成都北湖湖區(qū)湖湖濕地生態(tài)修復研究

成都北湖湖區(qū)湖湖濕地生態(tài)修復研究

北海是成都濕地的重要生態(tài)系統(tǒng)之一。是成都市周邊生態(tài)區(qū)的重要組成部分。北湖因城市建設和管理維護等原因，導致湖泊生態(tài)環(huán)境嚴重破壞，致使湖泊蓄水滯洪、凈化水體等生態(tài)功能退化，濕地景觀品質下降。北湖嚴重的生態(tài)環(huán)境問題阻礙了環(huán)城生態(tài)區(qū)能量和信息交流，不利于正常發(fā)揮生態(tài)功能。本研究立足于現(xiàn)實情況，從生態(tài)修復視角，經科學系統(tǒng)地研究，針對北湖水環(huán)境提出科學的生態(tài)修復方案，對北湖濕地景觀進行規(guī)劃設計，對于今后北湖生態(tài)修復和環(huán)境保護具有一定的指導意義。1研究領域的總結和研究方法1.1竹龍路—研究區(qū)概況成都北湖公園位于成都市成華區(qū)龍?zhí)督值擂k事處秀水村、和成村及石馬村三村交界地帶，北接城北高速，西鄰蜀龍路，湖區(qū)中部被龍青路橫穿而過。水域總面積0.36km1.2北海仍然存在問題1.2.1地表徑流富營養(yǎng)化北湖湖泊為非流動水體，無活水注入。多年來，由于周邊農田環(huán)繞，地表徑流攜大量礦物質元素和泥沙注入湖泊，富含大量氮、磷等元素，水體富營養(yǎng)化較為嚴重。同時，湖底底泥堆積，眾多的固體廢棄物沉積，藻類植物繁多，造成湖泊水域水質惡化，水環(huán)境亟待改善。1.2.2濕地生態(tài)環(huán)境惡化，濕地生態(tài)環(huán)境惡化，造成了自然破壞北湖自2014年建成以來，由于缺乏完善的管理維護機制，加之周邊城市化加速，導致北湖湖濱區(qū)域環(huán)境破壞嚴重，固體廢棄物堆積，設施毀壞，部分植被生長不良或死亡，部分地段駁岸損毀，生態(tài)環(huán)境受到了較為嚴重的破壞。1.2.3浮水及挺水植物種類少，總量不足據實地調查，北湖濕地水生植物種類單一，主要以金魚藻等沉水植物為主，浮水和挺水植物種類少，總量不足，難以形成良好的生態(tài)系統(tǒng)。同時，湖濱帶陸生植物繁雜，以高大喬木為主，灌木和地被稀少，且多純林，易發(fā)生大面積病蟲害，不利于湖濱帶生態(tài)環(huán)境保護。2公園環(huán)境問題的解決對策針對北湖公園所存在的問題，需要在兩方面來解決北湖的生態(tài)環(huán)境問題。一是需要對北湖公園進行生態(tài)修復，解決湖水的富營養(yǎng)化、黑臭問題和固體垃圾污染問題，為植物的生長創(chuàng)造良好的基質；另外，在生態(tài)修復過程中對北湖公園的景觀進行改造。2.1強化生物在污染環(huán)境修復過程中的作用機理生態(tài)修復是指根據生態(tài)學原理，利用特異生物對污染物的代謝過程，并借助物理修復與化學修復以及工程技術的某些措施加以強化或條件優(yōu)化，使污染環(huán)境得以修復2.1.1海水暴露北湖湖水為非流動水體，通過曝氧機，在適當位置向湖中進行人工充氧，增加湖水與空氣的接觸面積，增加湖水的含氧量，從而改善湖泊水質2.1.2湖底地形重塑由于北湖湖底堆積了大量的底泥和固體廢棄物，需要對底泥進行疏浚。北湖蓄水量較少，同時考慮到以后的景觀效果，需要對湖底地形進行重塑，徹底清除淤泥，宜采用干床疏浚。具體方法如下：將北湖湖水抽干，然后清理湖中的淤泥和污染物，然后對湖底的地形進行重新設計，同時種植沉水植物，吸附湖中的污染物質，凈化水體。為了保證湖底的穩(wěn)定性，可以在湖底防止鵝卵石進行固定。2.1.3引水稀釋引水的直接作用是增加湖區(qū)的涵水量，降低污染物濃度；同時，水體的流動可以縮短污染物滯留的時間，帶走湖中的污染物，使水體水質得到改善2.1.4駁岸的定義生態(tài)駁岸是一種人工仿自然的駁岸形式，該駁岸即能滿足駁岸護坡防蝕、美化環(huán)境的要求，又能實現(xiàn)水域生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)能量交換和信息傳遞，利于湖濱生態(tài)群落的形成2.1.5凈化水體，減少水土流失生態(tài)浮島技術是指選用凈化能力強的水生或經過馴化的陸生植物，人為地將植物種植在受污染水域上，通過植物根系吸收湖水中氮、磷及有害物質，達到凈化水質的目的。目前，生態(tài)浮島主要選用矮化、質量輕、凈化能力強的草本植物，例如紫芋、千屈菜、風車草、菖蒲、梭魚草等2.1.6微生物凈化作用生物直投法凈化技術是指在湖泊中施加微生物，依靠微生物的降解作用，達到凈化水質的目的。用于湖泊的微生物應符合以下特點：不含病原菌等有害微生物；不對其他生物產生危害；能適應湖泊的環(huán)境特點2.1.7人工濕地水體凈化機理人工濕地一般由底部基質和去污能力強的水生植物組成，是一個人工構建的獨特的“基質—微生物—植物—動物”濕地生態(tài)系統(tǒng)。當攜帶污染物的水體流經濕地時，污染物被系統(tǒng)中的基質、微生物、植物吸附、轉化和分解，凈化污染水體。人工濕地水體凈化機理有：污水經過人工濕地時，污染物經水生植物和基質的吸附作用而沉淀，經微生物的轉化和分解，并被水生植物的根、莖和葉吸收、固化。人工濕地可選擇的植物有：蘆葦、水蔥、茭白、菖蒲、美人蕉、蒲草、鴨舌草、香蒲等。2.1.8植物凈化穩(wěn)定塘技術是指通過在湖區(qū)周圍栽植具有適應性好、生長周期長、容易栽培、對氮磷富集效果好、美觀及具有經濟價值的植物，通過植物、動物和微生物作用，達到凈化水質的目的2.2景觀重建2.2.1功能分區(qū)設計自然河流多為曲線河岸，又取甲骨文“水”字的寫法，故而設計取水流動之意，以曲線為基本線型，活潑有力；同時，根據周邊地形，山南水北謂之陽，山北水南謂之陰，陰陽調和。設計過程中，充分將濕地的水文化、禪意文化和熊貓文化相結合，將傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代景觀有機結合（圖2）。景觀布局充分利用原有道路、湖濱駁岸等尚可發(fā)揮作用的資源，以曲線為主要線型，在充分滿足功能需求的前提下，疏通園區(qū)道路，因地制宜，布置主要景點。功能分區(qū)主要劃分為入口服務區(qū)、林下游憩區(qū)、休閑娛樂區(qū)、濕地景觀區(qū)、湖濱觀光區(qū)、生態(tài)保護區(qū)、島嶼觀光區(qū)等功能區(qū)組成（圖3）。沿湖布置魅力花海、夏荷飄香、一葉舟、花港觀魚、鷺鳴蓬萊、靜怡廣場、漣漪亭、琴音廣場、林下幽徑、水澤棧道等主要觀景點。2.2.2景觀美化(1）靜怡心，即折線靜怡廣場順地勢之利，呈矩形狀，林下幽靜，靜者，怡心，故而命名為靜怡，東北角和西南角分別以折線打破，呈臺階狀。廣場的樹池中植以高大喬木，并于樹蔭下置有座椅，方便游人休息。兩側設有特色景墻，獨特而美觀。(2）．舟為一門舟一葉舟臨水而建，以弧形為基本型，形似一樹葉、又似一扁舟，故而命名為一葉舟。區(qū)域以特色樹池、特色亭構成，旁挾外湖、內湖，外可觀碧水藍天，近可觀花海、游魚，沉浸于淡淡荷香之中。(3）自然景觀意境特色景墻設計來源于“山”和“祥云”，將其抽象為線條構圖，有云霧繚繞仙山的意境，禪意氣息濃厚，富有詩意（圖4）。該景墻主要布置于靜怡廣場等處，和其他景觀設施一起組成園內核心景觀。(4）導向牌導視牌選用了綠色為主色調，凸顯綠色、低碳的環(huán)保理念，其上采用成都文旅Logo標識彰顯成都特色，導視牌整體簡潔、大氣、美觀。2.2.3級道路鋪裝園區(qū)一級道路因設計為自行車道，故而選擇透水瀝青；二級道路和三級道路主要采用硬質材料鋪裝，三級道路多形式變化，增加趣味性。另外，可在路側設置植草溝、卵石等方式滲水（圖5）。游憩活動場地的鋪裝設計堅持綠色、生態(tài)原則，多利用透水材料進行設計，圖案既有統(tǒng)一，又有變化，整體構圖簡潔、明快。2.2.4資光機程序布置燈光設計分為三級。一級燈光為路燈，選用與園區(qū)整體現(xiàn)代風格相似的路燈類型，布置時注意路燈間距及設置位置，亮度合適。二級燈光為低矮型路燈，主要布置于小徑兩側，供游人辨清路面狀況所用，布置時注意間距和位置，光照亮度合適，避免出現(xiàn)過強的反射光。三級燈光為草坪燈和地燈，草坪燈和地燈的布置應據場地的不同而變化，布置時注意位置與間距。2.2.5生物栽培種種植設計充分利用北湖湖濱區(qū)域原有的植物如黃葛樹、天竺桂、杜英、銀杏、楨楠等，增添彩葉和觀花樹種，選擇耐蔭灌木打造林下空間。樹種以鄉(xiāng)土樹種為主，并選擇適生花卉植于林緣等處，打造花海景觀，增添植物景觀樂趣。水生植物的種類參照成都活水公園的物種進行選擇，主要以株型美觀、去污能力強、適生性強、成活率高的物種為主，構建挺水植物、浮水植物和沉水植物群落結構，豐富濕地植物景觀的多樣性植物設計注意季節(jié)變化。春季可觀櫻花、杜鵑、迎春、紫玉蘭等，夏季可觀荷花、廣玉蘭、紫薇等，秋季可觀水杉、銀杏、丹桂等，冬季可觀蠟梅，梅花等，構建四季皆有景可觀、有花可賞。2.2.6群落設計(1）水生動植物的群落結構相關研究表明，合理的植物群落結構對于生態(tài)環(huán)境污染物吸收、固化具有重要作用。對水體污染物的控制過程中，明確減少入湖水體所含污染物、控制湖泊水體污染物總量，構建陸生植物—挺水植物—浮水植物—沉水植物的凈水體系。由降水形成的地表徑流是湖泊水體的重要來源，也是污染物的重要來源。采用植草溝、下沉式綠地等形式，構建喬灌草結合的陸生植物群落體系，以大型植物截流、根莖吸附和吸收等方式減少入湖水體的污染物含量。經過對比研究，借鑒成都活水公園成功經驗，選用菖蒲、再力花、梭魚草、蘆葦、荷花組成挺水植物群，選用大薸、睡蓮組成浮水植物群，選用狐尾藻、金魚藻組成沉水植物群，形成良性的水生植物群落體系，吸收水體污染物，凈化水體，增加水體透明度。(2）浮游動物的選擇據Bronmark等的研究表明，致使淺水湖泊中大量沉水植物的滅絕是由于浮游植物生物量爆發(fā)增長引起的水體光照下降，但引起水生植物為主的植物群落向浮游植物為主的植物群落的演替的最終原因是魚類群落結構的變化底棲動物選擇成都地區(qū)常見的田螺和泥鰍，以控制湖水氮磷含量；魚類以鯽魚、鳙魚和鰱魚為主，以鰱魚攝食浮游植物，利用鳙魚攝食浮游動物，合理搭配鰱鳙的放養(yǎng)數(shù)量；北湖三個生態(tài)島和引鳥植物吸引水鳥，形成浮游生物—底棲動物—魚類—鳥類的穩(wěn)定食物鏈，凈化水體環(huán)境3城市湖泊生態(tài)修復的必要性湖濱濕地為濕地中重要的一類，其具有獨特的生態(tài)功能，承擔著水域與陸域交流和過渡的重要功能，為兩棲類動物和濕生植物提供了獨特的生境，形成了獨具特色的濕地景觀。目前，伴隨城市化發(fā)展步伐，城市湖泊受到的威脅日益凸顯，湖