基于河流动态自然过程的生境修复策略

 

摘要:全球气候变化和土地利用方式的改变对河流的动态自然过程带来不利影响。而目前人们对河流的修复重治理效果而轻自然过程，特别是风景园林与相关学科的交叉与融合研究较少，缺乏聚焦中、微尺度基于河流动态自然过程的生境恢复方法指导。基于此，从雨洪淹没、潮汐消落的河流动态自然过程规律着眼，提出对应的生境修复策略:

 

1)恢复水陆边界的自然属性，重建泛洪区和河岸的联系;

 

2)梯度式快速恢复近自然河岸带生境植被;

 

3)连通感潮河涌湿地和营建关键生物生境，实现多种共生生物栖息地的再生。该方法有助于恢复河流长期、稳定的自由流动，生境在河流动态潮汐作用下异质性不断提高，从而提高河流湿地的生物多样性，还能为城市中心的居民提供亲近自然的休闲空间，以期在河流生境修复实践方面为风景园林和多学科融合提供新思路。

 

关键词:风景园林二河流廊道二动态过程二生境二修复策略

 

全球气候变化和土地利用方式的改变对河流的动态自然过程带来不利影响。其中，栖息地改变是河流系统中的生物多样性和生态系统功能面临的最显著威胁[1-2]。不断增加的洪水风险，以及社会对生态系统服务和生物多样性的认识，促成了城市化地区河流修复模式的转变。

 

近自然理念源自20世纪欧洲对河流的生态治理，以生态学与水工学理论为基础，欧盟、美国、日韩等国家在近自然理念指导下，经历了将硬化河道改为近自然河流的过程，但存在对河流的修复重治理效果而轻自然过程的问题。城市河道修复广泛使用自然河道设计(naturalchanneldesign)的方法，该方法关注河道形态及结构的重建和设计，而非受损生态过程的修复[3]，很多研究表明，大部分城市河道设计项目的生态状况并没有得到明显改善[4]。

 

近自然作为生态保护修复先进理念纳入中国《山水林田湖草生态保护修复工程指南(试行)》。世界银行在2021年发布的《基于自然的韧性城市解决方案》中提出恢复河流自然动态的基于自然的解决方案(NbS)：保护沿河的植被结构、现有的河道和河流的水文系统；再植河岸，保证溪流和支流的日光环境，恢复河流的自然动态过程[5]。

基于自然的解决方案的理念以生态系统方法的科学和实践为基础[6]。从水生态系统理论的角度分析，NbS可能包括防止污染或控制侵蚀的缓冲区，保护和繁衍关键物种的多样化栖息地，并为关键生态系统建立更好的物理和功能连通性的垫脚石和走廊[7]。基于河道自然过程的修复方法，主要通过减缓或移除城市化的制约要素恢复河流连通性，保障物质流、信息流和物种流的畅通，实现河道生态过程和生态服务功能自我恢复。河流连通性包括空间维度的上下游、地下水与大气、泛洪区与河岸连通，以及时间维度的水流季节性[8]、潮汐性的连通。

目前，空间维度上国内外在河道采光、河漫滩连接、河岸廊道的重建、混凝土堤坝的拆除、河流或河床和河岸植被的恢复等方面已取得进展[9-13]。从时间维度研究河流自然过程的恢复主要应用水力学模型，包括模拟河流整治对栖息地和水生生物群落的季节性变化[14-15]、对环境保护的水文(如地下水)和生态影响[16]、河流在洪水过境前后河漫滩栖息地的变化[17]等方面。

相关研究涉及的“水力生境”或“物理生境”作为标准中尺度单元应用广泛，但很少有中、微尺度上的研究[18]；构建水力学模型模拟的研究方式对于中、微尺度的河流廊道、河段修复项目实践指导性不强；植物作为河流生态系统的组成要素也未被纳入“水力生境”中。而应用风景园林学的方法对河流的动态生态过程进行的研究较少，主观判断成分较多，分析结果具有或然性[19]，且与相关学科的交叉与融合研究较少，缺乏聚焦中、微尺度基于河流动态自然过程的生境恢复方法指导。

 

综上所述，本文尝试运用河流地貌学、生态水力学、景观生态学和风景园林学在河流生境修复方面的相关理论和方法，研究河流时间维度的生境修复策略。聚焦中、微尺度河流廊道在面对气候变化和土地利用方式改变带来的问题，研究生物群落包括淡水水生生物、河漫滩及湿地的陆生生物，生境即河流-河漫滩系统，研究重点是从雨洪淹没、潮汐消落的自然动态变化过程中，找出河流随水文周期变化形成的动态特征、规律及其与生境修复策略的对应关系，从而提出恢复水陆边界的自然属性、梯度式恢复近自然河岸带生境植被、连通感潮河涌湿地和营建关键生物生境的恢复策略，以探索风景园林和多学科融合在河流生境修复实践方面的新思路。