三、生态系统恢复设计的理论分析与设计

    3.1斑-廊-基分析——划分规划分区 

    理论分析：从上图中可以看出，流域周边都是城市已开发或待开发区，整个项目被限定在周边的市政道路范围内，西侧2.5km处有另一条城市内河，两河的上游之间规划有一条运河带。因此在城市这个层次来看，其斑块-廊道-基底是比较明确的，城市的人工建设区为基底，两条内河的流域范围为斑块，人工运河带为廊道。

    规划设计：这样的分析之后，从而就使我们规划的大分区可以较为明朗的确定下来，上游有运河连接、且人类活动强度较低的区域为生态保育段，以生态恢复及保育为主，尽量减少人类活动的干扰活动；中游为游憩生活段，引入适度的人类活动，以低强度的观赏游憩活动为主，不对周边环境形成太大的承载压力；下游为现状的居住及休闲片区，规划为休闲娱乐段，以活动强度较大、局部带参与性的休闲活动为主题。 

    3.2生态系统的自我恢复——减少人类活动的干扰

    理论分析：生态学家通过研究发现，一些生态环境遭到人类破坏甚至是严重破坏的区域，在人类活动退出后，其生态系统的恢复速度远远超出人类的想象。例如在一战时，北大西洋海域由于战事频繁，从而导致捕捞渔船无法出海作业，结果在短短的两三年内，范围内的鱼类资源得到急剧的增长。还有在失事后的切尔诺贝利地区，原来已经被宣布为生命禁区，区域内的巨大多数生命都已被高剂量的核辐射所绞杀，但近来科学家发现，经过短短的二十多年的自然更替后，原来划定的禁区内已经出现中型的食肉动物，由此可见其生态系统已恢复到一个较为乐观的程度了。

    由此可见，自然状态下的自然界其自我调节与恢复的能力是惊人的，但要想生态系统能恢复一个动态平衡的程度，首先就是要减轻人类活动的干扰。从现在城市内河的状况来看，要人类活动完全退出是不可能的，只能使减轻。

    规划设计：首先，为生态系统自我恢复提供了可能性。根据分析，我们认为以目前内河所处的环境来看，所有人类活动中对生态系统破坏最大的一项是——排污！！正是排污使水质严重富营养化，扼杀了水中的其他生命，也断绝了河流生态系统自我恢复的可能性。因此要想生态系统重启自我恢复的功能，首先便是要截污，因此我们结合河道整治工程对周边居住区和工厂区进行了截污工程，将生活及工业污水集中收集统一输往污水处理厂。同时进行了雨污分流工程，避免了污水随雨水排入河道。

    其次，便是要为生态系统恢复提供能重启的条件。主要是在流域内建设大量的人工湿地，然后是在物质、能量的流动与交换过程都十分频繁的滨水地带，利用湿地的生态原理采用一定的工程处理手段加植物绿化的方式增加河滩等滨水地带生物多样性，从而为河流生态系统的恢复提供启动环境及主要场所。在初期投入少量资金，建设必要的人工辅助措施，恢复和构筑河流的自然形态和生物栖息地。

    具体做法是：采用一定的植物绿化加工程方法的方式为生态恢复提供启动条件，为久已缺失的和仍在困境中挣扎的水禽、鱼类、微生物等的回归和繁盛提供初始条件。

    a、植物以本地种、适生型强又具有良好景观效果的水生植物为重点选择对象，如芦苇、香蒲、旱伞草、千屈菜等。因这些种类适应性强，养护强度低，能适应水边多样的环境，也较符合江现阶段的生态环境。大面积种植后，可成为城市中难得的野趣景观，也有利于水禽、昆虫、微生物等的觅食栖息。水生植物在滨水生态景观中却占有极其重要的地位。它不但对滨水空间的丰富性起到很关键的作用，尤其是对岸线的变化及丰富起着直接的作用，而且对水质的改善、对河流生态系统完整性的恢复工作都有着不可替代的重要性。

    本次工程我们在经过多方面收集资料、咨询相关的植物专家后，确定了水松、水杉、香蒲、芦苇、花叶芦竹等植物为主要的选用品种。

    b、与此同时，我们再结合生态护岸的建设，在满足防洪排涝的基础上，增加生态和景观的因素。 

    这一阶段的内容也是本次工程所要作的主要工作，任务完成之后，流域的自然环境开始改善，各种生物的生长条件开始具备，生物链的底端开始趋向完整，河流生态系统的雏形开始呈现，进行生物链上层结构恢复的物质条件便已经具备了。 

    3.3能量流动与物质交换——生态系统恢复的核心理念

    理论分析：通过人工手段改善河流生态系统的多样性、流动性，通过促进各个子系统之间物质、能量的流动和交换，来推动整个生态系统的良性运转和新陈代谢。在生态系统中，物质之间的交换及能量流动是至关重要的元素，只有交换和流动的才能使系统内的各个要素之间发生联系，生态系统的自我平衡、自我调整、自我恢复的作用才能实现。圆明园水体整治方案中就是因为使用不透水不透气的硬性材料铺设水底，隔绝了水体与基底的联系，违背了生态学的要求，所以在当时引发了极大的争议。

    规划设计：因此在进行具体设计时，在满足基本的防洪排涝的安全基础上，我们不再大量使用现浇混凝土、混凝土板、浆砌石等隔断水和空气交换的硬质护坡材料，而采用干砌石、卵石笼、大块石等更为通透的材料来防止水流的冲刷，并可在这些材料之间和表面覆土，从而为植物提供必要的种植条件。还可采用“火山岩植生材料”、“植物生长砌块”、“土工笼”等新型材料。另一方面是尽量采用土质护岸。总之就是尽量增强河流各组成部分（如水体与土壤、水体与植被、植被与动物等）的物质交流与能量转换。 
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