成都北湖湖區(qū)湖湖濕地生態(tài)修復(fù)研究

成都北湖湖區(qū)湖湖濕地生態(tài)修復(fù)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(shè)和管理維護(hù)等原因，導(dǎo)致湖泊生態(tài)環(huán)境嚴(yán)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(zhì)下降。北湖嚴(yán)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(shí)情況，從生態(tài)修復(fù)視角，經(jīng)科學(xué)系統(tǒng)地研究，針對(duì)北湖水環(huán)境提出科學(xué)的生態(tài)修復(fù)方案，對(duì)北湖濕地景觀進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，對(duì)于今后北湖生態(tài)修復(fù)和環(huán)境保護(hù)具有一定的指導(dǎo)意義。1研究領(lǐng)域的總結(jié)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(yíng)養(yǎng)化北湖湖泊為非流動(dòng)水體，無活水注入。多年來，由于周邊農(nóng)田環(huán)繞，地表徑流攜大量礦物質(zhì)元素和泥沙注入湖泊，富含大量氮、磷等元素，水體富營(yíng)養(yǎng)化較為嚴(yán)重。同時(shí)，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(zhì)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(hù)機(jī)制，加之周邊城市化加速，導(dǎo)致北湖湖濱區(qū)域環(huán)境破壞嚴(yán)重，固體廢棄物堆積，設(shè)施毀壞，部分植被生長(zhǎng)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(yán)重的破壞。1.2.3浮水及挺水植物種類少，總量不足據(jù)實(shí)地調(diào)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(shí)，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(hù)。2公園環(huán)境問題的解決對(duì)策針對(duì)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(duì)北湖公園進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，解決湖水的富營(yíng)養(yǎng)化、黑臭問題和固體垃圾污染問題，為植物的生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的基質(zhì)；另外，在生態(tài)修復(fù)過程中對(duì)北湖公園的景觀進(jìn)行改造。2.1強(qiáng)化生物在污染環(huán)境修復(fù)過程中的作用機(jī)理生態(tài)修復(fù)是指根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，利用特異生物對(duì)污染物的代謝過程，并借助物理修復(fù)與化學(xué)修復(fù)以及工程技術(shù)的某些措施加以強(qiáng)化或條件優(yōu)化，使污染環(huán)境得以修復(fù)2.1.1海水暴露北湖湖水為非流動(dòng)水體，通過曝氧機(jī)，在適當(dāng)位置向湖中進(jìn)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(zhì)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(duì)底泥進(jìn)行疏浚。北湖蓄水量較少，同時(shí)考慮到以后的景觀效果，需要對(duì)湖底地形進(jìn)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(duì)湖底的地形進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，同時(shí)種植沉水植物，吸附湖中的污染物質(zhì)，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(jìn)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(shí)，水體的流動(dòng)可以縮短污染物滯留的時(shí)間，帶走湖中的污染物，使水體水質(zhì)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(hù)坡防蝕、美化環(huán)境的要求，又能實(shí)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(shù)是指選用凈化能力強(qiáng)的水生或經(jīng)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(zhì)，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。目前，生態(tài)浮島主要選用矮化、質(zhì)量輕、凈化能力強(qiáng)的草本植物，例如紫芋、千屈菜、風(fēng)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(shù)是指在湖泊中施加微生物，依靠微生物的降解作用，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。用于湖泊的微生物應(yīng)符合以下特點(diǎn)：不含病原菌等有害微生物；不對(duì)其他生物產(chǎn)生危害；能適應(yīng)湖泊的環(huán)境特點(diǎn)2.1.7人工濕地水體凈化機(jī)理人工濕地一般由底部基質(zhì)和去污能力強(qiáng)的水生植物組成，是一個(gè)人工構(gòu)建的獨(dú)特的“基質(zhì)—微生物—植物—?jiǎng)游铩睗竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)。當(dāng)攜帶污染物的水體流經(jīng)濕地時(shí)，污染物被系統(tǒng)中的基質(zhì)、微生物、植物吸附、轉(zhuǎn)化和分解，凈化污染水體。人工濕地水體凈化機(jī)理有：污水經(jīng)過人工濕地時(shí)，污染物經(jīng)水生植物和基質(zhì)的吸附作用而沉淀，經(jīng)微生物的轉(zhuǎn)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(shù)是指通過在湖區(qū)周圍栽植具有適應(yīng)性好、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、容易栽培、對(duì)氮磷富集效果好、美觀及具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的植物，通過植物、動(dòng)物和微生物作用，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的2.2景觀重建2.2.1功能分區(qū)設(shè)計(jì)自然河流多為曲線河岸，又取甲骨文“水”字的寫法，故而設(shè)計(jì)取水流動(dòng)之意，以曲線為基本線型，活潑有力；同時(shí)，根據(jù)周邊地形，山南水北謂之陽，山北水南謂之陰，陰陽調(diào)和。設(shè)計(jì)過程中，充分將濕地的水文化、禪意文化和熊貓文化相結(jié)合，將傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代景觀有機(jī)結(jié)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(diǎn)。功能分區(qū)主要?jiǎng)澐譃槿肟诜?wù)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(hù)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(chǎng)、漣漪亭、琴音廣場(chǎng)、林下幽徑、水澤棧道等主要觀景點(diǎn)。2.2.2景觀美化(1）靜怡心，即折線靜怡廣場(chǎng)順地勢(shì)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(tái)階狀。廣場(chǎng)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(cè)設(shè)有特色景墻，獨(dú)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(gòu)成，旁挾外湖、內(nèi)湖，外可觀碧水藍(lán)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(shè)計(jì)來源于“山”和“祥云”，將其抽象為線條構(gòu)圖，有云霧繚繞仙山的意境，禪意氣息濃厚，富有詩(shī)意（圖4）。該景墻主要布置于靜怡廣場(chǎng)等處，和其他景觀設(shè)施一起組成園內(nèi)核心景觀。(4）導(dǎo)向牌導(dǎo)視牌選用了綠色為主色調(diào)，凸顯綠色、低碳的環(huán)保理念，其上采用成都文旅Logo標(biāo)識(shí)彰顯成都特色，導(dǎo)視牌整體簡(jiǎn)潔、大氣、美觀。2.2.3級(jí)道路鋪裝園區(qū)一級(jí)道路因設(shè)計(jì)為自行車道，故而選擇透水瀝青；二級(jí)道路和三級(jí)道路主要采用硬質(zhì)材料鋪裝，三級(jí)道路多形式變化，增加趣味性。另外，可在路側(cè)設(shè)置植草溝、卵石等方式滲水（圖5）。游憩活動(dòng)場(chǎng)地的鋪裝設(shè)計(jì)堅(jiān)持綠色、生態(tài)原則，多利用透水材料進(jìn)行設(shè)計(jì)，圖案既有統(tǒng)一，又有變化，整體構(gòu)圖簡(jiǎn)潔、明快。2.2.4資光機(jī)程序布置燈光設(shè)計(jì)分為三級(jí)。一級(jí)燈光為路燈，選用與園區(qū)整體現(xiàn)代風(fēng)格相似的路燈類型，布置時(shí)注意路燈間距及設(shè)置位置，亮度合適。二級(jí)燈光為低矮型路燈，主要布置于小徑兩側(cè)，供游人辨清路面狀況所用，布置時(shí)注意間距和位置，光照亮度合適，避免出現(xiàn)過強(qiáng)的反射光。三級(jí)燈光為草坪燈和地?zé)?，草坪燈和地?zé)舻牟贾脩?yīng)據(jù)場(chǎng)地的不同而變化，布置時(shí)注意位置與間距。2.2.5生物栽培種種植設(shè)計(jì)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(jìn)行選擇，主要以株型美觀、去污能力強(qiáng)、適生性強(qiáng)、成活率高的物種為主，構(gòu)建挺水植物、浮水植物和沉水植物群落結(jié)構(gòu)，豐富濕地植物景觀的多樣性植物設(shè)計(jì)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(gòu)建四季皆有景可觀、有花可賞。2.2.6群落設(shè)計(jì)(1）水生動(dòng)植物的群落結(jié)構(gòu)相關(guān)研究表明，合理的植物群落結(jié)構(gòu)對(duì)于生態(tài)環(huán)境污染物吸收、固化具有重要作用。對(duì)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(gòu)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(gòu)建喬灌草結(jié)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(jīng)過對(duì)比研究，借鑒成都活水公園成功經(jīng)驗(yàn)，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(dòng)物的選擇據(jù)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(zhǎng)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(jié)構(gòu)的變化底棲動(dòng)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(dòng)物，合理搭配鰱鳙的放養(yǎng)數(shù)量；北湖三個(gè)生態(tài)島和引鳥植物吸引水鳥，形成浮游生物—底棲動(dòng)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(fù)的必要性湖濱濕地為濕地中重要的一類，其具有獨(dú)特的生態(tài)功能，承擔(dān)著水域與陸域交流和過渡的重要功能，為兩棲類動(dòng)物和濕生植物提供了獨(dú)特的生境，形成了獨(dú)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