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第一章 概述
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一、研究背景
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1.新农村建设的社会背景
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在《中共中央国务院关于推进社会主义新农村建设的若干意见》(以下简称《意见》)的推动下,城乡规划的重点逐步转移到新农村建设中来。《意见》中明确强调:推进新农村建设要注重实效,不搞形式主义;乡村的治理要突出乡村的特色,积极创造出优美的、具有特色的乡村景观艺术形象。新农村建设即按照“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”的要求,通过实行城乡协调发展的方略,全面加强农村的社会主义经济建设、政治建设、文化建设、和谐社会建设和党的建设,实现全面建设小康社会的宏伟目标。
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与“村容整洁”要求密切相关的是农村的环境建设,其中乡村河道是乡村环境的重要组成部分,乡村河道的治理将为新农村增添一道亮丽的色彩。植物作为乡村河道景观的构成基础,开展乡村河道植物景观的规划设计,不仅能够改善乡村生态环境,增强乡村的综合生产发展能力,美化村容村貌,而且能够促进人与自然的和谐共存,构筑和谐乡村,构建社会主义和谐社会。但是,由于投入机制和管理机制等方面的原因,乡村河道建设一直是一个较为薄弱的环节。随着社会主义新农村建设的全面开展,各级政府不断加强对农村基础设施建设的政策引导和投入力度,社会主义新农村建设将成为河道建设的有力支持。
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2.乡村环境的生态与环保受到关注
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随着工业化、城镇化和农业产业化进程的加快,农村经济在取得长足发展的同时,农村生态环境面临着越来越大的压力。由于农村基础设施投入不足,村庄规划滞后,环境的综合治理方面还比较落后,环境污染正逐渐加剧,乡村生态环境在逐渐恶化,乡村环境存在“脏、乱、差”的问题。
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近年来,国家对于农村的科研投资力度逐渐加大,着力转化一批改善和修复农村生态和生活环境的技术成果,旨在提高农村人居环境质量,促进农业和农村可持续发展。为促进山区经济繁荣,我国提出了发展沟域经济的概念,通过对沟域内“山、水、林、田、路、村”的整体包装打造,提升沟域经济发展的环境条件和形象,包括小流域综合治理、河道治理、水环境营造等内容。以北京市怀柔区为例,该区以“人文怀柔、水乡怀柔、和谐怀柔”为规划目标,努力打造“水清可游,岸绿可赏,自然生态,人水和谐”的美好环境。在河道建设方面不断加大生态治河建设的资金投入,采取多种措施治河修堤,对大堤内外保护的所有范围进行全面的高生态绿化,对河堤内坡以及河面较宽的潮白河实施微地形绿化,做到“有水蓄水,无水蓄绿;有水看水,无水看绿”,促进生态治河工作有序开展。
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3.乡村河道成为新农村环境治理的重点
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从20世纪80年代开始,乡村地区工业得到蓬勃发展,但是,由于乡村工业环保设施简陋甚至配套不全,加上监管不力等因素,导致大量工业污水任意排入河道;同时,化肥、农药等农业面源污染和规模畜禽养殖污染逐渐成为影响乡村河道水环境的重要因素。对乡村水生态环境造成严重破坏。“七十年代,淘米洗菜;八十年代,洗衣灌溉;九十年代,鱼虾绝代”是对乡村河道生态演变过程的生动描述。
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乡村河道、湖泊、池塘承担着防洪排涝的重要功能,是乡村水资源和水环境的重要载体,与群众生产生活和农村经济社会发展密切相关。由于多种原因,乡村河道长期得不到全面有效治理,淤积和污染问题比较严重,不仅削弱了乡村河道的防洪排涝能力,而且制约着乡村经济社会发展环境,甚至影响到广大农民的健康生活。随着全社会对环境问题的重视,各级政府加大了水污染治理力度,乡村河道的治理逐渐成为新农村建设的重点。
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以北京地区为例,北京乡村地区的部分河道是城市河道的上游,直接影响城区的水环境。乡村种植业使用的农药和化肥、养殖业产生的废水、乡镇企业排放的污水对河道构成污染。为此,北京市在乡村的重要水源地提出构建“生态修复、生态治理、生态保护”三道防线:在人口相对稀少的远山中,实施封山禁牧,减少人为活动,依靠自然的自我修复能力,恢复植被;在人口相对密集的浅山丘陵,发展节水灌溉,调整农业种植结构,减少化肥的施用量,将污水、垃圾集中处理,达标排放;在河道库区周边整治河道,清理垃圾保护植被,恢复湿地和自然生态环境。永定河、北运河等几大河流的整治实例表明,河道建设促进了乡村经济、社会、文化的发展,是水利服务社会主义新农村建设的重要工作载体。
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近年来,北京市着力建设生态廊道工程。北京市绿地系统规划中指出,在未来规划中要注重生态廊道的建设,如温榆河、永定河、东沙河至北沙河、虎峪沟和辛店河林水结合的生态廊道建设,逐步提高乡村地区生态景观绿地规模、生态廊道系统。
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4.乡村河道是城乡绿道的重要组成部分
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绿道(Greenway)也称为绿廊、绿脉,Green是指绿色,表明存在自然或半自然植被区域;way表示是人类、动物、植物、水等的通道,这是绿道的两个重要特征。综合其含义,“绿道”是指沿着自然或人造的物体,如河流、山脊线、铁路、运河或道路的线性开放空间,这些要素被规划设计并管理,将一些生态资源、风景资源、娱乐资源和文化资源联系起来并进行保护的线性开放空间。绿道的承载主体主要是河流,例如,美国黑石河绿道、加拿大萨斯喀彻温省米维森绿道和澳大利亚阿德雷德绿道分别以黑石河谷、萨斯喀彻温河、阿得雷德河为依托发展起来的。
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由于乡村河道悠久的形成历史,汇集了多种自然、社会、历史资源,因此,河流绿道具有生态保护、提供娱乐、历史文化保护等多种功能,主要可分为生态绿道、景观绿道和文化绿道。
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生态绿道,河流是连续而完整的整体,流经地域广泛,乡村河道在生态绿道方面的建设主要是针对于乡村河道在保护生态及其重要自然资源系统方面的作用,主要包括生物栖息地和维持生物多样性,通过健康走廊可以将城市和乡村的各类绿地资源进行有机连结,充分提高各类绿地的景观和生态价值,实现城乡生态旅游资源共享(图1-1、图1-2)。
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图1-1 北京市生态廊道规划
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图1-2 永定河绿色生态走廊建设规划平面图
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景观绿道,乡村河道植物景观设计过程中应结合现存的自然系统——主要是河流,把城市、城乡结合部、乡村的河道空间有机连接起来,创建绿色网络,给人们提供亲近大自然、感受大自然的线性休闲空间,实现人与自然的和谐共处。
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文化绿道,人的发展离不开水,同样,乡村的格局发展也与河流分布有着密切的联系,一些历史的古迹大多沿水而建,如北京乡村地区的一些古村落、庙宇等,大多形成山环水绕的地理格局。因此,在乡村河道植物景观设计中引入文化绿道的概念,具有重要的历史传承作用,通过绿道的设置或植物缓冲带的设立使地域的历史及文化古迹得到保护。
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5.乡村河道成为重要的休憩娱乐场所
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随着中国工业化、城市化进程的发展,乡村河道由于其得天独厚的地理优势,凭借生态资源丰富、自然景观质朴、文化积淀深而得到了人们的青睐。越来越多的人选择到乡村去旅游,这是人们释放心理压力、回归大自然的精神需求,再加上人们的亲水性,使得乡村河道成为市民重要的休憩娱乐场所之一,主要的活动内容有烧烤、摄影和划船等(图1-3)。
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图1-3 乡村河道的休闲娱乐活动
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6.乡村河道景观设计的理论研究与实践不足
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目前,乡村河道景观设计方面还存在着理论与实践上的不足,已完成的乡村河道的改造项目也还存在着较多的问题。
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在理论方面,根据中国知网相关文献数据统计,关于“景观设计”的研究文献中,大多集中于居住区、公园、道路及广义的园林设计等方面,乡村河道景观设计仍处于初级研究阶段,属于一个崭新的课题。
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在实践方面,目前对于河道的规划多集中在城市及城乡交界范围内。长期以来受城乡经济二元化结构的影响,公共财政对乡村基础建设的投入不足,乡村环境卫生基础设施建设严重滞后,垃圾收集等设施配套不全,河道“脏、乱、差”是农村环境问题的集中体现。河道的景观规划滞后于城市河道的景观规划,且乡村河道的治理大多还停留在传统的防洪、排涝、灌溉等基础功能上。
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二、有关定义
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1.河道
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河道的定义包含两层含义。第一层含义是泛指全部水系和河网的河流段,在纵向上对河道进行规定。第二层含义是明确了河道在横断面方向上的范围对于已经修建堤防的河段,或者已经明确规划堤线的河段,河道在横断面方向上的范围包括两岸堤线之间的水面、边滩和沙洲;对于未建堤防的河段,如部分山区性河段或部分平原河网地区河段,河道在横断面方向上的范围包括河岸线之间的水面、边滩和沙洲(图1-4)。
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图1-4 河道结构示意图
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2.乡村河道
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按照河道流经地域分:将河道分为城市(镇)河段、乡村河段和其他河段。一条河流往往较长,流经山区、田野、村庄、城市(镇)等不同区域,根据河道流经的区域和人居环境对河道建设的要求,将河道进行分段:城市(镇)河段是指流经城市和城镇规划区范围内的河段。乡村河段是指流经农村区域的河段,一般不宜进行大规模人工景观建设,流经村庄的乡村河段,可根据乡村的规模和经济条件,适当考虑景观和环境美化。其他河段是指流经的区域周边没有城市(镇)、村庄的山区河段。
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3.乡村河道景观
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在河道景观的范围界定上,有学者将河道划分成河床、河滩和堤岸(图1-5)。那么,在这里我们所研究的河道景观,也就是包括河流本身以及河滩和堤岸在内的景观范畴。近代地理学创始人洪堡曾说过,景观就是“自然要素以及文化现象组成的地域综合体”,是特定地点所能看到的全部地表。那么借用洪堡曾的话,乡村河道景观就是在乡村河道区域内所看到的、听到的和感受到的全部自然要素以及文化现象(包括人工要素)所组成的地域综合体,是河道功能具体化的外部形态。
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图1-5 乡村河道景观结构
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4.河道蓝线
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河道蓝线是指河道工程的保护范围控制线。河道蓝线范围包括河道水域、沙洲、滩地、堤防、岸线等以及河道管理范围外侧因河道拓宽、整治、生态景观、绿化等目的而规划预留的河道控制保护范围。一般包括沿河绿化带、滨河道路和滨河建筑对道路的后退距离等。在河道蓝线范围内禁止下列活动:即违反蓝线保护和控制要求的建设活动;排放污染物、倾倒废弃物等污染城市水体的行为;填埋、占用城市水体行为;挖取沙土、土方等破坏地形地貌的行为;其他对城市蓝线构成破坏性影响的行为。
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三、河道分类
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1.按照河道地区分类,一般分为山区(包括高原)河流和平原河流两类
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山区河流为流经地势高峻、地形复杂的山地和高原的河流。山区河流以侵蚀下切作用为主,其地貌主要是水流侵蚀与河谷岩石相互作用的结果;山区河流地貌的特征:①河谷断面形态往往发育为“V”字形或不完整的“U”字形,两岸谷坡陡峻,坡面呈直线形或曲线形,河谷内会出现一级或多级河流阶地,一般较为狭窄,级数较少;②谷底与谷坡之间常无明显的界限,不同水位条件下的河床之间也常无明显的分界线;③两岸和河心常有坚石突出,岸线极不规则,并常有深切河曲发育;④河流纵剖面较陡峻,形式很不规则,急滩深槽上下交错,常呈阶梯状曲线,在落差集中处往往形成陡坡跌水或瀑布。山区河流一般不利于航行,但有丰富的水力资源。
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高原河流地貌的特征与山区河流稍有不同:①河床切割不深;②谷底保留着原始地面的宽谷形态,有明显的河谷底部,宽谷两侧谷坡坡度较缓,谷底宽度达几公里或者更宽;③现代河床宽达数百米,流路散乱,改道频繁;④河型以自由弯曲与分汊河型为主。
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平原河流是流经地势平坦地区的河流。平原河流的特点如下:①河谷中具有较厚的冲积层,可达几米或几百米;②河谷中多发育有完好的河漫滩,谷坡较平缓(除局部狭窄河谷外),谷底与谷坡一般没有明显分界,但不同水位条件下的河床之间仍有明显分界;③河床断面多为“U”或宽“W”字形,较为宽浅;④河岸形态比较规则,但易变化;⑤河流纵剖面较平缓,常为一光滑的曲线,比降较小;⑥河型依所处的自然条件发展成为顺直、弯曲、分汊、游荡等河型,它们之间可因条件变化而发生转化,这在山区河流是少见的;⑦河床中形成许多微地貌形态,如沙波等。
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2.按照水流作用的不同以及所处地理位置的差异,可将河流划分为上游、中游、下游和河口段
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(1)上游。上游一般位于山区或高原,以河流的侵蚀作用为主;上游直接连着河源,在河流的上段,它的特点是落差大,水流急,下切力强,河谷狭,流量小,河床中经常出现急滩和瀑布。
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(2)中游。中游大多位于山区与平原交界的山前丘陵和平原地区,以河流的搬运作用和堆积作用为主。中游一般特点是河道比降变缓,河床比较稳定,下切力量减弱而旁蚀力量增强,因此河槽逐渐拓宽和曲折,两岸有滩地出现。
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(3)下游。下游多位于平原地区,河谷宽阔、平坦,以河流的堆积作用为主。下游的特点是河床宽,纵比降小,流速慢,河道中淤积作用较显著,浅滩到处可见,河曲发育。
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3.按照不同功能,河道可分为行洪排涝河道、交通航运河道、灌溉供水河道、生态景观河道
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四、乡村河道的功能
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1.防洪排涝功能
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由于我国地处北半球环流季风带,大部分地区汛期的降水量巨大,占全年总降水量的60%~80%,并且在我国水资源中约有2/3是洪水径流量,因此很容易形成汛期洪水。根据近几十年月平均降水观测资料,我国最近二十多年来洪涝灾害风险在增加。因此,河道防洪排涝的功能是最基本的,尤其是乡村河道,要保持河道的自然形态以及部分自然湿地,有助于减缓洪水的行进速度,减轻河道下游的洪峰形成和强度。
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2.水利功能
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河道的水利功能指对水的利用功能,不仅指提供生活用水、灌溉等水资源利用,还包括航运和渔业在内。
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(1)供水。乡村河道不仅要提供村民的日常生活用水,有的甚至要肩负起提供城市居民工业和生活用水的功能职责。例如,北京北部地区的潮河和白河不仅要满足周边居民的生活用水,还要担负着供应北京、天津及河北省部分地区城市居民的生活用水的任务,是首都最重要的水源。
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(2)灌溉。“水利是农业的命脉,灌区是命脉中的命脉。”新中国成立60多年来,中国农田有效灌溉面积从0.16亿公顷扩大到0.58亿公顷,占世界总数的1/5,居世界首位。乡村河道作为乡村地域地表水资源之重,不仅担负着提供居民生活用水,还肩负着农业灌溉的历史重任。因此,良好的乡村河道水环境是保障水资源持续供应的基础。
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(3)航运。河流从源头流向河口的过程中,其流动性是可以为人类所利用的——航运。航运在我国是一种很古老的运输方式,其特点主要有运量大、能耗小、成本低、占地少、投资省、有利环保等。乡村河道作为城市河道的支线,其状况好坏在很大程度上决定了整个河网的通航能力。
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(4)水产养殖。水产养殖是人类为了经济或其他目的,利用各种水域或滩涂养殖经济水产动植物的生产活动,有淡水养殖和海水养殖之分。利用乡村河道水资源进行水产养殖的活动,属于淡水养殖。我国淡水养殖历史可追溯到公元前11世纪,目前产量一直居世界首位,养殖对象除了传统的鲤科鱼类外,近年来还增加了虹鳟、银鲑、白鲫、罗氏沼虾、中华绒螯蟹、淡水珍珠贝等。
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3.环境功能
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河道具有水质净化(沉淀、分解、植物摄取、稀释、分离污浊物等)、维持地下水位、影响小气候等环境功能。乡村河道由于河流具有较大的水面蒸发、高热容性以及水的流动性、河道周边肥沃的土壤和丰富多样的生物群落等,大大加大了生物和无机环境的循环性、调节了当地气候、水生动植物的繁衍等。
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4.生态功能
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河道是指涵盖土地、植物、动物、水体的复杂的生态系统,它具有多项生态功能,包括调节径流、调蓄水量、去除水中有害物质、提供水生和陆生动物栖息地等,有着明显不同于其两侧地带土壤和植被特征,支持着较高水平的物种多样性、种群密度和生物生产率。因此保持乡村河道的自然特征及水流的多样性,有利于保护其生态环境的稳定以及生物的多样性,对人类有着重要的意义。
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5.景观功能
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无论是城市河道还是乡村河道,河流都是一道无法阻挡的风景线,无论是奔腾咆哮的大河,还是饶有诗意的小桥流水,每一条河流都会带给人们美的享受。相比城市河道,乡村河道让人们体会到的是一种纯自然的感受,自然河流的流动性、连续性和自由性,水面的微波、倒影、浮水植物,河岸绿树成荫、垂柳拂岸等,这一切的自然景观给人们带来的是无限的视觉享受。
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6.休闲、娱乐功能
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人类行为过程模式研究认为,人类偏爱含有植被覆盖的、水域特征的、并具有视野穿透性的景观;信息处理论认为美的景观必须具备探索复杂性和神秘性,是有秩序的、连贯的、可理解的和清晰的。乡村河道在给人们带来静谧、舒适的视觉享受和精神体验的同时,还兼具一些休闲、娱乐功能。例如,野营、摄影、划船、漂流等。
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7.文化功能
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每条河流都有一部自己的历史,乡村河道在形成的过程中受人类活动的影响,逐步积淀了其浓厚的文化氛围。乡村河道可以给生活在周边的人们带来心理影响,如河流本身或者桥、大坝等构筑物很容易成为当地地区的象征和居民自豪的对象;可以成为当地居民怀念的对象,如孩童时在河中游耍的记忆;还可以培养当地居民爱好自然的情操等。另外,乡村河道还是一个提供艺术题材和活动的舞台,如对小说、诗词、绘画和音乐等艺术创作提供灵感与题材等。最重要的是乡村河道有创造和传承自身文明、文化的功能,例如因水而成的信仰(水神、神话等)、纪念活动(祭奠、赏花、灯笼漂流等)、饮食文化(河鱼的食用方法等)、遗迹的保存等。
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除了以上叙述的功能以外,乡村河道在人们的生活和乡村形成的过程中,还有其他很多直接或是间接的功能,例如,土石生产、水力发电、提供用地等。
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五、乡村河道的特点及现状
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1.乡村河道的特点
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乡村河道是处于农村区域的河道,它与城市河道相比,具有自身独特的特点。主要体现在功能的多样性、河道结构自然多样、污染源复杂多样。
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(1)功能多样。承担农村灌溉排涝任务的基础性工程,农村河道具有丰富的功能,它是调蓄分洪的重要通道,是农田排涝灌溉的主要渠道,是船舶运输的主要通道。同时,农村河道又是生态与环境的重要载体,它具有丰富的水资源、生物资源和矿物资源。有的农村河道还是重要的城乡饮用水水源地,与城乡经济社会发展和人民群众的生产生活密切相关。另外,农村河道还为农村居民提供了休闲娱乐、美学、教育、精神和文化价值。
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(2)河道结构自然多样。农村河道按地貌形态有山区河道与平原区河道两大类。山区河道较为陡峭,纵坡降较大,蜿蜒性较强,水流较急,河岸冲刷较严重。平原区河道边坡较平缓,纵坡降较小,水面较宽,水流较缓,淤积严重,河床抬高,造成河势变化。另外,受通航河道船行波的影响,寒区河道冻融的影响,造成河岸崩塌,也会使河道机构发生变化。
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(3)污染源复杂多样。随着社会经济的发展,农村河道的污染越来越严重。农村河道的污染来源有来自乡镇企业的工业废水污染、农村养殖污染(水产养殖和畜禽养殖)、农村面源污染、农村居民的生活垃圾和废弃物污染等。其中,农村面源污染是具有农村河道污染特色的污染源。过量使用化肥,大量的氮和磷营养元素随着农田排水或雨水进入江河湖库,污染了水质,导致了水体的富营养化。农田使用的农药随雨水或灌溉水向水体迁移,农药雾滴或尘微粒随风飘移沉降进入水体以及施药工具器械的清洗都农村河道造成了污染。农村集约化养殖,畜禽粪尿未加妥善处理的直接排放到农村河道形成污染,还有污水灌溉也同样对农村河道造成了不同程度的污染。
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2.乡村河道的现状
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乡村河道不仅是水上交通运输的主要通道,行洪的主要载体,还是很多生物生活的良好栖息地,更是人类赖以繁衍生存的重要物质源泉。但是,在经济发展过程中,由于人为原因,造成许多农村河道成为死水潭、断头浜,水质恶化,大量水生生物的消失,河道生态现状的严重退化,甚至完全消失。
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(1)河道侵占严重,水面积锐减纵横交错的河道水网既是人们生产生活的重要资源,又是防洪除涝、稀释降解污染物的重要基础条件。但以往农村建设缺乏整体规划,更缺乏保护理念,由于土地资源的缺乏,当地政府为了眼前利益盲目挤占河道、沟塘等,与水争地、填河造地,埋河修路,扩大建筑面积,造成河道萎缩,出现了大量的“断头河”,致使水域面积大量减少,区域防洪排涝能力严重下降。由于水面积率的严重减少,水体纳污能力下降,水体的自净能力严重减弱。
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(2)水质恶化。河道一直被视为较为便捷的排污渠道,随着城市化地区扩大和工业化进程的加快,产生了大量的工业和生活污水污染,面临超出河道自净能力的边缘。
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2005年,北京市相关单位共监测地表水五大水系有水河流78条段,有22条河段符合相应功能水质标准要求(图1-6),达标河段个数百分比为28.2%,达标河段长度百分比为45.3%。其中,Ⅱ类、Ⅲ类水质河长占监测总长度的45.0%,Ⅳ类、Ⅴ类水质河长占监测总长度的14.7%,劣Ⅴ类水质河长占监测总长度的40.3%。五大水系中,潮白河系水质最好,达标河段长度百分比为100%;蓟运河系、大清河系、永定河系达标河段长度百分比分别为51.2% 、24.9%和21.4%;北运河系水质最差,达标河段长度百分比为15.1%。河流主要污染指标为生化需氧量、氨氮和高锰酸盐指数,其年均值超标河段分别占监测河段总数的67.1%、59.5%和48.1%,污染类型属有机污染型。
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图1-6 北京市地表水现状水质类别
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(3)河道淤积严重,洪灾频繁。河道严重淤积,河道的调蓄洪水和防灾减灾能力减弱,造成河道导流行洪、泄洪、滞洪和引水灌溉等水利防灾功能生态的失衡,出现“小洪大涝”和“大洪特涝”生态灾害。
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(4)河道坍塌导致植被生态弱化。山区河道由于洪水期洪水的冲刷造成河道崩塌。很多河道因常年遭受水上机动船船行波冲刷,导致河道两岸坍塌严重。另外,现行农村土地承包政策均将河道两侧河堤保护范围的土地承包到户,而农户惜地复种指数较高,水土保持性栽植、植树少且零星,故未能形成条带状绿色植被保护带,致使河道堤岸水土流失状况严重。
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(5)河岸硬质化程度过高。过去在河道建设过程中,仅注重提高河道防洪排涝能力,注重河岸稳定性的保护,所以河岸的建设大量采用硬质化护岸方式。这种建设模式不利于河道水体环境与陆地环境之间的物质交换,阻断了生态系统物质循环的链接。而且这种方式造成了生物适宜生存的栖息地大量消失,使生物无法生存,从而造成生态系统的失衡。
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六、我国乡村河道景观现状及存在的问题
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1.乡村河道景观建设受忽视
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中国是一个农业大国,其乡村拥有8亿多农民,乡村土地面积占国土面积的57.59%,即中国大多数的人口生活在乡村,因此,乡村的发展方向在很大程度上将决定着我国未来的发展。然而,目前我国现阶段仍将河道景观建设的重心集中在城市中,乡村河道在景观建设方面仍然相对落后,且不能够引起足够的重视。
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乡村河道目前还处于基本功能的建设中,如截污、清淤、底泥处理等,而把景观建设看做乡村河道基本功能的对立物,或者是认为对景观的需求还没达到刻不容缓的程度,从而导致有些乡村河道的防洪功能、水利功能等基本功能较为完善,外部景观却让人难以接受(图1-7)。
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图1-7 “脏乱差”的乡村河道景观
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2.乡村河道景观城市化、人工化、趋同化
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在当今城乡一体化的社会主义浪潮中,重视景观设计的乡村河道,在城市化和人工化的影响下,又存在着一系列的问题:河道渠道化、护坡硬化处理、河岸景观人工化明显等,从而导致乡村河道“不乡村”,景观“半土不洋”的尴尬境地。
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我国地域辽阔,南北有异,而现今的乡村河道景观设计已经逐渐趋同化,盲目效仿城市景观要素的选择、运用以及设计手法,让越来越多的乡村河道缺失了自身的特点,而变得千篇一律、毫无特色(图1-8)。
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图1-8 人工化、渠道化、趋同化的乡村河道景观
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3.有关乡村河道景观建设方面的理论研究不足
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河道景观设计方面,我国学者多在研究城市河道亦或滨水区景观规划设计,而忽视乡村河道景观建设的研究。乡村河道建设方面,仅有的研究成果亦是截污、清淤、底泥处理、护岸修复、绿化等治理工程,谈及景观的较少。
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七、乡村河道景观的构成
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(一)自然景观要素
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●水体
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在乡镇建设中通常从两个方面来考虑水体的作用,一方面从水文条件来考虑乡镇及外围地区水文和水文地理条件,了解水资源构成特点和对乡镇供水、工业用水需求的保证程度,另一方面从乡镇建设条件的形成角度考虑,适应于乡镇建设的比较主要的水文地理指标,如河网密度、河床断面、坡降、水流速度、水量分配随季节的变化等。
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●气候
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不仅是资源而且在很多方面还是形成乡镇居民点的基本环境条件,滨河区特有的小气候条件使它成为较高的生活气候质量地区:水是自然界热容量最大的物质,可以吸收大量的热能,并且水边植被较多蒸腾量大,因此,当水体有一定深度时能起到降温的作用。
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●土壤
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土壤的构成十分复杂,随着不同区域,不同形成条件等各种因素而呈现不同的物理特征,它的发育大都在人类干预下进行,农业、牧业的开发首先考虑土壤类型、质地、矿物成分、水分、腐殖土层厚度等。建筑用地、旅游休憩、绿地系统都存在对用地土壤适宜性选择的问题。
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●动植物
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动植物这些生命物质不但与其他非生命物质有着密切的发生上的联系,而且与乡镇居民的生存活动以及生活环境质量关系密切。
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(二)人文景观要素
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1.人工构筑物要素
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●河床
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河床由于河流所处的上游、中游、下游的位置不同而呈现不同的形态。河水上游流向下游时,水的力量会冲刷掉河底及岸边的沙石(侵蚀作用),并将这些沙石带走(搬运作用),变细的泥沙又沉积在下游(堆积作用)。由于河流的这些活动,造成了许多不同的地形(图1-10)。
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图1-10 河流造成的地形
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上游的河流,冲刷着两岸的山面并流淌在山间底谷,其坡度急陡,露出大块石头和岩石。河道弯弯曲曲,水流阻力大,每当流过浅滩、深潭以及瀑布等时,河水会显示出丰富多彩的表情。该地区人烟稀少,绿山环绕周围,呈现着优美的自然景观(图1-11)。
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图1-11 上游
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中游的河水河面拓宽,分为复数浅流并以网状流淌,流速渐缓。河床是由卵石或沙砾构成,河道形成湍流和深渊。河水弯曲前行,浪花飞溅,滚滚急流可以说是中游的魅力景观。两岸的坡地被开垦成农田,村落密集在扇形地带的顶部和端部(图1-12)。
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图1-12 中游
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下游,有起因于河流泛滥形成的大片低平的冲积平原。河床坡度变缓,流速悠然。沙砾稍微变小,大面积沙洲发达,浅滩和深潭互换出现。通过河道整修,形成了许多稳定的河漫滩。河床主要为沙和黏土,对水流的阻力小,能看到水边芦苇等。河道近于直线,见不到急流、渊潭的特征。沿河的风景在水面映成倒影。通过筑造长大且连续的堤防,能够防御洪水泛滥。因此,该冲积平原不仅拥有肥沃的水田,同时大城市也很发达(图1-13)。
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图1-13 下游
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河流输送的泥沙,在流入大海的河口附近淤积形成的三角洲,有时河流会分成数条支流。因其受潮位的影响,流速极缓且水深较深。水面宽幅,水流几乎没有变化。泥沙成为细沙和淤泥,沙洲不太发达。有时可以看到自然丰富的湿地带,但因地处大海与内陆的接点而船运发达,港口城镇以及工业地带等人为性创造的空间较多。
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我国的大江大河多发源于高原,流经高山峡谷和丘陵盆地,穿过冲积平原到达宽阔的河口。上中下游所流经地区的气象、水文、地貌和地质条件有很大差异。以长江为例,其流域内的地貌类型众多,据统计,流域的山地、高原面积占全流域的71.4%,丘陵占13.3%,平原占11.3%,河流、湖泊等水面占4%。形成峡谷型河丘陵型河段及平原型河段。流域内形成了急流、瀑布、跌水、缓流等不同的流态。而且,形成了河流沿线各具特色的植物群落,流域大部分处于中亚热带植被区,介于暖温带和南亚热带之间,并有青藏高原高寒植物和垂直地带性植物。
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●护岸
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护岸是保护河岸免受河流冲刷作用的构筑物。滨河地区是陆地和水体的交界,因此护岸就成为重要的设计元素。作为城市中的生态敏感带,护岸的处理对于滨水区的生态也有非常重要的影响。
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●闸
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闸是用来控制水流的水上构筑物。闸的优点是对水量和水位的控制十分方便,并且可以结合道路作为桥梁来使用,并且方便船只通过;不足之处是对于水体的空间形态影响比较大,影响水体的空间连续性与自然的形态。
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●堰
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就是为了截流蓄水或调节河流的水位和流量而建造的物体。由于堰的蓄水作用,使堰的上游一侧水位明显抬高,成为宽阔的平静水面。在堰的下游,跌落的水流有如瀑布一样的形态,和上游呈鲜明对比(图1-14)。
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图1-14 堰(左图为石家庄汊河,右图为沈阳浑河)
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由堰形成的流水落差,利于鱼类逆流而上的鱼道、防止水冲刷的河底加固结构等使水流形成各种姿态,水体落差能够大大增加水体的含氧量,既利于生物生存,又提高了水体的自洁功能;水流飞溅所产生的轰鸣声,又是吸引人们到河滨休息、玩耍的有效手段。
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●桥梁
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桥梁不但是交通联系的通道,还可以既是重要的观景点,本身又作为重要的被观赏的景点。根据规模和交通方式的不同,桥梁主要分为三类:步行桥、非机动车桥、机动车桥。
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2.社会结构要素
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指滨河区用地内不同的使用者对滨河区土地的使用和所体现的文化传统、视觉、景观美学。滨河区通常是城市发展最早的地区,必然积累了很多历史传统和文化底蕴,拥有众多历史遗迹,它们成为更新设计中重要的历史要素。
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滨河区的历史文化要素大致包括以下几方面的内容,一是有较多的人文历史价值的文物建筑和构筑物;二是有一定历史意义和保留价值的旧的建筑和设施;三是滨水区的独特文化传统和习俗。
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(1)河滨地带成为文物古迹、文化资源汇聚的地带。很多滨河城市在沿河发展的过程中建造了起到城市地标作用的建筑,并经过历代修缮一直保存至今,如我国古代的江南三大名楼都是依山就势,濒临水面,成为重要的城市节点并扬名海外;由于滨河地区的交通比较便利,加以水运行业对安全性的期望,有关宗教建筑在滨河地区也有比较发达的倾向。此外,许多滨河的历史建筑和我国灿烂的传统文化艺术有着紧密的结合。如我国的绘画、诗文、书法、楹联等艺术形式常常和这些历史建筑共生共存,相互映衬。绘画上的典型例子就是《清明上河图》,体现了北宋城的典型风貌,表现了桥梁、城门、街市、船只等众多历史要素的特征。著名的江南三大名楼分别和诗文《岳阳楼记》、《滕王阁序》、《黄鹤楼》一起流传千古。其他滨河地区的建筑和书法、楹联等艺术联系在一起的更是数不胜数。
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(2)有一定历史意义和保留价值的旧的建筑和设施。一些并不具备文物价值的旧建筑和设施,也有一定的历史意义和人文价值。例如具有生产功能的水滨常有仓库、厂房、磨坊、水坝、发电站、水库、灌渠等,具有生活功能的水滨常有临水民居、水上人家、井台、石埠头等。如上海苏州河两岸拥有大量的此类历史遗存,比如各门类的工业建筑、仓库建筑和民居建筑等,已列入历史建筑保护名册的就有29处。
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(3)滨河区的独特文化传统和习俗。临河居民由于与水接近,在生活习性、社会结构、宗教信仰等方面都有独特之处,加之一些与水相关的神化传说与历史典故,从而产生了滨河区的独特文化传统和习俗。印度恒河流域的居民至今仍有集体到河里洗澡的风俗;汨罗江端午节的粽子和龙舟竞赛在纪念着屈原的灵魂;在山西黄河沿岸的一些地区,每年农历正月十五、二十、二十五、二月二,都要举行九曲黄河灯会,方圆几十里的邻村乡老,亲朋好友都携男带女,赴会观赏。游走穿行于九曲阵里,祈福来年平安吉祥……这些多样化的风俗具有地方上的独特性,为当地水滨增色许多,并体现着当地人对周围自然环境的认识和适应生活的过程和历史(图1-15、图1-16、图1-17)。
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图1-15 汨罗江端午节的龙舟竞赛
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图1-16 饶河县四排赫哲族河灯节
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图1-17 山西九曲黄河灯会
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八、乡村河道园林景观规划的特点
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乡村河道园林景观规划的特点概括起来有如下几点:
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(1)具有高度综合性,它涉及景观生态学、乡村地理学、乡村社会学、建筑学、美学、农学等多方面的知识。需要风景园林、水利、环境、生物、生态、美学等多部门的合作来完成。
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(2)乡村河道园林景观规划不仅关注河道景观中的土地利用以及人类的短期需求,更强调河道景观作为整体生态单元的生态价值,河道景观供人类观赏的美学价值及其带给人类的长期效益。规划的目的是协调土地利用中的竞争,提出生态上健全的、文化上恰当的、美学上满意的规划方案,体现人与自然和谐共生的关系。
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(3)它既协调自然、文化和社会经济之间的矛盾,又着眼于丰富生态环境,以丰富多彩的空间格局为各种生命形式提供持续的、多样性的生息条件。
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(4)它把注意力集中于土地利用的空间布置,根据景观优化利用原则,实现一定地点的最佳利用或为一定利用方式选择最优地点。
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九、乡村河道景观规划原则
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1.系统与区域原则
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河流的形成是一个自然循环和自然地理等多种自然力综合作用过程,这种过程构成了一个复杂的系统,系统中某一因素的改变都将影响到景观面貌的变化。所以,在进行河道景观设计时,首先应该对河道(河流)的汇水范围,从区域的角度,以系统的观点进行全方位的考虑。这是第一个层次,需要解决的问题有控制水土流失、调配水资源使用、对重大水利和工程设施进行环境评价、协调城镇岸线和土地使用,特别是要控制城镇用地对河道的侵占、综合治理环境污染、做好污水截流和市政设施配套等。这些重大问题的解决,是河道景观设计的基本保障。具体体现在:
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(1)河道水环境的功能定位。河道水环境的功能定位是指在河网水系中的区域功能定位。每条河道都是存在于河网水系之中,而各个河网水系具备不同的区域特征。这也就决定了各条河道必须以相应的区域功能定位来与之相适应。比如,在河网水系规划编制中,往往划分出若干不同的功能区域,诸如水源保护区、重点水域保护区、景观河道开发建设区和缓冲控制区等。因此,在确定河道水环境功能定位时,首先应考虑河道的区域功能。
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(2)系统与区域原则。体现在进行乡村河道景观规划时,还应研究各条河流、工程区域每个河段的自然特征以及相应采取的工程措施。比如位于河流上游的山区性河道坡陡流急,洪水暴涨暴落,历时短,水位变幅大而冲击力强,以保护农田和村庄道路为主,防冲是最重要的,同时也要十分重视山区的生态环境保护;位于中下游的河道,汇流面积和保护范围都逐步增大,河床宽度和堤防高度也相应加大,长历时高水位浸泡所引发的防渗抗滑问题凸显,防冲问题逐步淡化,河道水域的综合利用要求增强;平原河网水流平缓,主要考虑护岸的稳定性、河网的调蓄能力和水域的有效保洁;城镇河道既需满足行洪排涝的要求,也必须充分考虑水域的观赏性等。
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2.与农村发展定位相适应
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每个农村的发展定位有所不同,有的农村以生态旅游为发展方向,有的以高效农业基地为发展方向等,而乡村河道的主要功能可以分为行洪、排涝、蓄水、输水、航运、养殖和生态景观等,这就决定了每个农村对河道治理与景观规划的侧重点会有所不同。比如,以生态旅游为发展定位的农村,会以河道水质治理、生态景观为侧重点,突出水旅游、水文化,辅以截污纳管、生态治水、泄洪排涝等整治措施;而以高效农业基地为发展定位的农村,则以河道水质治理、水利灌溉为侧重点,突出水资源的合理、高效利用,辅以截污纳管、生态治水、泄洪排涝等整治措施。当然,有些农村在发展高效农业基地的同时,也以生态旅游为发展重点,这时的河道综合整治规划则应同时兼顾河道水质治理、生态景观、水利灌溉等三方面重点。总而言之,对农村河道治理与景观规划的定位应根据当地农村的实际经济状况和发展定位来确定。
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3.与产业升级、布局调整相结合的原则
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目前,农村河道水环境最严重的问题是污染,而对污染进行有效治理的前提是控制污染源(包括点源污染和面源污染)。河道水环境的污染与一个地区、一个区域的产业布局、结构状况密切相关,因此,必须深入分析各类污染源来自哪些产业,从而提出对应的规划建议。比如通过提升产业结构,调整产业布局,来减少污染物质的产生。
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4.生态性原则与人本性原则
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河道是水生态环境的重要载体。基于目前我国农村河道水环境人为破坏严重、水质恶化等现状情况,当前的重要任务是恢复河道水体的自然生态性和亲水性。生态性是恢复河道原有的自然功能,满足行洪、蓄水、航运、水生态等要求,具有水资源可持续发展的特性;“人本性”则是满足人类活动的需求,处理好人水和谐相处的环境,具有亲水、安全的特性。因此,在规划中,应该协调好人和自然生态的不同要求。在恢复自然河道功能的同时,又满足人类依赖生存的要求,从而达到亲水宜居、人水和谐、提升生活品质的目的。
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5.文化保护原则
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自然景观整治与文化景观(人文景观)保护利用相结合,维护历史文脉的延续性,恢复和提高景观活力,塑造乡村新形象。
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6.长效管理的原则
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河道综合整治与景观规划是一项长期性综合工程,它要求对河道进行持久治污和高效管理,这样才能巩固河道水环境综合整治的成果,才能保持优美的河道景观体系。
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十、乡村河道建设模式
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1.骨干河道
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骨干河道的主导功能是行洪排涝,这类农村河道原本滩地较开阔,洪水期水流漫滩,利于行洪滞洪。但随着经济社会的发展,河道淤积、滩地被占、污水直排入河现象普遍,严重影响了原有的蓄洪排涝能力。针对这一情况,该类河道设计以保障20年一遇洪涝排水能力为前提,重点突出“生态”与“休闲”功能。采取的主要整治措施有:①清淤疏浚。采用机械及人工开挖等方式,增加河道水深及过船能力。②河道拓宽。根据行洪排涝要求,通过地形地质条件踏勘,对河道进行单边拓宽,增加河道过流断面,以降低洪水位,减少洪峰压力。③砌石护坡。骨干河道汛期洪水量大流急,因而河岸采用砌石护坡,以提高抗冲刷能力,保证行洪安全。④恢复滩地,实施绿化。河道拓宽后,顺应河势,恢复两岸河滩,并实施绿化景观工程。尽量恢复河道的天然形态,保留弯道,弯曲的河流及滩地非常有利于生物多样性发展,为各种生物创造了适宜的生存环境。⑤综合开发利用。在维持滩地行洪功能的同时,利用滩地设置河滨公园、交通辅道和小型野外活动场所,开发其休闲、亲水功能,使其生态系统服务功能价值得到全面发挥,成为人们娱乐、健身、垂钓、游玩的好地方。
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2.景观河道
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景观河道是指位于主要公路两旁或流经农村集中居住小区和生活区的河道。对于景观河道的建设,重点突出“景观”与“亲水”功能,坚持河道建设与景观建设有机结合,为广大居民创造一个休闲舒适的生活环境,展现典型的乡村河道景观特色。采取的主要整治措施有:①疏浚展宽。对河道淤积进行疏浚,对狭窄而有展宽条件的河段进行适当拓展。②修建构筑物,创造水景观。在河道中设置潜坝、翻水坡及导流坝等,其使用材料,多为土石料、混凝土等。通过改变水流形态,丰富水体景观。③生态型护坡。主要采用大块鹅卵石堆砌、干砌块石、松木桩等护岸方式,使河堤趋于自然形态。④设置亲水平台。通过建设河埠头及亲水平台,拉近人们与水的距离,还原人水亲密接触场景,营造人水和谐的自然状态。⑤配套景观建设。在河道两岸设置绿化景观带,并配套建设娱乐活动设施,为人们提供健身、休闲、娱乐的最佳场所。
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3.进村河道
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进村河道是指进出村庄的主要河道。对于进村河道的建设,重点突出“清水”与“生态”功能,坚持河道建设与周边环境的协调,为村容村貌的改善锦上添花。采取的主要整治措施有:①综合清理。这类河道原本管理薄弱,通过对河道进行清淤、清障、清垃圾的综合治理,河道环境状况很大改观,群众对河道保护意识也有提高。②复合型护坡。正常水位以下采用干砌石挡土墙,正常水位以上采用毛石堆砌斜坡、自然植被土坡、松散抛石等护坡形式,丰富水生动植物生存空间。③绿化美化。结合河道周边环境状况,因地制宜实行两岸绿化,美化河道环境,突出乡村风貌。
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4.田间河道
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田间河道是指分布于田间地头的各类小河道。对于田间河道的建设,是在发挥防洪排涝、蓄水灌溉等功能的前提下,重点突出“自然”与“生态”。尽量维持河道原貌,减少由于工程对自然面貌和生态环境的破坏。采取的主要整治措施有:①自然护坡。在进行清淤清障和建设护坡时,除个别冲刷严重河岸需筑堤护坡外,尽量维持原有的自然面貌,保持天然状态下的河滩、岸线形态。②裁弯取直。对于田间一些蜿蜒性河型采取适度地截弯取直,既增加河段排涝能力,又能满足农业产业化发展的需要。③植物加固。对个别受冲严重的天然河堤内侧可采用种植水杉、芦苇等植物,加固自然护坡,满足水土保持和美化环境的需要。
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第二章 乡村河道植物景观设计手段
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一、河道建设依据
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(1)《中华人民共和国河道管理条例》(1988年6月3日国务院第七次常务会议通过)
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(2)《中华人民共和国水法》(2002年8月29日中华人民共和国第九届全国人民代表大会常务委员会第二十九次会议通过)
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(3)《中华人民共和国防洪法》(1998年1月1日中华人民共和国第88号)
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(4)《中华人民共和国水土保持法实施条例》(1993年8月1日国务院令第120号)
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(5)《城市绿化条例》(1992年5月20日国务院第104次常务会议通过)
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(6)《城市绿化工程施工及验收规范》(CJJ/T 82—99)(1999年2月24号建设部以建标[1999]46号文批准发布)
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(7)《城市蓝线管理办法》(2005年11月28日经建设部第80次常务会议讨论通过)
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除以上内容以外,还应符合国家其他有关法律、法规和工程技术标准等规定,以及地方颁布的其他相关法规、规章、标准和规范等
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二、应用植物措施进行河道生态建设
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(一)生态护坡
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1.植物措施的护坡原理
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植物措施护坡主要是利用植物的降雨截留、径流延滞、土壤增渗、蒸腾、土层固结、根系土壤的增强、土壤湿度调节、土体支撑和拱顶、负重和风力传递等作用来保护坡岸的稳定,恢复河道的生态功能和生物多样性。
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(1)水土流失的控制作用。造成水土流失的主要自然因素为降雨和风力。树叶和地面凋落物部分,可以吸收雨滴降下的能量,减少地表土壤飞溅损失;植物位于地表的部分可过滤地表径流中的沉积物,同时植物的茎、叶部分可增加地表粗糙度,从而延缓地表径流速度;植物及其凋落物可提高土壤的孔隙率和渗透性,增加降雨渗入量,从而涵养水源和延缓径流产生洪峰的时间。植物及其凋落物通过蓄水作用而增加土壤湿度,从而降低了风力对土壤地表的影响。
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植被覆盖率是影响土壤流失的最为关键的因素。大量的实验和实践证明:良好的植被覆盖是自然裸地土壤流失的1/1000;资料显示:芦苇(Phragmites australis)和菖蒲(Acorus calamus)等护岸,植被覆盖率达30%以上时,能受小雨冲刷;当植被覆盖率达80%以上时,可承受暴雨的冲刷。其他因素如降雨、土壤的可侵蚀性对土壤流失的影响只有一个数量级,而边坡因素可以很容易采取工程手段(如坡改梯)减少到可以忽略的地步。
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(2)土壤的加固和稳定作用。植物对边坡的加固作用主要是通过根来起作用的。植物能够降低土壤空隙的压力,吸收土壤水分,增强土壤颗粒之间的黏附力。例如,禾草(Gramineae spp.)、豆科植物(Legume)和小灌木在地下0.75~1.50m深处有明显的土壤加强作用,树木根系的锚固作用可影响到地下更深的岩土层。大量实验证明沙土中生长少量根就能显著提高沙土的抗剪强度,根的直径越细,其抗拉强度越高。另外,植物躯干、根系对边坡土壤的锚固和抗滑作用,植物对土壤水分的蒸发蒸腾作用减小土壤孔隙水压力而利于边坡的稳定等。
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(3)生态修复和水质净化作用。河岸带植物群落在生态环境修复和水质净化方面具有十分重要的作用。岸边带生态系统具有廊道功能、缓冲功能和植被护岸功能,如岸边带的植被吸收可以控制水体污染物质的输入和输出;岸边带还可以稳定堤岸,促进岸边的水土保持,为水生生物提供一个繁衍生息的场所,提高水域和陆地的生物多样性,使整个水陆系统保持良好的生态连续性,提高水体自净能力。
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2. 生态护坡的类型
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●乔灌草结合护坡技术
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乔灌草结合护坡技术是指从河道坡脚至坡顶依次种植沉水植物、浮叶植物、挺水植物、湿生植物(乔灌草)等一系列护坡植物,形成多层次生态防护,兼顾生态功能和景观功能。挺水、浮叶以及沉水植物,能有效减缓波浪对坡岸水位变动区的侵蚀。坡面常水位以上种植耐湿性强、固土能力强的草本、灌木及乔木,共同构成完善的生态护坡系统,既能有效地控制土壤侵蚀,又美化河岸景观。全系列生态护坡技术主要应用在那些出现表层土壤侵蚀、植被稀少、景观要求较高的河段。例如,李小平和张利权在浦东机场镇河道中采用沉水植物[菹草(Potamogeton crispus)]、挺水植物[茭白(Zizania caduciflora)和菖蒲]、湿生植物[结缕草(Zoysia japonica)、垂柳(Salix babylonica)和杞柳(S. integra)]进行河道修复工程,10个月后发现土壤剪切力和生物多样性都得到明显改善。
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●活枝扦插技术
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利用可以生根的植物活枝直接扦插或按压进入坡岸土壤。活枝生根后,将坡岸土壤颗粒连固在一起,同时吸收多余的土壤水分。该方法扦插速度快,并可以与其他植物措施(如活枝捆栽方法等)联合使用。活枝扦插长出的根系和枝叶,可以改善土壤结构,有效控制坡岸水土流失。利用活枝扦插作为建群种,可以快速恢复河道坡岸的植被,改善坡岸生境,为其他本地植物的恢复提供良好条件;与全系列生态护坡相结合,构成完整的近自然的坡岸生物栖息地[图2-1(a)]。
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图2-1 单纯植物护坡技术的几种形式
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●活枝柴笼技术
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活枝柴笼是将可生根植物,如杞柳、山茱萸(Macrocarpium officinale)、桤木(Alnuscremastogyne)的茎、枝用绳索捆成长条形扎束(柴笼),并用木楔或活枝固定在斜坡的浅槽中,浅槽一般是沿水平或等高线方向伸展。活枝柴笼是控制坡岸水土流失和改善坡岸生境的重要手段。适用于坡岸较缓边坡(河岸、山地边坡、湖泊水库线),最适用于洪水位以上的岸坡带,通常也运用于常水位与洪水位之间的激浪带。另外,活枝柴笼可在坡岸的拐角处安放,以便于排水。设计特征:在岸坡等高线布置形成阶梯形式,这种成层布置的柴笼能够降低地表径流的流速,截留沉淀物[图2-1(b)]。
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●灌丛垫技术
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灌丛垫是覆盖在河岸上用来稳定坡岸的活立桩、柴笼以及树枝的组合体。将长为1.0~1.5m的垂柳枝条按交叉或重叠的方式水平种植在土层间,每米约20~25枝,枝条顶部向外,根部垂直埋入坡岸,植物枝条的结构是交互成层或者成排形状,枝条组成篱笆状,既可按水平或垂直方向布置,也可按不同的角度插栽[图2-1(c)]。枝层间的土层可以使用土工织物包起,以防在枝条生长初期垮塌、淋蚀和冲蚀。该技术适用于岸坡较陡,表面径流较大的河道,通常与其他结构,例如土工布、石笼、堆石等联合使用,其施工技术较为复杂。生长成型后,具有较强的抗侵蚀、抗冲蚀和稳定岸坡的功能,景观效果较好。
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●栅栏墙技术
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具有活力的栅栏墙是许多未经处理的圆木或树干连锁式排列而成的盒状体、一旦它们生根并固定下来,新长出的植被将逐渐继续发挥出所有木材的结构性功能。但是此方法的前提是河道的河床必须稳定。其生态效果可为稳定岸坡坡脚,降低或者防止岸坡被流速较快的水流冲刷,增强河道的自然性,并可为水生动物提供良好的生境。该技术适用于水流冲蚀较强的凹岸,河道狭窄的和需要设置垂直结构的河段,以及某些正受到侵蚀而可能最终形成裂缝的河岸。
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在采用单纯植物护坡技术进行河道生态建设时,需要根据河流所在区域的土壤特征、水文条件、气候状况等选用适宜的植物配置模式。例如,白咸勇和张昕提出,对于改善和净化水质为目的的河流修复,需要选择去除污染物质能力强的水生植物(表2-1),如芦苇和阔叶香蒲(Typha latlfolla)去除BOD和氮的能力较强;浮萍(duckweeds)和睡莲(Nymphaea spp.)能有效去除铬、铜、铬、硒,并抑制藻类生长;沉水性藻类可吸收TNT、DNT等。在吉林省西部嫩江流域治理工程中,以当地的牛毛草(Eleocharls yokosrlsls)、早熟禾(Poa pratensis)、剪股颖(Agrostis spp.)等8 种草本植物为护坡植物,河柳(S. chaenomeloides)等灌木为迎水坡脚防浪林的植物护坡技术,不仅有效减少坡面侵蚀和坡面土壤流失,有效保护了保护岸坡,并减少了面源污染。1995年,美国新泽西洲拉里坦河岸采用了土壤生物工程技术(活枝扦插、层栽、活枝柴笼、灌丛垫和栅栏墙)护坡,1999年9 月遭遇飓风袭击后,河道洪水达到200年以来的最高水位,尽管其他河段受损严重,但采用生态工程方法加固的河岸几乎完好无损。
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表2-1 部分水生植物污染去除功效
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(2)植物工程复合方法。植物工程复合方法是生物技术与工程技术相结合的复合式生态护坡技术。这种生态护坡技术强调活性植物与工程措施相结合,技术核心是植生基质材料,依靠锚杆、植生基质、复合材料网和植被的共同作用,达到对坡面进行绿化和防护的目的。该技术主要用于修复那些侵蚀非常严重、出现整体滑塌的陡坡。河岸坡面绿化技术主要包括以下几种方式:
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●三维植被网护岸技术
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原用于山坡中公路路坡的保护,现在也被用于河道岸坡的防护。它是以热塑性树脂为原料,经挤出、拉伸焊接、收缩等一系列工艺制成的两层或多层表面呈凸凹不平网袋状的层状结构孔网,网底层为一个高模量基础层,采用双向拉伸技术,具有一定的弹性和强度,可防止植被网变形,并能有效防止水土流失。网表面为一个起泡层,蓬松的网袋内有较大的容土空间,植草覆盖率高,这种三维结构保证了草籽更好地与土壤结合。根据岸坡地形地貌、土质和区域气候等特点,在岸坡表面覆盖一层三维植被网,并按一定的组合与间距种植多种植物,通过植物的生长达到根系,加强根茎叶防冲蚀的目的,可在坡面形成茂密的植被覆盖,在表层形成盘根错节的根系,有效抑制暴雨径流对边坡的侵蚀,增加土体的抗剪强度,大幅度提高岸坡的稳定性和抗冲刷能力(图2-2)。
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图2-2 三维植被网与植物根系咬合加强防冲能力
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●扦插——抛石联合技术护岸
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扦插——抛石联合措施就是在抛石施工的基础上,截取植物的枝条随即扦插入抛石空隙之中的一种土壤生物工程方法。扦插——抛石联合措施是由扦插和抛石两部分构成的,在抛石护岸中铺放交错的平砌石块可以对下层土质、沙质等易侵蚀河岸起到一定的保护作用。因土堤自身要满足稳定的要求,岸坡不宜过陡,坡度也应在1.5∶1以下。在抛石与岸坡的土壤之间也应铺设一层碎石级配料加以隔离,在施工设计时还需要考虑抛石的大小和铺设的厚度等。当抛石设置完工后,便可进行植物枝条扦插施工,其所选枝条长度一般要超过抛石层的厚度。在坡面上枝条可以采取随机配置的方式,以“大头朝下,小头朝上”的方法插入抛石之间的缝隙中。枝条的设置应尽量垂直于坡面,枝条前端露出抛石表面3~5cm即可,同时在施工前对露出的枝条部分进行削平、加水浸泡枝条、除去柳桩旁侧的枝条、保证树皮的完整性及桩底削尖以便易于插入土层,以增加成活率。扦插—抛石联合措施可以防止水流对岸坡的腐蚀,加强抛石坡面的稳定性,减少水土流失;可降低河岸附近水流的流速;护岸植物可以有效防止太阳辐射,从而对水温起到一定的降温作用;通过植物的覆盖作用可以为河流生物提供良好的栖息环境;植物还可起到净化水质的作用。
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●多孔质护岸
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多孔质护岸形式主要是用混凝土预制件构成的各种带有孔状的适合动植物生存的护岸结构,如不规则鱼巢结构、盒式结构、自然石连接等结构形式。多孔质护岸大多是预制构件,施工方便,既为动植物生长提供了有利条件,又抗冲刷,是生态护岸中较有代表性的一类护岸形式。①陡坡多孔质护岸。陡坡多孔质护岸底部设计成凹凸形状、上下咬合,内部填种植土,使之成为更坚固的生态护壁;它施工简便、造型自然,并可通过植被使之更加融于周边环境;交叉排列,有利于植物向上生长延伸,底部也不会出现烂根,比不使用构件而采用的纯草皮生长良好,更能发挥保持水土的作用,并可以减少维护管理费用;它形成的草本植物带有利于滨水生物的生活。②缓坡多孔质护岸。缓坡多孔质护岸使用钢线连接块体预制件。用钢筋将不规则自然石或混凝土块体联结成多孔构件,石块之间的孔隙填土。它具有以下优点:预制块与地基连接为一体,植物有充足的水分补给;有利于草木覆盖,可形成自然景观;由钢线连接,有良好的挠曲性,石块可随意摆放,自然流畅,堆积所产生的空间可为鱼类提供栖息空间。③抗冲多孔质护岸。抗冲多孔质护岸是由自然石块的镶嵌平铺或钢缆连接构成。多孔质的布置有利于植物生长,能起到丰富自然景观效果。由自然石块构成的抗冲多孔质护岸自然性较好,保持了河道的自然景观。钢缆连接的自然石块抗冲刷能力强,但由于整体性较差,在较大洪水来临时其稳定可能不够。另外,由于钢线的外露容易侵蚀,必须考虑防护和使用年限。
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●直立式生态护岸
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直立式生态护岸较适宜于乡镇的河道,在许多乡镇河道整治的过程中,面临着许多问题,比如河道狭窄、河道两岸建筑密集、拓宽河道有限;还有的河道位于历史古镇,为保护古镇原貌,需利用现有老墙等问题。下面的直立式生态护岸结构方案较适用于此类河道护岸:①绿化砼挡墙结构墙体。是采用箱式绿化混凝土预制块叠砌而成的挡墙,箱式绿化混凝土预制块是由砼应力框、无砂混凝土、反滤隔层组成。墙后采用双向土工格栅加筋土回填,结构比较稳定和水位降落比较安全,对那些镇区拓宽受到限制的河道起到了增加河道过水断面积,同时提高河道蓄洪除涝能力。另外,结构耐冲刷能力较强,透水性好,有利于植被生长和水体交换,耐腐蚀性强,能有效改善河道水质;结构施工相对方便,工程造价低。②浆砌石重力式老挡墙绿化改造护岸结构。是将原挡墙视为基质层,采用绿化混凝土作为母质层,采用适当的园林技术培育植被层。这种结构对原墙壁不造成破坏,不影响耐久性,构建生态系统的基本功能,修复后的挡墙自然、美观,使老挡墙同时具备防洪安全功能和生态景观功能。③绿化砼贴面浆砌石重力式挡墙护岸结构。挡墙主体为浆砌石结构,在墙的迎水面设一定厚度的绿化砼贴面,贴面选用一定强度和抗压强度的无砂混凝土碎石或卵石,有效孔径满足植物根系生长和小型鱼类隐蔽和栖息,其具有很好的保土、附土、滞土能力,能适应植物生长。
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●自嵌式植生挡土墙(鱼巢砖)护岸
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自嵌式植生挡土墙通常是由自嵌式植生挡土块、塑胶棒、滤水填料、加筋材料和土体组成(图2-3、图2-4、图2-5)。该技术主要是依靠自嵌式挡土块块体自重来抵抗动静荷载,达到稳定的作用,此结构无需砂浆混凝土施工,依靠带有凸缘的块与块之间嵌锁作用和自身重量来防止滑动倾覆。自嵌式植生挡土块也可水平分层布置拉接网片构成加筋挡土墙,土体中的拉接网片使块体挡土墙与土体成为一个整体,从而加大了墙身宽度和重量。这样砌块和加筋土共同作用相当于重力式挡土墙抵抗土压力和顶部荷载等的破坏作用。
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图2-3 自嵌式植生挡土块实物图
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图2-4 自嵌式植生挡土块构造图
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图2-5 自嵌式植生挡土墙应用
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与其他挡土墙护岸技术相比自嵌式植生挡土墙有较大的革新:①自嵌式植生挡土墙墙面上生态孔可以植草、种花,墙体填土中可以种小型乔木,各种水环境中,水下部分可以种植水草。块体后缘内孔用于填充植生土壤,立体式的植生效果,景观化良好。同时植物的根系可以穿过挡土块,达到固化墙体的作用。②相对柔性结构。它对挡土墙基础要求不是很高,可以承受一定的位移与沉降而不会产生明显的应力集中,在松软地基上应用该技术比较适宜。③采用干垒成墙,允许水持续透过挡土墙,而这一透水作用有效降低了挡土结构后水压力作用。也是由于这个特性,在河、渠护岸中应用,可以促进挡墙外河水与挡墙内地下水交换,提高了河道、渠道的自净能力,也有利于各种水生物的生长,是保护生态环境的良好挡土墙结构。④砌块挡土结构可以在现场设计挡土墙位置、层位、高度与施工方法。可以改变砌块形状、大小并可在不用机械施工场地进行施工,而无浆砌的施工方法可以大幅度提高施工速度,缩短建设工期。
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●格宾柔性护岸
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格宾网箱是由格宾网面构成的长方体箱形构件,是由有一定间隔大小的隔板组成若干单元格,同时用钢丝对每个隔板的周边和面板的边端都进行加固。在护岸施工现场再向格宾网箱里面填充石料,根据不同护岸地区、不同工程等级和不同类别而所采用的填料也是不尽相同,常见的有碎石、片石、卵石、沙砾土石等。所填料的大小一般是格宾网孔大小的1.5倍或2倍选取,也可以用其他材料如砖块、废弃的混凝土等。格宾网箱具有极佳的稳定性和整体性,它是由热轧钢丝拉伸后形成的网线,经热镀锌或复合防锈处理,再经聚氯乙烯覆塑处理后织成,因此,具有非常高的强度和耐腐蚀性,在自然环境中一般可正常使用100年而不改变性状。这种结构抗冲刷能力非常强,并且具有很高的抗洪强度,适用于水量较大且流速较快的河道。同时,格宾网箱护岸结构能与当地的自然环境很好地融合,填料之间的空隙为水气、养分提供了良好的通道,为水生生物提供了生长空间。植物的根系可以通过石块间的泥土深深的扎入边坡,形成一个柔性的整体护面,满足水土保持和绿化美化环境(图2-6)。
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图2-6 格宾柔性护岸
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●生态袋
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生态袋原材料是一种无纺织的土工布料,它是由聚丙烯人造纤维针刺成网的高强度平面稳定材料。具有良好的透水性和强度,辅以种植土,生态袋护岸有效地解决了植物护岸的结构稳定性。生态袋有如下优点:①采用自锁结构,整体受力,有很好的稳定性,对冲击力有很好的缓冲作用;②和乔、灌、藤、花、草结合,可形成良性的生态环保系统;③具有透水、透气、不透土
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颗粒的特点,有很好的水环境和潮湿环境的适用性,基本不对结构产生反渗水压力;④结构面通过植被的根系同坡基面结合成一个同质的整体,不会产生分离和坍塌等现象;⑤施工简单,材料轻便,管理方便;⑥不需要对基础进行专门处理,对不均匀沉降有很好的适应性;⑦随时间的延续,植被根系的进一步发达,结构的稳定性和牢固性会进一步加强;⑧为植被生长提供更厚的土壤环境,增长了植被生长时间,减少修复次数的费用,但生态袋护岸造价相对较高(图2-7)。
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图2-7 生态袋在河道护岸工程中的应用
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(二)河岸植被缓冲带
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1.岸线植被缓冲带的功能
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植被缓冲带为水体与陆地交错区域的生态系统形成一个过渡缓冲,强调对水质的保护功能,可以控制水土流失,有效过滤、吸收泥沙及化学污染、调节水温、保证水生生物生存、稳定岸坡等。其生态功能主要体现在:
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(1)维持和提高水质。磷和氮是构成河流水体污染的主要元素。有机态和矿质态的磷主要通过地表径流进行运输,而且通常依附于沉积物颗粒一起运动。有机态的氮的运动方式与磷的运动方式类似,而无机态的氮(主要是硝酸盐)通常是可溶的,主要通过地表或地表附近的土壤进行运输。这一部分氮的运动方式受汇水区的水文地质学特征影响。大量研究结果表明,河岸缓冲带能够通过吸附、滞留、分解等方式有效的过滤地表营养元素和其他污染物流入河流对水体造成污染。
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(2)稳固河岸。试验表明,受植物根系作用影响,河岸沉积物抵抗侵蚀的能力比没有植物根系时高,这是由于植物根系可以垂直深入河岸内部。与没有植被缓冲带的河岸相比,具有缓冲带的河岸其地下水能够较缓慢地进入河流,保持河流流量的相对稳定。缓冲带可以通过吸收地表径流和降低径流流速来减少水流对河岸和河床的冲刷。
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(3)提供大量动植物的栖息地。河岸植被缓冲林带也能提高生物与景观的多样性,沿河岸的植物利于稳固河岸和改善河流中水生昆虫、鱼类和无脊椎动物的栖息地。许多研究表明,河岸带中动、植物种类数量要明显高于其他生态系统(Kinley et al,1997)。在英格兰,De Graaf等(1990)发现河岸区植被中拥有超过2000种的爬行动物和两栖动物,数量要比远离河岸的同种森林丰富得多。如果它是连接各种不同的栖息地,缓冲带可以有走廊的功能。
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(4)养分—能量源。河流生态系统的养分和能量,主要来源是河岸植被每年向河中输入大量的枯枝、落叶、果实和溶解的养分等漂移有机物质,成为河流中异养生物(如菌类)食物和能量的主要来源,直接控制河流生态系统的生产力。
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(5)提供休闲空间。河漫滩植被缓冲带经常成为被保护的开阔空间。它们提供一些市民的娱乐活动,如自行车、跑步、骑马、漫步、日光浴、野餐等。
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2.缓冲带的设计
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第三章 基于生态原则的乡村河道植物景观设计
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一、乡村河道植物景观设计的相关概念
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1.乡村河道植物景观
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“乡村河道植物景观”是指乡村地域内水岸线一定范围内所有植被按照一定结构构成的自然综合体。本文所指的乡村河道植物景观是指在乡村地域的河道岸线一定范围内,所有植物(包括水生植被、水缘过渡植被、远水陆生植被)按照一定群落组成模式所形成的整体景观。
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水生植被主要是指乡村河道中生长在淡水深处的土壤中或自然漂浮在水中的植物,具有较高观赏价值的草本水生植物。根据水生植物的生活习性、生长特点及生态环境,可分为浮水植物、浮叶植物、挺水植物、沉水植物和湿生植物五大类,其中以挺水植物、浮叶和漂浮植物居多。水缘过渡植被广义上来讲应该也是属于水生植物,它是指生长在土壤含水量大或大气中比较潮湿环境中的植物,具有从水生环境到陆生环境过渡性作用的植物(图3-1)。远水陆生植被主要由一些稍耐水湿的中生植物和陆生植物组成,也就是我们平常所说的乔、灌、地被等植物。
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图3-1 水生植物分类示意图
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2.乡村河道植物景观设计
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乡村河道植物景观设计是在河道蓝线内[包含水域、边坡、陆域(含防汛通道等区域)],根据生物多样性保护、减少径流污染和水土流失等生态环保功能的需求,适度调整陆域部分的绿化带宽度,并与蓝线外已有规划绿地协调,统一实施,以期发挥整体效益。
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二、乡村河道植物景观设计的相关学科理论研究基础
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1.景观生态学
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始于20世纪30年代而兴于80年代的景观生态学则为解决水平过程与景观格局的关系提供了强有力的理论指导,从而使景观的生态规划进入了一个新时代,即景观生态规划时代。景观生态强调水平过程与景观格局之间的相互关系,它把“斑块—廊道—基质”作为分析任何一种景观的模式。而无论景观的格局或是过程,都随时间的推移而变化,所以,景观生态学是研究景观格局和景观过程及其变化的科学。景观生态学认为组成景观的结构单元不外有三种:斑块(Patch)、廊道(Corridor)和基底(Matrix),这是景观生态学的一般原理。斑块是指在外观或性质上与周围环境存在差异,同时又具有一定内部均质性的空间区域,如植物群落、草原、农田等。廊道是指景观中与相邻环境不同的线形或带状结构,如林带、狭长河流等,对廊道的研究主要关注的是廊道的宽度、内容、形状、连续性以及与周边斑块、基质的相互作用关系等。基底是指斑块和廊道所在的背景区域,是景观中分布最广、连续性最大的背景结构。
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景观异质性(Heterogeneity)是指一个景观中对一个种或更高级生物组织的存在起决定性作用的资源(或某种形状)在空间上(或时间上)的变异程度(或强度),其理论内涵是:景观组分和要素在景观中总是分布不均匀的。景观本质上就是异质的,异质性是景观的一个基本属性,异质性是绝对的,同质性是相对的,异质性是系统(如景观)或系统属性(如植物组成)的变异程度,是景观要素空间分布的不均匀性。景观异质性是生物多样性的前提,而生物多样性是人类生存和发展的基础,因此提高景观异质性有利于促进景观生态系统能量流动和物质循环,减少扰动的传播,并是生态系统共生的基础。从另一角度讲,景观异质性和景观多样性是同一范畴的概念,景观多样性包括景观类型多样性(Typediversity)、斑块多样性(Patehdiversity)和格局多样性(Patterdiversity)。
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河道位于水陆系统交汇处,生态环境复杂,生态敏感性强,营造异质性景观对于维护河道的生态平衡以及维持和提高景观的生态平衡和可持续发展具有重要意义。河道开敞系统由河道、河道衍生出的空间组成,因此,河道开敞空间系统除了水体形态设计外,还要形成流通的绿地网络,可沿河道开辟一定宽度的绿化带,利用景观生态学原理,以整个河道植物景观为对象,通过物质流、能量流、信息流和价值流在河道之间的传输和交换,通过与非生物以及人类之间的相互作用与转化,形成城市与乡村之间相互流通的网络化绿地系统,对于形成完整的“廊道”有重要作用。
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2.恢复生态学
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恢复生态学(Restoration Ecology)是生态学的应用性分支,在20世纪80年代产生并迅速发展起来。恢复生态学是一门应用与理论研究紧密结合的科学,生态恢复需要人工干预,恢复过程可能是自然恢复、逼近原生生态系统或根据人类自己的需要对生态系统进行重建以达到人类的目的(谢运球,2003)。恢复生态学是从生态系统层次考虑和解决问题的,是对因社会经济活动导致的退化生态系统、各类废弃地和废弃水域进行生态治理的科学技术基础(任海、彭少麟,2002)。生态恢复的最终目的是恢复生态系统的健康、整体性和自我维持能力,并与大的景观融为一体,保护当地物种多样性,维持或提高经济发展的持续性,通过多种途径为人类和其他生命提供产品和服务(常磊等,2008)。
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河流生态修复是指在遵循自然规律的前提下,利用河流的自我修复能力,采用适当的工程和生物等措施辅助,恢复或改善河流生态系统的生态和自然功能,维持河流资源的可再生循环能力,促进河流生态系统的稳定和良性循环。
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河流生态修复不是指将生态系统完全恢复到原始状态,而是指通过修复使河流生态系统的功能不断得到改善,实现河流的健康发展;同时,河流生态修复河流也不是以牺牲人类基本的需求去被动地适应自然,而是要在保证人及其社会合理发展要求的基础上,实现人与河流的和谐。河流生态修复的和谐价值指向并非是寻求一种静态的、不变的和谐,而是一种动态的、不断发展的和谐,是建立在人与自然对立统一基础上的和谐,表现为人的一种主动创建过程。这种创建过程,一方面表现为人对自身生产活动的自我调节过程,使生产活动符合生态环境的发展规律;另一方面表现为人按照自然规律对生态环境的主动建设过程,从而使生态环境更适合于人类的生存与发展。也就是说,河流生态修复就是既有利于人的发展,又有利于河流的健康发展与水生动植物进化的过程。
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因此,生态修复的和谐理念是以整个流域系统为出发点和立足点的,是生态系统结构与功能整体上的恢复与改善,是一种宏观的理念与思路,要求人们的思想观念、生产生活方式要作变革,要更多地遵循自然规律,调整产业结构,提高环境人口容量,实现与河流的和谐发展;丰富河流自然种群,实现动植物与河流的和谐发展。
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河道生态修复可以通过工程措施和生态措施进行,工程措施是指通过建设的方法消除那些与生态环境不协调或有害的存在,例如:污水处理,底泥清除疏浚,人工湿地,引水调控等;生态措施是指通过生态构建方法,在修复区域内有重点、分层次地进行生态修复,例如:天然湿地的修复,生态护岸、护坡,生物措施等。
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3.植物生态学
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植物生态学(Plant Ecology)以植物为研究对象,是研究植物之间、植物与环境之间相互关系的科学,是环境保护的理论基础之一。它研究的内容主要包括植物个体对不同环境的适应性,及环境对植物个体的影响;植物种群和群落在不同环境中的形成及发展过程;以及在生态系统的能量流动、物质循环中植物的作用。植物生态学包括个体生态学、种群生态学、群落生态学和生态系统学四大部分。研究植物生态学的目的在于阐明外界条件对植物形态结构、生理活动、化学成分、遗传特性和地理分布的影响;植物对环境条件的适应和改造作用,为农业、林业、畜牧业生产服务。
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在乡村河道中,一定程度上植物是替代各种人工材料,并在有限的乡村河道空间中创造更多生态环境,创造更多碳汇储备的最佳手段,在乡村河道的建设中植物往往起着重要的作用。因此,在乡村河道植物景观设计过程中,要利用植物生态学的原理,结合各种因素对植物材料进行分析,充分了解植物的形态结构、生活习性、遗产特性、地理分布等特点,研究生物圈内各种植物和各种植被的地理分布规律、生物圈各结构单元(各地区)的植物种类组成、植被特征及其与自然环境之间相互关系。这是研究乡村河道植物景观的基础,科学的进行植物群落的配置,达到最佳生态与景观效果。
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4.园林美学
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作为一种有一定程度人工化,由各种自然因素和非自然因素构成的乡村河道景观,在设计中应以园林美学为指导,遵循园林美学中的设计原则,科学合理的搭配植物景观,营造优美的乡村河道植物景观。园林中对于植物景观的研究已有一定的基础,要求有美的艺术效果,设计内容包括树种的选择、方案的设计和养护管理等。中国的《园冶》中记载了较多的关于园林的营造和管理的成熟理论,值得我们借鉴。
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园林美学是园艺、建筑、美术、文学和生态等各方面交叉的边缘学科,是将美学的研究成果及其一般原理运用到园林的研究上而形成的一门新兴学科,通过运用自然因素、社会因素来创建优美的、生态平衡的景观,是一种对理想的生态环境的追求。园林美学对于植物的研究主要在于发掘植物的美感,从不同的地域环境和民族意识出发,从植物的形态、色彩、构图等方面进行研究,创造了丰富多彩的植物景观,并赋予植物的审美内涵。
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植物造景是园林美学中的重要理论。植物造景就是运用乔木、灌木、藤本及草本植物等题材,通过艺术手法,充分发挥植物的形体、线条、色彩等自然美(也包括把植物整形修剪成一定形体)来创作植物景观。植物景观主要指由于自然界的植被、植物群落、植物个体所表现的形象,通过人们的感观传到大脑皮层,产生一种实在的美的感受和联想,植物景观一词也包括人工的即运用植物题材来创作的景观。植物造景,就是运用乔木、灌木、藤本及草本植物等题材,通过艺术手法,充分发挥植物的形体、线条、色彩等自然美(也包括把植物整形修剪成一定形体)来创作植物景观。
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要创作完美的植物景观,必须具备科学性与艺术性两方面的高度统一,既满足植物与环境在生态适应上的统一,又要通过艺术构图原理体现出植物个体及群体的形式美,及人们在欣赏时所产生的意境美,这是植物造景的一条基本原则。
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在乡村河道植物景观设计中,同样要考虑河道的天然艺术美,天然河流有凹岸、凸岸、浅滩等,展现了不同的美学特征,它们既为各种生物创造了适宜的生境,又可减低河水流速、蓄洪涵水、削弱洪水的破坏力。在允许的情况下,应尽量保持河道的自然弯曲,河道断面收放有致。
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5.环境心理学与行为心理学
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环境心理学理论是现代环境科学的一个重要分支,这一新兴的多学科的综合领域不仅涉及心理学、社会学、生态学和人类学等,而且和建筑学、建筑环境控制学、造园学以及城市规划等有着极为密切的联系,环境心理学是以心理学的方法对环境进行讨论的。
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环境心理学使我们对人工环境有了一个新的认识,并可以将这些知识和经验用于我们的规划和设计中。例如空间行为是环境心理学的重要研究领域之一,通过这方面的研究进一步揭示人使用空间时的心理需求。
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本文将以这方面的理论为指导乡村河道植物景观的设计,包括人的亲水性要求,植物空间的围合与人的心理变化之间的关系等问题作详细阐述。美国人本主义学家马斯洛的需求层次理论认为,人的需求可以归纳为生理、安全、交往、尊重和自我实现。在乡村河道植物景观设计中要以此为理论依据,充分了解人的心理和需求,从使用者的角度出发,使人在景观空间中发挥最大能动性。
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三、乡村河道绿化现状与存在问题
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1.种植的植物种类偏少,难以形成稳定的植物群落
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北京地区乡村河道植物景观从整体上讲存在植物种类偏少的问题,如图3-2所示。从生态学的角度讲,要使植物群落稳定,物种的多样性和群落的层次丰富是最基础的。种类和层次的简单导致生态系统内相互促进、相互制约关系的简单化,能量循环、物质循环和食物链的不完整,也就是说群落的稳定性差。乡村河道植物不可能像城市绿地那样,建成后投入大量的人力和物力去管理养护,而主要是依靠群落本身的自我调节、自我发展、自我稳定来实现。
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图3-2 北小河
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2.过多模仿城市园林绿化,生态效益差
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由于受传统观念的影响,在河道整治的规划设计上对如何体现“以人为本、人水和谐”的生态治水理念,防止河道建设中的“三化”现象,减少工程建设对生态系统产生的负面影响,认识上还不够。认为河道整治的基本材料是水泥、钢筋和石块,河道整齐划一,有利于满足行洪排涝、交通航运、供水灌溉等方面的需要,植物种植只是点缀,仅仅是景观建设的需要。不顾场合、千篇一律地在河道建设中大量应用硬质材料,不仅增加工程投资,还对原有自然水系统和生态系统带来严重破坏,对大地生态系统的自然服务功能带来严重损害(图3-3)。
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图3-3 被硬化、渠化了的乡村河道
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河道功能定位开展绿化,植物种类选择和配置方式要反映河道特色,以自然式的群落为主;对景观要求较高的河道,应增加植物群落的通透性;农村地区的河道以水源涵养林和防护林为主,其他河道可兼有防护和经济的功能;对有防汛要求的河道,在绿化建设上应严格遵循防汛通道的相关规定。在河道周边空间狭窄的地段,应增加垂直绿化、丰富背水面绿化,提高绿化的景观性;在河道周边空间大的地段,应采用抛石、卵石等人工近自然型护岸材料,同时增加水生、湿生植物带。
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3.不同地域内河道的功能特征表现不足
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目前北京地区乡村河道绿化设计功能目的较为单一(图3-4)。在乡村地域内,不同地段的河道应划分不同的功能区进行植物景观的设计,如河道流经的地段可分为农田区域、居民居住区、生态保护区、景观开发区等不同地域,在植物景观的设计上也应做相应的处理,应展现不同地域的特色景观。而目前大多乡村河道由于经费、管理等多方面的原因,致使河道的功能特征简单,大多停留在防洪、排放等基础功能上;同时缺乏地域特色,缺乏与周边环境的综合景观设计。
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图3-4 缺乏地域功能特色的河道
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4.河道绿化景观单调、景观空间异质性差
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河道植物的自然系统和社会系统中具有多方面的功能,如水利、交通运输、游憩、地域形象以及生态功能等。因此河道的设计就涉及航运、河道治理、水源储备与供应、调洪排涝、植被及动物栖息地保护、水质、能源等多方面的内容。这就决定了作为乡村河道景观生态基础的重要部分,应该是一种能够满足多方面需求,形成高效地维护居民生态服务质量、维护土地生态过程安全的景观格局。但是,由于目前,乡村地区有关部门的忽视及其经济条件的限制,使得目前乡村河道的景观较为单调,景观格局也不尽合理,景观空间异质性差(图3-5)。
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图3-5 景观单调的河道
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5.缺乏地域特色,忽视乡土树种的应用
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河道作为乡村的特殊地段,承载着不同历史阶段的记忆,代表着一个乡村地域的特色。许多乡村河道的改造不注重传统风貌的保护与继承,在植物景观的设计上一味盲从,导致乡村特有的河道特色和历史文脉遭到破坏,乡村河道植物景观的特色和多样性正在消失,变成缺乏个性、缺乏识别性、缺乏内涵和记忆性的地区。
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四、乡村河道植物景观设计原则
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1.生态性原则
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乡村河道植物景观生态设计的目的是要使生态学的竞争、共生、再生和自生原理得到充分的体现,设计中应尊重地形地貌,尊重自然环境。只有遵循大自然的生存法则,才能展现出一个精彩纷呈、千变万化的世界。乡村河道植物景观设计要依据生态科学要求,遵循自然生态规律,时刻考虑植物的生态习性,才能构成优美的乡村河道植物景观,美化环境。
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(1)自然性原则。自然生态系统为维持人类生存和满足其需要提供各种条件和过程,包括空气和水的净化;减缓洪灾和旱灾的危害;种子的扩散和养分的输送;局部调节气候;维护文化的多样性,以提升人文精神等。让自然做功这一设计原理强调人与自然过程的共生和合作关系,通过与生命所遵循的过程和格局的合作,我们可以显著减少设计的生态影响。
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在设计中要建立正确的人与自然的关系,尊重自然、保护自然,尽量少地对原始自然环境进行变动。植物景观的创造应是共生型的植物景观,以人为本的前提下,考虑人、动物、植物的共生互存的生态环境,依靠植物景观基底—廊道—斑块的建设创造所有生命栖息的乐园。
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(2)连续性原则。河流连续性概念(River Continuum Concept,RCC)是将自然河流生态系统视为物理和生物的连续体,河流物理环境的梯度变化决定了生物的演变格局。河道包括纵向、垂向、横向三个方向的尺度,完整的河道生态系统存在着源头、中游、下游的纵向关系,也存在着干支流和洪泛区与通江湖泊的横向联系。“构建河道同洪泛区的联通,恢复洪泛区的脉冲式水流是保证河畔空间带生物多样性的重要前提”。植物种植设计应尽可能构建完整的适应水陆梯度变化的近自然的植物群落,体现水生植物、湿生植物和中生植物分布的连续变化过程,以提高水岸结构的稳定性和群落的多样性。
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人类活动如果无视河道的连续性权利,人为切割水域、水陆之间的生命链条,把连续的生态系统分割成一个个孤立的区域,那么,河流必然走向枯萎和衰亡(图3-6)。
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图3-6 取得河流和洪泛平原的所有权
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(3)多样性原则。自然蜿蜒的河道和滨水地带为各种生物创造了适宜的生境,是生物多样性的景观基础。河湾、凹岸处可以提供生物繁殖的场所,洪峰来临时还可以作为避难场所,为生物的生命延续创造条件,而丰富多样的水际边缘效应是其他生态环境所无法替代的,在有条件的河段,还可以增加一些湿地、河湾、深潭、沙洲等半自然化的人工形态,既增添了自然美感,又利用了河流形态的多样性来改善生境的多样性,从而改善生物群落的多样性。
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2.功能性原则
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功能性设计原则主要指乡村河道植物营造空间的功能,以及其作为一个综合体本身所具有的观赏功能及游憩功能。
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(1)观赏功能。乡村河道植物景观的设计是一种艺术创造,良好的植物设计能带给人强烈的艺术感受,也能体现设计者的文化品位。这是因为植物本身所具有的色、香、味、形是能给人以直接感观享受的要素。因此,在设计中首先要对选择的植物特性有非常充分的了解,注重对植物本身观赏要素的分析和应用。利用植物的观赏特性与其他要素进行协调设计。现代河道植物景观设计一个很重要的方面就是运用现代的手法整治水域,尽可能多地考虑人们的心理感受因素,重构具有亲和力的亲水空间,恢复人类与水域的和谐关系。
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(2)营造空间功能。植物可以通过地面、竖向和顶面的划分形成开敞、封闭或弱封闭等空间,还可以通过枝叶进行漏景、透景、框景等形式的景观创造,并结合地形起伏形成优美的林冠线和林缘线。在设计中,对不同使用功能的河道植物空间进行植物营造,有必要对功能进行分区,进行有针对性的植物设计,在开敞观景区可以植栽低矮的陆生灌木或浮水植物,在疏林区可以适当进行视线的分隔,使其隔而不断;在密林区可以使用高大陆生乔灌木进行围合。
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(3)游憩功能。随着社会经济的不断发展,人民可支配的业余时间越来越多,从国内外户外游憩发展的趋势来看,户外游憩需求在迅速增长并向着不断多样化方向发展。河流是户外游憩空间的一个重要组成部分。自古以来,居民生活地域的形成和发展都与水息息相关,或跨江临河,或傍湖沿海,乡村河道是乡村景观美的灵魂和历史文化之载体,是地域内风韵和灵气之所在,乡村河道的植物绿化景观能调节和弥补城市结构存在诸多的不足,加上人们的亲水性特点,越来越多地人们将乡村水域环境作为户外休闲、聚会、娱乐的首选。
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3.整体性和地域性原则
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●空间形态的整体性
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在乡村河道空间形态的演化中,河道的物质形态环境主要是探讨两个层次的内容,一是乡村河道与乡村的整体框架结构的关系,二是乡村河道自身空间中组成要素之间的联系。河流各段在河道比降、水流特性、水量和侵蚀与堆积作用等方面均不相同,故可分为上游、中游和下游。因此,处于河流不同的地段,在设计时不能独立的单看一个区域、一个层面的设计,必须把它和周边环境乃至整个流域作为一个整体来考虑,选择某些关键的因素予以认真考虑;在同级即相邻的区域之间研究相互的关系,重视地块内已存在的条件;也要为下一个层次乃至今后的发展留有余地。
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具体要处理好四方面的关系:一要处理好与乡村河道总体规划的从属关系,服从、服务于乡村甚至城市总体规划,着力体现乡村河道绿化环境的特色和个性化,同时与整个地域的布局相融合。二要处理好与乡村防洪工程建设的配套关系,力求使水安全与水生态、水文化三者有机统一。三要处理好与旅游景观建设的协调关系,要在保证防洪排水功能有效发挥的前提下,优先满足生态旅游景观建设的需要。四要处理好与居民建设的融入关系,体现人本思想,重视水与驳岸的边缘,驳岸与步道的边缘等有机衔接,关注水域内各类植物、水体、景点与人的亲和性,关注人的可达性。
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●功能分区的整体性
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河道整体性原则的另一个方面是功能分区的整体性。河流功能区划以河段为单元,综合河流自然资源属性、生态与环境属性、经济社会属性和经济社会发展需求等主要因素,按照河流河段自然、生态功能要求和规划期经济社会发展对水资源开发利用的需求以及生态与环境保护的目标要求等,采用4类河流功能区区划体系进行功能区划分,分为生态保护区、生境修复区、开发利用区、过渡区等(图3-7)。
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图3-7 河流流域分布示意
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生态保护区:生态保护区是指对流域防洪安全、水资源保护、水生态保护、珍稀濒危物种保护及独特的人文景观保护等至关重要而禁止开发利用的区域。在该区内的植物景观设计应以生态保护为主,维持并提升现有区段生态系统的健康性及完整性。
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生境修复区:在该区应通过植物的方法创造多样性的河流生物栖息地,设置植被缓冲带,恢复湿地,间接改善水质;并创造局部亲水空间,提供小规模的环境教育与亲水场所。
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开发利用区:开发利用区是指河势基本稳定,无特殊生态保护要求或特定功能要求,岸线开发利用活动对河势稳定、防洪安全、供水安全及河流健康影响较小的岸线区。该区在满足两岸防洪要求的基础上,可适当为居民提供休闲娱乐的亲水空间。植物景观的设计应符合生态、美学、人文等多种要求。
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过渡区:可用植物的方法隔离不兼容的土地使用类型,主要针对于城乡结合地带,或不同功能区之间的地段。该区需要一定的规模和长度,可适当开展各种实验性经济活动,如可以开展植树造林,林副产品利用,渔业养殖等活动。
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(2)地域性原则。地域特征是规划设计的“原点”,结合地域性的设计是展现一个地域精神的重要依托。不同的地域具有不同的自然特征、气候特征,各地的植物类型也相应有所差异,也因此产生了富有乡土特色的基本特征,植物的地域性就成为反映地域景观的重要因素。另外,河道与乡村的诞生和发展有着密切的关系,乡村的发展史总会在河道的周边留下印迹,这些印迹直接反映了长期以来人们与地域相互作用的过程,因此,在植物景观的规划设计中应对河道的历史建筑、文化遗址、历史与自然遗迹及各时代留下的反映时代特征的构筑物、植物等进行保护与再利用。
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在我国广大和环境多样的乡村,传统景观特色鲜明,长期以来形成了丰富的、值得保护的传统乡村景观。它们在固化景观中渗透了追求生机、野趣、和谐、格调的中国文化传统和内涵。尊重并延续当地历史文脉的原则,对这些带有地域特色的、历史沉积下来的东西给予保护,留住我们的乡土特色,这也就是规划的 “地域性”原则。不同的地域具有不同的自然特征、气候特征,植被类型也具有地域特色的特征,一定程度上,植物的地域性成为反映地域景观的一项重要内容。在植物景观规划设计中应尊重场地特征,继承和反映地方历史文化。
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在新农村建设的大背景下,要根据设计场地生态环境的不同,因地制宜地选择适当的植物种类,使植物本身的生态习性和栽植地点的环境条件基本一致。延续地方文化和民俗,充分利用乡土植物,以乡土树种为主,引进树种为辅相结合的方式,保证选用的植物能在本地区正常生长,结合地域气候、地形地貌,设计具有地域特色的植物景观。
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4.艺术性原则
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植物景观是科学与艺术的一种组合,遵循生态与美学的原则,植物景观设计要考虑视觉效应,考虑为居民创造优美的植物景观。设计中要运用美学原理,考虑景观构图,从植物景观的色彩设计、质感设计、季相设计、空间组合等方面,组合成优美的植物景观。
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(1)形式美。植物景观设计同样遵循着绘画艺术和景观设计艺术的基本原则,即统一、调和、均衡和韵律四大原则。植物的形式美是植物及其“景”的形式,一定条件下在人的心理上产生的愉悦感。它是由环境、物理特性、生理感应三要素构成。即在一定的环境条件下,对植物间色彩明暗的对比、不同色相的搭配及植物间高低大小的组合,进行巧妙的设计和布局,形成富于统一变化的景观构图。
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(2)时空观。园林艺术讲究动态序列景观和静态空间景观的组织。植物的生长变化造就了植物景观的时序变化,极大地丰富了景观的季相构图,形成三时有花、四时有景的景观效果;同时,规划设计中,还要合理配置速生和慢生树种,兼顾规划区域在若干年后的景观效果。此外,要根据空间的大小、树木的种类、姿态、株数的多少及配置方式,运用植物组合美化、组织空间,与建筑小品、水体、山石等相呼应,协调景观环境,起到摒俗收佳的作用。
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(3)意境美。植物花开草长、流红滴翠,漫步其间,使人们不仅可以感受到芬芳的花草气息和悠然的天籁,而且可以领略到清新隽永的诗情画意,使不同审美经验的人产生不同的审美心理的思想内涵——意境,借植物特有的形、色、香、声、韵之美,表现人的思想、品格、意志,创造出寄情于景和触景生情的意境,赋予植物人格化。
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5.经济性原则
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植物景观以创造生态效益和社会效益为主要目的,但这并不意味着可以无限制地增加投入。任何一个城市的人力、物力、财力和土地都是有限的,须遵循经济性原则,在节约成本、方便管理的基础上,以最少的投入获得最大的生态效益和社会效益,为改善城市环境、提高城市居民生活环境质量服务。例如,多选用寿命长,生长速度中等,耐粗放管理,耐修剪的植物,以减少资金投入和管理费用。
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五、河道生态建设植物种类选择
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1.植物种类选择原则
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(1)生态适应性。植物的生态适应性是植物随着环境生态因子变化而改变自身形态、结构和生理生化特性,以便于环境相适应的过程。生态适应是在长期自然选择过程中形成的。
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河道生态建设植物选择过程中要了解河道绿化植物的生长习性和水文条件,要满足其与环境在生态适应上的统一。根据生长条件的不同,河道植物分为常水位以下的水生植物、河坡植物、河滩植物和洪水位以上的河堤植物。选择植物时,不仅要达到丰富多彩的景观效果,层次感分明,具有良好的生态效果,还应根据水位和功能的不同,选择适宜该水位生长的植物。在常水位线以下且水流平缓的地方,应多种植生态美观的水生植物,根据河道特点选择合适的沉水植物、浮水植物、挺水植物,并按其生态习性科学地配置;常水位至洪水位的区域是河道水土保持的重点,其上植物的功能有固堤、保土和美化河岸作用,河坡部分以湿生植物为主,河滩部分选择能耐短时间水淹的植物。河道植物的配置种植应考虑群落化,物种间应生态位互补,上下有层次,左右相连接,根系深浅相错落,以多年生草本和灌木为主体,在不影响行洪排涝的前提下,可种植少量乔木树种;洪水位以上是河道水土保持植物绿化的亮点,是河道景观营造的主要区段,群落的构建应选择以当地能自然形成片林景观的树种为主,物种应丰富多彩、类型多样,可适当增加常绿植物比例,以弥补洪水位以下植物群落景观在冬季萧条的缺陷。这样,水生植物与河边的乔灌木呼应配合,形成了有层次的植物生态景观。
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(2)生态功能优先。众所周知,植物具有生态功能、经济功能、景观功能等多种功能。从生态适应性的角度看,在同一条河道内应该有多种适宜的植物。河道生态建设治污措施的应用主要是基于植物固土护坡、保持水土、缓冲过滤、净化水质、改善环境等生态功能,因此植物种类选择应把植物的生态功能作为首要考虑的因素,根据实际需要优先选择在某些生态功能方面有良的植物种类。其次,根据河道的主导功能和所处的区域不同,兼顾植物种类的经济功能等。
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(3)乡土植物为主。所谓乡土树种是指原产本地(或周边)的一类树种,其特点:首先适应性强,适应当地的气候条件,不会因突发性的自然灾害造成全军覆灭。其次生长茂盛,对养护管理条件要求不严。再次,繁殖方法简便。因此,乡土树种应当成为河道绿化的骨干力量。根据河道功能及河道断面、水文、水质和护岸类型等立地条件确定绿化配置方式;基调和骨干植物选择应以保土、固坡、耐湿能力强的乡土植物为主,慎重使用外来的新种类或品种;尽可能提高河道绿化配置方式和植物种类的多样性,营造有利于水生动物、微生物健康生长的环境,以减少有害生物的侵入和危害。
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(4)抗逆性。在植物种类的选择上,河道绿化要尽量选择适宜本地区气候环境的物种,同时不造成外来物种入侵。水际边缘地带要选择抗逆性好、管理粗放、植物根系发达、固土能力强的植物,比如香根草、百喜草等。人工污染较严重的河段或者郊区无污水管网的河段,要选择环保效果好,能有效地消除氮磷、油污、有毒化学物质的植物种类,比如伊乐藻、苦草、狐尾藻等。有种植槽或湿地的地方,根据水生植物适应水深的情况,配置多种水生植物,重构水生植物、鱼类、鸟类、两栖类、昆虫类动物的良好栖息场所,如芦苇、荷花等。
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(5)物种多样性:生物多样性是人类赖以生存和发展的多种生命资源的总汇。保护生物多样性,维护区域和全球生态平衡,对人类的生存及社会经济的持续发展有着重大的意义。河道作为生态系统中的廊道,是生物多样性丰富和敏感的区域。作为河流近自然治理的主要措施之一,河道植物能够维持陆域与水域之间的能量、物质和信息通道,保持河流系统的时空异质性,为动物、植物、微生物提供适宜的生境和避难所,是生物多样性和河道有效发挥生态系统服务功能的基础。河道植物多样性包括物种的多样性、年龄结构上的多样性、生态型的多样性。绿化树种要多样化,既要有常水位以下的水生植物,还要有河坡植物、河滩植物和洪水位以上的河堤植物;既要有乔木,又要有灌木、草本;既要有常绿树,又要有落叶树;既要有深根系,又要有浅根系;既要有适应高温、干旱树种,又要有耐低温、潮湿树种;既要有需光性强的树种,又要有耐荫蔽树种等,合理搭配,趋利避害,适应生态系统物质流、信息流、能量流的要求。
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(6)经济适用性。河道绿化应与经济、社会发展同步,因地制宜、节俭高效;统筹前期建设与后期养护,尽可能降低前期建设成本和后期的养护费用,实现河道绿化的可持续发展。
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河道的生态化治理是一个可持续发展的系统工程,要通过设计、施工、养护等一系列措施模拟一个生物生长的适宜环境,为各类水生、陆生和两栖类动物、植物以及微生物提供栖息、繁衍和避难的场所,并且,除采取工程和植被措施外,还必须有选择的放养水生动物及微生物,恢复生物的多样性,重建生物系统的生态链。
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2.乡村河道植物种类选择要点
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●生态保护河段
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该区域可以分为两类。一类是河流自然生态现状维持较好,几乎没有受到人类活动的干扰,对于该类区域要加以保护隔离,避免对其干扰。另一类为需要进行生态治理的区域。
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这部分河段对维护河流健康、保护河流生态环境系统和珍稀濒危物种以及自然文化遗产有特殊重要意义。这类型河段一般属于山区性河流或者具有重要生态保护价值的河段,其植物设计主要是维持其重要的生态价值和自然现状。
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这类河段的岸坡设计要从努力维持河流自然状态、尾气中生存的珍惜宝贵的生物提供栖息地角度来考虑。即尽量实现岸线的自然形态,丰富岸边植被。这样既可以为附近栖息的生物提供食物来源,也丰富了鱼类等水生生物的栖息环境。
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生态保护区植物设计要尊重原生态,突出自然、生态、经济特色,强调原生态植物群落概念,设计采用地带性植物为主的多物种生态原则,尽可能多的布置多物种的植物群落,并且需要适当挖掘当地特色生物资源,保护珍稀濒危资源。并适当考虑村民的生产、生活习惯和喜好,尽量种植具有较高经济价值的生态经济型植物,以便日后承包给当地农民养护,节约工程运行养护费用,兼顾防汛功能。
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生态保护区的护岸多建设成生态驳岸,即主要依靠河岸带植物的地下根系及地上茎叶的作用保护岸坡,不添加任何人工元素,选择适宜的植物是构建生态型驳岸的一个重要环节。比如北京市云蒙山自然保护区中的河道岸线剖面,其中护岸无任何人工材料的掺和,选用本地原生的香蒲、大油芒、作为柔性护岸,在岸线缓冲带上种植当地特有的黄檗、紫椴、青檀、核桃楸等乔木融合刺五加、野大豆当地草本植物合理的搭配建设,从而营造出宜人的岸线植物景观的同时也很好地保护了核桃楸等国家保护珍稀植物。
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●生境修复河段
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该类河段一般开发利用已超过允许开发限度,开发利用与治理方式不当造成了生态环境的破坏,对这部分应调整河流开发利用方略,着重修复河流功能。
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结合以前我国河流开发利用的弊端和目前进行的河流生态修复所拟定的目标,从恢复河流生态功能方面主要采取以下几点措施。河流护岸不再采取混凝土不透水护岸,而是注重生态型护岸的应用;另外一个重要方面就是多样性的河流生物栖息地的创建。目前主要采取建立植被缓冲带的形式代替人工砌岸,使之具有栖息地、生物廊道、滨岸过滤带、生物堤等多种生态功能的生态河道。
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生态修复区植物景观建设应将野生植物与人工营造植物结合设计营造。景观设计中的植物素材包括沉水植物、浮水植物、挺水植物、沼生植物、湿生植物等,植物种类包括乔木、灌木、藤本、草本、花卉等。生态修复区治污是关键,植物选择上多选具有减轻当地环境污染的植物,从而达到最佳的滞尘、增加湿度、净化空气、吸收噪声及美化环境的目的。
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●开发利用河段
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对于一条河流来说,其大部分河段都处于开发利用地段,人迹罕至、保持河流纯自然功能的河段随着人类开发利用活动范围的不断扩大,几乎是不存在的,因此对于河流开发利用段的治理也成为重中之重。
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这部分河段有开发潜力,同时两岸对河流也有开发需求和开发条件。对于这类河道的设计要实现防洪和亲水的协调。河道岸线要体现自然之美。尽量结合当地的自然地形进行规划设计,少动土方。横断面依自然河道地貌特征,做到河岸边坡有陡有缓。植物景观建设也根据地形特征体现自然、野趣,还要能够满足乡村野趣户外活动、亲水休闲健身、历史民俗观赏、河道景观观赏等功能,充分考虑组织植物色彩、质感的季节变化,合理搭配不同观赏期的植物,发挥不同植物不同时期的最佳景观效果;同时,要合理搭配落叶树种与常绿树种,做到四季有景(图3-8)。
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图3-8 满足防洪及亲水的河岸断面
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现代河道治理中,将河流治理与沿岸土地利用作为一体来考虑已成为趋势。在提高防洪安全度、强化地震对策的基础上,可以灵活运用河流空间作为亲水空间,创造出良好的乡镇环境。沿着河岸,可以利用河道管理用地建设及建设开发用地中的中间地带建造公共空间、绿地或林地等休闲场所,将沿河土地开发与河流的广阔空间及优良环境及优良环境利用结合起来。
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●过渡区
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对该功能区的河岸线进行设计时考虑过渡原则,即应该起着较好的桥接作用使整条河流岸线连接自然贯通,不出明显的空地和裸地,同时设计时兼具相邻功能区的设计特点。
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以生态保护区和生态修复区之间的过渡区为例,靠近生态修复区的部分宜采用繁殖能力强的本地品种,以除污能力为首要选择目的。乔木种植当地树种;灌木的选择考虑防风固土、增强边坡稳定性及缓和阳光热辐射的种类;草本植物选用当地原有草本植物较好。靠近生态保护区的部分,尊重原生态,可在品种和数量上加以调整。
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北京地区乡村河道建设植物种类推荐见表3-1~表3-6。
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表3-1 北京地区乡村河道常见沉水植物
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表3-2 北京地区乡村河道常见挺水植物
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表3-2 北京地区乡村河道常见挺水植物(续)-1
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表3-3 北京地区乡村河道常见浮叶与漂浮植物
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表3-4 北京地区乡村河道常见耐湿草本植物
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表3-5 北京地区乡村河道常见耐湿能力强的树种
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表3-6 北京地区乡村河道常见具有一定耐湿能力的树种
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六、河道生态建设植物群落构建模式
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案例:浙江省义乌市大陈江河道建设(山丘区河道)
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1.概况
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大陈江是浦阳江的一级支流,总长37km,流域面积264km2。其中大陈镇以上河道长23.4km,集雨面积245km2,发挥着行洪排涝、灌溉输水等基本功能,在浙江省中部丘陵盆地中具有典型性和代表性。
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大陈江在整治前,河道淤积严重,行洪能力不足,河岸垃圾堆积。植物品种单一,仅有枫杨及部分草本植物,河道景观与周边村镇环境极不协调。2005年对大陈江河道进行综合整治,并完成了河道清淤,堤防建设,增强了河道行洪、灌溉等基本功能。基于生态城镇建设对河道生态环境的要求,在河道堤防建设中,仅在上水位以下,堤角采取浆砌块石防护,其上采用砌石挡墙,常水位至设计洪水位的坡面部分铺设预制六边形混凝土砌块防护,设计洪水位以上裸露。在此基础上,2006年采取植物措施进行堤防护坡,并保留了原有植物和六边形预制混凝土砌块。
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大陈江植物措施实施河段位于义乌市大陈镇团结村。实施长度1400m,堤顶高程60.86m,河底高程56.48m左右,边坡1∶1.75~1∶2,坡面长度5~10m,平均约7m,常水位57.33m,10年一遇设计洪水位59.69m。
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2.植物措施应用方案设计
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方案一:生态经济型植物群落模式(图3-10)
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图3-10 植物群落示意图(方案一)
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堤顶种植常绿观赏乔木乐东拟单性木兰和观赏灌木紫薇;涉及洪水位至堤顶,种植经济树种杨梅和红花檵木,杨梅和红花檵木成行种植,杨梅株间距3m,红花檵木株间距1m;常水位至设计洪水位,种植苦楝、杨梅、小蜡,靠近设计洪水位线处,苦楝和杨梅株间混交种植,株间距2m,下部种植苦楝,小蜡混栽期间;整个坡面撒播狗牙根草籽。
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河道种植观赏植物,可美化河岸。设计洪水位以上种植经济树种杨梅能产生一定的经济收益。堤坡林带树丛疏密相间,乔灌草相结合,常绿与落叶相结合,通过植物间的相互作用,有效地增强了堤坡的防护功能,同时可以获得良好的视觉和景观效果。
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方案二:乔灌草近自然布置模式(图3-11)
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图3-11 植物群落示意图(方案二)
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堤顶混交种植乌桕和红叶李,株间距约1.5m;常水位至堤顶,枫杨、枫香、木芙蓉混交种植,乔木株间距2~3m,木芙蓉不规则种植于乔木之间,下部稍密;整个坡面撒播狗牙根草籽。
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乌桕、枫香等变色树种能产生明显的季相变化,可改善河道景观,枫杨、木芙蓉等植物可发挥较好的水土保持作用,同时可美化河道岸坡,改善河流景观。
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方案三:乔灌草结合景观植物群落模式(图3-12)
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图3-12 植物群落示意图(方案三)
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堤顶种植浙江柿和紫荆;设计洪水位以上至堤顶,种植冬青、红枫;设计洪水位以下至常水位,种植红楠、冬青、木槿、水团花,红楠、冬青成行种植于近设计洪水位坡面,株间混交,株间距为2m,中部木槿不规则种植,下部不规则种植水团花;整个坡面撒播高羊茅草籽。
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河道堤顶种植观赏植物,可改善道路沿线景观。岸坡采用乔灌草配置模式,并搭配一些观赏植物如红枫、木槿等,起到保土固坡和美化岸坡的作用,有效改善河流景观,改善周边村庄人居环境。
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3.植物措施应用效果
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植物措施实施后,乔灌木生长良好,植被覆盖度较高,河道景观改善。附近的现代化村庄、自然弯曲的河流,与远处的青山相映,展现出山清水秀的魅力景观。
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第四章 基于美学原则的乡村河道植物景观设计
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一、植物空间设计
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1. 空间形态要素
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河道植物空间由基面、顶面和竖向垂直面组成,但是它又有其自身的特殊性,水体与植物共同构成了河道植物空间的最重要的两个因素。通过对植物材料的尺度、形态和色彩的组合形成虚、实空间。
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(1)基面。基面也被称为水平要素,指地表上水平延伸的植物覆盖面,地被植物常常充当此类角色,通常植物材料的高度不超过30cm。基面具有连续性,形成了基本的空间范围的暗示,保持着空间视线与周边环境的通透和连续。不同基面植物组成暗示了空间的领域性,由于其高度有限,不具备屏蔽视线的作用,所形成的就是虚空间。河道包括水域,水体的平静和延伸形成了另一个重要的基面组成,水面上的浮水、浮叶植物能够划分水面,形成开敞空间。在设计中,水与植物在平面上可以共同塑造空间,同时,能对驳岸线的曲直形式起到加强或削弱的效果,从而营造出多变的空间(图4-1)。
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图4-1 河道驳岸空间设计
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(2)竖向分隔面。不同的植物材质在垂直于水平方向上的组合形成了竖向分隔面。竖向分隔面作为滨水植物空间中最重要的组成要素,能够形成强烈的空间围合感和明确的空间范围,主要表现在视觉性封闭和物质性封闭两个层面。视觉性封闭是利用植物进行空间的划分和视线的组织,而物质性封闭表现为利用植物的栽植来形成容许或限制人进出的空间暗示。
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(3)顶面。植物的分枝点高于人的身高形成顶部覆盖面。水生和湿生植物由于其本身属于一年生或多年生的草本植物,植株不可能像岸际植物发育得那么高大,因此不能形成覆盖空间,但同样也营造了水边环境的开敞和通透。但可以通过岸际植物的设计进行顶面的营造,顶面的特征与植物的枝叶密度、分枝点高度、种植形式和季相都密切相关,通过与水生植物营造的结合营造出夏季遮阴和较为封闭的顶面,冬季以观赏植物枝条或叶色的较为疏朗。
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2.构成空间类型
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主要有开敞植物空间、半开敞植物空间、覆盖植物空间、纵深植物空间、垂直植物空间、完全封闭植物空间几种设计形式(图4-2)。
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图4-2 几种不同的植物空间类型
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(1)开敞植物空间。开敞空间是指在一定区域范围内,人的视线高于四周景物的植物空间,除了运用草坪和花卉外,应推广使用生命力强、易于养护管理的地被植物来营造此类空间。
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(2)半开敞植物空间。半开敞植物空间是在一定区域范围内,四周不全开敞,有部分视角用植物阻挡了人的视线,方向性强,指向开敞面,是开敞空间向封闭空间的过渡。它也可以借助地形、山石、小品等园林要素与植物配置共同完成。半开敞空间的封闭面能够抑制人们的视线,从而引导空间的方向,达到“障景”的效果。在乡村河道植物景观设计中,其封闭面可采用乔木、灌木、草本植物的三层配置方式,取得较好的生态效益。
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(3)覆盖植物空间。覆盖植物空间通常位于树冠下与地面之间,通过植物树干的分枝点高低,浓密的树冠来形成空间感。高大的乔木是形成覆盖空间的良好材料,此类植物分枝点较高,树冠庞大,具有很好的遮阴效果,无论是一棵、几丛还是一群成片,都能够为人们提供较大的活动空间和遮阴休息的区域。
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(4)纵深植物空间。狭长空间的两侧被景物所挡,形成纵深空间,它具有方向感,将人的视线引向空间的端点。两旁植有密林的河道、峡谷等形成的空间,都属于该种类型。此类空间的营造宜采用枝叶茂密的高大乔木,增强纵深感,同时也能取得更大的绿量,提高生态效益。
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(5)垂直植物空间。用植物封闭垂直面,开敞顶平面,中间空旷,形成一个方向垂直、向上敞开的垂直植物空间。分枝点较低、树冠紧凑的中小乔木形成的树列、修剪整齐的高树篱,都可以构成垂直空间。这类空间只有上面是敞开的,使人翘首仰望,将视线导向空中,能给人以强烈的封闭感和隔离感。
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(6)完全封闭植物空间。垂直向上类植物枝干能够构成紧密的竖向的空间边界,当此类植物和低矮的水平展开型植物配植时,人的视线被封锁严密,围合感更加强烈,而高大的乔木作为上层覆盖整个空间时就形成了完全封闭空间。这种空间类型群落是结构最复杂、植物种类最丰富、生态效益最明显的空间类型。
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3.植物空间的营造手法
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(1)植物空间的对比与变化。“柳暗花明又一村”形象地表现了园林中通过空间的开合收放、明暗虚实等的对比,产生多变而感人的艺术效果,使空间富有吸引力。曲折蜿蜒的河道,时窄时宽,两岸种植冠大荫浓的乔木,使整个河道空间时收时放,景观效果由于空间的开合对比而显得更为强烈。
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(2)植物空间的分隔与引导。在园林中,常利用植物材料来分隔和引导空间。在现代自然式园林中,利用植物分隔空间可不受任何几何图形的约束。若干个大小不同的空间可通过成丛、成片的乔灌木相互隔离,使空间层次深邃,意味无穷。在规则式园林中则常用植物按几何图形划分空间,使空间显得整洁明朗,井井有条。其中绿篱在分隔空间中的应用最为广泛,不同形式、高度的绿篱可以达到多样的空间分隔效果。不同植物空间的组合与穿插,同样需要不同的指引手段,给人的心理上以暗示。利用更具造型的植物来强调节点与空间,可达到引导和暗示的作用。
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(3)植物空间的渗透与流通。植物布局应讲究疏密错落,在有景可借的地方,树应栽的稀疏,树冠要高于或低于视线以保持透视线,使空间景观能够互相渗透。
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二、植物的形态组合设计
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形态是指植物或者植物群的形状和结构。植物通过其形态展示其特有的生长习性和肢体语言,一般的植物外观形态有:圆球形、椭圆形、圆锥形、金字塔形、直立形、悬垂形、铺地形或水平形、不规则形。而对于水生植物而言,许多植物体量不大,比如浮叶植物睡莲往往是以群体形态出现在水面中,好似水面的绿毯,在水平面上划分空间;挺水植物也以群植为主,比如伞草、芦苇,表现为垂直面上的空间塑造。各种形态的植物可利用形状和材料的对比来构成突破性的景观以避免设计的单调。在设计中,运用外形和形态上相似的植物在视觉上构成一个整体的原理,采用某一种占主导地位的植物形态可以使整个种植设计达到统一的效果(图4-3)。
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图4-3 大片芦苇景观
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三、植物的体量组合设计
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乡村河道生长植物是由水生植物、水缘湿生植物以及岸际陆生植物组成(图4-4)。水生植物和水缘湿生植物的种类丰富,主要由莎草科、禾本科、蓼科、唇形科、眼子菜科、杉科、杨柳科等组成,这些植物体量各异,总结起来分为以下四种类型:
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图4-4 不同类型植物体量
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微型:这一类植物以浮水、浮叶型植物居多,多是一年生或多年水生草本植物,如金鱼藻、黑藻等。
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小型:植物体量仍然偏小,以浮叶和挺水植物居多,如菖蒲、鸢尾等。
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中型:以挺水、湿生草本植物及岸际灌木为主,如芦苇、伞草、水麻、姜花等。
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大型:主要指湿生乔木和岸际的乔灌木,如水杉、垂柳、湿地松、池杉等。
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四、植物的色彩搭配设计
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植物的色彩是河道植物景观设计中的另一个重要元素(图4-5)。由于水体构成了河道空间的组成要素,植物色彩的设计与水体也要形成互相补充、互相协调的整体,总结起来分为三种:
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图4-5 植物不同色彩的景观
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前景色:由画面中离人观察所处位置最近的色彩,一般是指水面和近景的水生植物色彩,水体与植物的色彩最好相互接近,但也能允许少量的鲜艳色彩,但一定要保持前景色以统一的绿色系出现。
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中景色:在前景色与背景色之间,这里可以出现较为跳跃性的色彩,比如红色、黄色,其鲜艳夺目的色彩成为视觉的焦点中心。
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背景色:是作为视线延伸到最远处的植物色彩,通常是具有非常优美林冠线的岸际乔、灌木的组合,这种形式通常出现在大水面的乡村河道植物营造中;而在小水面或较狭窄的空间营造中,背景色不应该完全用深色系植物进行遮挡,应该适当留白,保证空间在视觉上的通畅。
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在设计中应用色彩时应该把握以下几点原则:①人有倾向于明亮鲜艳颜色的心理趋势。柔和的冷色调更有助于反射,明亮的暖色调令人兴奋,可引导观赏者穿越园林绿地。②任一植物或者是植物群必须与周围环境相协调。③为了不破坏连续性,色彩变化应当分级。在视觉上暖色调有拉近的作用,冷色调有退后的作用。色彩和质感密切相关,柔和的色彩有良好质感表现,而相对刺目或明亮的色彩则表现出粗糙的质感(图4-6、图4-7)。
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图4-6 深色叶丛植物充当浅色植物背景
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图4-7 中色调植物应作为浅色调与深色调植物之间的媒介
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另外,在对乡村河道植物的观赏中主要集中在夏季,因为水生植物由于气候和水文条件的影响冬季一般都处于休眠或枯萎状态,因此,对植物季相色彩变化的把握主要通过岸际植物来进行体现,针对冬季水生植物萧条的景象,对营造河道植物景观来说是设计中的一个难点。
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五、植物景观的季相设计
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植物的季相景观是指植物随季节变化而发生的形体、色彩、气味、质感等的变化而产生的多变景观。而不同季节下,局部或整体反应明显的植物都可以称为季相植物,可分为春芽、夏花、秋实、冬干的四季景观变化,展示生命的轮回景象。乡村河道植物景观的季相也受水体不同季节的状态的影响。
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在乡村河道植物景观的季相设计中,首先应立足地域特色,组织植物色彩、质感的季节变化,合理搭配不同观赏期的植物,发挥不同植物不同时期的最佳景观效果;同时,要合理搭配落叶树种与常绿树种,做到四季有景(图4-8)。
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图4-8 河道的四季景观
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六、植物的质感设计
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根据植物质感在景观设计中的运用,通常分为三种:粗壮型、中粗型和细质地型(表4-1)。
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表4-1 植物景观质感分类
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表4-1 植物景观质感分类(续)-1
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在植物质感的设计方面,应遵循以下几点:①力争创造有重点、有特征的质感效果,有特征的质感具有较强的艺术感染力,最能打动人。不仅给人以视觉和触觉上的美感,还能增加景观的趣味性。例如:地肤茎叶细密,颜色黄绿,给人娇柔的感觉。②均衡地使用粗质型、中粗型及细质型三种不同类型的植物,才能使一个植物景观赏心悦目。质感种类少,布局显得单调,但若种类过多,布局又会显得杂乱。对于较小的空间来说,适度的种类搭配十分重要。③过渡自然,比例合适。按大小比例配植不同质感类型的植物时,如使用中质感植物作为粗质感植物的过渡成分。植物的每一部分必须与相邻的植物有联系,以使景观相符、交融。不同质地植物的小组群过多,或从粗质感到细质感植物的过渡太突然,都易使布局显得零乱。④与空间大小相适应。空间大小不同,不同质感植物所占比重应不同。大空间粗质型植物居多,空间会因粗糙刚健而有良好的配合;小空间细质型植物居多,整洁的质感而使人感到雅致而愉快。⑤在质感的选取和使用上必须结合植物的体量、姿态与色彩,以便增强所有这些特性的功能。如果一个布局中立意要突出某个体的姿态或色彩,那么其他个体宜选用质地较为纤细、在景观上不过分突出的植物种类作为衬托更为合适。⑥如果空间的可视轮廓受到限制,但在视觉上又需要扩展而不是收缩,植物的配植方式如图4-9;如果空间过于空旷,图4-10所示的植物序列可使空间显得小于实际面积;图4-9所示的植物序列可以造成增强景深的错觉。
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图4-9 从粗到细的植物序列使空间扩展,景深增长
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图4-10 从细到粗的植物序列使空间收缩,景深缩短
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第五章 基于人文原则的乡村河道植物景观设计
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一、河流与地域文化
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1.河流与自然环境
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河流与自然环境有着作用与反作用的关系。我国地域辽阔,地形地貌复杂多样,有高原、盆地、平原、河谷川等,气候条件、自然资源等千差万别。由于河流所流经的地域地形地貌、气候等自然环境的不同,其河流的自然形态也有所不同,有的来势汹涌、气吞山河,有的飞流直下、一泻千里,而有的却蜿蜒曲折、潺潺流水。河流流域内的气候,特别是气温和降水的变化,对河流的流量、水位变化等影响很大。土质和植被的状况又影响河流的含沙量。通常,气温湿润地区大气降水多,河网密集,径流充沛;而气候干燥地区降水少,河网稀疏,蒸发强烈,径流贫乏。
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河流在一定程度上又可以作用于自然环境,它能够提供充分的水源、调节小气候、有利于植被的生长、为动物栖息提供场所、稳定自然生态系统、丰富生物多样性等,因此,河流与自然环境之间有着千丝万缕的联系。
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2.河流与人文环境
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由于河流的维系,使同住一条河流两侧地区具有文化上的相似性与文化认同感,比如长江黄河浩瀚流淌,滚滚而去,却沉淀了一种有中国特色的“黄色文明”。一方面长江水延绵不绝,贯穿半个中国,使长江沿岸的人们始终处于一种联系的状态,维系着民族的凝聚性,正如那首词所说:“君住长江头,我住长江尾,日日思君不见君,共饮长江水”;另一方面黄河时而泛滥,威胁着沿岸的农田和村庄,使人们得以团结在一起抵御洪水,造就了中华民族的奋斗精神。
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(1)我国古代聚落选址。在人类社会初期,作为生产和生活的必要条件,河流淡水资源成为人类赖以生存的重要条件,没有水源的人类聚落难以兴起,也无法延续发展,因此,河流自然而然地成为古代村落生成的首要条件之一。考古资料表明,从原始的聚落到早期的城镇,往往分布在背山面水的地方,由于“背山面水”的基址环境能够供给古代人类赖以生存的基本物资、居住场所,并提供一个天然良好的、安全庇护的生存环境(图5-2)。在中华文明发源的黄河流域,史前遗址和聚落往往分布于:①山地向平原的过渡地带;②河流的一级或二级台地上,如已发现的关中地区新石器时代遗址,均分布在河流的二级阶地之上;③河流或湖泊附近,地势稍高的低丘或土岗上;④两河交汇处,中国古代称之为“汭”位;⑤河流弯曲的内侧,河流对聚落呈环抱之势,中国古代称之为“澳”位,如仰韶村落遗址半坡、姜寨两处,从其村落的选址上,不难看出在河道弯曲内侧的阶地上,也就是“澳”位(图5-3、图5-4)。
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图5-2 村镇选址与生态关系
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图5-3 “汭”位与“澳”位
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图5-4 姜寨遗址
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(2)与河流有关的习俗文化。在人与自然相互作用的漫长历史中,人不但创造了越来越丰富的物质财富,也积累了种种与自然山水息息相关的精神财富,这些精神财富构成了山水文化的丰富内涵,在我国悠久而灿烂的古代文化中占有重要的地位。随着人类社会的不断发展,人类因水而有了生命,水因人类的活动而有了自身的文化。①对河流的信仰。古代的人们由于知识贫乏、生产力落后等,还不具备认识和掌握自然现象的能力,从而产生了一系列的迷信思想。农耕对自然雨水的依赖、人们对洪水泛滥的惊恐等,使人们更加对水的“神秘力量”产生了一种膜拜的情感,并逐步转变成一些宗教信仰而以不同的形式传承下来。如有关大禹治水的神话传说、有关河神的神话传说、对龙王庙以及二王庙的朝拜等(图5-5、图5-6、图5-7)。②纪念活动。随着社会的发展,围绕着河流发生的重大的人与事,都随着一些纪念活动而流传至今,如为了纪念伟大爱国诗人屈原,每年端午划龙舟、吃粽子;还有三月三、七巧节、中秋节的晚上,一些民族的人们有放河灯的习俗,用以对逝去亲人的悼念和对活着的人们的祝福(图5-8、图5-9)。③饮食文化。沿河地带物产丰富,饮食文化博大精深,例如蜀河“八大件”是陕南旬河沿岸的一种乡村饮食文化,还有我国的各种菜系均与当地河流脱不了干系,如黄河流域鲁菜,长江流域上游产川菜、下游淮扬菜,珠江流域则是粤菜和潮州菜等。
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图5-5 祭河神
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图5-6 印度恒河一年一度的祭河仪式
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图5-7 纪念李冰父子的二王庙
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图5-8 湖南汨罗县为纪念屈原而举行的赛龙舟活动
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图5-9 中元节放河灯
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除此之外,由于不同地域的河流影响着不同地域的人们的生活方式、风俗习惯以及建筑形式、民族服饰等,因此也形成了不同的文化。
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(3)分布在河流沿岸的文物古迹。由于古代城市、村落多分布在河流附近,因此在我国很多地区的河流沿岸依然保存着人类活动的痕迹以及历史建筑等文物古迹,如位于陕西西安滻河东岸的半坡遗址,是黄河流域一处典型的原始社会母系氏族公社村落遗址,属新石器时代仰韶文化;天津海河沿岸分布着有重要价值的历史建筑:城厢地区的文庙、玉皇阁、天后宫、大悲院、金家窑、清真寺等古代建筑;北京的长河、昆玉河两岸许多遗址和古迹等(表5-1)。
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表5-1 北京长河、昆玉河两岸的遗址和古迹
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表5-1 北京长河、昆玉河两岸的遗址和古迹(续)-1
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(4)文化生命的繁荣。河流作为人类文明的发源地,汇集着众多的文化古迹,相应的,就产生了无数与之相关的文学及艺术作品。长江黄河作为中国文化的象征,两条河上的文化古迹众多,文人骚客更是层出不穷,河流及河流两岸的景色让人感慨崇敬,河上交通往来,留下了无数墨迹和诗词。例如北宋画家王希孟创作的《千里江山图》,描绘了连绵的群山冈峦和浩渺的江河湖水,于山岭、坡岸、水际中布置、点缀亭台楼阁、茅居村舍,水磨长桥及捕鱼、驶船、行旅、飞鸟等,描绘精细,意态生动。景物繁多,气象万千,作品意境雄浑壮阔,气势恢宏,充分表现了自然山水的秀丽壮美(图5-10)。描写山水河流的诗词更有:李白在《将进酒》中的描述“君不见黄河之水天上来,奔流到海不复回。”白居易的《忆江南》“日出江花红胜火,春来江水绿如蓝。”苏轼《惠崇春江晓景》“竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知。” 王之涣《凉州词》“黄河远上白云间,一片孤城万仞山。”李白《送孟浩然至广陵》“孤帆远影碧空尽,唯见长江天际流。”
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图5-10 千里江山图
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二、地域文化性在乡村河道景观设计中的表达——地域文化符号的挖掘
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1.从物质文化中挖掘地域文化符号
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(1)传统聚落。传统聚落是乡村地域生产、生活、居住、建筑等景观特征的集中体现。我国的传统聚落模式有很多,例如平遥古城、明清故宫、皖南古村落、苏州古典园林、丽江古城等。
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(2)乡土建筑。乡土建筑是指带有“本土建筑”、“自发建筑”、“传统建筑”等描述特征的建筑,主要特点在于自发性和朴素性。除了有单纯的住宅外,还有寺庙、祠堂、书院、戏台、酒楼、商铺、作坊、牌坊、小桥等。例如,北京四合院、西北黄土高原的窑洞、安徽的古民居和福建、广东等地的客家土楼、开平碉楼、围拢屋,藏族、羌族的碉房,阿以旺民居,毡包民居,晋中、皖南的商人住宅,水乡民居,土家、苗家、侗家的吊脚楼,傣家竹楼,白族民居,纳西族民居等(图5-11~图5-14)。
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图5-11 小河边的广西壮族村落民居
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图5-12 安徽河边村落民居(檀干河旁村落)
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图5-13 新疆北部布尔津县禾木乡
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图5-14 江西婺源河边村落
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(3)地域特色农业。地域农业是由于动植物的不同地域分布,以及自然条件、社会经济条件的地域差异,形成了在一定地域内的较稳定的、区域性的特色农业类型。例如,长江中下游平原的水稻种植业,青藏地区的河谷农业,新疆、甘肃河西走廊等地的绿洲农业,内蒙古平原的放牧业和乳畜业,以及沿海地区的浅海农业,华北地区的混合农业等(图5-15、图5-16、图5-17)。
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图5-15 云南哈尼梯田农业景观
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图5-16 婺源农业景观
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图5-17 不同地域的农业景观
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(4)历史文化遗迹。中国历史文化源远流长,而遗留下来的古代人类各种活动以及文化文明的痕迹也就是历史文化遗迹,包括遗址、墓葬、灰坑、岩画、窑藏等,例如北京的紫禁城、长城,印度的泰姬陵,俄罗斯的克里姆林宫,埃及金字塔,南非马蓬古布韦文化景观,以及我国西安为起点的丝绸之路,甘肃敦煌的莫高窟,四川的都江堰、杜甫草堂,陕西的秦始皇陵兵马俑,云南的崇圣寺三塔,西藏的布达拉宫,湖南湘西的溪州铜柱等。
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(5)传统交通工具。在古书《淮南子齐俗训》中,有“胡人便于马,越人便于舟。”的说法,而简单的“南船北马”简洁生动地描述了南北民族极有特色的交通运输民俗,一句话道出其中的深意。“南船”是说南方的交通工具大多是船。在《周易系辞》中有“刳木为舟,剡木为楫,舟楫之利,以济不通”。在南方水乡,船是人们赖以生存的工具,靠它渔猎而食,运输代步。《吴越春秋》中形容吴越之人“以船为家,以辑为马”,《春秋大事表》则说吴人“不能一日而废舟楫之用”,可见,船在古南方民族中不可替代的重要地位。“南人驾船,北人骑马”,在湖北谚语中,南方农耕民族的船和北方游牧民族的马同为交通工具而相提并论,说明船马的同等重要性。由此可知,在中国传统交通工具主要有马、船,南方以船为主、北方以马为主,另外,轿子也是一种极为重要的传统交通工具,而且其不同的民族又有着不同的交通工具,例如蒙古族的传统交通工具有:马、骆驼和勒勒车;维吾尔族的传统交通工具有:马、牛、骆驼、驴和各种木轮大车;鄂温克族的传统工具有:大轮车、四轮车、雪橇、桦皮船、独木舟、木板船等。
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(6)乡土动植物。乡土动植物是产地在当地或起源于当地的植物。这类动植物在当地经历漫长的演化过程,最能够适应当地的生境条件,其生理、遗传、形态特征与当地的自然条件相适应,具有较强的适应能力。如我国华北地区的国槐(Sophora japonica)、白榆(Ulmus pumila)、山杏(Prunus armeniaca var. ansu)、荆条(Vite chinensis),均为当地的乡土植物。乡土动物则以大熊猫为典例,大熊猫主要以竹子为食,生活在长江上游向青藏高原过渡的高山深谷地带,应属于当地的乡土动物。
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2.从非物质文化中挖掘地域文化符号
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(1)传统生活方式。中国传统生活方式,是中国传统社会的产物。生活方式是一个内容相当广泛的概念,它包括人们的衣、食、住、行、劳动工作、休息娱乐、社会交往、待人接物等物质生活和精神生活的价值观、道德观、审美观,以及与这些方式相关的方面。可以理解为就是在一定的历史时期与社会条件下,各个民族、阶级和社会群体的生活模式。中国土地辽阔,黄河中下游、长江中下游等广大地区有水土肥沃的土地,西北有浩瀚的戈壁沙漠,西南有世界屋脊的高原,东北气候寒冷又多崇山密林,东南濒临一望无际的太平洋。生活在不同地域的人们有着不同的生活方式。
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(2)民俗习惯。民俗习惯就是民族风俗习惯,指各民族在服饰、饮食、居住、生产、婚姻、丧葬、节庆、娱乐、礼仪等物质生活和文化生活方面广泛流行的喜好、风气、习尚和禁忌等。例如在春节上,各个民族的习俗都不同,白族过年放“高升”、土家族“问树”在除夕、藏族戴着面具迎新年、傣族愈湿愈快乐、壮族一年要过两回“年”等(图5-18、图5-19)。
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图5-18 藏族戴着面具迎新年
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图5-19 云南哈尼族长街宴
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(3)地方戏曲文艺。中国有六大剧种:京剧、秦腔、评剧、豫剧、越剧、黄梅戏。京剧是在北京形成的戏曲剧种之一;秦腔主要流行于中国西北地区的陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆等地;评剧形成于唐山,又名“唐山落子”;豫剧又称“河南梆子”,是河南省的主要剧种之一;越剧主要流行于浙江一带;黄梅戏则是安徽的主要地方戏曲剧种。除此之外,还有昆曲、晋剧、蒲剧等。
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(4)地方语言。地方语言简称方言,是同一语言中因地理区域不同而表现出不同的发音与日常用语。地方语言是一种独特的民族文化,它传承千年,有着丰厚的文化底蕴,某种程度上来说,方言更能代表地域文化特色,方言是一种社会现象。方言所体现的地方特色是普通话无法比拟的,例如东北方言,其简洁、生动、形象,富于节奏感的特色,与东北人豪放、直率、幽默的性格相当吻合。
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我国的文化博大精深,除此之外,还可以从当地民间艺术、神话典故、宗教信仰、文学诗词、历史人物和事件等众多非物质文化中挖掘地域文化符号。
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三、地域文化符号在乡村河道景观元素中的应用
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1.地域文化符号在水体中的应用
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乡村河道中,水体本身就蕴涵着丰富的地域特色,其中水的形态、水的流动、水的晶莹通透和水的音律等又赋予了水体独一无二的内容。
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将地域文化符号融入一些水利设施景观设计中,不仅美化了设施外表,还能够早就水体的唯一性与多样性,这样,人们所感受到的便不只是大自然的清新,还能够体会到大自然的雄浑广博。
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具体在做乡村河道景观设计时,要遵从当地的地域文化,并从中提炼出有效的地域文化符号,应用在水的形态、流动、音律等方面,使得在视觉和听觉等感觉上具有明显的地域文化特色。北京房山区十渡镇西王村段的河道景观,起初河道中央“堰”的设置,一是为了截流蓄水、调节河流的水位和流量而建造,二是为了营造一个微型瀑布的景观,来迎合河道周围群山环绕、山间时常传来流水声的意境,但是台阶建造过于工整、人工化明显,并没有达到设计初愿。如果基于地域特色,选用大量当地天然石材、以自然瀑布为原型、周围群山为背景,便可以营造出一个与周围环境浑然一体的乡村河道微型瀑布景观。
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2.地域文化符号在沿岸景观设计中的应用
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沿岸景观大致又可以分为空间景观、植物景观和环境小品设施景观。
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(1)空间景观。空间景观包括了滨水空间和水上空间两部分,既可以供人观赏也可以融入人的活动。而空间景观可以充分地体现地域文化,因此,在做此类景观设计时要充分融入当地地域文化符号,可以结合当地的风土人情和文化氛围设计诸如古镇水乡、民居、渔村、码头、篝火营等空间景观,适当的引入垂钓、野营、划船等常规活动内容。切忌千篇一律、效仿城市的做法。例如北京房山区十渡镇西王村段的河道景观设计,原河道中有被丢弃的木筏,经调查当地居民有使用木筏渡河的风俗习惯,因此,在做景观设计时可以考虑保留使用木筏渡河的传统,其他景观如木栈道的设计,也与木筏在某种意义上相得益彰。
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(2)植物景观。植物作为园林中最重要的造景要素,在沿岸景观中具有很高的观赏性,植物除了具有观赏功能和构景功能外,还具有文化功能。从文化角度理解植物所蕴涵的文化含义及其在植物配置中的文化作用,衍生出了与植物相关的文化体系,包括物质层面,即与其食用价值和药用价值等相关联的文化,同时包括精神层面,即透过植物这一载体,反映出的传统价值观念、哲学意识、审美情趣、文化心态等。
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古往今来,植物不断被渗透文化内涵,被赋予某些“性格”属性,被人格化,用来比德、寄情和寓意。松竹梅“岁寒三友”,梅兰竹菊“四君子”,莲出淤泥而不染,秋叶凌霜色愈红,都借不同植物体现出人类的各种精神。古人送别朋友,常折柳枝相赠,柳与“留”谐音,以示依恋之情。红豆树意味着相思与怀念,梧桐则是伉俪深情的象征,这些花木蕴涵了人类丰富的情感。在诗歌方面有诸如著名古代田园诗人陶渊明的“忽逢桃花林,夹岸数百步,中无杂草,芳草鲜美,落英缤纷”,为我们描绘的“桃花源”的迷人景色。这种“田园生活”吸引了众多人的生活追求。所有这些都反映了植物景观对意境的追求,就是要做到“情景交融”,达到自我的感情、思绪、意趣的抒发。从欣赏植物景观形态美到意境美是欣赏水平的升华,不但含义深邃,而且达到了天人合一的境界。
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地域的传统风俗与生活方式是各地区的自然、地理、气候等条件的一种精神层面的反映,是长期形成的一种生活模式。而乡村河道的形成往往要经历一段比较漫长的、自发演变的过程,乡村的空间形态是在特定的自然地理条件以及人文历史发展的影响下逐渐形成的。滨水村镇空间形态正是这种自然、地理和人文、历史特点的外在反映。如对从事畜牧业、农业、林业或渔猎业的不同区域来说,植物景观的要求也应各有特色。在乡村河道植物景观设计中,同样要注意文化内涵的创造,表现乡村特有的风俗人情,应紧密结合当地地域特点,尽量多的使用乡土树种,适当的引入外地树种,同时还要注重当地的种植风格,例如,江南农村(尤其是浙北一带)家家户户喜种竹,丛丛的竹林,形成一种自然朴实而优雅宁静的地方风格;在北方黄河流域以南的河南洛阳、兰考等地的农村,则可看到成片、成群的高大泡桐环绕于村落,就显示出一种硕大、朴实而稍带粗犷的乡野情趣(图5-20、图5-21、图5-22)。北京永定河在门头沟区流经的幽州村、檀木沟、饮马鞍、杏花村等村落,都具有悠久的历史传说,因此,在植物景观的设计中应对该历史进行深入研究加以应用。最为著名的是妙峰山脚下的小村栽培樱桃的历史据说已有几百年,“山沟溪水潺,两侧樱桃甜”是对该地的真实写照。另外,樱桃沟村北部的山上曾有一座著名的皇家寺院——仰山栖隐禅寺,在“金色界中兜率景,碧莲花里梵王宫”的诗句中可以想象曾经的风光无限。因此,在规划设计时可综合考虑周边环境,使之形成一个整体。
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图5-20 南方河岸边植物景观
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图5-21 怀柔东帽湾村河道景观
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图5-22 昆山“新农村”河道景观
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(3)环境小品设施。环境小品是指那些相对独立于场地空间,功能简明、体量小巧、造型别致、寓意深刻,并与周围环境的构筑物或小型建筑有机结合的经过处理的艺术形象和优美景观。在沿岸景观中适当地运用小品,既丰富了景观,又传递出当出当地的文化特色和人文精神,但是与城市景观中的小品不同,在乡村河道景观中的小品,应该避免明显的人工化和城市现代化,更多的则是需要一份适宜乡村风格所特有的淳朴和低调,从而使环境小品与人文环境协调一致。沿岸的设施景观在这里是指人类在河边遗留下来的生活、生产的痕迹,治水的水利设施和为游人提供服务的服务设施等景观,像水井、船、码头、堤防、水闸、水车、服务部等景观(图5-23)。将地域文化符号应用在沿岸环境小品设施景观中不仅能够体现乡村河道的地域特色,更能够体现当地的文化特征,传承当地的地域文化。例如水车作为我国古老的农业灌溉工具,是先人们在征服自然的过程中创造出来的高超劳动技艺,是珍惜的历史文化遗产。其中又以黄河水车最为有名,由于西北地区气候干燥,雨量不足,因此利用水车进行农田灌溉,在黄河上游两岸的地区长时期占有重要地位,是黄河沿岸人民数百年来赖以生存的重要水利工具之一。因此水车作为昔日农耕文明的缩影和历史沧桑的见证,如果作为文化符号出现在黄河上游的乡村河道景观设计中,必定能够展现出黄河文化的古朴雄厚、博大精深的魅力,体现天人合一、人与自然和谐共存的田园生活(图5-24)。
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图5-23 水井
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图5-24 黄河水车
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3.地域文化符号在跨越结构上的应用
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桥作为河道之上最为普遍的跨越结构,其形式多种多样,基本桥型有:梁桥、浮桥、索桥和拱桥。我国土地辽阔,南北之间和东西之间的桥梁,受所在自然地理和人文社会的影响,因地制宜,都形成了各自相对独立的风格和特色。如北方中原地区,黄河流域,地势较为平坦,河流水域较少,人们运输物资多赖骡马大车或手推板车。因此,这里的桥梁多为宽坦雄伟的石拱桥和石梁桥,以便于船只从桥下通过;西北和西南地区,山高水急、谷深崖陡,难以砌筑桥墩,因此,多采用藤条、竹索、圆木等山区材料,建造绳索吊桥或伸臂式木梁桥;岭南闽粤沿海地区,盛产质地坚硬的花岗岩石,所以石桥比比皆是;而云南少数民族地区,因竹材丰富,便到处可见别具一格的各式竹材桥梁。因此桥的形式就更加丰富了,有:木桥、石桥、砖桥、竹桥、盐桥、冰桥、藤桥、铁桥、苇桥、石柱桥、石墩桥、漫水桥、伸臂式桥、廊桥、风雨桥、竹板桥、石板桥、开合式桥、溜索桥、三边形拱桥、尖拱桥、圆拱桥、联拱桥、实腹拱桥、坦拱桥、徒拱桥、虹桥、渠道桥、曲桥、纤道桥、十字桥,以及栈道、飞阁等。而相同形式的桥,如果融入不同的地域文化符号,则又是另外一种不同的感觉。比如图5-25,虽都为木拱廊桥,但由于融入了不同的地域文化符号,景观感受就完全不同。
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图5-25 木拱廊桥
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除了桥之外,还有索道、钢丝等很多方式,也许这些过河的方式自身就带有很浓厚的地域文化特色了。
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4.地域文化符号在构建远景景观中的应用
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要构成一幅和谐的乡村河道景观的画面,仅有近景是远远不够的,同时也需要注重构建远景景观所起到的重要作用。远景景观的构造手法是借景,借用远处的自然景观或人文景观。例如可以把山体、植物、塔、庙宇、长城等具有当地浓厚地域文化特色的景观作为一种符号元素,通过借景的手法来融入远景景观的营造中,以达到整体景观的完整性(图5-26)。
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图5-26 乡村河道远景景观
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四、地域文化符号在乡村河道景观设计中的表达方法
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在乡村河道景观设计中应用地域文化符号的方法很重要,不能生搬硬套、照猫画虎,要讲究方式和方法,一般可以利用隐喻、象征、对比、融合、引用、重构等方法,将地域文化符号很好的融入乡村河道景观设计中。
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(1)隐喻。隐喻是一种比喻,用一种事物暗喻另一种事物,是在彼类事物的暗示之下感知、体验、想象、理解、谈论此类事物的心理行为、语言行为和文化行为。隐喻与象征一般又是不可分割的,隐喻的方法比较看重本身所隐含的象征意义,以地域文化符号的象征来暗示含义,不仅在形式上产生视觉上的联想,甚至能达到引起人们的情感共鸣的效果,从而赋予地域以文化内涵。
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(2)引用。引用的方法,通过对具有地域文化诸要素分析的基础上,引用具有代表性的景观要素,可以丰富景观的层次性和文化性,例如前文所提到的乡村河道景观远景的营造中,借景即是一种引用的方法。
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(3)重构。在景观设计中重构具有代表性的历史景观氛围,运用历史建筑的保护、恢复,甚至重新仿建,以及对具有强烈地域可识别场景的营造等手法,塑造地域可识别性的文化景观。
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(4)对比与融合。对比与融合是把具有明显差异、矛盾和对立的双方安排在一起,进行对照比较的表现手法。同时,通过运用相似景观元素的设计手法来串联空间,统一空间的差异性,使之集中在一个完整的艺术统一体中,形成相辅相成的比照和呼应关系。运用这种手法,有利于突出被表现事物的本质特征,加强景观设计的效果和感染力。由此可见,在景观规划设计中对比与融合的设计手法对于表现地域文化起着重要的作用。
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第六章 案例与设计实践
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一、北京温榆河(朝阳段)生态走廊规划设计分析
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(一)项目概况
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温榆河位于北京市域中部,干流向东南流经昌平、顺义、通州和朝阳四区县从源头至通州北关全长99.6km,沙河闸以下的干流长49km,河宽50~120m。流域面积2480km2,流经沙河、七里渠、百善、平西府、小汤山、大东流六个乡镇、全程设有水库9座,扬水站9处,塘坝35座,最后汇入北运河。是北京市五大水系之中唯一发源于境内的河流。近几年,温榆河河水污染严重,环境恶化。为整治温榆河的环境污染,2002年,北京市启动了“温榆河绿色生态走廊规划”项目,在全流域范围内进行水系整治及污水治理。温榆河朝阳段全长22.8km,沿河1.5~2km范围为生态走廊规划范围,规划总面积为45.18km2(图6-1)。
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图6-1 总平面图
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(二)总体规划目标
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该项目的总体概念为“新桃源里的国际公社”,规划认识到温榆河生态走廊(朝阳段)的开发是一个综合的社会系统工程,而不停留于单纯的物质空间形态安排。“新桃源里的国际公社”立足区域特点,依托北京这一国际化大都市,综合考虑了开发中涉及的生态、经济及社会问题,它的目标正是要实现人与自然、人与人、人的生活、居住、工作与游憩活动,以及人类社会结构上各阶层之间的整体和谐。
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(三)设计策略与功能分区
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1.岛——湿地景观
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温榆河生态走廊里,自马泉营西路以东是“岛”(湿地景观)区域,方案以恢复原有的自然湿地为根本出发点。该区域农田约占1/3的面积,余下部分为开放的湿地旅游区。温榆河生态走廊的东侧,现有的密集的河道、鱼塘、水池构成了独特的自然湿地景观。并营建大量的人工湿地,形成湿地区域。主要以荷花、芦苇等湿地植物为主,形成一种“雁声芦叶老,鹭影蓼花寒”的美学意境(图6-3)。
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图6-3 湿地景观
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2.乡——乡村景观
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马泉营西路以西,京密路以东的部分为“乡”(乡村景观)区域,主要功能是居住和农业。这是一种住宅和农田交织的新型居住形态,住宅附近就是大面积的现代农庄。这个区域里有3大集中的居住组团,住宅发展也是以低密度高标准社区为主,它们之间有大的湖面可以共享,湖水引自温榆河水系。低密度的住宅区与大片的农田交织在一起,田野可以是大的现代农庄。新的居住发展补充现有的村庄氛围,从而创造一种新的居住形式——乡。
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3.埠——船坞景观
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在京密路和机场高速路之间,是“埠”(船坞景观)区域,以商业娱乐功能为主,区域内保留了一块现状的别墅区。在这里,按照“温榆水经”等资料的记载以及清明上河图提供的城市生活画面,规划恢复了一个滨水小镇。小镇跨越河的两岸,有桥相连。这是温榆河生态走廊的中心区,也是公共活动最为密集的区域。
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4.林——林地景观
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机场高速公路和机场第一通道之间,是“林”(林地景观)区域,以居住和旅游观光功能为主。这里是过去的老河湾地带,历史文化氛围浓郁,保留有很好的古树和树林,规划对其进行补植,形成森林景观。项目对老河湾的水系稍加梳理,形成更多的河道,在河道和密林之间,规划居住建筑群。这里的住宅建筑采取尽端路布局方式,住宅与密林交融,形成童话般幽静而又神秘的意境。沿老河湾规划公共区域,老河湾与温榆河的交会点形成较大的公园。人们可以沿老河湾游玩,在这条连贯的公共空间里面,按照历史传说设置不同的景点,将历史传说与美丽的风景融为一体。
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5.田——田园景观
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机场第一通道以西,是“田”(田园景观)区域,以观光农业和体育休闲功能为主。这里是机场噪音的影响区,所以不在这里安排居住社区,而保留其农田的属性。同时保留现有的鱼塘和水池,并将其扩大形成灌溉用水区。而且,在生态走廊的最西端形成湿地,与东侧的湿地相呼应。这里分布着采用现代耕作工具的生态农庄,建筑在原有村落旧址上重建。另外,在这里规划体育休闲用地,沿温榆河开辟跑马场、健身跑道等体育设施。这个区域给人的感受是非常开阔的。
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方案中保留了现状的千顷良田,作为现代农庄景观区。横平竖直的道路网展现出“阡陌交通”的壮观景象,现代机械化的农业生产方式将在这里使用。保留现有的水塘,作为螃蟹等水生动物养殖区,可举行“捉蟹节”等农业观光项目。并且,在原有村落的基础上建造农庄建筑和体育设施,把这片区域变成北京观光农业和体育休闲的示范田。
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(四)植物景观设计分析
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1.植物景观的生态设计
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(1)湿地。场地东侧温榆河与清河交汇处密布鱼塘、水池,形成天然湿地;场地西侧的现状鱼塘区历史上曾是自然湿地;老河湾地带环境条件良好;黄港乡和楼梓庄是现状农田密集区,对于现有的良田应该考虑保留。因此,生态走廊规划设计方案在西端在保留湿地历史与现状的基础上,同时开辟新的人工湿地,以增加区域的蓄洪能力,跟原有的自然湿地一起形成更加丰富的湿地景观(图6-5)。
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图6-5 湿地规划示意图
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(2)驳岸与护坡植物配置。根据规划,保留现有河道与河堤,设置有机驳岸,所有的河岸与河底不做硬质衬砌,体现了设计的生态性。以草坡入水,沿岸带区域种植挺水植物,沿岸处种植浮叶植物和沉水植物,加以水生植物及垂柳、水杉等耐涝树木护岸,水面与垂柳的倒影形成优美的景观意象,软化驳岸岸线边界(图6-6、图6-7)。
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图6-6 植物种植单元示意图
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图6-7 温榆河河岸
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(3)植被缓冲带。根据GIS的坡降分析结果,该项目利用现有场地内唯一的坡降区域,在靠近坡顶线附近建造一个较大的过滤渗水林带,宽度从400~1800m不等。利用中水和雨水滋养植物,形成北京周边的“绿色防护带”。
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2.植物景观的美学设计
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首先,植被景观营造应突出规模与季相变化:春天,狗牙根、荻等呈现满目嫩绿的颜色,毛茛等植物镶嵌期间形成五颜六色的小斑块,展现美丽的田园风光;春夏是大多数湿地植物开花的季节,成片种植芦苇可展现壮观景象,荷花、凤眼莲的花朵大而美丽;秋天,水杉叶开始变黄变红,漂浮植物槐叶萍等丰富秋季景观。
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春花烂漫:在起伏的地上,种植迎春、丁香、连翘、榆叶梅、海棠等春季开花的树种,点出的主题。
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夏木荫荫:主要配置花石榴、紫薇、凌霄等夏季花木,并加植白蜡、合欢等落叶乔木,寓意“夏木荫荫正可人”。
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丹枫迎秋:主要种植黄栌、三角枫、黄连木、银杏等秋季叶色变化较大的树种;配以油松、桧柏等常绿树种;缀以翠菊、千头菊等秋季花卉;借以达到“山明水净夜来霜,数树深红出浅黄”的秋景效果。
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寒木春华:以雪松、桧柏、黄杨为主的常绿树,还有蜡梅及丛植散植的竹子,突出冬季景观。
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其次,营造河道植物景观时,应突出植物群体美,强调远观,成带状或大片栽植,形成一定规模,展现群落整体美。注意远、中、近景的协调搭配,避免过多主体,营造优美的天际线,构成宜人的景色。同时,利用远山、水面、地被等各种处于不同空间层次的景观元素,营造出层次丰富的植物景观。
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温榆河在岸上植物群落组合,以不规则的株距保留了垂柳,构成了滨河景观的上层植被;银杏、龙柏等乔木也散植于其间;还有零星种植的碧桃、红瑞木等小乔木。这种群落使空间通透性更佳,植物主要集中在上层和地被,中层留出来给游客观看对岸的景色。其中的地被丰富了相对单一的草坪景观,物候变化更明显。各种乔木、灌木、地被植物组成变化丰富的空间,无论树种、花期、姿态,均能在四季营造出不一样的美感(图6-8、图6-9)。
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图6-8 温榆河(朝阳段)滤水林带平面示意图
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图6-9 温榆河景观
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3.植物景观的人文设计
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温榆河以一条“桃花溪式”的内河生态走廊,串联着一个个村落,有良田美竹、菜园、果林环绕,绿色与静谧中讲述人与自然,人与人和谐的故事。除融入历史传说的概念外,还注重新生活方式的引入,规划依托并集中体现其区域的国际化优势,文化与社会的多元性,引发生活方式的丰富多彩,本身成为最具吸引力的居住、休闲和旅游交流中心,标榜国际化时代之先锋。通过开放与信息化的内外联系,绿色交通和生态意识下的能源与资源利用,逐渐成为人们新生活与新文化的航标(图6-10)。
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图6-10 温榆河规划鸟瞰
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二、北京拒马河西王村段河道植物景观设计实践
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(一)项目概况
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基地位于北京房山区十渡镇西王村境内,邻近乐佛寺景区,为拒马河中上游流经区域,拒马河依山绕岭从西北至东南流贯全境(图6-11)。
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图6-11 基地位置
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房山地理位置优越。位于北纬39°30′~39°55′,东经115°25′~116°15′,是首都北京的西南门户。东北与丰台区相邻,东与大兴县以一水相隔,南和西面与河北省涿州市、涞水县相连,北与门头沟区以百花山为界。全区总面积2019km2,区政府东移良乡后,其所在地距市区22km。房山地形复杂多变。处于华北平原与太行山交界地带,西部和北部是山地、丘陵,约占全区总面积2/3。
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规划景区景观资源优势为具备较丰富的自然景观资源和一定数量和品质的人文景观资源。自然资源主要有山、水、林、泉、瀑、河、溪、潭等景观,人文资源包括寺庙、化石。景区具有险、雄、秀、幽的特征。
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但针对于河道植物景观现状亦有很多不尽如人意的地方,这些问题主要集中在以下几个方面:首先,整个景区内河道景观比较零散关联性不强,不能形成整体,没有注意到相互的交合性。其次,河道植物景观在植物造景方面比较欠缺,植物种类较为单一,造景缺乏层次性,比较单调,因此没有景观深度。再次,河道植物景观性和功能性不强,很少有休息设施,观景平台、亲水平台设置较少,几乎没有任何景观性廊架和林荫休憩场所。最后,场地文脉没有很好的体现,历史底蕴还需要进一步发掘(图6-12)。
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图6-12 基地现状
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(二)总体规划目标与定位
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本项目以营造一种独特的自然和人文环境为基本目标,旨在结合乐佛景区特点建设成为具有深厚佛教文化内涵的特色乡村河道,以游憩参观为规划目标,为游客提供高质量的佛教文化体验和景观感受。在河道植物景观设计中结合宗教朝拜观光、佛教文化体验与乡野休闲娱乐为总体定位思想。依托河道、植物景观、寺宇相生相伴的生态环境,将佛教文化融入河道的大空间场景之中,打造富有鲜明佛教文化主题特色的河道景观。
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(三)设计策略与功能分区
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1.设计策略
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采用合适的本土植物作为主要栽植类型,展示河流原有的生态健康状态,并加强物种的丰富性,以整理地形和水体为基础,适当引入外来物种,塑造丰富的植物景观空间。
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根据生态处理手法与区位考虑方式,避免依赖人工或机械处理手法,进行开放空间系统的设计。
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2.功能分区
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本次规划重在自然景观中营造一种佛教文化,以植物为主要设计素材,规划适合当地特点的植物群落景观,并可分成不同区域,结合河道的横纵向结构特点与区域特点等,营造具有不同特色的功能区。本项目按照“佛”的主题进行意境化的内容与形式方面的提升,将“河、山、林、桥、寺、窟、台、径、地”进行合理的串联,演绎“登舟、普度、寻觅、朝拜、感悟、观览、休闲、娱乐”的过程。景区总体布局呈现“问”、“寻”、“沐”、“拜”、“探”、“修”、“悟”佛的逐渐升华的过程。
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滨水景观区主要为拒马河段的河道植物景观设计,除利用植物造景外,采用滨水步道、水舞台、祥云浮桥等景观小品进行点缀。主要分为生态保护区、游憩观赏区及过渡区等(图6-13)。
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图6-13 滨水景观区
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生态保护区:以当地乡土植物种类为主要选择材料,植物景观设计上以封闭与半封闭式空间为主,避免过多人为干扰,营造自然植物生态群落。
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游憩观赏区:该区的植物景观设计在满足生态的前提下,结合美学与人文设计方法进行设计,挖掘植物的景观特性,营造宜人的且具有佛教特色的植物景观。
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过渡区:该区位于河道功能分区的交接部位,某种程度上起着承上启下的作用,在进行植物景观设计中应注重景观的合理开发。
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(四)河道植物景观设计分析
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1.河道植物景观的生态设计
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植物景观生态设计是一种最大限度的借助于自然,尊重自然系统自我有机更新能力的设计,最大限度地维持或者恢复原有的物流、能量流和信息流的输入和排放模式,而在源、消费中心和汇之间建立一个循环流程。另外,强调原生态植物群落概念,选择植物以乡土树种为主,体现自然、野趣的特征,设计采用乡土树种为主的多物种生态原则,尽可能多的布置多物种的植物群落,从而达到最佳的滞尘、增加湿度、净化空气、吸收噪声及美化环境的目的。
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(1)河岸植被缓冲带。植被缓冲带一般设置在坡地的下坡位置,与径流流向垂直布置,在坡地长度允许的情况下,可以沿等高线多设置几条缓冲带,以消减水流的能量。一般情况下,处于河流上游较小支流的河岸带最需要保护。考虑到积水区内的累积效应,在分水岭这样具有连接作用的特殊地方也同样应该设置缓冲带。本项目使用30m宽度的河岸植被带作为缓冲带的最小值。目的在于起到降温作用,并增加河流中生物食物的供应和有效过滤污染物(图6-14)。
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图6-14 河岸植被缓冲带
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(2)驳岸与护坡。乐佛寺景区内的河道植物景观设计应与现状相结合,并根据功能区特点,选择相关植物品种进行科学配置。在公共开放空间内,应设置亲水驳岸,根据不同地段景观要求的不同,设置驳岸形式可分以下几种,见图6-15。
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图6-15 驳岸设计
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(3)下凹式绿地及雨水收集系统。由于基地现状在竖向上具有一定高差,可在大面积切割山坡处设储雨设施对雨水进行收集,在场地内多个低洼地段设置下凹式绿地,并在原水道的基础上修建雨水集流通道,通过对雨水的收集旨在防止大量的水土流失,减轻排水压力,使泥石流等自然灾害的威胁降到最低,同时收集的雨水资源可用于浇灌栽种植物及林带防火(图6-16)。
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图6-16 雨水收集系统断面
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2.河道植物景观的美学设计
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由于基地作为一个旅游观赏区,因此,在河道植物景观设计中应注意美学效果,注重植物群落的穿插、过渡、形状、轻重和节点处理。
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(1)植物空间要素设计。①穿插:成片栽植某一植物时,一般都另选几种植物混栽穿插。混栽的关键就是要突出主体,如景区中大片栽植黄菖蒲时,可选择水芋等混栽,以表现自然界中野草相互混合的景观效果。景区内还将耐水湿地被植物延伸至浅水中,将水生植物黄菖蒲、千屈菜等与常绿萱草、麦冬、吉祥草等地被植物从水中延伸至岸上,达到地被和水生植物相互穿插交融,避免栽成一条直线的“裙带”形状。②形状与过渡:由于基地内水系均为狭长形,故片植植物时以不规则狭长图案为主,如栽植睡莲时形成大小不同2~3个小块,使同一品种有断续的形状且有起始、高潮、收尾,形成S形状,避免形成直线或对称形。③轻重:在水系较开阔处栽植较密聚,而在狭长的收尾处栽植较稀疏且植株较矮小,以形成轻重疏密的自然状态。岸边栽植竹时,在宽阔的岸边大片栽植,而在另一头较窄处用竹仅作点缀,利用植物栽植的轻重体现整体自然效果。④节点处理:溪流转角处是游人视线的焦点,基地内以大丛、密聚的栽植方法和地形相互呼应,但靠近路边的堤岸转角处栽种以交通安全为考量重点,栽植植物时以不影响人的视野为原则(图6-17)。
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图6-17 植物景观意象
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(2)植物形态组合设计。结合景观生态学理论,巧妙运用具有较高观赏价值的水生植物,以营造富有诗情画意、环境幽雅的水生植物景观,在景观和生态系统水平上展示其美学价值为目的,在植物选择上以莲花、千屈菜、香蒲、芦苇、慈姑等为主。
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水生植物配置中,水面中间栽植沉水植物和浮叶植物,水面宽阔处栽植睡莲、萍蓬草,水面较窄处栽植荇菜等小叶片植物,并留出较大的水面倒映山体。水边则用挺水植物如黄菖蒲、野茭白、香蒲等植于水陆交界处,并和岸边的观赏草、灌木等形成花境(图6-18)。
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图6-18 植物选型意向
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(3)植物季相景观设计。植物景观设计注重季相变化。春季繁花似锦,勃勃生机;夏季古木垂荫,清幽恬静;秋季银杏、七叶树等色叶树一片金黄灿烂,犹如佛国圣辉普洒凡间;冬季松、柏、竹等常绿树种葱郁苍翠,落叶树则枯枝虬曲,意象万千。观者可以通过观赏植物形态、色彩季相变化,体验光阴流变,感受“瞬间”与“永恒”间相通的微妙禅意。
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3.植物景观的人文设计
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佛教修持之法注重对人生真谛、解脱人生痛苦以及生命价值的大彻大悟,倡导“顺应自然”,“天人合一”,世间众生万物“皆有佛性”,“一花一世界”,大自然中每一个生灵都有自己独特的生命价值和意义,因此佛教园林植物选材第一个特点即种类丰富多样性。佛教认为葱姜等辛辣味植物与其宣扬的“自然淡薄”有悖;带刺植物则会令人生出是非险恶之念,故均不宜采用。
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植物作为悟道修行的媒介,强调人们对园林植物在视觉、听觉、嗅觉等多维感观上的体验效果。种植色、香、形各异的观赏性花木。桂花、腊梅、瑞香等香花植物;其蕴藏的禅意:“风声水声鸟声虫声梵呗声总合三百六十击钟鼓声无声不寂;月色山色树色草色云霞色更兼四万八千丈峰峦色有色皆空”。这种多维感观的体验,使人领悟到“心空、法空、佛空”、“万念皆空”的真谛。
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(1)营造宗教场景氛围。大面积或长距离的同一树种给人统一规整的感觉,营造大气、恢弘的视觉效果。此外树种多选择有特殊象征意义的佛教树种,如银杏、七叶树、松、柏、竹等,以烘托宗教特殊的庄严神秘。
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荷花(Nelumbo nucifera):俗称莲花,属睡莲科多年生水生草本花卉。传说释迦牟尼诞生即能行走,且每走一步,脚下就盛开出一朵莲花,故而有“步步生莲”之说;佛教中诸多佛像正是脚踏“严净香妙可坐”的“莲花台”佛座。
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垂柳(Salix babylonica):俗称杨柳。柳枝使人们联想起观音的形象——观音菩萨一袭白衣,左手托宝瓶,右手执柳条,将解救百病疾苦的甘露滴洒向人世间。
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丁香(Syringa spp.):别名百结、情客。相传西宁塔尔寺的丁香叶子能够显出佛像。丁香盛开之际繁花似锦,芳香醉人,优雅秀美。作为菩提的替代植物,丁香象征神圣和吉祥昌盛,在我国西北地区佛教园林中广为栽植。
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忍冬(Lonicera fragrantissima):又称“金银花”。忍冬耐寒、耐旱、耐涝,耐盐碱,具有顽强生命力,因此成为死而复生,灵魂进入下一次的轮回的象征。
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银杏(Ginkgo biloba):在中国佛教园林中银杏是菩提树的替代树种。其长寿及高挺俊逸的形象都体现了佛教的神圣与庄严。银杏往往被种植在进入寺院的主要道路两侧。每逢深秋,树叶变黄,无论树上还是地上,一片金黄澄灿,营造出佛教圣地神秘庄重的气氛。
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(2)多维感观深蕴佛空。佛教园林善用植物作为悟道修行的媒介,强调人们对园林植物在视觉、听觉、嗅觉等多维感观上的体验效果。中国历代寺院大多有花卉培育基地,种植色、香、形各异的观赏性花木,“青青翠竹,总是法身,郁郁黄花,无非般若”。精深的文化内涵,丰富了佛教园林植物景观的设计方式;而植物景观设计更利于佛教文化内涵的表现。佛教文化中表现人性关怀,生态关怀,人与自然和谐相处,互为尊重等积极思想,通过平凡的花草树木传递给身处园林中的人们,使宗教、人和景物自然而然地融为一体,以达到园林景观设计的至高境界(图6-19)。
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图6-19 植物选型
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