河岸植被缓冲带与河岸带管理
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邓红兵33 王青春 王庆礼 (中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳110016)吴文春 邵国凡 (Department of Forestry and Natural Resources ,Purdue University ,IN 47907,USA )
【摘要】 河岸带是水陆交错带的一种景观表现形式,即岸边陆地上同河水发生作用的植被区域,是介于河溪和
高地植被之间的生态过渡带.目前,河岸带的保护和管理日益为人们所关注,并成为自然资源经营及管理中不可缺少的部分.本文对国外河岸带管理有关的研究和实践进行了总结,对河岸带管理的目标、作用、一般途径、面临的问题以及将来发展趋势进行了讨论,并详细介绍了USDA 2FS 的河岸植被缓冲带系统.文章最后指出,有必要在国内尽快开展河岸带管理的研究和实践.
关键词 河岸植被缓冲带 河岸带 生态系统管理文章编号 1001-9332(2001)06-0951-04 中图分类号 Q149 文献标识码 A
On riparian forest buffers and riparian m anagement.DEN G Hongbing ,WAN G Qingchun ,WAN G Qingli (Institute of A pplied Ecology ,Chinese Academy of Sciences ,S henyang 110016);WU Wenchun ,SHAO Guofan (Depart ment of Forest ry and N atural Resources ,Purdue U niversity ,IN 47907,USA ).2Chin.J.A ppl.Ecol .,2001,12(6):951～954.
Riparian is a kind of landscape representation of aquatic 2terrestrial ecotone ,the vegetation area in the terrene that has interactions with waters ,and the transition region between waters and upland vegetations.At present ,people pay atten 2tions to the riparian conservation and management increasingly ,and riparian management has been the indis pensable aspect for management of natural resources.In this paper ,the overseas research and practice of riparian management summarized and the objectives ,effects ,approaches ,current problem ,and developing direction of riparian management discussed.The riparian forest buffers system in the USDA 2FS report introduced in detail ,and it is necessary to develop the studies and practices of riparian management in China.
K ey w ords Riparian forest buffers ,Riparian ,Ecosystem management.
3中国科学院知识创新工程(KZCX22406)和国家自然科学基金资
助项目(39970123). 33通讯联系人. 2000-11-28收稿,2001-08-14接受.
1 引 言
20世纪后期,森林生态系统中溪流、湖泊和湿地的管理是
林业上最具革命性的变化和进展之一[14];过去不适当的森林经营对水生态系统结构的负面影响和导致其生产力降低[2,12,20]这一观点如今已被人们普遍接受[14].随着河溪生态系统[6,22,35]和流域生态学[7]研究的不断发展,流域内的水陆交错带,特别是河岸带的结构、功能和管理得到了越来越多的关注[5,13～14,16～17,24～25,39,42].河岸带植被作为河岸带的一个重要组成部分,具有重要生态功能、美学功能和社会经济功能.
随着社会生产力的迅速发展,人类对自然的影响越来越大,河岸带及其植被也不能幸免,给河岸带的生态状况和人类的生产、生活造成许多危害,如河流防洪能力减弱、水质下降、河岸带生境恶化等.为了保护和管理自然河岸带,恢复和重建被人类活动严重破坏的河岸带,充分发挥河岸带的各种重要功能,使河岸带真正成为人与自然和谐共处的开放空间[33],近年来国外在河岸带植被结构、功能和管理研究方面开展了许多工作;相比之下,国内才刚刚起步.本文主要评述国外河岸带管理方面的进展,特别是详细介绍了美国农业部林务局(USDA 2FS )
制定的“河岸植被缓冲带区划标准”[34],为国内开展相关研究
和实践提供参考.
2 河岸带与河岸植被缓冲带
河岸带的定义最早为行政管理人员所用,泛指靠近河边几十米内的区域;在学术界,首次对河岸带的定义出现在20世纪
70年代末[3,11,21,32],系指陆地上同河水发生作用的植被区
域.之后,该定义被拓展为广义和狭义两种.广义是指靠近河边植物群落包括其组成、植物种类多度及土壤湿度等同高地植被明显不同的地带,也就是受河溪有任何直接影响的植被[4];狭义指河水2陆地交界处的两边,直至河水影响消失为止的地带[13,23,28,30],目前大多数学者采用后一定义.显然,河岸带是介于河溪和高地植被之间的生态过渡带,它是最典型的生态过渡带,具有明显的边缘效应[5].此外,徐化成[41]认为河岸带指的是河流两旁特有的植被带,它是陆地生态系统和水生生态系统的交错区.Swanson 等[31]认为河岸带是陆地生态系统和水生生态系统间的三维交接区,其范围外至洪水到达的界线,上至河岸带植物林冠的顶端.至于向岸上森林延伸多宽,是一个存在争议且具有重要研究意义的问题.河岸带生态环境的突出特点是水分多、土壤肥力较高,空气湿度也较高,但有的季节洪水
应用生态学报 2001年12月 第12卷 第6期
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Dec.2001,12(6)∶951～954
泛滥,河岸带常受淹没.其原因一是邻近有开阔的水体,二是地下水位高,三是坡上部经常有水分流经这里汇集.河岸带的植被常独具特点[41]:这里的植物一般都具有需水量高、要求肥力强、耐水淹的生态学特性,柳属和杨属植物是突出的代表.
河岸植被缓冲带是在欧美等河岸带研究和管理水平较高的国家常用的一个概念,指河岸两边向岸坡爬升的由树木(乔木)及其它植被组成的,防止或转移由坡地地表径流、废水排放、地下径流和深层地下水流所带来的养分、沉积物、有机质、杀虫剂及其它污染物进入河溪系统的缓冲区域.美国农业部林务局(USDA2FS)早在1991年制定的“河岸植被缓冲带区划标准”[34],就是为河溪水质保护,防止农业污染而规划的河岸植被缓冲带系统及区内的管理规范,它普遍适用于与坡地农田、草地或牧场相邻的河溪、湖泊水塘、洪泛区、水湿地、喀斯特落水洞和其它较少地下水排放区的河岸区域.
USDA2FS的系统是由3个具不同目的和管理要求的分区组成的河岸植被缓冲带.紧邻水边的A区是水平距离15英尺宽的以本地河岸树种和灌丛为优势种的沿河条带.不同种类的组合形成一个长期而稳定的落叶期,各类落叶适合不同的水生昆虫能量和蛹变的需要,树冠的遮荫可改善和稳定水温,促进有益藻类的生长.成熟大树为河溪生态系统提供消化产物和粗木质碎屑.与A区相邻的B区所需的最小水平宽度为60英尺,其植被组成仍是各类本地河岸树种及灌丛.A区和B区的共同目的在于为缓冲作用提供稳定且足够的水土接触,为养分在树木中较长的分离过程提供作用时间和碳物质能量源.A区和B 区内缓冲过滤后的地表径流和废水将被转化为片流或地下径流;地下排水系统不允许沿管道避开处理过程而通过河岸区,而是必须转变为片流来流经河岸植被缓冲带处理,或是在排入地表水之前已由另外的废水系统处理过.对A区的管理强调河岸的稳定性,除移走个别极有价值的或是会造成危害(如阻塞河道)的树木外,应保证A区的植被不受任何干扰.在A区植被达到60年时,它将产生大量而稳定的残骸.因为大型残木可造成小水坝,拦截滞留水生生物分解作用的消化残渣,为河溪生态系统提供能量,所以残木应该予以保留.对B区的特定管理要求包括定期砍伐和立木改良,以维持其快速生长时的物质需求,从而转移养分和污染物质.除此目的外,B区的植被、地被物和枯枝落叶层应保持不受干扰.B区内固氮植物在N需要转移的区域不受欢迎,落叶树种由于生长过程中吸收的N和养分随落叶被淋溶产生的迁移作用而在B区中分外重要.气候温暖地区的常绿树种因为其潜在的在冬季吸收养分的作用而在B区也具有重要意义.为满足水生食物链中重要昆虫类对生境的需求,多种植物的组合在B区是必需的.C区位于河岸带缓冲系统的最外侧,与B区相邻,最小水平宽度为20英尺,在C 区内可利用各种技术手段,如改变坡度和设置引水道和扩散装置等来促使沉积物过滤和养分吸收,并为把集流转变为统一的浅层片流提供空间.相应的植被可为多年生的密植草地和非禾本科草本.草地剪割和剪除物清理是循环分离养分、加强草地生长和控制杂草的必要手段.维持植被的旺盛生长是此区的重要要求,生长后的植被将被剪除用于放牧,或者是其它手段清理出C区.此区植被一年两次的检查矫正可帮助维持植被密度和排除沉积物积累等问题.C区在不破坏地面水控制系统的情况下还可以允许轻度放牧.
相对于河岸带而言,河岸植被缓冲带是管理方面的一个概念,由于其在转移非点源污染方面的有效作用,在美国已被推荐为最优管理模式[19,29].Sheridan等[29]在美国海岸平原的河岸植被缓冲带由一个与河溪相邻的10m宽林带(A区)、一个坡下部的人工管理的45～50m宽的松林带(B区)及与农田相临的8m宽的草地过滤带(C区)组成,在区B的松林内实行3种不同的管理方式为未受影响的成熟林、皆伐和择伐,经过4年的观察,3种不同管理方式都对水流和沉积物有很显著的减轻作用.最主要的减少作用发生在草地过滤的C区,径流减少量的56%～72%发生在该区.从农田排放的水流中的沉积物聚集率在3种不同森林管理模式下同样显著减少.平均有73%的沉积物被排除转移,其中63%的转移作用发生在草地过滤区.该研究还证明了在河岸植被缓冲带进行适当的林业开发以获取相应的经济效益,在不违背管理原则的基础上是可行的.
3 河岸带管理:目的、意义与发展趋势
生态系统管理[1,43]的概念是在生态科学的发展过程中逐渐形成和发展的,并非一般意义上对生态系统的管理活动,它促使人类必须重新审视自己的管理行为[43].由于可持续发展主要依赖于可再生资源特别是生物资源的合理利用,因而正确的生态系统管理极为重要,是实现可持续发展的必由之路.
河岸带管理对于河流保护和流域生态系统管理而言,是极为重要的第一步.由于河岸带是物种源(基因库)和野生动物的重要栖息地,是河溪中粗木质碎屑和养分能量的来源;它直接影响着河溪的微气候,更保护着河溪的水质,为人类的户外休闲提供场所,为农、林、牧、渔业的发展提供基地[5];是养分管理、沉积物和水土流失控制及保护水资源质量综合治理系统中一个关键组成部分,有效发挥其功能对于流域生态系统而言也是必不可少的[7];且一个脆弱或不健康的河岸带是不能使陆地和水域生态系统保持稳定的[42].因此,对于河岸带的管理是极其重要的,将对保护流域内的各种生物多样性、实现河岸带自身的各种功能具有十分重要的意义.河岸带管理是针对特定的生态系统(河岸带)来进行的管理活动,它建立在生态系统管理的基础上;其核心应该是河岸带植被特别是森林的正确管理,管理的目标是保护与河岸带密切相关的各种资源和水生态系统,以及为附近高地的动植物提供适宜的生境条件[14].
河岸带的保护和管理问题近年来在国外是一个比较热门的话题.过去农民一直在开垦河岸地带,以便提供更多的农业用地,城市的扩张蔓延也在占用土地,并在这个过程中使水质下降.但是现在,一种新的农业趋势正在不断地得到加强.这种趋势要求在紧靠溪水、河流等容易受到破坏的水道的地方重新种上植被.由于这些天然的缓冲物能够捕获废水或地下水中所夹带的大量泥沙、N、P和其它化学物质,从而保护溪水,所以河岸缓冲带对于确保水的清洁卫生应具有重要意义.这种观点认为,种植草篱是防洪固土的一个好办法,同时利用这种自然植
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被还可以保护地下水.此外,对于流域排水条件良好的河岸湿地而言,利用人造森林作为缓冲带也是一个很好的方案.
目前,河岸带管理已成为美国自然资源经营及管理中不可缺少的部分[5],在欧洲一些国家也极受政府和研究者的重视.一些最近的研究[8,18,26～27,29,39]表明,恰当的河岸带管理可以使河岸带的缓冲功能得到很好的发挥,河岸带的宽度与物种保护也密切相关.如加拿大北部沿海森林内一种青蛙的种群密度在河岸带植被被砍伐的溪流中远低于具有成熟林缓冲带的溪流,并随河岸缓冲带宽度增加而增加[9];在不列颠哥伦比亚东南部的研究[18]表明,在高地和河岸带两种生境下,虽然平均鸟类种的丰富度没有明显差别,但在河岸带森林内的物种多样性和平衡性都高于前者,并且所有种类组成的密度及3种鸟类密度也高于高地森林,且随着河岸带保护区的宽度而增加.
一般地,确定河岸带的宽度应考虑河流的大小和宽度、河岸带树木的高度以及河岸带过程与生境的侧向影响范围等因素[14].一种新的观点是通过立地潜在树高[14]来确定河岸带宽度,它建立在河岸带植被、溪流过程和微气候相互作用的基础上,这种方法直接和生态功能相联系,并可适用于不同的植被类型和地理位置.除河岸带宽度的确定外,河岸带管理的内容包括[14]:1)河岸带中活树和枯立木的保持;2)河岸带树木遮荫的宽度;3)河漫滩的保护;4)廊道的大小;5)排水沟渠的尺度;
6)道路的交叉穿越;7)采伐技术;8)控制土壤侵蚀.
Piegay等[27]认为,河岸带管理应保持其生态系统的动力学过程,且同时不增加产生洪水和土壤侵蚀的风险,一般的途径包括:1)采取法定的措施来保护河岸带中最具活力和功能的地段;2)在农业区域附近,至少应保持5m宽的植被廊道;3)防止河岸带植被廊道破碎化而成为一些较短的片段;4)大力鼓励河岸带植被的重建,并且恢复和更新泥沙等沉积物的输送系统.
河岸带管理无疑会因生态的、社会的、经济的和政治的因素而不断变化,但目前的发展趋势应该是:1)陆地生态系统和水域生态系统研究和管理更多的联合与交叉.河岸带作为水陆生态系统之间的过渡带或交错带,其管理的目标就是在发挥陆地生态系统和河岸带本身最大效益的同时,使水体得到更好的保护和恢复.2)更加注重河岸带的生态功能和自然的森林模式[14].河岸带管理针对的是河岸带的生态功能,生态效益是管理所追求的主要目标;虽然在有些地区的河岸带可进行一定的经济开发,但这种开发也是有严格限制的.将来的河岸带管理需要更多河岸带森林动力学过程和演替方面的知识[14].3)景观观点的纳入.1993年FEMA T(Forest Ecosystem Management Assessment Team)就在其向政府提交的报告[10]中阐述了在景观尺度上进行河岸带管理,Ward[37]认为生态系统管理必须在景观的尺度上保护和恢复生物多样性,并从河岸景观的角度出发论述了生物多样性格局、干扰和水域生态系统保护等问题.随着景观生态学研究手段的发展,GIS在河岸带管理和效益评价的应用[15,40]也日益增多.4)生态学模型的应用.Weller 等[38]建立了有关的景观模型来描述河岸带宽度变化及其与景观输出间的关系,Lowrance等[19]开发了河岸带生态系统管理模型来量化不同区域状况下缓冲带对水质的保护作用.虽然生态学模型的应用存在一定的疑问,但它在河岸带管理中的引入无疑使管理更量化或者是具有预测性.5)正确认识生态系统管理、工程措施和人工干扰之间的关系.工程措施在一些管理中被证明是有效的,但任何工程措施都应该符合生态学原则,在河岸带管理中,更应该注重生态的或自然的措施.在流域开发过程中,对于河岸带或水陆交错带的人工干扰是明显存在的,黄河下游滩区的开发就是一个典型的例子[36].现在的问题是,对河岸带或水陆交错带进行大面积的人工干扰是否合理[36].一般地,对水情稳定,洪涝灾害不大的河流,其河漫滩的适当开发是可以的;而对于那些径流季节变化大、历史上曾多次发生过洪涝灾害的河流,却不能轻易对其河漫滩进行大规模开发.例如,由于在河漫滩上植树或建筑施工等,常常会引起河道堵塞,使洪水不能正常下泄,从而使更大地区的生态环境变得脆弱.
4 结 语
随着经济的迅猛发展、城市化的快速推进,给河岸带的自然植被造成强烈破坏,河流和河岸环境急剧恶化,河流污染严重,河岸的各种生态过程被肆意破坏,使国家工农业生产和人民生命财产受到洪水的严重威胁.然而,同国外形成鲜明对比的是,在我国对河岸带植被结构和功能以及管理的生态学研究很少,且只考虑到河岸的娱乐功能而忽略河流的生态功能,河流及河岸带的生态环境并未真正得到恢复.显然,对河岸带的研究和管理还有许多问题亟待解决,当前这方面研究的重点: 1)在小尺度上,利用常规生态学研究方法及现代数理统计方法,重点研究河岸带植被生物多样性、河岸带植被生态环境条件及其相互关系与动态.2)确定河岸带宽度,制定河岸带缓冲区设计标准及其管理要求,为具体河溪(特别是大江大河发源地的森林流域河溪)的保护提供理论依据.3)从大尺度角度,利用“3S”技术及现代数学方法(如非线性理论中的分形几何学、地统计学等)进行河岸带植被景观的人地关系及其时、空动态变化研究,特别要加强人为活动对河岸带植被影响的研究.
4)河岸带植被及生态系统管理的原理和措施研究.5)加强河岸带的开发和管理的政策研究,制定河岸带规划、管理的合理政策,规定规划和开发城市河岸的具体结构指标.
河岸带管理相对其它生态系统管理而言,是一个新兴的领域,对于我国很多地区存在水资源短缺、水质恶化严重、物种急速减少等生态环境问题,开展河岸带管理和相关研究有着十分重要的意义.目前,国家正大力开展天然林保护、江河源保护以及流域治理等生态工程,而河岸带管理无疑和这些工程密切相关,甚至是其核心问题.因此开展并促进河岸带管理的研究和实践将是未来一段时期内生态学工作者和管理者面临的机遇和挑战.
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作者简介 邓红兵,男,1971年生,博士,副研究员,主要从事森林流域方面的生态学研究.E2mail:hongb2deng@https://www.doczj.com/doc/757773628.html,.
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第二节河岸植被缓冲带建设 一、河岸植被缓冲带定义 河岸植被缓冲带是一个位于水生和陆地之间的过渡地带,一般被描述为长的、线状的邻近溪流，河流湖泊水库等各种水体的植被带。 二、植被缓冲带的生态功能 （1）过滤径流 降低径流速度，过滤径流，从而将沉积物、养分和其他污染物在进入水体之前移除。 （2）保护河岸和湖岸 植物的根系，特别是乔木，使湖岸的土壤变得结实，经得起波浪、暴雨和泛舟波的打击。（3）吸收养分 从化肥和动物粪便中经径流携带进入岸线缓冲带，将可能为树木根系吸收。 （4）有效控制洪水 缓冲带降低径流速度，从而重新分配径流，并使一部分水量进入地下水，而地地下水进入河流的速度大大低于直接从地表径流进入。 这样可以降低洪峰通过时的水量和增加旱季时的河流水量。 （5）为野生动物提供食物和栖息地 植物的木质分解残体和叶片落入湖泊和河流后就成了水体动物的食物，而这些动物是湖泊食物链中最重要和最关键的组分。 （6）维护财产价值 利用缓冲带保护水质，维持湖泊的美学价值和市场价值是最为有效的低成本手段。 （7）提供美学价值 三、河岸缓冲带生态护岸模式 传统护岸的功能主要是防洪，为了增加工程强度多使用混凝土或钢筋混凝土材料，却忽略了河流与河岸生态系统的有机联系以及人类与河流间的文化交流。 河岸缓冲带在确保一定防洪能力的前提下，强调河流生态系统和景观的保护，重视河流的亲水性。 （一）按照护岸功能进行分类 1、亲水型生态护岸 亲水护岸植被带的设计旨在保证人类能与河流亲近、享受河流景观所带来的自然美，因此设计时不仅要求周围居民容易靠近河岸，而且强调设计的实用性与安全性。 较为常用的方法为通过削坡、修筑阶梯等措施减缓河岸坡度。 最好采用天然石块材料，但是，在缺石少料的地区，可以用植物和混凝土的组合材料。 2、生态系统保护型生态护岸 生态系统保护型护岸主要是构建利于生物生存的河岸生境空间，保护现有河岸的生态功能而使用自然材料。 在需要增加工程强度时，应使用内部有孔隙的混凝土块体护岸，孔隙部分成为利于鱼类生存的空间。 尽可能使用天然材料，使河岸有一定数量的树木和土壤面，形成通风良好的树荫，为野生动物的生存和繁衍创造条件。 3、景观保护型生态护岸 景观保护植被护岸主要设计目的是通过人工手段营造一种与自然景观相互协调的人工景观。通常以各种乔木、灌木、草本植物为主要材料，辅以砌石、水泥等建筑用材加固河岸。（二）按生态护岸用材分类 传统的护岸主要釆用工程措施，护岸目的主要为防洪，因此护岸所用材料多为建筑石材、钢筋混泥土。 随着护岸构建理论以及生态学的发展，逐渐认识到采用林草工程护岸的重要性。 1、植物护岸
河岸带绿化结构及植物多样性分析 发表时间：2018-11-20T09:19:30.757Z 来源：《防护工程》2018年第21期作者：武剑[导读] 河岸带生态系统与其它生态系统相比具有自身的特点，河岸带不但具有防洪功能、生产功能和景观功能，还具有重要的生态功能。鞍山市人民公园辽宁鞍山 114010 摘要：河岸带是一类重要的生态廊道。它具有生物多样性保育，动物迁移通道，稳定河岸，截留过滤面源污染，保护河流生态健康，美化环境等多种生态功能。但在过去的几十年里，由于人们对河岸带生态功能的重要性认识不足，在经济建设过程中，大量的河岸带被人工构筑物所侵占，使得河岸带的生态功能大为降低，甚至完全消失。伴随着人们对河岸带生态功能重要性的认识和重视，河岸带生态功能 的修复和重建已逐渐成为人们关注的焦点之一，而河岸带绿化作为河岸带生态修复的重要手段，目前受到国内外社会的广泛关注，但是由于受到河岸带自身条件，河岸带经济生产以及河流防洪功能、河流两岸空间等因素的限制，河岸带绿化远较其它绿化复杂得多。为此，下面文章将围绕河岸带绿化结构及植物多样性展开分析。 关键词：河岸带；绿化结构；植物多样性引言：河岸带生态系统与其它生态系统相比具有自身的特点，河岸带不但具有防洪功能、生产功能和景观功能，还具有重要的生态功能。为此，文章对河岸带绿化结构及植物多样性进行分析，具有重要的现实意义。 一、河岸带的特征简析 （一）结构特征河流系统具有三维结构(纵、横和垂直)特征:第一，位于河溪两侧，一般呈狭长状；第二，由相邻生态系统向河溪传送物质和能量，必然经过河岸带，因此河溪生态系统是最典型的开放型系统；第三，河岸带将上游和下游连为一体，是高地植被和河流系统之间的桥梁。河岸带作为河流和陆地的过渡带，水陆相互作用，既有水流的作用又有生物环境的作用，还有人为的作用。它是一个特殊的相对独立的复合生态系统，具有纵向(上游－下游)、横向(河床－泛滥平原)、垂直方向(河川径流－地下水)和时间变化(如河岸形态变化及河岸生物群落演替)4个方向四维结构特征[1]。其中前3个特征均与空间位置有关，是属于空间特征。 （二）自然水文特征纵向上，一条完整的河流跨过很大的流域，由于流域降雨量和下垫面等情况均随各地季节气候的变化而变化，即在河流的上中下游将具有不同的流量、流速、水深、含沙量等。横向上，河岸带与水流之间存在强烈的相互作用，不同的来水来沙条件会影响河岸的稳定、河岸带结构等，如河岸坡面形态与坡脚结构容易发生变化。特别是在洪水期，水流的侵蚀与淘刷，造成岸坡滑坡、河岸崩塌，使坡面形态与坡脚结构发生剧烈变化;当水流流速降低时，水体中携带的泥沙在某一区段沉积，经过一段时间的淤积后，就形成了河漫滩。洪水的发生，可使河床的内部产生一定的异质性，呈现河岸带复杂的初始地貌。垂向上，河岸带是一类具有高地下水位的生态系统，潜水层位于河床和河岸带下部，是充满来自地表河床水的饱和沉积层。由于潜水层是地表水和地下水的混合体，含有截然不同的化学组分，可以更有效地保持和处理溶解的营养物质，成倍提高河流去除有机废物的能力，大大促进了生物活动。即使在枯水期其地下水位也基本和最低水位齐平或略低，这样就能为植被的生长需要提供充足的水分。潜水层和河岸带相互作用的强度既受河谷形态等大的地理因素的影响，又受如沉积物、河床岩石、浅滩等表征单个河流特性因素的影响。如在河溪尺度情况下，地形可产生广宽的浅层水流，这种水流可以很容易地与河岸带植物的根系和土壤保持接触，从而有利于河岸带植被的生长发育。 （三）独特性、复杂性和动态性独特性是指在河岸带地区具有独特的植被、土壤、地形、地貌和水文特性，以及由其所决定的独特的生态系统服务功能，表现在景观廊道、多样性保护、缓冲带、社会经济功能等方面；河流的频繁作用以及人为干扰决定了河岸带生态系统的复杂性和动态性，河流水文过程使河岸带地区地形地貌和土壤结构经常发生复杂变化；人为干扰也影响着河岸带生态系统的演替与发展[2]。 二、河岸带绿化结构及植物多样性分析 （一）不同城市化区域对河岸带绿化结构和植被多样性的影响根据真实调查结果显示，农村地区的河岸带绿化结构仅有近自然型和种植型两类，缺乏园林绿化型、高挡墙型和广场型的河岸带，而其中又以种植型的河岸带为主。城市地区的河岸带绿化结构没有种植型，近自然型和广场型仅各有一个，而园林绿化型和高挡墙型是城市地区河岸带绿化结构的主要类型。由此可知，农村地区与城市地区的河岸带绿化结构存在很大的区别，河岸带的直接物质生产是农村地区河岸带利用的主要形式；而在城市化区域，河岸带逐渐变为城市绿地的一部分，在设计、使用和管理上也已与城市绿地趋同，并且因为防洪和河岸稳定的目的，在城市地区的河岸带往往使用大量的混凝土高墙，对河流的景观和生态功能造成了很大的影响。农村和城市的乔木种类数量几乎相等，而城市的乔木多样性指数却高于农村，其原因在于农村的河岸带主要功能是木材生产，往往种植单一的种类，造成乔木层的单优种，使得均匀性降低。在灌木的种类数量上，城市高于农村，其多样性指数值也略高于农村，其中的原因，一是为了增加木材的高产，农村河岸带的人工林密度一般都很高，抑制了其下层灌木的生长发育，二是为了避免灌木同用材林竞争养分，常常人工去除灌木，而同时，城市河岸带为了景观效果往往营造乔、灌、草相结合的复合结构[3]。在城市河岸带乔木和灌木在种类数量上几乎是相等的，这说明在城市河岸带中灌木的使用并没受到限制。城市中灌木多样性低于乔木的原因在于，城市中的河岸带园林绿化型所占比例较高，而园林绿化型的河岸带中有一定数量的景观色块，这些色块都是由灌木而不是乔木来组成的，色块一般是由单一种类灌木形成的，这就降低了城市河岸带灌木植被的均匀性。无论是种类数量还是多样性指数，农村和城市的最大区别出现在草本植物上，在种类数量上，农村高于城市2.8种，多样性指数值，农村高于城市近0.9，这其中的原因是，农村河岸带全为近自然型或种植型，其草本植物基本处于自生自灭的状态，人为干扰较少，尽管上部有高密度的乔木层，但一些较耐荫的种类大量繁生，而城市河岸带的草本植物多为人工建植的草坪，种类单一，并且这些种类还受到经常性的人工清除杂草的“保护”。 （二）河岸带宽度对河岸带绿化类型和植被多样性的影响河岸带宽度是影响河岸带功能的重要因素之一。河岸带宽度对河岸带绿化类型具有重要影响。在城市地区河岸带宽度的变化幅度是很大的；而主要分布在农村地区的种植型和近自然型的河岸带宽度差异较小。关于河岸带内部距离河流不同距离位置的生态功能的研究鲜见报道，不过，一般认为，距离水陆交界线越近，河岸带的功能特征就越明显，由此可以推定河岸带越窄，单位面积河岸带上可以支持更多的物种存在。
滨岸缓冲带植物选择与应用 滨岸缓冲带是一种控制水土流失和面源污染、进行景观重建的新型生态工程措施，位于河流、水库、湖泊滨岸的植被区域，可有效地拦截、滞留泥沙，减少氮、磷等污染物进入受纳水体，显著控制水土流失、降低面源污染对水体的影响，保护水源、保障饮水安全［1－3］。植物缓冲带技术的关键是植物物种的选择，而植物具有一定的地域性，因此乡土植物成为水土保持、景观重建和生态恢复的首选植物，它们适应当地的气候、土壤和生物条件，无需驯化就能够正常生长发育、开花结实，能够比较稳定地扩大种群数量，表现出较好的观赏价值、生态调节功能和水土保持功能［4］。川中丘陵是中国最典型的方山丘陵区，丘坡较陡，森林覆盖率低，土壤中多沙和碎石，是四川水土流失最严重的地区。该地区植物资源丰富，河库滨岸地带生长有大量的水生、陆生植物。我们对处于川中丘陵区的8个饮用水水源地进行了调查，对自然生长的植物进行了分析，筛选出了适合于盆地丘陵区水源地水土保持、生态修复与景观重建的乡土植物，以期能够为川中丘陵乃至整个西南地区水源地的水土流失治理提供参考。 1主要植物种类与生活型 本次调查涉及川中丘陵区8个农村饮用水水源地(包括水库型和河流型)，有常见的河流、水库岸边和湿地区域维管植物82种，隶属38
科74属。其中蕨类植物6种，隶属4科4属;裸子植物1种;种子植物75种，隶属33科69属。种较多的科有禾本科(Poaceae)和菊科(Asteraceae)，分别为15种和10种，其他较大的科有蓼科(Polygonaceae)5种、苋科(Amaranthaceae)4种、莎草科(Cyperaceae)3种、凤尾蕨科(Pteridaceae)2种、木贼科(Equisetaceae)2种、杨柳科(Salicaceae)2种、桑科(Moraceae)2种、马鞭草科(Verbenaceae)2种、大戟科(Euphorbiaceae)［基金项目］国家科技重大专项“水体污染控制与治理”(2009ZX07425－003)资助项目2种、毛茛科(Ranunculaceae)2种、茄科(Solanaceae)2种、浮萍科(Lemnaceae)2种，其余科均为单科单种。从生活型来看，水源地分布的植物以草本植物为主，共69种，占总种数的84．14%，草本植物中以一年生草本植物为主，占草本植物总种数的46．34%。灌木和乔木较少分布，灌木只有2种，但是有很多乔木物种在水源地目前以灌木的形态出现。 2主要植物群落功能分析 2．1河道浅水区挺水和浮水植物 (1)荷花群落。荷花群落是川中丘陵区水源地常见的植物群落，主要为人工种植和种植后被遗弃的种群，植物种类以荷花(Nelumbonucifera)为主，并分布有香蒲(Typhaorientalis)、水葫芦(Eichhorniacrassipes)、青萍(Lemnaminor)、紫萍(Spirodelapolyrhiza)、
河岸带的功能与管理研究 颜兵文,肖瑞龙 (中南林业科技大学环境艺术设计学院,湖南长沙410004) 摘要 基于河岸带功能和研究内容综述的基础,分析了河岸带管理的目的和意义,指出了今后河岸带管理的发展趋势,以期为河岸带的管理、建设提供参考。 关键词 河岸带;植被缓冲带;生态功能;生态管理;发展趋势 中图分类号 S718.59 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008)27-11970-03 Study o n the Functions a nd Ma nagem ent o f Riparia n Zo ne Y ANBing -wen et a l (C ollege of E nvironmen tal Arts an d Desi gn,Central South Universi ty of Fores try Science and Tec hnology,Ch an gs ha,Hunan 410004) Abstract B ased on the fu nctions of ripari an z on e and the foun dati on of su mm arizing the research con tent,the pu rpose and significance of ri parian zone m an agemen t were anal yzed.And the developmen t trend of ri parian zone management in future was poi nted out i n ord er to provi de references for the m anage -ment and construction of riparian z one. Key w ords Ri parian zone;Vegetation b uffer zone;Ecological functi on s;Ecol ogical m an agemen t;Develop ment trend 基金项目 中南林业科技大学青年科学研究基金项目资助(07015B)。作者简介 颜兵文(1975-),男,湖南汨罗人,硕士,讲师,从事园林景 观生态研究。 收稿日期 2008-07-02 近年来,由于社会生产力的迅速发展,人类对自然的影响越来越大,河岸带生态状况遭到了严重的破坏。为了保护和管理自然河岸带,恢复和重建遭受人为破坏的河岸带,充分发挥河岸带的各种重要功能,使河岸带真正成为人与自然和谐共处的开放空间。近年来,国内外学者在河岸带生态系统管理模型、河岸植被缓冲带、生态管理等方面开展了许多工作,也取得了一定的成效。但是,大量的研究多集中于生态修复材料的开发及生境缀块的设计和构建上,而且存在很多问题,如理论研究较多,应用性研究较少;定性分析较多,定量分析没有;单因素分析较多,多因素综合分析较少等。为此,笔者从河岸带的功能入手,阐述河岸带管理的内容和意义,指出河岸带管理的动向与趋势,以期为河岸带管理的相关研究和实践提供参考。 1 河岸带的功能 河岸带是指高低水位之间的河床及高水位之上直至河水影响完全消失为止的地带,包括非永久被水淹没的河床及其周围新生的或残余的洪泛平原,其横向延伸范围可抵周围山麓坡脚[1]。河岸带作为陆地和水生生态系统的交错地带,具有生态脆弱性、生物多样性、变化周期性和人类活动频繁性的特点[2] 。河岸带是介于河溪和高地植被之间的生态过渡带,具有明显的边缘效应,在生态系统和景观中也有显著的作用。 1.1 物种源(基因库)和栖息地 由于河岸带经常遭受洪水、泥石流、风蚀、病虫害和人类活动等干扰,加之水分充沛,太阳能较高,微小地形复杂多样,河岸生态系统中蕴藏着丰富的动植物种。许多研究表明,河岸带中动、植物种类数量较其他生态系统高得多[3]。河岸带也是野生动物的重要栖息地,养育着很多野生动物。目前已发现许多节肢动物和无节肢动物属于河岸种,另外一些种(如两栖动物)在其生命过程中的某一阶段,需要利用河岸带完成某些生命活动(如产卵)。有些动物(如蝙蝠)则在不同的时间内(如白昼、冬夏)出没于河岸带[4]。河岸植被在景观中的数量和配置,直接关 系到区域生物保护及物种多样性。 1.2 养分-能量源 河溪生态系统的养分和能量,除来自 河水中粗大木质物外,主要来源于河岸带。河岸植被及相邻森林每年都向河水中输入大量的枯枝、落叶、果实和溶解的养分等飘移有机物质,成为河溪中异养生物(如菌类、细菌等)食物和能量的主要来源,直接控制河溪生态系统的生产力[5]。一般而言,随河溪级别的增加(即河宽加大)和河岸植被密度的减低,河溪有机物输入率也相应减低。另外,河岸植被向河溪输入细小有机物的过程存在明显的季节变化,并同河岸植被类型密切相关。 1.3 户外活动场所 河岸带也是进行户外活动和休闲娱乐不可缺少的场所。在自然界,许多壮丽的风景,如瀑布、温泉等,都同河溪直接相连。人类的许多休闲娱乐活动都依赖于河流生态系统进行,如对自然河流风光的美学体验和感官享受;划船、钓鱼、游泳等在河流内进行的娱乐活动。此外,河溪及其边岸地区饮水便利,地势相对平坦,容易修筑小路,是爬山、露营等活动所必需的场地。1.4 农、林、牧、渔业基地 由于水分充足,地势平坦,处于水陆交接处,河岸带往往是从事农、林、牧、渔的理想场所。例如,在许多林区的河岸带常生长有高大、木质优良的树种(如云杉、冷杉、柏木等),是伐木部门求取木材优先考虑的区域。在农牧业地区,近河边处土壤肥沃,草质良好,便于灌溉和放牧,是获取高经济效益的主要基地。 1.5 改善河溪水质 河岸带上的植被能够过滤、调节由陆地生态系统流向河溪的有机物和无机物,如地表水、泥石流、各种养分、枯木、落叶等,进而影响河水中泥沙、化学物质、营养元素等的含量及其在时空中的分布。这一功能在伐木、污染、水土流失严重、农牧活动频繁的地区尤为重要。1.6 调节河溪微气候 河溪的微气候主要受河岸带上植被的影响,其机理在于截留白天太阳入射光以及夜间流失的长波辐射,进而引起河水温度、蒸发、大气温度和湿度等气象因子不同于其他生态系统的变化和组合。白天太阳光在穿过河岸植被时,大部分被吸收或反射回大气层。因此,河溪中光的数量和质量同空旷地截然不同,水生植物的光合作用(即初级生产量)首先受到抑制。此外,河水的温度明显比同地区林下要低,许多生物、生态和化学、物理过程因此也受到 安徽农业科学,Journal of An hui Agri .Sci.2008,36(27):11970-11972 责任编辑 理雪莲 责任校对 卢瑶
河岸植被缓冲带与河岸带管理 3 邓红兵33 王青春 王庆礼 (中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳110016)吴文春 邵国凡 (Department of Forestry and Natural Resources ,Purdue University ,IN 47907,USA ) 【摘要】 河岸带是水陆交错带的一种景观表现形式,即岸边陆地上同河水发生作用的植被区域,是介于河溪和 高地植被之间的生态过渡带.目前,河岸带的保护和管理日益为人们所关注,并成为自然资源经营及管理中不可缺少的部分.本文对国外河岸带管理有关的研究和实践进行了总结,对河岸带管理的目标、作用、一般途径、面临的问题以及将来发展趋势进行了讨论,并详细介绍了USDA 2FS 的河岸植被缓冲带系统.文章最后指出,有必要在国内尽快开展河岸带管理的研究和实践. 关键词 河岸植被缓冲带 河岸带 生态系统管理文章编号 1001-9332(2001)06-0951-04 中图分类号 Q149 文献标识码 A On riparian forest buffers and riparian m anagement.DEN G Hongbing ,WAN G Qingchun ,WAN G Qingli (Institute of A pplied Ecology ,Chinese Academy of Sciences ,S henyang 110016);WU Wenchun ,SHAO Guofan (Depart ment of Forest ry and N atural Resources ,Purdue U niversity ,IN 47907,USA ).2Chin.J.A ppl.Ecol .,2001,12(6):951～954. Riparian is a kind of landscape representation of aquatic 2terrestrial ecotone ,the vegetation area in the terrene that has interactions with waters ,and the transition region between waters and upland vegetations.At present ,people pay atten 2tions to the riparian conservation and management increasingly ,and riparian management has been the indis pensable aspect for management of natural resources.In this paper ,the overseas research and practice of riparian management summarized and the objectives ,effects ,approaches ,current problem ,and developing direction of riparian management discussed.The riparian forest buffers system in the USDA 2FS report introduced in detail ,and it is necessary to develop the studies and practices of riparian management in China. K ey w ords Riparian forest buffers ,Riparian ,Ecosystem management. 3中国科学院知识创新工程(KZCX22406)和国家自然科学基金资 助项目(39970123). 33通讯联系人. 2000-11-28收稿,2001-08-14接受. 1 引 言 20世纪后期,森林生态系统中溪流、湖泊和湿地的管理是 林业上最具革命性的变化和进展之一[14];过去不适当的森林经营对水生态系统结构的负面影响和导致其生产力降低[2,12,20]这一观点如今已被人们普遍接受[14].随着河溪生态系统[6,22,35]和流域生态学[7]研究的不断发展,流域内的水陆交错带,特别是河岸带的结构、功能和管理得到了越来越多的关注[5,13～14,16～17,24～25,39,42].河岸带植被作为河岸带的一个重要组成部分,具有重要生态功能、美学功能和社会经济功能. 随着社会生产力的迅速发展,人类对自然的影响越来越大,河岸带及其植被也不能幸免,给河岸带的生态状况和人类的生产、生活造成许多危害,如河流防洪能力减弱、水质下降、河岸带生境恶化等.为了保护和管理自然河岸带,恢复和重建被人类活动严重破坏的河岸带,充分发挥河岸带的各种重要功能,使河岸带真正成为人与自然和谐共处的开放空间[33],近年来国外在河岸带植被结构、功能和管理研究方面开展了许多工作;相比之下,国内才刚刚起步.本文主要评述国外河岸带管理方面的进展,特别是详细介绍了美国农业部林务局(USDA 2FS ) 制定的“河岸植被缓冲带区划标准”[34],为国内开展相关研究 和实践提供参考. 2 河岸带与河岸植被缓冲带 河岸带的定义最早为行政管理人员所用,泛指靠近河边几十米内的区域;在学术界,首次对河岸带的定义出现在20世纪 70年代末[3,11,21,32],系指陆地上同河水发生作用的植被区 域.之后,该定义被拓展为广义和狭义两种.广义是指靠近河边植物群落包括其组成、植物种类多度及土壤湿度等同高地植被明显不同的地带,也就是受河溪有任何直接影响的植被[4];狭义指河水2陆地交界处的两边,直至河水影响消失为止的地带[13,23,28,30],目前大多数学者采用后一定义.显然,河岸带是介于河溪和高地植被之间的生态过渡带,它是最典型的生态过渡带,具有明显的边缘效应[5].此外,徐化成[41]认为河岸带指的是河流两旁特有的植被带,它是陆地生态系统和水生生态系统的交错区.Swanson 等[31]认为河岸带是陆地生态系统和水生生态系统间的三维交接区,其范围外至洪水到达的界线,上至河岸带植物林冠的顶端.至于向岸上森林延伸多宽,是一个存在争议且具有重要研究意义的问题.河岸带生态环境的突出特点是水分多、土壤肥力较高,空气湿度也较高,但有的季节洪水 应用生态学报 2001年12月 第12卷 第6期 CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Dec.2001,12(6)∶951～954
河道修复 我国的《地表水环境质量标准》（GB3838-2002），将地表水体分成（）类。C 河流评价采用多指标指数法，不包括（）。D 河流生态健康标准的临界状态为（）。B 以下属于河流生态健康评价标准的确定方法的是（）。D 河流水文状况包括（）。ABCDE 河流形态结构评价指标包括（）。ABCD 根据地表水环境质量标准（GB 3838-2002），Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通到、水产养殖区等渔业水域及游泳区。B 水温的季节变化是指水中的生物根据水温的变化不断调整自己的生理状况和生活习性适应水温的变化。采用定量描述，采用查找历史资料和现场调查评价的方法。B 水体受的污染越严重，水体中生物种类相对减少，个别耐污种类数量增多，多样性指数就会下降。A 1972年美国《清洁水法》明确提出河流保护的目标是维持和恢复河流系统的完整性。A 对于污染严重且流动缓慢的河流进行生态修复时可考虑采用（）。A 韩国良才川水质生物－生态修复设施采用的方法是（）A 系统对氮、磷的去除效果取决于（）作用。D 河道稳定塘的类型包括（）。D 河流生态系统结构和功能的恢复，应综合考虑（）。ABCDE 河流水质净化方法包括（）。ABCDE 河流生态系统的恢复的首要目标是恢复河流的形态﹑结构和自然特征，对污染而言应侧重于河流水质指标的恢复作为首要条件。A 河道曝气复氧一般采用固定式充氧站和移动式充氧平台两种形式的曝气设备。A 用于河水处理的稳定塘可以利用河边的洼地构建，对于中小河流（不通航、泄洪），不可以直接在河道上筑坝拦水构建河道滞留塘。B 橡胶坝坝顶可以溢流，并可根据需要调节坝高，控制上游水位。A 以下不属于潜流型人工湿地的是（）。D 潜流人工湿地基质层初始孔隙率应控制在（）范围内。D 人工湿地应在（）进行防渗处理。C （）可以用作人工湿地的基质。D 人工湿地的组成包括（）。ABCDE 人工湿地的设计内容有（）。ABCDE 人工湿地中的植物将基质吸附或截留下来的N、P等污染物，通过吸收、摄取和富集等作用去除。A 表面有机负荷指每平方米人工湿地在单位时间所能接纳的污水量。B 基质的选择应根据基质的机械强度、比表面积、孔隙率及表面粗糙度等确定。A 潜流人工湿地基质层的厚度应小于植物根系所能达到的最深处。B 根据镇江水污染状况，其治理试验湿地构型选择了（）。B 依据《黑龙江省地面水环境质量功能区划分和水环境质量补充标准》（DB23/485-1998），松花江富锦段应达到地表水（）水平。B 杭州长桥溪的生态修复工程案列中经过环境调查，在南山路南汇水后经长桥流入西湖，流域内居民区和林田地混杂, 产生（）污染较为严重。C 氮的去除主要靠人工湿地中微生物的（）过程。D 城市河流水环境污染严重主要有（）。ABCE 缓流河道又称为（）。ABC 建设控制闸坝，河流畅通受到影响，闸门关闭期间，河内的水体基本不流动，使其成为死水或半死水状态,
河道生态修复基础知识 一、概况 河道生态修复是指在生态学原理基础上，使用综合方法，改善水文条件和河道地貌学特征，修复受损伤的水生态系统的生物群体及结构，重建健康的水生生态系统，修复和强化水体生态系统的主要功能，并能使生态系统实现整体协调，自我维持、自我演替的良性循环。 城市河道生态修复是根据自然生态系统多样性的要求，恢复河道自然属性，改变因城市化和传统水利工程所造成的河道的非自然面貌，消除因此带来的生态胁迫，为河道内及滨河的生物重新构建栖息场所，使得生态系统恢复到接近自然的状态，从而恢复城市河道各种功能，保持河道健康。 二、世界河流生态修复进展
世界上许多国家都在进行河道重返自然的生态修复。从上世纪70 年代起开始，发达国家针对人类活动干扰对河道生态系统的负面影响，开发了河道生态修复的理论和技术。并在河道整治工程和堤防工程设计、施工规范中增加了河道生态建设的内容，或颁布了专门的河道生态工程设计导则。 目前，国外河道生态修复技术包括以下：根据“给河道以空间”的洪水管理理念，建设分洪道、降低河漫滩高程；恢复河道连续性和蜿蜒性；河道岸坡生态防护；重建深槽和浅滩序列；恢复洪泛区湿地；创建河道内生物栖息地结构；建设亲水设施；应用多孔和透水护岸材料和结构等。同时，利用生态学理论，采用生态技术修复受污染河水，恢复水体自净能力，如：人工湿地处理系统、河道直接净化技术、氧化塘处理系统、植物——土壤处理系统、水生植物处理系统、生物操纵技术等 1）德国的近自然河道治理工程 德国的Selferr 首先提出近自然河溪治理的概念。它是指能够在完成传统河道治理任务的基础上，接近自然、经济并保持景观美的一种治理方案1。20 世纪50 年代，德国创立了“近自然河道治理工程”，提出河道的整治要符合植物化和生命化的原理。70 年代中期，德国进行了称之为“重新自然化”关于自然的保护与创造的尝试，开始在全国范围内开始拆除了被砼渠道化了的河道，将河道恢复到接近自然的
滨岸缓冲带植物群落优化配置试验研究 吴 健1,2,王 敏1 ,吴建强1,杨泽生1,唐 浩1 (1.上海市环境科学研究院,上海 200233;2.华东师范大学环境科学系,上海 200062) 摘要:选择上海地区常见土著植被,设置草、灌、乔不同配置模式,构建了上海市青浦区东风港滨岸缓冲带试验基地,以开展不同植物群落配置方式下滨岸缓冲带面源污染防治和土壤抗侵蚀能力的现场试验。结果表明,草皮缓冲带截留径流污染物能力最强,12m长的百慕大试验带对固体悬浮物(SS)的截留率达到70%左右,对径流水中TN、TP净化效果也基本达到20%以上;草皮和乔木组合栽种能显著提高缓冲带对径流水中SS、N、P等污染物质的净化效果,并能有效防止裸露地表因受径流冲刷而造成的水土流失;草皮根系有助于提高浅层土壤抗侵蚀能力,在020c m土层,百慕大样地土壤平均抗剪切强度最高,为98.28kPa;灌木和乔木则对提高较深层土壤抗侵蚀能力效果较好,在2055c m土层,杞柳和女贞样地土壤平均抗剪切强度分别为103.10和122.08kPa,而百慕大样地则仅为77.88kPa;草、灌、乔的合理配置能有效提高滨岸缓冲带的面源污染防治和土壤抗侵蚀能力。 关键词:滨岸缓冲带;植被配置;面源污染;土壤抗侵蚀能力;试验基地 中图分类号:X522;X173 文献标识码:A 文章编号:1673-4831(2008)04-0042-04 Op tim izati on of Plan ts Co mm un ity of R ipar i an B uffer Zon es.W U J i an1,2,W ANG M i n1,W U J ian qiang1,YAN G Ze sheng1,TANG H ao1(1.Shanghai A cade m y of Env i ronm enta l Sc i ences,Shangha i200233,Ch i na;2.Depart m ent of Environ m ent,E ast Ch i na N or m a lU niversity,Shanghai200062,China) Abstract:D iffe rent veg etations nati ve and co mmon to Shangha iw ere se lected to f o r m p l ant comm un iti es different i n sod! shrub!arbor ratio for an exper i m ent l a i d out i n a r i parian buffe r zone exper i m ent base,Dongfeng P ort,Q i ngpu D istrict, Shangha,i to deter m i ne the i r e ffects on contro l o f non po i nt source po lluti on and so il e rosion.R esults i ndicate t hat buffer stri ps o f sod we re t he strongest i n ab ility to i n tercept po ll utants from runof,f a12m long bu ffer str i p of Cynodon dactylon arrested around70%o f the suspended so li d(SS),and over20%the TN and TP i n the runo f;f bu ffer strips o f the comb i nati on of sod and arbo r trees no t on l y show ed high e ffect in remov i ng SS,N and P from runoffs,but a lso e ffecti ve ly con tro lled runoff tri gge red so il erosion on ba rren l and surface.Sod roo ts he l ped i m prove res i stance o f the surface/upperlayer so il(0-20c m)t o eros i on.T he average shea ri ng strength of t he bu ffer str i p o f Cynodon dacty lon was the highest,reac h i ng as high as98.28kPa;t he comb i nati on o f shrubs and arbors w as m uch better i n i m prov i ng resistance o f t he so il in deep layers(20-25c m)to erosion.T he average s hear i ng streng t h of the bu ffer strips o f Salix i ntegra and Ligus t ru m luci du m w as103.10and122.08kP a,respecti ve l y,w hil e t hat o f t he buffer str i p of Cynodon dact y lon was77.88kPa only.It cou l d,t herefore,be concluded t hat reasonab l e plan t comb i nati on can i m prove the f uncti on o f r i pa rian buffer zones i n con tro lling non po int source po ll ution and so il e rosion. K ey word s:r i parian buffer;p lant comb i nati on;non po i nt source po ll u tion;resistance to soil eros i on;experi m ent base 滨岸缓冲带是指介于河溪和陆域之间的生态过渡带,是陆地生态系统与水生生态系统交错带的一种类型[1],具有明显的边缘效应。特殊的地理位置决定了滨岸缓冲带具有水分多、土壤肥力较高、空气湿度高等特点,为不同植被的生存提供了良好条件。滨岸缓冲带独特的地理位置以及植被体系,使其具有防治面源污染、营造滨岸景观、提供生物栖息地、连接生态廊道、改良土壤生境、保持水土等多种功能[2-5]。国外的研究与实践表明,利用植物体系构建滨岸缓冲带是截留陆域面源污染物、减少地表径流和防止土壤侵蚀的有效手段[6]。但是不同的植物种类及其群落配置对面源污染防治和水土保持所起的作用不同[7]。因此,从植物群落稳定性的角度出发,在适用植物种类筛选基础上,以最接近自然的方式优化植物群落的配置将有助于发挥滨岸缓冲带 基金项目:上海市科学技术委员会科研计划项目(04DZ12032) 收稿日期:2008-06-13 通讯联系人 生态与农村环境学报 2008,24(4):42-45,52 J ournal of Ecology and R ural Environ m ent
河岸植被缓冲带生态水文功能研究进展 饶良懿 1,2 ,崔建国 1 (1.北京林业大学水土保持学院; 2.水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室:100083,北京) 摘要 河岸植被缓冲带是河岸生态系统的重要组成部分,对河岸生态系统的生态及水文过程具有重要的影响。世界上许多国家已将河岸植被缓冲带列为河岸生态系统管理的一个重要内容,并在一些国家被作为控制农业流域非点源污染的最佳管理措施。河岸植被缓冲带的生态水文功能体现在控制河岸侵蚀、截留地表径流泥沙和养分、保护河溪水质、调节水温、为水陆动植物提供生境、维护河溪生物多样性和生态系统完整性以及提高河岸景观质量等多个方面。本文综述河岸植被缓冲带生态水文功能方面的研究进展,总结了一些研究中提出的不同河岸植被缓冲带功能发挥所需要的宽度,同时指出由于河岸生态系统保护的目标,侧重的功能,研究区域土壤、地形、植被、排水特征等因素各异,河岸植被缓冲带生态水文功能发挥所要求的实际宽度也有所不同。关键词 河岸植被缓冲带;生态水文功能;研究进展 收稿日期:2007 06 28 修回日期:2008 04 26 项目名称:国家自然科学基金 长江三峡库区基于模型的坡面尺度森林植被空间优化配置研究 (30500389);国家十一五科技支撑计划课题 都市重要水源区水源涵养林构建技术试验示范 (2006BAD03A18 02) 第一作者简介:饶良懿(1976!),女,博士,副教授。主要研究方向:森林生态水文及水土保持。E mail:raoliangyi@https://www.doczj.com/doc/757773628.html, Research advances on the eco hydrological functions of riparian bu ffer Rao Liangyi 1,2,Cui Jianguo 1 (1.College of Soil and Water Cons ervati on,Beijing Forestry Universi ty;2.Key Lab.of Soil &Water Conservation and Desertification Combating,M i nistry of Educati on:100083,Beijing,China) Abstract As the key component of the riparian ecosyste m,the riparian buffer zone plays an important role in the ec ohyrological process,whic h has been taken a key measures in riparian ecosystem management by many countries,especially as the Best Management Practices(B MPs)in non point pollution control for a gricultural watershed in some developed countries.The ec o hyrological functions of riparian buffer zone focus on aspects such as bank erosion control,sediment and nutrients retention,water quality protection,water temperature regulation,wildlife habitat,strea m biodiversity and ecosystem integrity maintainence as well as the riparian landscape quality improvement.This paper revie ws the advances in the research on the ec o hyrological functions of riparian buffer zone,and summaries the width of riparian buffer for various ec ological functions requirement,which will be determined by many factors such as protection goals,soil,topography,vegetation and drainage of study site. Key words riparian buffer;eco hydrological functions;researc h advances 河岸带属于水陆生态交错区,是水陆物种源(基因库)和野生动物的重要栖息地,是河溪中粗木质碎屑和养分能量的来源,它直接影响着河溪的微气候,更保护着河溪的水质,为人类的户外活动提供休闲场所,为农、林、牧、渔业的发展提供基地;河岸带也是养分管理、沉积物和水土流失控制及保护淡水资 源环境系统的重要组成部分,其功能的有效发挥与否关系到流域生态系统的健康,是维护陆地和水域生态系统稳定的重要屏障。河岸植被缓冲带作为河岸带的重要组成部分以及水陆间重要的生态交错带 (ecozone),对水陆生态系统间的物流、能流、信息流和生物流发挥着重要的廊道(corridor )、过滤器 2008年8月6(4):121 128中国水土保持科学 Science of Soil and Water Conservation Vol.6 No.4Aug.2008