南方河流生態(tài)廊道保護(hù)與修復(fù)關(guān)鍵策略研究

凌耀忠，施 曄，2，王 菲，2，韓妮妮，2

(1.中水珠江規(guī)劃勘測設(shè)計有限公司，廣東 廣州 510610；2.水利部珠江水利委員會水生態(tài)工程中心，廣東 廣州 510610)

河流是城市的自然生態(tài)廊道，也是人水共生的重要載體，在城市發(fā)展過程中一直占據(jù)重要地位。隨著新時期國家治水工作的深入推進(jìn)，河流生態(tài)廊道建設(shè)在復(fù)蘇河湖生態(tài)環(huán)境背景下被賦予新的工作內(nèi)容，要求加強(qiáng)對大江大河和重要湖泊濕地的生態(tài)保護(hù)和治理，以及加強(qiáng)對重要生態(tài)廊道的建設(shè)和保護(hù)?？梢哉f，河流生態(tài)廊道建設(shè)工作不僅是地方治水工作的重要內(nèi)容，更事關(guān)區(qū)域生態(tài)安全，因此，開展河流生態(tài)廊道保護(hù)與修復(fù)工作意義重大，也具有十分緊迫性。

因地理、氣候、水熱條件等因素影響，我國南北方地區(qū)河流水系特征差異明顯。南方地區(qū)水網(wǎng)發(fā)達(dá)，流域面積大，河流結(jié)構(gòu)多樣復(fù)雜，生物多樣性也尤為豐富，但在經(jīng)濟(jì)社會高速發(fā)展條件下，因受不合理開發(fā)模式和人為活動等影響，部分河流存在空間持續(xù)萎縮、空間結(jié)構(gòu)不連續(xù)、生態(tài)系統(tǒng)遭破壞、調(diào)蓄涵養(yǎng)等生態(tài)功能有所減弱等一系列問題，亟需有針對性地對河流生態(tài)廊道開展保護(hù)與修復(fù)工作?；谝陨媳尘?，本文從河流生態(tài)廊道概念出發(fā)，結(jié)合南方地區(qū)河流水系特點，提出南方河流生態(tài)廊道保護(hù)與修復(fù)策略，為南方地區(qū)開展河流生態(tài)廊道建設(shè)工作提供思路。

1 河流生態(tài)廊道概念

河流廊道概念來源于景觀生態(tài)學(xué)理論，但在規(guī)劃與管理實踐中，不同學(xué)科、不同學(xué)者對河流廊道的理解也各不相同。按景觀生態(tài)學(xué)理解，廊道是指不同于周圍景觀基底的線狀或帶狀地帶，是連接生態(tài)斑塊的重要橋梁[1]。按河流生態(tài)學(xué)理解，河流廊道是一個結(jié)構(gòu)功能統(tǒng)一體，結(jié)構(gòu)是功能得以發(fā)揮的物質(zhì)基礎(chǔ)，功能是結(jié)構(gòu)演化的外在體現(xiàn)[2]，而生態(tài)廊道是指具有保護(hù)生物多樣性、過濾污染物質(zhì)、保持水土、防風(fēng)固沙、調(diào)控洪水等生態(tài)服務(wù)功能的廊道類型[2]。從水利角度出發(fā)，河流廊道是指河流本身以及沿河分布而不同于周圍基底的植被帶，包括河道、河漫灘、河岸帶植被、堤壩和部分高地等具有不同價值的沿河土地[3]。因此，河流生態(tài)廊道應(yīng)是能很好地連接河流兩岸不同斑塊、上下游河段不同物候類群、維持區(qū)域生物多樣性的生態(tài)空間，是進(jìn)行物質(zhì)輸送、能量傳遞、信息傳遞的重要紐帶，對維持河流生態(tài)系統(tǒng)健康穩(wěn)定有非常重要的作用[4]。

本文依據(jù)廊道基本理論對河流生態(tài)廊道的概念進(jìn)行界定，認(rèn)為狹義的河流生態(tài)廊道是指河流水系本身及不同于周圍景觀基質(zhì)的植被帶，由河槽、河漫灘及高地邊緣過渡帶組成，具有一定連續(xù)性、寬度及生態(tài)服務(wù)功能的線性廊道，其主體研究對象是以河流水系中的生態(tài)系統(tǒng)及生境要素。而廣義上的河流生態(tài)廊道應(yīng)該考慮為大尺度下的水系水網(wǎng)，包含流域內(nèi)互為關(guān)聯(lián)的不同類型水體，具體在狹義基礎(chǔ)上還應(yīng)該包括河流水系連接的湖泊、水庫、河渠、池塘、濕地、河汊、蓄滯洪區(qū)以及河口地區(qū)等。

2 南方河流生態(tài)廊道的主要特征

南方地區(qū)一般指我國東部季風(fēng)區(qū)的南部，熱帶、亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，具體指秦嶺—淮河一線以南，青藏高原以東地區(qū)[5]。按照流域水系劃分，南方河流主要包含長江水系、珠江水系、東南諸河、西南諸河等幾大水系。因受流域地形地貌、氣候條件、經(jīng)濟(jì)社會等影響，南方地區(qū)水網(wǎng)發(fā)達(dá)，天然河網(wǎng)密度大，降水豐富，徑流量大，河流汛期長，水量季節(jié)變化明顯，同時，南方河流航運(yùn)價值高，但梯級眾多，與北方相比，陸生、水生植物群落也更為豐富，生物多樣性高。因此，從生態(tài)廊道結(jié)構(gòu)和功能等角度出發(fā)，南方河流生態(tài)廊道主要表現(xiàn)出以下特征:

(1)南方河流生態(tài)廊道結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的多樣復(fù)雜性。如珠江流域，上游段以高山、峽谷河流為主，河床深切，河岸陡峭險峻；中下游河流以山地河流為主，河道由河涌、兩岸斜坡組成，具有一定的河漫灘地；下游河口以丘陵、平原河流為特點，如三角洲河網(wǎng)地區(qū)，河道一般較寬，縱坡緩，具有較寬的河漫灘地。針對具體河段而言，在河漫灘、河岸植被等方面，上、中、下游的不同特點也體現(xiàn)得較為明顯。其中在峽谷河段，體現(xiàn)為無河漫灘發(fā)育；在高原地區(qū)，河岸植被以高原草甸、草地或高山植被為主；在丘陵地區(qū)，沿河森林植被茂盛，可為生物提供多種多樣的棲息場所；在平原河網(wǎng)區(qū)域，河漫灘發(fā)育充分，河岸植被多種多樣，陸生、水生植物群落豐富，生物多樣性豐富。

(2)南方河流生態(tài)廊道的“生命共同體”特征體現(xiàn)得更為突出，各生態(tài)要素之間的聯(lián)系也更為緊密。南方河流上游、中游支流眾多，河口區(qū)域水網(wǎng)發(fā)達(dá)，河流廊道基底和斑塊類型多樣，山水林田湖草沙生命共同體特征較北方而言更為明顯。從基底看，南方河流所處流域地形地貌多樣，因此也形成了多種多樣的景觀生態(tài)基底。如長江流域流經(jīng)山地、高原、盆地(支流)、丘陵、平原、河網(wǎng)等，其河流廊道所處的基底也相應(yīng)體現(xiàn)為山地森林基底、高原草甸基底、丘陵農(nóng)田基底、平原農(nóng)田、河口水網(wǎng)基底等多種類型，與北方相比，多樣性更為明顯。從斑塊來看，南方地區(qū)流域內(nèi)具有多種多樣的自然特征，包括各類型湖泊、低洼水塘、水庫、濕地、河涌、溝渠、河漫灘等。不同地貌類型基底、斑塊依托河流廊道進(jìn)行上下游物質(zhì)交換、能量流動和信息傳遞，完成水文循環(huán)、生命信號傳遞，聯(lián)系尤為緊密。

(3)南方水生態(tài)系統(tǒng)面臨的形勢更趨嚴(yán)峻。南方地區(qū)人口密度大，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，但環(huán)境問題較為突出，部分河流水生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)失衡趨勢。究其原因，一方面由于規(guī)劃引導(dǎo)落后于現(xiàn)狀發(fā)展，無序開發(fā)導(dǎo)致部分河段縮窄甚至被侵占，河段渠系化嚴(yán)重，堤岸結(jié)構(gòu)硬化，導(dǎo)致水岸物質(zhì)能量交換受阻，水網(wǎng)有效連通性呈退化趨勢；同時，河道形態(tài)發(fā)生改變，降低了河道涵養(yǎng)水源的能力，加上局部水污染加劇導(dǎo)致河流廊道的生物多樣性降低。南方河流尤其是下游經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)水污染嚴(yán)重，而區(qū)域經(jīng)濟(jì)逐漸向上游轉(zhuǎn)移，上游工業(yè)發(fā)展及畜禽養(yǎng)殖又增加了下游污染風(fēng)險，使得流域水環(huán)境風(fēng)險呈現(xiàn)復(fù)合態(tài)勢，不僅水質(zhì)、水生態(tài)差，還伴隨著河道兩岸景觀破壞等問題，導(dǎo)致水生態(tài)系統(tǒng)面臨形勢較為嚴(yán)峻[6]。

總體上，南方河流具有上述特征，因此在制定南方河流生態(tài)廊道保護(hù)與修復(fù)策略時，需對現(xiàn)狀及問題識別的更加準(zhǔn)確，措施體系更加注重綜合性。

3 南方河流生態(tài)廊道保護(hù)與修復(fù)關(guān)鍵策略

3.1 界定河流生態(tài)廊道空間范圍

河流水系生態(tài)廊道空間范圍主要包括橫向、縱向、垂向與時間尺度等四個維度?？v向上以地貌分區(qū)為主；橫向上是結(jié)合土地類型(由其主導(dǎo)廊道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，包括廊道的數(shù)目、寬度、形狀、組成、連通性、異質(zhì)性等穩(wěn)定)、功能正常發(fā)揮進(jìn)行范圍確定，并由土地類型主導(dǎo)；垂向上，則在二維平面往垂向角度延伸至滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和功能正常發(fā)揮所需的垂向范圍；時間尺度上，應(yīng)根據(jù)河流生態(tài)廊道的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展需要隨時間推移發(fā)生變化時，對縱、橫、垂三向進(jìn)行調(diào)整。從實踐應(yīng)用的角度出發(fā)，本次適用于南方河流生態(tài)廊道范圍的一般劃分標(biāo)準(zhǔn)。具體地，本次以地貌分區(qū)進(jìn)行縱向廊道類型一級分類劃分，引入土地脅迫指數(shù)作為二級因子，以河流生態(tài)廊道各類主導(dǎo)功能為三級指標(biāo)，共同組成縱橫兩向的劃分標(biāo)準(zhǔn)體系。

(1)結(jié)合河流生態(tài)廊道的地貌特征進(jìn)行一級分類劃分。南方河流地貌特征體現(xiàn)為流經(jīng)地貌類型多樣，不同河段兩岸擁有不同的地貌，為形成多樣的廊道提供了物理基礎(chǔ)?？砂瓷降?、高原、盆地(支流)、丘陵、平原不同地貌類型進(jìn)行劃分。

(2)引入土地脅迫指數(shù)作為劃分河流生態(tài)廊道范圍的二級評價因子。本文中土地脅迫指數(shù)指研究區(qū)域內(nèi)土地質(zhì)量遭受脅迫的程度，多利用單位面積上土地沙化、土地開發(fā)、水土流失等脅迫類型面積表示。河流生態(tài)廊道土地脅迫強(qiáng)度劃分三個等級，無脅迫或輕度脅迫、中度脅迫、重度脅迫，參照HJ 192—2015《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范》對河流生態(tài)廊道土地脅迫指數(shù)進(jìn)行計算和劃分。

(3)以河流生態(tài)廊道各類主導(dǎo)功能為三級指標(biāo)，包括水源涵養(yǎng)、水土保持、特殊空間保護(hù)、生物多樣性、防洪、防污、景觀、文化載體等主導(dǎo)功能。綜合一級分類、二級指標(biāo)、三級指標(biāo)，形成縱橫兩向的劃分標(biāo)準(zhǔn)體系表，河流可按照生態(tài)系統(tǒng)的整體性、系統(tǒng)性、功能性進(jìn)行分段劃分，當(dāng)該河段具備多種功能時，其生態(tài)廊道范圍按照各功能劃分方法計算取值，最后取其外包值。

3.2 構(gòu)建廊道問題識別與評價指標(biāo)體系

河流生態(tài)廊道功能評價指標(biāo)體系見表1。通過建立科學(xué)的評價指標(biāo)體系，選取能夠科學(xué)、系統(tǒng)、準(zhǔn)確反映河流生態(tài)廊道各類功能完善程度的指標(biāo)，同時要求評價所需基礎(chǔ)數(shù)據(jù)易獲得、可監(jiān)測，計算方法簡單，具有現(xiàn)實可操作性，從而準(zhǔn)確識別現(xiàn)狀問題、科學(xué)評判河流水系生態(tài)廊道狀態(tài)。首先要明確河流生態(tài)廊道的功能類別，主要包括生態(tài)服務(wù)功能和社會服務(wù)功能。這2大類功能可以進(jìn)一步細(xì)分，生態(tài)服務(wù)功能可以再分為棲息地功能、通道功能、自凈功能，社會服務(wù)功能可以分為防洪功能、供水功能、通航功能、文化載體功能等[7- 9]。對于某一個特定的河段或者流域，以上這些功能不一定是同時具備的，可能只具備其中一部分，不具備其他，或者其中部分功能相對其他來說更重要，占主導(dǎo)地位，例如人類干擾程度非常高的城市建成區(qū)的河流或河段，其主導(dǎo)功能一般是社會服務(wù)功能，而對人類干擾程度相對較低的山區(qū)河流或河段來說，其主導(dǎo)功能一般是生態(tài)服務(wù)功能。因此，我們在進(jìn)行具體河流生態(tài)廊道功能評價時，需要首先確定其(或河段)需要發(fā)揮的功能，在需要發(fā)揮的功能中確定主導(dǎo)功能，重點評價其主導(dǎo)功能的受損程度。

表1 河流生態(tài)廊道功能評價指標(biāo)體系

3.3 明確廊道保護(hù)與修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)體系

在生態(tài)廊道劃分、問題識別的基礎(chǔ)上，對應(yīng)保護(hù)與修復(fù)的需求分析，建立適用于南方河流生態(tài)廊道保護(hù)與修復(fù)的技術(shù)體系，主要包括水源涵養(yǎng)與水土保持技術(shù)、棲息地功能保護(hù)與修復(fù)技術(shù)、河流廊道連通性保護(hù)與修復(fù)技術(shù)、水文情勢保護(hù)與修復(fù)技術(shù)、水環(huán)境保護(hù)保護(hù)與治理技術(shù)等五大類技術(shù)措施，每類措施又細(xì)分至具體工程、非工程措施。

3.3.1水源涵養(yǎng)與水土保持技術(shù)

(1)封育治理技術(shù)

封禁治理是利用森林的更新能力，在自然條件適宜的地區(qū)，實行定期封禁，禁止墾荒、放牧、砍柴等人為的破壞活動，以恢復(fù)森林植被的一種育林方式。通過劃定封禁區(qū)域，對每片封禁治理區(qū)劃定界線，插牌定界，制訂管護(hù)責(zé)任制度及村規(guī)民約，禁止任何人擅自在封禁區(qū)內(nèi)進(jìn)行砍伐、采薪、放牧等生產(chǎn)性活動，確保封禁區(qū)內(nèi)林、灌、草防護(hù)功能迅速得到恢復(fù)。

(2)水土保持技術(shù)

主要采取坡改梯建設(shè)技術(shù)、經(jīng)果林建設(shè)技術(shù)和生態(tài)農(nóng)業(yè)推廣技術(shù)來進(jìn)行水土保持。通過修筑水平梯田、治理坡面水系與地力培肥等工程措施，改造部分坡耕地和荒山荒坡。再通過種植經(jīng)果林，減輕水土流失，鞏固治理成果，激發(fā)流域內(nèi)群眾治理的積極性，促進(jìn)水土保持產(chǎn)業(yè)化。根據(jù)南方不同地區(qū)的實際情況，還可推廣農(nóng)林混合種植經(jīng)營模式、林藥混合種植經(jīng)營、林牧經(jīng)營、林菌經(jīng)營、林漁經(jīng)營、林畜漁經(jīng)營、林草漁經(jīng)營、植物籬(經(jīng)濟(jì)林)農(nóng)作物復(fù)合型等生態(tài)農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式。

(3)石漠化處理技術(shù)

針對我國南方巖溶地區(qū)八類地形區(qū)，采取不同的蓄水、保土、恢復(fù)植被以及促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展措施，進(jìn)行石漠化綜合治理，并形成綜合治理模式。治理途徑可以分為自然恢復(fù)與人工干預(yù)。自然恢復(fù)主要指在消除人為干擾因素的前提下，通過巖溶生態(tài)系統(tǒng)自身的生產(chǎn)與恢復(fù)潛力來實現(xiàn)石漠化治理的過程，自然恢復(fù)途徑的主要措施有封山育林、環(huán)境移民、生態(tài)保護(hù)區(qū)建設(shè)等生態(tài)措施；人工干預(yù)主要是指在生物、農(nóng)藝、工程等人工措施的幫助下實現(xiàn)巖溶生態(tài)系統(tǒng)植被恢復(fù)與生態(tài)重建的目標(biāo)，主要包括退耕還林還草等生物措施，套種輪作等農(nóng)藝措施以及坡改梯、小型水利設(shè)施建設(shè)等工程措施。

3.3.2棲息地功能保護(hù)與修復(fù)技術(shù)

(1)生境形態(tài)維護(hù)技術(shù)

針對重要生物棲息地包括洄游通道保護(hù)、魚類“三場”、珍稀瀕危、重要經(jīng)濟(jì)價值水生生物棲息地等，采取保障洄游通道的暢通、建立替代生境拓展魚類的生存空間、補(bǔ)建過魚設(shè)施、生境再造等恢復(fù)水生生物的棲息環(huán)境，并劃定保護(hù)區(qū)范圍，嚴(yán)格管理保護(hù)，嚴(yán)格控制涉及重要生境的水利開發(fā)活動。

(2)河漫灘修復(fù)技術(shù)

河漫灘是河流生態(tài)結(jié)構(gòu)中典型的群落過渡帶，具有連通水域和陸域的作用，是動植物群落生存與河流能量轉(zhuǎn)換的重要場所。河漫灘修復(fù)需從河漫灘重塑、種植設(shè)計、防護(hù)工程設(shè)計等方面開展。河漫灘重塑就是對地形地貌進(jìn)行有條件的微處理以形成多元化的灘區(qū)地貌。河漫灘植被體系構(gòu)建應(yīng)當(dāng)以保護(hù)河流生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)為目的。同時對河道邊坡應(yīng)當(dāng)進(jìn)行防護(hù)，除滿足防洪安全、岸坡沖刷侵蝕防護(hù)、休閑游憩等功能外，還須兼顧維護(hù)各類生物適宜棲息和生態(tài)景觀完整性的功能。

3.3.3河流廊道連通性保護(hù)與修復(fù)技術(shù)

(1)橫向連通性保護(hù)與修復(fù)

通過河湖水系連通工程，建立河流、湖泊、濕地等水體間的水力聯(lián)系，進(jìn)一步優(yōu)化南方河湖水系格局，形成引排順暢、蓄泄得當(dāng)、可調(diào)可控的水網(wǎng)體系。同時，通過退漁還湖、退田還湖、恢復(fù)湖泊濕地河灘等措施清理河湖岸線，拓寬水生態(tài)空間。此外，通過河濱帶植被重建、生態(tài)岸坡改造等措施，恢復(fù)南方河流與陸地過渡邊緣帶的連通性。

(2)縱向連通性保護(hù)與修復(fù)

河流的縱向連通性是指在河流系統(tǒng)內(nèi)生態(tài)元素在空間結(jié)構(gòu)上的縱向聯(lián)系，河流的斷點或節(jié)點等障礙物數(shù)量越多，縱向連通性越差。因此主要通過閘壩拆除、增設(shè)魚道、增設(shè)升魚機(jī)等措施，改善南方河流的縱向連通性。

3.3.4水文情勢保護(hù)與修復(fù)技術(shù)

(1)生態(tài)流量保障

通過水量與水文過程的還原計算，以滿足河流的最小生態(tài)需水、敏感期生態(tài)需水為目標(biāo)，制定河流生態(tài)流量保障方案，通過建設(shè)水量監(jiān)測斷面及監(jiān)測設(shè)施、配套制度管理措施，加強(qiáng)對南方河流生態(tài)流量的監(jiān)測與管理。

(2)生態(tài)補(bǔ)水及調(diào)度

為滿足下游河道基本功能的生態(tài)需水量、特殊生態(tài)保護(hù)目標(biāo)、重要湖泊濕地維持生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)、提高河網(wǎng)水動力等需求，進(jìn)行區(qū)域或流域?qū)用娴纳鷳B(tài)補(bǔ)水及調(diào)度。包括單個梯級、多梯級聯(lián)合的生態(tài)調(diào)度技術(shù)、跨流域調(diào)水技術(shù)等[10]。在下游河口地區(qū)，還需要采取壓咸補(bǔ)淡技術(shù)，避免咸潮入侵。

3.3.5水環(huán)境保護(hù)保護(hù)與治理技術(shù)

(1)水污染源防治

水污染防治的重點是節(jié)水減排，核心是控源截污。通過采取農(nóng)業(yè)、生活及工業(yè)節(jié)水措施，推進(jìn)節(jié)水型社會建設(shè)，減少用水量，從源頭減少污水的產(chǎn)生?？卦唇匚壑饕獜呐潘芫€摸查整改、入河排污口整治、截污納管、提高處理能力4個方面入手，通過完善管網(wǎng)建設(shè)、強(qiáng)化排污口管控、改擴(kuò)建污水處理廠等，完善城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

(2)水環(huán)境治理

針對南方河流的水污染特點，以內(nèi)源治理為基礎(chǔ)，通過環(huán)保疏浚、管網(wǎng)定期清淤等措施，削減入河污泥來源、減少底泥中污染物向水體釋放，同時加強(qiáng)圍網(wǎng)養(yǎng)殖污染治理、航運(yùn)污染治理，減少外源輸入，并通過生物浮島工程、跌水復(fù)氧工程、人工曝氣等措施[11]，提升水體自凈能力。

4 結(jié)語

河流生態(tài)廊道建設(shè)是當(dāng)前水生態(tài)文明建設(shè)的主題之一，也是落實國家及地方生態(tài)安全的關(guān)鍵性工作，對于構(gòu)建區(qū)域生態(tài)安全格局意義重大。南方河流所處的流域地形地貌多樣，景觀生態(tài)基底、組合形式也多種多樣，河流廊道結(jié)構(gòu)也較為豐富。河流生態(tài)廊道保護(hù)與修復(fù)是一個長期、系統(tǒng)且復(fù)雜的工程，本文提出的南方河流生態(tài)廊道保護(hù)和修復(fù)策略尚不全面，需要根據(jù)實際工程案例進(jìn)一步更新完善，才能保障南方河流生態(tài)廊道各項功能的實現(xiàn)。