作者：張飲江 金晶 董悅 方淑波 段婷 翟斯凡 陳立婧 張曼曼 單位：上海海洋大學水域環境生態上海高校工程研究中

濱水區是水陸生態交錯帶，具明顯邊緣效應，在抵御洪水、調節徑流、保持水土、蓄洪抗旱、降解污染、凈化水質等改善水域生態系統，調節微氣候、提高區域內生物多樣性、美化環境等優化水域環境方面及為水生動物提供棲息生存、繁衍生殖、索餌育肥、逃避敵害場所等都具有其它系統不可替代的作用[1-4]，是城鄉最富有魅力的界面，也是理想的生態走廊，還是城鄉景觀中最具表現力地帶。但隨著社會經濟、工農業的發展、人類干擾活動的不斷增強，以及對水資源利用強度的趨增和對濱水帶的不合理利用，導致越來越多濱水區的環境容量和生態承載力不堪重負，濱水岸線侵蝕，水文條件變化，生境惡化，水域富營養化，濱水帶退化，生物多樣性下降，水岸生態系統良性循環破壞，景觀美學價值降低[1]，嚴重影響人們生活質量與健康水平。自20世紀70年代起，人們開始關注濱水帶研究。濱水帶生境、生物廊道、生態恢復成為改善濱水帶生態系統結構和功能的必然選擇，近年來更成為生態環境領域的研究熱點和前沿，對于保障城鄉生態健康與安全，促進城鄉生態性和經濟性協調發展具有重要意義。濱水景觀植物群落生態修復不僅要從結構穩定性，同時也應從生態系統保育角度考慮，綜合對濱水生境、生物廊道、岸坡種群等生態因子的影響，考慮其能否保持水岸生態系統的可持續性，能否保持景觀的可協調性。因此，本文通過研究水岸生態系統的結構和功能特征，就退化濱水景觀帶植物群落重建與生態修復技術的研究現狀，詳細分析與討論生境恢復、生物廊道恢復、景觀格局美化、水岸生態系統結構與功能優化等，為濱水景觀帶植物群落生態修復集成技術研究提供理論依據和技術支撐。

1濱水帶生態景觀功能及退化原因

1.1濱水帶生態環境功能

濱水帶作為水生態系統的重要組成部分，是水、陸生態系統間的過渡區，同時，其本身也是一個生態系統——水岸生態系統，是地球生物圈中一種十分重要的生態過渡帶，含有邊界和梯度2個特點[5]。濱水帶的環境功能主要包括：（1）對水、陸生態系統間的物流、能流、信息流和生物流發揮過濾器和屏障作用的緩沖帶功能，調節微氣候；（2）抵御洪水、調節徑流、保持水土、蓄洪抗旱等防洪消浪功能；（3）提高生物多樣性[6]，為水生動植物提供棲息生存、繁衍生殖、索餌育肥、逃避敵害等棲息場所；（4）水、陸邊界的特殊生境保護功能；（5）穩定護岸，控制土壤侵蝕的護岸功能[7]。

1.2濱水帶經濟美學價值

濱水空間是連接水域與陸域交界的特殊空間，通過合理處理兩個界面，使之有機結合，維持濱水景觀空間品質、提升濱水景觀空間固有特色，形成濱水帶獨特的線型景觀。濱水帶經濟美學價值主要包括：（1）水岸文化、水工美學等人文景觀價值，豐富地域風貌；（2）優美的濱水景觀空間給人們提供休閑、娛樂的空間，具較強的游憩功能；（3）經濟價值明顯，優美的自然景觀成為城鄉開發中的旅游等資源，促進城鄉景觀繁榮昌盛。1.3水岸生態系統退化原因退化生態系統是指生態系統的結構和功能可能在自然因素和人為干擾的作用下發生位移，位移的結果打破原有生態系統的平衡，使系統固有的功能遭到破壞或喪失，穩定性和生產力降低，抗干擾能力和平衡能力減弱[8]。水岸生態系統退化的主要表現是濱水帶生態特征的變化，即濱水帶生態過程及功能的削弱或失衡。導致濱水空間水岸生態系統退化的原因主要包括氣候變化、生物入侵、混凝土直立式駁岸開發、植被消失、不合理水資源利用等。同時，隨著經濟發展，人類活動對濱水帶的影響愈加廣泛，大面積的駁岸工程、圍網養殖、不合理的水利設施以及旅游業的過度發展[7]，也使濱水帶長期處于衰退過程，影響水岸生態系統良性循環。

2退化濱水空間生態修復技術研究現狀

在可持續發展思想的指導下，生態系統健康學逐漸成為一門新興學科[9]，水岸生態系統的環境功能、生態功能、經濟以及美學價值是否健全，是衡量濱水帶水環境是否健康穩定的主要因素。2003年，Michael等[10]論述了水-陸交錯帶的作用和功能。完整的水岸生態系統有利于實現水、陸連通，促進水、陸系統之間的物質、能量流，保證水、陸生態系統健康和穩定。濱水帶生態修復的理論基礎是恢復生態學[1]，即根據景觀生態學原理，通過一定的生物、生態工程的技術與方法，依據人為設定的目標，使濱水帶生態系統的結構、功能和生態學潛力盡可能地恢復到原有或更高的水平。濱水帶的生態修復，通常采取四步曲，即生境恢復、生物廊道恢復、景觀格局美化、水岸生態系統結構與功能優化（表1）。2.1生境恢復關鍵技術研究受水陸生態系統共同影響，濱水帶形成獨特的生境類型。發育良好的濱水帶具有一定的結構，即水體-沼澤帶-洲灘帶-低濕地帶-陸地[11]（圖1）。這種結構在自然條件下呈與水邊平行的帶狀[12]。而退化濱水空間帶來的卻是生境破碎化，不僅使濱水生境面積減少，同時使各小生境間產生一定空間距離隔離。濱水帶生境的消失和破碎是人類發展對生物多樣性最嚴重、最直接的威脅。假設導致生態系統退化的壓力只是暫時的，那部分喪失的生境和減少的種群是可以恢復的[13]。因此，濱水帶生境恢復技術，為濱水帶生態修復創造良好的生境條件，是退化濱水景觀帶植物群落生態恢復的前提。

2.1.1基底改良技術研究

為防洪防汛與經濟開發，我國許多濱水帶已被建立成近直立人工護岸、魚塘灘地及農田，這對濱水帶的基底結構造成嚴重破壞，且致風浪經護岸巖壁反射形成駐波，浪高增至兩倍，更不利水生植物生長，導致植物對基底作用減弱，破壞程度進一步惡化。基底是水生植物扎根的基礎，淤泥底質特征、有機質和營養鹽限制等因素都會影響植物生長和群落結構。水岸帶基底的突出特點是水分多，土壤肥力較高，空氣濕度也較高[14]。（1）深槽-淺灘序列技術。自然濱水的水系縱斷面可表現為深淺交替的凹岸和凸岸，也就是河道、湖泊內的深槽與淺灘。淺灘增加的紊動促進水流加強充氧外，其凸段底層也成為很多水生無脊椎動物的主要棲息地，是魚類覓食的場所和保護區；深槽還是魚類的保護區和緩慢釋放到水體的有機物的儲存區[15]。由于深槽和淺灘可產生急流、緩流等多種水流條件，同時適合不同生物發育和生長需求，而形成豐富的生物群落。因此，創建交替出現的深槽和淺灘序列是基底改良的主要措施之一[16]，也是恢復濱水帶生態環境的一個重要方面。深槽-淺灘序列修復和重建在濱水空間生態修復上的運用和研究仍較少。國內外常用的方法有吹填造灘技術、生態袋技術、生物磚技術等。吹填造灘技術可有效營造不同水深、流場，具有施工設備簡單、工效高、操作技術簡單、經濟效益高等優點。該技術最早應用于河道疏浚、吹填造陸等方面，采用吹填法造灘在20世紀80年代才逐漸廣泛應用[17]，陳靜等[18]采用吹填技術，在目標水域邊界構筑水下圍捻，形成緩坡淺灘，改善濱水帶自然條件。生態袋具有良好的固土作用，透水不透土的過濾功能，植物根系可以通過生態袋自由生長，進而進一步穩定生境基底，同時又提升濱水綠化品味。（2）生態清淤技術。基底改良也可通過植物根系降低土壤孔隙水壓來加固土層和提高抗滑力、抗侵蝕性，穩定結構（圖2）。國外較為常用的是“土壤生物工程”技術，從最原始的柴木枝條防護措施發展形成一套完整的理論體系和施工方法，并得到廣泛應用。孫東亞等[15]也強調采用生物工程技術改良基底，為濱水帶生態修復創造良好的生境條件。季永興等[19]提出在河道護坡結構中使用發達根系固土植物、土工材料復合種植基、植被型生態混凝土、水泥生態種植基、土壤固化劑等生態護坡方法。目前，國內外對水岸帶基底特性研究較少，特別是深槽-淺灘序列的修復和重建技術，更多的運用于河流、湖泊水域內部基底，在濱水帶上的運用還處于起步階段，需要進一步的深入細化、量化，及推廣運用。