摘要:我国滨海地区盐碱地分布广泛,面积巨大,大量盐碱滩涂滨海土地因土壤盐渍化问题而荒废。对其进行生态恢复及景观性修复对于开发利用滨海地区具有重要意义。通过人工干预,利用耐盐碱植物的再植更新,恢复其生态及景观特性,可丰富当地绿化格局,改善生物生境,重复发挥土地经济效益及景观价值,进一步将滨海盐碱地变为真正的可持续资源。
关键字:滨海盐碱地、生态景观、景观恢复
滨海盐碱地,又称沿海半湿润盐碱区,分布于华东、华南及江北沿海地区。滨海盐碱地多植物长势不良、耕作作物减少,生态环境恶化,损坏腐蚀工程结构及设施,进而影响经济发展和居民居住。[1]
景观恢复包括再造、修复、挽救、更新及再植,是人为的动态过程,指通过人工设计和恢复措施,在滨海盐碱地区重新建立一个具有自我维持能力的健康的生态系统,重建合理的可持续发展的景观环境。
1.滨海盐碱地对环境景观的危害
沿海地处于陆海交替、气候多变地带,风沙海雾、低温干热等造成了土壤的盐碱化,严重影响了居住生活环境的优化,盐碱土对植物的危害作用首当其冲且最先集中表现,并进而影响到植物群落的演替,影响区域生态环境的平衡,造成沿海景观的衰退 。
盐碱土能够快速引起植物的生理干旱,盐土中含有过多的可溶性盐类,使植物无法正常吸收水分,甚至还会导致水分从植物中外渗,造成植物的萎蔫甚至死亡;进而影响植物的形态和生态系统的结构,大部分植物长势不良、萎蔫或者死亡,极少数可以适应盐碱环境的植物存活但是叶片会进一步变窄小以减少蒸腾量,植株向低矮化发展,正常的生态系统遭到破坏,引起区域生态系统的退化。生态系统的退化会造成植物景观衰退,进一步对农耕业造成极大损害,同时盐碱土壤对建筑结构、设施设备造成影响,进而影响当地经济发展。
2.滨海地区盐碱地的生态修复
景观修复要恢复的内容,首先是恢复此地域的生态功能,也就是恢复一个生态系统的健康和健全;其次恢复它的生态结构,即恢复一个生态系统的完整性;再次恢复它的生态可持续性,一方面是生态系统的抵抗能力,另外一反面是生态系统的自我修复能力;最终还要考虑它的地域性、历史及文化性、景观性能等。[2]
2.1滨海盐碱土的土壤修复
物理措施在盐碱土改良中应用最为广泛,它主要是通过一些物理的方法改变土壤物理结构来调控土壤水盐运动,从而达到抑制土壤蒸发、提高入渗淋盐效果的目的。物理方法修复盐碱土包括深耕晒垡、抬高地形、微区改土、冲洗压盐等均属于物理措施。
(1)以水压盐:在淡水资源充足的地方,对盐碱地采用漫水灌溉,使土壤可溶性盐分下渗。
(2)排水洗盐:把水灌溉到盐碱地中,通过水在土壤中的渗透,自上而下把土壤中的盐分洗下去,顺沟排走。盐碱地盐碱地排水有明沟排水、暗管排水、竖井排水等形式。
(3)耕作措施:通过平整土地,减少地面积水;加强中耕、松土,多施有机肥料,调节土壤水盐运动,促进脱盐,增加地面覆盖,降低地表蒸发,抑制表土返盐。
2.2滨海盐碱地的水体修复
国外对高含盐量水体的修复也做了研究和实践,其中比较成功的有荷兰须德海大坝、美国科罗拉多河和澳大利亚墨累河等。荷兰须德海大坝内于1932 年建成时为海水,为了将坝内包围的海水湖和沼泽盐碱地改造为淡水湖和良田,荷兰人经过排水、烧荒、开沟、挖运河等工程,到1980年时坝内的海水基本上变为淡水。[3]
中国目前主要采用雨水冲淋,蓄水补水的方式,如崇明东滩湿地公园通过雨水收集湖区收集雨水。然后通过一条长达6 km的流动水径,随着北高南低的地形水可缓缓流动,水流到南面时水质基本达到二类水标准,水径中可集纳超过60×104 m3的淡水。
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2.3滨海盐碱地的植被修复
我国利用植被修复盐碱地的实践经验丰富,茂密的树冠能够改善小气候,减少土壤水分蒸发,有利于防止土壤返盐。
中国科学院在新疆阜康生态站的试验结果表明,连续2年种植耐盐禾本科牧草,0~40cm土壤的脱盐率可达67.3%以上;在盐水灌溉下连续种植15年盐生植物,土壤1m剖面均为脱盐状况,脱盐率达80%以上,但是脱盐以后的土地利用需要多根系、深根系与浅根系作物搭配轮作,以保持土壤脱盐状态。
在盐碱地上植树造林必须在树种选择、土壤改良和林木栽植技术上因地制宜。建立有效的植被恢复模式与引进适宜树种已成为治理盐碱地的有效方法之一。今后还需不断通过转基因技术和其他技术的结合,建立完善的植物耐盐体系,使其尽快运用到实际当中,建立良好的植被修复体系。
2.4滨海盐碱地的气候改良
近年来,盐雾(或盐风、盐尘)对植物生长发育的影响研究已有相关的报道,如荷兰Draaijers 等曾通过森林对大气中各种离子沉降的影响研究发现,越靠近林缘,盐离子沉降量越大,林缘是林中的5 倍。日本作为一个岛国,对于空气中盐分的研究报道相对较多,包括盐雾对不同海岸带树种的胁迫危害特性、空气中盐分的分布、对树木冠形的影响等。
滨海区盐碱地应该设置乔木海防林带,以耐盐碱的浅根系树木为主,构成海堤防廊道,使其具有防风、防浪、抵抗强风暴的能力。滨海绿地系统构建时应首先考虑设置防风林的建设,并在林缘处靠近海潮风来的方向采用耐盐碱性强的树种。
3.滨海盐碱地景观恢复案例
3.1天津桥园
这是一个荣获2010年ASLA经管专业通用设计荣誉奖的项目,通过再生设计、改变地貌、配置适应性植物和社会进化等自然过程,将废弃的盐碱地变成城市公园,为城市提供了不同性质的服务,并净化雨水、改善盐碱土,创造了一个美好的体验。
一些木质平台探进这些大洞与坑塘,可以让人们领略未来其中的植物版块景色,依据设计师的特色,明快的红色被引入设计之中,这些构筑物系统和游园步道可以让人们漫步在其中,设计师在此块区域上设计了一个环境生境系统,以自然的形态,让自然环境逐步恢复。
3.2秦皇岛植物园
项目位于秦皇岛市,城市内土壤盐碱化严重,场地现状遍布垃圾,公园针对场地的排盐排碱及雨水的回收单独设立了一个专题,使这个植物园能够在开放自后继续自己行使排盐碱及排水的功能,避免雨水积聚,盐碱上反。包含了物理措施、实力措施、化学措施和生物措施,并综合使用了这些方法,包括土方工程中的填筑地形,营造台地台田,客土输入,局部换土等,水利措施方法包括渗管排盐、灌水洗盐等,并应用了化学材料和化学试剂改变了土壤的盐碱树属性,并且大量种植耐水湿、耐盐碱的乡土树种。
在这种思路的指导下,场地的类型被分为三大类:台地、场地、低洼地,低洼地沿台地边界设计为引水渠的形式,并连接城市供水管网,同时收集城市道路与水,作为整个太低制备的主要水源和冲刷排盐沟盐碱水的水源。台地蓄水池位于台地的地段,储藏城市淡水资源(城市供水管网与手机的雨水),作为浇灌植被的主要水源。
4.滨海盐碱地景观恢复展望
滨海盐碱地景观修复最终目标是实现植被的恢复与重建,是通过生态修复合理开发利用盐碱地资源.变不利条件为有利因素,是促进土壤盐碱化地区可持续发展的重要途径之一。在未来滨海盐碱地治理与利用中,应该更新思想观念,从强调治理改造转向追求人与自然的和谐统一,立足盐碱环境,因地制宜进行盐碱地的生态修复,对土地盐碱化问题应有一个全新的认识,把盐碱地作为一种可利用的资源,积极推进盐碱地资源的生态利用与产业化开发。
参考文献:
[1] 宋绍宪. 黄河三角洲重盐碱地生态开发模式分析[D]. 北京:中国石油大学, 2010
[2] 王文杰,贺海升,祖元刚,等.施加改良剂对重度盐碱地盐碱动态及杨树生长的影响[J].生态学报,2009(5):449-453.
[3] 张建锋. 盐碱地生态修复原理与技术[M]. 北京:中国林业出版社,2008.
[4] 尚军,张建锋.黄河三角洲土地退化机制与植被恢复技术[M].北京t中国林业出版社,2006.