翟學(xué)正 ，劉 穎 ，趙 琪 ，吳亦紅 ，田在鋒

（1.河北省生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院，050031，石家莊；2.河北省水環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，050031，石家莊）

大清河是海河流域 “六河五湖”之一，構(gòu)建大清河“一河貫通、多點(diǎn)串聯(lián)”的河流生態(tài)廊道，是為構(gòu)建雄安新區(qū)生態(tài)空間、京津冀地區(qū)生態(tài)安全保障的重要舉措。 結(jié)合大清河流域典型河段植物群落構(gòu)建的規(guī)劃設(shè)計(jì)與實(shí)踐，闡述了河流廊道功能與生態(tài)修復(fù)技術(shù)，為其他河流實(shí)施提供借鑒。

一、河流廊道概念及功能

廊道是指不同于兩側(cè)基質(zhì)的狹長(zhǎng)地帶。 生態(tài)廊道是指具有保護(hù)生物多樣性、過濾污染物、防止水土流失、防風(fēng)固沙、調(diào)控洪水等生態(tài)服務(wù)功能的廊道類型。 生態(tài)廊道主要由植被、水體等生態(tài)性結(jié)構(gòu)要素構(gòu)成， 也稱“綠色廊道”。

河流生態(tài)廊道是通過狹長(zhǎng)和網(wǎng)絡(luò)狀水系形成和維持的藍(lán)綠色生態(tài)空間， 主要指河流及其兩側(cè)分布的與周圍本底不同的植被帶，包括河床邊緣、漫灘、堤壩及部分岸上的高地。河流廊道具有物理、化學(xué)和水生態(tài)的完整性，物質(zhì)流、能量流和信息流的流動(dòng)性，并呈現(xiàn)四維空間通道的自然屬性； 在河流廊道和城鄉(xiāng)節(jié)點(diǎn)上呈現(xiàn)自然、 社會(huì)雙循環(huán)二元結(jié)構(gòu)，保持水量不衰退，維持生態(tài)功能，提供生態(tài)價(jià)值服務(wù)。

二、河流廊道生態(tài)修復(fù)技術(shù)

1.河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)方法

（1）河流水質(zhì)修復(fù)技術(shù)

根據(jù)河流廊道特點(diǎn)，河流水質(zhì)修復(fù)技術(shù)可分為原位水質(zhì)凈化技術(shù)和異位水質(zhì)凈化技術(shù)。 原位水質(zhì)凈化技術(shù)可分為曝氣復(fù)氧、 化學(xué)絮凝沉淀、生物膜技術(shù)、生態(tài)浮島（人工浮島）、植物修復(fù)、微生物修復(fù)技術(shù)等。 異位水質(zhì)凈化技術(shù)主要指通過河道周邊原有坑塘、洼地或修建凈化系統(tǒng)，利用自然地形或機(jī)械動(dòng)力將河水部分引入凈化系統(tǒng)中，污水經(jīng)凈化后再次返回原水體的一種處理方法，常用的凈化系統(tǒng)為人工濕地修復(fù)系統(tǒng)、 生態(tài)礫石床系統(tǒng)及其組合工藝等。

（2）河流緩沖帶修復(fù)技術(shù)

緩沖帶構(gòu)建技術(shù)的關(guān)鍵因素是緩沖帶寬度和植被群落構(gòu)建的合理性。 緩沖帶寬度由河岸坡度、土壤類型、 滲透性及穩(wěn)定性等物理因素，及河岸緩沖帶所要實(shí)現(xiàn)的生態(tài)功能所決定。 緩沖帶植被群落構(gòu)建要考慮物種組成、區(qū)域、氣候、人為干擾因素等。 表1 為植被帶寬度對(duì)生物多樣性的影響關(guān)系。

表1 植被帶寬度與生態(tài)服務(wù)功能的關(guān)系

（3）河流污染底質(zhì)修復(fù)技術(shù)

魚類產(chǎn)卵及其他水棲生物的棲息地環(huán)境需要特定的河流底質(zhì)。 因此，河流關(guān)鍵性底質(zhì)的保護(hù)對(duì)于河流原有底棲物種的生存至關(guān)重要。 河流污染底質(zhì)修復(fù)通常采用物理法、化學(xué)法和生物法。 其中物理法處理技術(shù)主要包括調(diào)水沖淤、底泥覆蓋等；化學(xué)法主要是底泥的化學(xué)固化，抑制重金屬?gòu)牡啄嘀嗅尫?；生物法主要有水生植物凈化技術(shù)，通過植物對(duì)底泥的吸附化感和微生物協(xié)同作用凈化底泥。

（4）河岸生境重建技術(shù)

通過設(shè)計(jì)營(yíng)造豐富多變的河岸線，恢復(fù)沿河串聯(lián)的池塘、濕地等生境空間，重新建立河岸、植物、生物之間的聯(lián)系，利用人力工程構(gòu)建深潭和淺灘等不同深度的水體，創(chuàng)造適宜不同生物的生境，提高生物多樣性。河岸生境重建技術(shù)一般常采用生態(tài)護(hù)岸修復(fù)技術(shù)， 生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)多采用植物型護(hù)坡、 植物復(fù)合型護(hù)岸、 生態(tài)石籠護(hù)坡、生態(tài)袋護(hù)坡、多孔結(jié)構(gòu)護(hù)坡等。

2.植物群落構(gòu)建技術(shù)

河流生態(tài)系統(tǒng)植物修復(fù)機(jī)理包含截留作用、吸收富集作用、化感作用和微生物協(xié)同作用。 大型水生植物通常包括挺水植物、浮水植物和沉水植物三種類型。 研究表明，水生植物中沉水植物吸收富集能力最強(qiáng)，浮水植物次之，挺水植物最小。

（1）河岸帶植物群落構(gòu)建

植被修復(fù)是國(guó)內(nèi)外河流生態(tài)修復(fù)使用最廣泛的措施，通常與生態(tài)護(hù)岸結(jié)合使用，屬于原位修復(fù)。 生態(tài)護(hù)岸植物種類配置應(yīng)做到以鄉(xiāng)土植物為主，喬灌草相結(jié)合、針闊葉混交、不同根系植物合理搭配等。 河岸帶植物對(duì)河流水文過程影響較大，植物護(hù)岸一般選擇自然條件良好、適宜種植固土植物的河段。 植物護(hù)岸坡度宜大于1∶1.5，不宜于長(zhǎng)期浸泡水下、流速超過3 m/s 的迎水坡面和防洪重要地段（河道彎曲處）。 濕生植物或挺水植物如鳶尾、菖蒲、蘆葦、柳樹、美人蕉等可以近水種植。 較耐水濕、根系發(fā)達(dá)的喬灌木，如檉柳、迎春、側(cè)柏等，也可在河岸種植，但其根系不宜長(zhǎng)時(shí)間浸泡，也不能長(zhǎng)期受沖刷。

（2）河漫灘植物群落構(gòu)建

河漫灘濕地是河岸受洪水周期性泛濫的區(qū)域， 含豐富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是多泥沙河流常形成的河流濕地形式之一。 構(gòu)建植物群落時(shí)，應(yīng)該考慮濕地水文條件，主要從水質(zhì)凈化、駁岸加固、種類多樣性等功能考慮，在水域內(nèi)種植各種喜水、耐水植物；選擇污水凈化能力強(qiáng)、 根系發(fā)達(dá)類植物，凈化水質(zhì)，以發(fā)展水生植被、濕生植被，提高水域生物凈化功能。 選用多樣化植物種類及適當(dāng)位置營(yíng)造錯(cuò)落有致的植物景觀效果。

（3）主河道植物群落構(gòu)建

在河道內(nèi)進(jìn)行植物修復(fù)是去除河流內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)負(fù)荷的直接方法。 對(duì)于河道植物修復(fù)通常采用人工浮島/生態(tài)浮島、 人工濕地修復(fù)系統(tǒng)、穩(wěn)定塘系統(tǒng)等。人工浮島/生態(tài)浮島是運(yùn)用生態(tài)水工學(xué)原理，在河道中使用石頭、橡膠、植物桿莖、混凝土等材料組成的人工浮體結(jié)構(gòu)。 人工浮島由浮島基質(zhì)、植物和固定系統(tǒng)組成，一般要在水下固定，其上可以作為生物的棲息空間。 通常水深不足0.3 m 時(shí)采用挺水植物， 水深0.3~0.9 m 時(shí)采用浮水植物 (包括浮葉植物和漂浮植物)；人工濕地修復(fù)系統(tǒng)主要由人工基質(zhì)（填料）+水生植物組成，多適合人工濕地栽植的常見品種， 主要有蘆葦、香蒲、水生鶯尾、千屈菜、水蔥、睡蓮、荷花等。 研究表明，水生植物可有效降低河水中的化學(xué)需氧量、 氨氮、總磷、總氮指標(biāo)；穩(wěn)定塘系統(tǒng)的水質(zhì)凈化機(jī)理與人工濕地類似，主要利用天然低洼地進(jìn)行筑壩或人工開挖水塘，削減面源污染。

三、大清河流域典型河段植物群落構(gòu)建應(yīng)用

大清河發(fā)源于太行山， 近年，河溪斷流、水質(zhì)污染、水景觀破碎、景觀多樣性和異質(zhì)性減少、河流自然特征消失、城鎮(zhèn)村落濱水景觀特色缺失等問題日益突出。

針對(duì)當(dāng)前大清河流域的堤防、河岸帶、河漫灘、主河槽的地貌特征、土地利用、生態(tài)功能、水文特點(diǎn)等，結(jié)合河流功能定位，篩選適宜性植物群落，構(gòu)建河流水生生物棲息地，為改善大清河流域水生態(tài)環(huán)境提供保障。以府河的東木杴莊河段為例進(jìn)行植物群落構(gòu)建。

府河?xùn)|木杴莊河段位于清苑區(qū)望亭鎮(zhèn)東木杴莊村北側(cè)， 白洋淀大道跨越府河橋梁東側(cè)。府河處于平原區(qū)，河堤較陡，主河道兩側(cè)有大量坑塘分布，2/3 以上坑塘有水， 基本屬于靜水，調(diào)查期間（2020 年 5 月）主河道水體流動(dòng)較緩。 選中河段長(zhǎng)度約1 km，河道兩側(cè)河堤間距離約110 m， 緩沖區(qū)從河堤處外延20 m 以上，主要外延區(qū)域在河道北側(cè)，場(chǎng)地寬度約140~150 m。

1.群落構(gòu)建技術(shù)要點(diǎn)

利用副河道或復(fù)式河道方法，采用穩(wěn)定塘系統(tǒng)和人工濕地技術(shù)，按照河岸、河漫灘、河槽立地條件不同，分別構(gòu)建楊樹+柳樹-海棠-臭草群落、紅蓼+羅布麻群落、 蘆葦+香蒲群落，形成典型陸生、濕生和水生景觀。

2.植物種類

河岸帶配置楊樹+柳樹-海棠-臭草群落，植物種類主要包括：建群種速生楊、旱柳等，亞優(yōu)勢(shì)種白蠟、白皮松等，伴生種金葉榆、西府海棠、北美海棠、五角楓、迎春、連翹等，林下種蘿藦、臭草等； 岸坡林中空地種植打碗花、鼠尾草、泥胡菜等。 平均水位以上的河漫灘區(qū)域可種植紅蓼、羅布麻等，平均水位以下的河漫灘區(qū)域可種植蘆葦、香蒲、千屈菜、藨草等。坑塘水位較深處種植沉水植物菹草、挺水植物荷花等。

3.密度設(shè)置

根據(jù)植物生態(tài)學(xué)特性不同進(jìn)行合理設(shè)置，詳見表2。

表2 規(guī)劃種植的植物名錄

四、結(jié)論與展望

河流水生態(tài)修復(fù)是一個(gè)長(zhǎng)期性、動(dòng)態(tài)性、系統(tǒng)性、復(fù)雜性工程，單一技術(shù)無法保證長(zhǎng)期效果， 不能只針對(duì)河流某一指標(biāo)開展治理， 建議在河流生態(tài)廊道水環(huán)境治理過程中， 開展全流域空間規(guī)劃， 根據(jù)河流實(shí)際情況開展頂層設(shè)計(jì)， 加強(qiáng)相關(guān)工藝技術(shù)的配合使用，形成整裝成套的一體化技術(shù)，評(píng)估流域整體生態(tài)修復(fù)的長(zhǎng)期效果，推動(dòng)河流水環(huán)境治理領(lǐng)域的發(fā)展。 ■