍花楹等,受沖刷嚴重區域可以種植楓楊、無患子、泡桐、海南蒲桃等深根且耐水淹植物。3.1.2耐水淤結構植物洪水淹沒灌木一般達到5~15d,長時間的全株淹沒致使灌木受洪災影響較為嚴重。調查中發現部分葉肉質、紙質或莖肉質的木本灌木洪災抗性較差,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,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,災后恢復情況不佳。分梢較多,枝干過于茂密的植被同樣表現不佳,受災后容易夾雜污漬泥垢,掛落垃圾,對清理和恢復造成負擔,并且散發異味影響短期景觀,如三角梅、扶桑花、假連翹、檵木、龜甲冬青等,三角梅和扶桑花災后當月全枝落葉,但恢復能力極強。3.1.3災后主要情況多年生植物中凡肉質根、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、細葉麥冬等災后表現情況與種植方式有關,種植密度大年限久的同種植物根系糾集呈網狀,能保護土壤不受沖擊而流失,災后當月僅出現倒伏且恢復情況較好;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,導致地被植物被撅起,根系外露或被沖散沖走。調查中發現相鄰區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。對比可知體量小、柔韌性強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、耐水淹能力強的多年生草本可種植于高水位線區域。一、二年生草本植物中僅維護成本低的部分菊科、鴨跖草科、禾本科植物常種植于濱江區域,由于大部分生命力頑強且抗逆性良好,因而即便受到洪水嚴重破壞,也能很快在災后數月中迅速恢復,如地毯草、結縷草、狗牙根等草坪植物自我更新能力極強。藤本地被蟛蜞菊、地錦、爬山虎、常春藤等災后當月表現良好,但受藤本植物本身景觀效果限制和藤本對堤岸建筑表面破壞的影響,故較少使用。特別注意調查中發現的藤本三裂葉蟛蜞菊為外來入侵物種,雖然洪災抗性高但會對地區生態系統造成嚴重威脅,不宜種植(圖2)。3.2耐水淤能力對根系淺的影響通過調查濱江綠地古樹現狀來看,面對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重沖擊,補種和災后清理不可避免。而大部分喬木也面臨“滅頂”之災,即便是耐水淹能力強的喬木,“冠大”、“根淺”依舊有致命影響,例如,耐水淹能力強的小葉榕卻因為冠幅較大導致被洪水浸泡到樹冠后,受江濤沖擊嚴重,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狀盤結保護水土而不受影響,耐水淹能力差的淺根系植物羊蹄甲、欒樹、黃槐決明等受災情況更為嚴重;而“冠小根深”的喬木中,即便是耐水淹能力差的也對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,能經久考驗;此外,竹類雖然根系淺但冠幅小、韌性高、適應性強,少有災后表現不佳的情況。由此可知,挑選濱水區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因地制宜,柳州城市西部和中南部大部分區段設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重,考慮植被本身耐水淹能力的同時,優先選擇葉片革質、草質,莖干強韌,根系扎實的灌木,如棕竹、紫薇、小葉蚊母、紅千層等;高洪水位線區域受淹時間較短,優先選擇自我更新能力強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。大部分喬木對短期洪災的抵抗能力較強,與自身耐水淹能力關系不大,體量大、枝下高較高、根系穩固或樹冠不易因沖刷受損的喬木即便災后當月表現不佳也能很快恢復正常,建議在洪災來臨前加強對濱江喬木低矮枝丫的修剪,不在該時間段內新種小喬木,種植淺根系和不耐水淹的喬木時要注意體量和群落關系,災后扶正維護沖倒沖歪的喬木,形成穩定的洪災防護林帶。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為主,該類駁岸長期受洪水漲落影響,多積累淤泥土質和沙土質,應重點考慮植物的耐水淹能力、耐貧瘠能力和抗逆性,同時該類駁岸也容易積累垃圾和腐殖質散發惡臭,不宜種枝稍堅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,該區域在設計中常被忽視,僅以簡單的草坪植物種植的方式處理,然而該區域卻是濱水環境建設中的重要環節,合理的植被種植有助于水體凈化、減緩水勢、減少水土流失,同時營造良好的兩棲環境,城市整體規劃中應適當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境。5生態、防洪和植被選擇大部分城市的濱江區域早已規劃建設完成,即便存在問題也不能拆除重建,但一方面可以在現有基礎上對濱江駁岸模式進行改造,如增加水陸過渡綠化帶,在直落式護堤外增加分級式綠堤;另一方面對機動性極強的濱江綠地植被進行調整,根據高、低洪水位線分布、駁岸類型、水淹時間、受沖擊影響、災后清理等情況的不同選擇適當的植被匹配,特別是受洪災影響極大的灌木和地被,急需更新種群而非補種;此外,已建成的濱江綠地洪災應對研究也能給城市新區或新城市建設提供參考。此外,濱江綠地設計為了保持統一的基調和現代化景觀效果,時常陷入采用的樹種過