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1、2 0 0 5 / 1 1 中国园林 利用绿化技术进行生态与景观恢复的原理与手法 !以日本兵库县淡路岛 “ 故乡之森#的营造为例 李树华 !“ #$%+)-)+ ().$-40478) #3%14-83+%.3,4- 45 ?4)34A-$8 B4+)83 ,- =AC,D“80-1E F/- 1 环境破坏的日益严重化与恢复生 态学的兴起 2 0世纪中叶开始%伴随着全球工业化 的飞速发展+)-)+ ().$-4047 L AE n g i n e e r i n g 林工程 园 !“ 2 0 0 5 / 1 1 中国园林 表 2生态恢复途径的选择 途径选择 保护和交换 改良 恢复 创造 内容
2、购入有生态保护价值的土地!进行长期的保护管理“用其他具有更大生态保护价值的土地 补偿开发建设对某地造成的损失!使该地成为长期保护的对象 对某种程度上造成损失的开发地进行复原设计!恢复其生态机能 恢复开发地完全消失的生态机能 创造该地原来不存在的特定生态机能“该法以某种特定的机能作为目的 表 3生态恢复的构成因素 目标与概念 评价方法 评价对象 相关制度 施工技术 自然资源与机能的确保“种类个体群的持续发展“确保与自然接触 定性与定量的评价 生物种个体群 # 代表性种群$濒危种群%“自然的机能与价值 # 水文$生物地球化学$生物栖息环 境等%“社会的机能与价值 # 娱乐$物产$舒适性等% 环境影
3、响评价 # 事业性评价$战略性评价%“土地利用计划 # 例如德国联邦自然保护法等%“生态 恢复与种子库 生物栖息环境保护管理“生物栖息环境恢复 # 近自然绿化设计与技术%“生态回廊建造技术“自 然立地的土地利用规划 野外植被和环境调查 确定自然植被和替代植被 现状植被图 确定潜在自然植被类型 自然环境描述 潜在植被图 恢复自然植被的基本设计 根据生态学方法规划 森林的恢复 培育幼苗或制定 培育幼苗的计划 选择适当的栽植种类 稳定生长 早期生长 密植潜在自然植被的 优势种类 整理种植区域 养护阶段 种植后前3年! 每年除草1 !2次 以后无需养护 图 1 生态恢复植被重建的流程示意图 表 1受损
4、环境恢复的对策目标 环境状态 环境破坏 #D e s t r u c t i o n% 环境污染 #P o l l u t i o n% 环境劣化 #D e t e r i o r a t i o n% 短期对策目标 环境恢复 #R e p a i r a t i o n% 环境保全 #C o n s e r v a t i o n% 环境改善 #I mp r o v e me n t i o n% 长期对策目标 环境再建 #R e s u s c i t a t i o n% 环境保护 #P r o t e c t i o n% 环境保存 #P r e s e r v a t i o n%
5、被破坏的原因与程度可以分为环境破坏$ 环境污染与环境劣化3种!它们的短期对 策目标与长期对策目标各不相同(表1 ) 4 & 2 . 3生态恢复的途径 生态恢复途径除了具有 保护(和 交 换(等对自然十分有效的做法!还有 改 良($ 恢复($ 创造(等积极的绿化方式(表 2 )& 同时!生态恢复并不一定要在被破坏 的场地进行!还可以在场地以外进行 5 & 生态恢复的具体措施!可以分为 避 免($ 减少(与 补偿(3种& 利用这3种方 法来减少开发对环境的影响!并尽量使影 响达到最低限度& 这3种方法可以进行下 列3种组合) 2 . 3 . 1避免+减少型 以避免手法为主!减少施工现场的人 为因素
6、对生物的扰乱与分割的影响& 可在 规划的早期阶段使用& 必要时可以中止开 发项目或者变更开发项目地点& 2 . 3 . 2补偿+减少型 建立其他替补地!补偿开发地损失的 生态效益!即以补偿手法减少开发对周围 环境生态系的影响& 但是!利用补偿法建 造的生态系与原来的生态系是否一致值 得怀疑& 此外!替补地从建设开始到发挥 生态效益需要相当长的时间!在这个时间 差的期间内!多种物种会失去栖息地& 另 外!建设成本高!施工与科学监测方面都 需要很大的费用& 2 . 3 . 3避免+补偿+减少型 这种组合方法被大多数的环境恢复 项目采用& 2 . 4生态恢复的构成要素 生态恢复的构成要素包括目标与理
7、 念$评价方法$评价对象$相关制度与施工 技术(表3 ) 5 & 2 . 5生态恢复植被重建的方法与步骤 根据生态学演替理论!在演替前期的 群落为演替后期的群落提供适宜的环境 条件! 经过若干阶段群落接二连三的替 代!最后达到顶极群落& 顶极群落是一个 稳定的群落!与当地的气候$地形$土壤等 环境因子相适应& 这种由裸地开始的自然 演替到顶极群落的过程需要很长时间!有 时可能要数百年!但是如果通过人工措施 提供组成顶极群落优势种所需的条件!就 有可能大大缩短演替时间& 基于此!宫胁 法“采用改造土壤$控制水分条件$收集当 地的乡土树种种类$ 营养钵育苗等措施! 在较短时间内建立适应当地气候$稳
8、定的 顶极群落类型(图1 ) 6 & 3 日本淡路岛“ 故乡之森” 营造的具 体技术与方法 3 . 1生态恢复地概况 从1 9 6 3年开始到1 9 9 4年的3 1年 间!有关部门为了填海!建设位于大阪湾 中的关西国际机场! 从大体位于日本地理位 !宫胁法)宫胁昭原为日本横浜国立大学教授!在日本植被调查与研究方面作出了贡献!并在植被恢复方面进行了研究与实践! 提出了自己的体系!这就是宫胁法& !“ 2 0 0 5 / 1 1 中国园林 表 4短期绿化技术试验的内容与结果 绿化方法 ! 压力泵“ 喷附人 工土壤种植法 网坑种植法 以上两种绿化方 法的共同试验 项目 台阶状分割 人工土壤厚度 种
9、植网坑内的客土厚度 绿化方法的选择 营养钵苗植物种类 营养钵苗规格 营养钵苗的种植密度 表面覆盖 浇水 试验内容 成活率 成活率 客土厚度2 0 !3 0 c m的营 养钵苗的成活率 是否可以进行台阶状分割 不同树种的成活率 苗木的品质 密度大小对成活率的影响 对绿化的影响 对绿化的影响 试验结果 为了确保具有保水力#保肥力的土层$采用大型台阶形状 ! 台阶下部宽度为5 0 c m“ 厚度7 c m时死亡率高$厚度1 2 c m时成本高$最终采用1 0 c m 虽然客土层厚度不同结果差异不明显$ 为了尽量保证有效土层$ 种植网坑内采用客土厚度为 3 0 c m 软质岩层“#%喷附人工土壤法中软
10、质岩层%网坑种植法 山赤杨%死亡率太高$不用&山枇杷%苗木搜集困难$不用&栽植合欢%代替山赤杨$增加土壤肥力 大量栽植朴树%适应当地环境$生长快速根据试验结果$决定栽植以下1 0种%乌岗栎#杨梅#红 楠#小叶交让木#天竺桂#春榆#朴树#黑松#枹栎#合欢 1 0 . 5 c m口径的营养钵苗的地上部与地下部生长均衡$选用高0 . 3 m$口径1 0 . 5 c m的营养钵苗 为了确保早期绿量$喷附人工土壤法的最大密度为3株/ m2#网坑种植法为4株/ m2 为了减少土壤水分蒸发#防止杂草滋生$全部进行稻草覆盖 为了促进生长#防止干燥而安置浇灌系统 但为了保障水的有效利用采取地埋式灌溉系统 置中部
11、的兵库县淡路岛北部的淡路町与东浦 町的滩山地区! 北纬3 4 .5 $# 东经1 3 5 %“ 1 3 9 h m2的山林斜坡地挖走土砂1亿m3( 结果形成了坡度3 5 &$ 标高2 0 1 0 5 m$ 最大坡长1 6 0 m$面积1 2 h m2的大面积陡 坡土石采挖场(图2 )( 这种地形与周边的 自然风貌及海岸地带极不相衬( 为了恢复该地的生态与景观$兵库县 于1 9 9 3年开始规划并准备申报建立国营 明石公园( 公园建设的基本理念为 ) 人与 自然的交流*和 ) 人与人的交流*$建设的 目标为建设 ) 具有国际交流机能与海洋性 娱乐机能的公园*$主要建设项目为%( 1 )土 石采挖
12、场的生态与景观恢复绿化&( 2 )包括 滩川河在内的公园建设&( 3 )海岸线的亲水 化处理与公共海洋设施的建设&( 4 )与近邻 的明石大桥以及日法友好纪念塔在景观 方面有机的呼应( 竣工后于2 0 0 0年在现 场举办了国际园艺博览会$而后作为国营 公园对外开放(图3 )( 在此仅对土石采挖 场的生态与景观恢复绿化$亦即 ) 故乡之 森*的营造的技术与手法进行说明( 3 . 2绿化技术的试验研究 场地的基本条件为%年平均气温为 1 5 ($年降水量为1 1 6 8 mm$整体上为濑户 内海气候特有的温暖湿润区域&)离海岸 只有4 0 0 m$绿化植物易受海潮风的危害& *虽然斜坡上部为风化
13、的砂壤土$ 但整体 上为硬质的岩盘地面&+地层为花岗闪绿 岩+辉长岩等深成岩类$土壤 p H值8 . 0 ,8 . 7$碱性( 以上这 些条件非常不利于绿化工程 的进行与植物的生长( 因此$ 主管部门在1 9 9 3年先后召 开了4次 ) 岩盘斜面地绿化研 讨会*$同时召开了4次 ) 绿化 行动计划策定委员会议*$研 究了绿化目标$设定了具体的 绿化方案( 并从1 9 9 4年2月 开始$先在部分的斜坡地进行 了植物栽植技术# 绿化树种# 相关辅助技术等试验(试验分 为按照计划的长期绿化试验 与一年之内得出试验结果的 短期试验(表4 )( 3 . 3绿化用客土的试验研究 3 . 3 . 1客土
14、种类的决定 为了决定绿化客土采挖 地$1 9 9 4年3月对场地邻近 区域的1 0个候选地的土壤 进行了取样调查与分析( 分析的项目有% ( 1 )关于土壤物理性质的分析$包括粒径分 析#饱和透水系数 !c m/ s e c“ 分析 ! 土壤的 通气透水性指标“#有效水含量 !L / m3“ 分 析 ! 土壤的保水性指标“&( 2 )关于土壤化学 性质与有害性的分析$包括盐基置换容量 !me / 1 0 0 g$土壤的保肥力指标“#柳田式 简易土壤指标 ! 土壤的肥沃度#化学障碍 性有无等的指标“( 根据上述客土的条件与分析试验的 结果$最后决定选择距离场地2 5 k m的洲 本市安乎町作为客
15、土采挖地( 该处为沙壤 土$1 9 9 5年#1 9 9 6年可开挖优质客土2 0 万m3$可用陆路车辆等运输( 3 . 3 . 2客土改良材料的决定 把绿化用客土分为表层土与下层土$ 图 2 土石采挖场原貌 图 3 规划鸟瞰图（ 虚线内为恢复绿化地） 2 3 !“ 2 0 0 5 / 1 1 中国园林 图 4 - 3 喷附人工土壤种植法示意图 图 4 - 4 种植后第 5 年（ 1 9 9 8 年） 的景观 分别进行客土改良材料的试验研 究! 表层土的改良目标在于提高吸 收根系的生长环境“ 从而提高保水 力与维持透水性效果“ 促进土壤的 团粒构造和提高保肥力“ 保障有机 物的供给! 试验项目
16、为饱和透水系 数#有效水含量和盐基置换容量! 下层土主要考虑支持根的生育 改良“预防土壤的板结“保证土壤的 通透性“提高保水性“保证多孔质材 料的供给! 试验项目为饱和透水系 数#有效水含量! 通过以上试验研究“得出了表层 土与下层土进行改良的配比方案! 表 层 土 的 改 良 方 案1$ 原 土 7 5 !“珍 珠 岩1 5 #$特 制 泥 炭 1 0 %“改良后1 m3种植土壤的成本 为36 8 0日元 % 按时价折合人民币 约2 9 4元&! 表 层 土 的 改 良 方 案2$ 原 土 8 0 &特制泥炭2 0 (“改良后1 m3 种植土壤的成本为37 6 0日元 % 折 合人民币约3 0 0元&! 对于下层土来讲“ 硬质流纹岩 珍珠岩与陶粒具有同样的改良效 果“可以混用! 3 . 4根据潜在植被理论进行树种规划 绿化树种规划的方针$( 1 )以当 地景观与植被构成为主的乡土群落 为复原目的( 2 )早期形成绿量的速 生树种的落叶树 % 先驱种&与远期形 成景观的常绿树按一定比例搭配!
