成都北湖湖区湖湖湿地生态修复研究

成都北湖湖区湖湖湿地生态修复研究

北海是成都湿地的重要生态系统之一。是成都市周边生态区的重要组成部分。北湖因城市建设和管理维护等原因，导致湖泊生态环境严重破坏，致使湖泊蓄水滞洪、净化水体等生态功能退化，湿地景观品质下降。北湖严重的生态环境问题阻碍了环城生态区能量和信息交流，不利于正常发挥生态功能。本研究立足于现实情况，从生态修复视角，经科学系统地研究，针对北湖水环境提出科学的生态修复方案，对北湖湿地景观进行规划设计，对于今后北湖生态修复和环境保护具有一定的指导意义。1研究领域的总结和研究方法1.1竹龙路—研究区概况成都北湖公园位于成都市成华区龙潭街道办事处秀水村、和成村及石马村三村交界地带，北接城北高速，西邻蜀龙路，湖区中部被龙青路横穿而过。水域总面积0.36km1.2北海仍然存在问题1.2.1地表径流富营养化北湖湖泊为非流动水体，无活水注入。多年来，由于周边农田环绕，地表径流携大量矿物质元素和泥沙注入湖泊，富含大量氮、磷等元素，水体富营养化较为严重。同时，湖底底泥堆积，众多的固体废弃物沉积，藻类植物繁多，造成湖泊水域水质恶化，水环境亟待改善。1.2.2湿地生态环境恶化，湿地生态环境恶化，造成了自然破坏北湖自2014年建成以来，由于缺乏完善的管理维护机制，加之周边城市化加速，导致北湖湖滨区域环境破坏严重，固体废弃物堆积，设施毁坏，部分植被生长不良或死亡，部分地段驳岸损毁，生态环境受到了较为严重的破坏。1.2.3浮水及挺水植物种类少，总量不足据实地调查，北湖湿地水生植物种类单一，主要以金鱼藻等沉水植物为主，浮水和挺水植物种类少，总量不足，难以形成良好的生态系统。同时，湖滨带陆生植物繁杂，以高大乔木为主，灌木和地被稀少，且多纯林，易发生大面积病虫害，不利于湖滨带生态环境保护。2公园环境问题的解决对策针对北湖公园所存在的问题，需要在两方面来解决北湖的生态环境问题。一是需要对北湖公园进行生态修复，解决湖水的富营养化、黑臭问题和固体垃圾污染问题，为植物的生长创造良好的基质；另外，在生态修复过程中对北湖公园的景观进行改造。2.1强化生物在污染环境修复过程中的作用机理生态修复是指根据生态学原理，利用特异生物对污染物的代谢过程，并借助物理修复与化学修复以及工程技术的某些措施加以强化或条件优化，使污染环境得以修复2.1.1海水暴露北湖湖水为非流动水体，通过曝氧机，在适当位置向湖中进行人工充氧，增加湖水与空气的接触面积，增加湖水的含氧量，从而改善湖泊水质2.1.2湖底地形重塑由于北湖湖底堆积了大量的底泥和固体废弃物，需要对底泥进行疏浚。北湖蓄水量较少，同时考虑到以后的景观效果，需要对湖底地形进行重塑，彻底清除淤泥，宜采用干床疏浚。具体方法如下：将北湖湖水抽干，然后清理湖中的淤泥和污染物，然后对湖底的地形进行重新设计，同时种植沉水植物，吸附湖中的污染物质，净化水体。为了保证湖底的稳定性，可以在湖底防止鹅卵石进行固定。2.1.3引水稀释引水的直接作用是增加湖区的涵水量，降低污染物浓度；同时，水体的流动可以缩短污染物滞留的时间，带走湖中的污染物，使水体水质得到改善2.1.4驳岸的定义生态驳岸是一种人工仿自然的驳岸形式，该驳岸即能满足驳岸护坡防蚀、美化环境的要求，又能实现水域生态系统和陆地生态系统能量交换和信息传递，利于湖滨生态群落的形成2.1.5净化水体，减少水土流失生态浮岛技术是指选用净化能力强的水生或经过驯化的陆生植物，人为地将植物种植在受污染水域上，通过植物根系吸收湖水中氮、磷及有害物质，达到净化水质的目的。目前，生态浮岛主要选用矮化、质量轻、净化能力强的草本植物，例如紫芋、千屈菜、风车草、菖蒲、梭鱼草等2.1.6微生物净化作用生物直投法净化技术是指在湖泊中施加微生物，依靠微生物的降解作用，达到净化水质的目的。用于湖泊的微生物应符合以下特点：不含病原菌等有害微生物；不对其他生物产生危害；能适应湖泊的环境特点2.1.7人工湿地水体净化机理人工湿地一般由底部基质和去污能力强的水生植物组成，是一个人工构建的独特的“基质—微生物—植物—动物”湿地生态系统。当携带污染物的水体流经湿地时，污染物被系统中的基质、微生物、植物吸附、转化和分解，净化污染水体。人工湿地水体净化机理有：污水经过人工湿地时，污染物经水生植物和基质的吸附作用而沉淀，经微生物的转化和分解，并被水生植物的根、茎和叶吸收、固化。人工湿地可选择的植物有：芦苇、水葱、茭白、菖蒲、美人蕉、蒲草、鸭舌草、香蒲等。2.1.8植物净化稳定塘技术是指通过在湖区周围栽植具有适应性好、生长周期长、容易栽培、对氮磷富集效果好、美观及具有经济价值的植物，通过植物、动物和微生物作用，达到净化水质的目的2.2景观重建2.2.1功能分区设计自然河流多为曲线河岸，又取甲骨文“水”字的写法，故而设计取水流动之意，以曲线为基本线型，活泼有力；同时，根据周边地形，山南水北谓之阳，山北水南谓之阴，阴阳调和。设计过程中，充分将湿地的水文化、禅意文化和熊猫文化相结合，将传统文化与现代景观有机结合（图2）。景观布局充分利用原有道路、湖滨驳岸等尚可发挥作用的资源，以曲线为主要线型，在充分满足功能需求的前提下，疏通园区道路，因地制宜，布置主要景点。功能分区主要划分为入口服务区、林下游憩区、休闲娱乐区、湿地景观区、湖滨观光区、生态保护区、岛屿观光区等功能区组成（图3）。沿湖布置魅力花海、夏荷飘香、一叶舟、花港观鱼、鹭鸣蓬莱、静怡广场、涟漪亭、琴音广场、林下幽径、水泽栈道等主要观景点。2.2.2景观美化(1）静怡心，即折线静怡广场顺地势之利，呈矩形状，林下幽静，静者，怡心，故而命名为静怡，东北角和西南角分别以折线打破，呈台阶状。广场的树池中植以高大乔木，并于树荫下置有座椅，方便游人休息。两侧设有特色景墙，独特而美观。(2）．舟为一门舟一叶舟临水而建，以弧形为基本型，形似一树叶、又似一扁舟，故而命名为一叶舟。区域以特色树池、特色亭构成，旁挟外湖、内湖，外可观碧水蓝天，近可观花海、游鱼，沉浸于淡淡荷香之中。(3）自然景观意境特色景墙设计来源于“山”和“祥云”，将其抽象为线条构图，有云雾缭绕仙山的意境，禅意气息浓厚，富有诗意（图4）。该景墙主要布置于静怡广场等处，和其他景观设施一起组成园内核心景观。(4）导向牌导视牌选用了绿色为主色调，凸显绿色、低碳的环保理念，其上采用成都文旅Logo标识彰显成都特色，导视牌整体简洁、大气、美观。2.2.3级道路铺装园区一级道路因设计为自行车道，故而选择透水沥青；二级道路和三级道路主要采用硬质材料铺装，三级道路多形式变化，增加趣味性。另外，可在路侧设置植草沟、卵石等方式渗水（图5）。游憩活动场地的铺装设计坚持绿色、生态原则，多利用透水材料进行设计，图案既有统一，又有变化，整体构图简洁、明快。2.2.4资光机程序布置灯光设计分为三级。一级灯光为路灯，选用与园区整体现代风格相似的路灯类型，布置时注意路灯间距及设置位置，亮度合适。二级灯光为低矮型路灯，主要布置于小径两侧，供游人辨清路面状况所用，布置时注意间距和位置，光照亮度合适，避免出现过强的反射光。三级灯光为草坪灯和地灯，草坪灯和地灯的布置应据场地的不同而变化，布置时注意位置与间距。2.2.5生物栽培种种植设计充分利用北湖湖滨区域原有的植物如黄葛树、天竺桂、杜英、银杏、桢楠等，增添彩叶和观花树种，选择耐荫灌木打造林下空间。树种以乡土树种为主，并选择适生花卉植于林缘等处，打造花海景观，增添植物景观乐趣。水生植物的种类参照成都活水公园的物种进行选择，主要以株型美观、去污能力强、适生性强、成活率高的物种为主，构建挺水植物、浮水植物和沉水植物群落结构，丰富湿地植物景观的多样性植物设计注意季节变化。春季可观樱花、杜鹃、迎春、紫玉兰等，夏季可观荷花、广玉兰、紫薇等，秋季可观水杉、银杏、丹桂等，冬季可观蜡梅，梅花等，构建四季皆有景可观、有花可赏。2.2.6群落设计(1）水生动植物的群落结构相关研究表明，合理的植物群落结构对于生态环境污染物吸收、固化具有重要作用。对水体污染物的控制过程中，明确减少入湖水体所含污染物、控制湖泊水体污染物总量，构建陆生植物—挺水植物—浮水植物—沉水植物的净水体系。由降水形成的地表径流是湖泊水体的重要来源，也是污染物的重要来源。采用植草沟、下沉式绿地等形式，构建乔灌草结合的陆生植物群落体系，以大型植物截流、根茎吸附和吸收等方式减少入湖水体的污染物含量。经过对比研究，借鉴成都活水公园成功经验，选用菖蒲、再力花、梭鱼草、芦苇、荷花组成挺水植物群，选用大薸、睡莲组成浮水植物群，选用狐尾藻、金鱼藻组成沉水植物群，形成良性的水生植物群落体系，吸收水体污染物，净化水体，增加水体透明度。(2）浮游动物的选择据Bronmark等的研究表明，致使浅水湖泊中大量沉水植物的灭绝是由于浮游植物生物量爆发增长引起的水体光照下降，但引起水生植物为主的植物群落向浮游植物为主的植物群落的演替的最终原因是鱼类群落结构的变化底栖动物选择成都地区常见的田螺和泥鳅，以控制湖水氮磷含量；鱼类以鲫鱼、鳙鱼和鲢鱼为主，以鲢鱼摄食浮游植物，利用鳙鱼摄食浮游动物，合理搭配鲢鳙的放养数量；北湖三个生态岛和引鸟植物吸引水鸟，形成浮游生物—底栖动物—鱼类—鸟类的稳定食物链，净化水体环境3城市湖泊生态修复的必要性湖滨湿地为湿地中重要的一类，其具有独特的生态功能，承担着水域与陆域交流和过渡的重要功能，为两栖类动物和湿生植物提供了独特的生境，形成了独具特色的湿地景观。目前，伴随城市化发展步伐，城市湖泊受到的威胁日益凸显，湖