浅析生态廊道建设的考虑因素及技术措施——以深圳市大鹏新区排牙山-七娘山节点生态廊道建设为例论文_冯杰

冯杰

深圳市大鹏新区政府投资项目前期工作办公室 广东深圳 518119

摘要:为抵制和控制城市建设的无序蔓延,保持自然生态体系的连续性,提高生物多样性,长久维护深圳市生态用地的生态功能,深圳市做了大量的工作保护生态环境,政府层面充分重视城市生态保护及关键生态节点的建设。作为贯通深圳市东部生态斑块的主要生态廊道,大鹏新区排牙山-七娘山节点生态恢复工程是保护和提高深圳东部区域生物多样性的重要生态板块,也是大鹏半岛动物保护和动物通道建设的重要举措。如何修复受损生境,连通生态断点,保障区域生态安全,是项目设计与研究的重点。

关键词:生态廊道;生态恢复;动物保护;生态安全

1、项目概况

深圳市生态本底条件优越,但自然生态安全问题日益突出。深圳作为快速城市化发展的典范,生态保护与城市发展无疑会有一定的冲突,由于早期的粗放式发展,深圳城市生态用地急剧减少,自然生态安全格局体系破碎化和孤岛化严重,自然生态安全问题已经日益突出,生态调控能力严重不足。

大鹏新区排牙山-七娘山节点生态恢复工程是深圳市生态安全廊道体系内20个重要生态节点之一。作为贯通深圳市东部生态斑块的主要生态廊道,大鹏新区排牙山-七娘山节点生态恢复工程是保护和提高深圳东部区域生物多样 性的重要生态板块,也是大鹏半岛动物保护和动物通道建设的重要举措。

坪西公路作为大鹏半岛重要的干道级道路,从节点中央横穿过,几乎完全隔断了大鹏半岛两端的排牙山与七娘山的陆生水生动物活动及交流渠道,造成了野生动物栖息地生境的破碎化,也造成了野生动物在穿越道路时死亡的 危险性大大增加。研究表明,一条 4 车道分隔公路对于森林哺乳动物所起的阻隔作用,相当于两倍于这个宽度的河水的分隔,由此导致的动物无法正常觅食和迁徙繁殖,对动物种群的潜在威胁丝毫不亚于直接的交通事故。坪西公路现状为双向 4 车道,中间有护栏,两侧有人行道。根据相关规划,未来坪西公路有可能扩建为双向 6-8 车道,届时隔断作用将会更加严重。因此,该生态廊道的主要功能就是避免道路切断大鹏半岛生态联系,通过生态工程恢复隔离的生境,从而构成相对完整的区域生态网络,以保障区域物种迁移和基因交换,项目具有重要的生态意义。

2、设计理念

大鹏新区排牙山-七娘山节点生态廊道以“编织筑巢”为理念,将被坪西路切断的相邻生态斑块进行生态恢复和衔接。从外部形态上,以生态简洁为原则,避免过多人造构架装饰的同时,运用立体绿化等植物营造手法,模仿自然,恢复自然,而达到联系两侧山体生态系统,恢复原始动植物生境的建设目标。

3、规划设计要点

(一)总体设计原则

(1)生态效益原则

按照生态经济学、绿色经济学的资本理论和效益理论分析,在构成当代经济发展基本要素的物质资本、知识资本、人力资本、社会资本和生态资本之间,生态资本的保值增殖从根本上决定着其他资本的保值增殖,同样具有基础性、前提性地位,因此必须优先考虑和保证。

(2)科学设计原则

生态恢复过程必须遵循自然科学客观规律,符合自然客观规律的生态恢复实践,往往有事半功倍的效果。例如,在对节点生态系统进行恢复时,物种构建应该遵循地带性原则,应以地带性的乡土树种为主,即使是受条件限制需采用一些外来物种作为先锋种,也要考虑地带性乡土树种的更替和改造;植被恢复的个体密度与种类搭配,则需遵循生态学原则中种群密度制约与物种相互作用原则,以生态位与生物互补原则;整个系统的构建则应遵循生 态学的生物多样性原则和食物链及食物网原则,以及系统学的协同恢复重建原则。这样,才能使生态系统的各个组分协同发展,形成合理的生态系统结构与功能。

(3)因地制宜原则

生态恢复须遵循因地制宜的原则,在充分调研现状、了解和总结各节点现状情况的基础上,采取有针对性的、适宜的规划方法和方案,制订最具可实施性和操作性的规划,能够指导实际生态恢复建设工作。

(4)经济节约原则

关键生态节点的生态恢复的启动与发展,首先必须是社会可承受的、可操作的;其次是风险最小的,无害的和有效益的,再则是社会多部门的多种规划和技术的整合,最终必须能实现可持续发展的目标。

(二)目标物种选择

大鹏新区具有丰富的陆生动物资源及海洋动物。其中陆生动物资源主要集中在成山片区和沿海湿地。最重要的聚集区包括七娘山聚集区、排牙山聚集区和笔架山聚集区。据统计,大鹏新区共有陆生脊椎动物 188 种,隶属于 27 目 68科。其中两栖动物 2 目 6 科 18 种,爬行动物 3 目 13 科40 种,鸟类 15 目 34 科 102 种,哺乳动物 7 目 15 科 28 种。深圳市排牙山自然保护区保存有大面积的、较完好的次生森林资源较少,以灌木林为主等。有保存较好的次生常绿阔叶林、山顶矮林、草坡、人工林等,郁闭度达到 85%。排牙山自然保护区哺乳动物有豹猫、黄腹鼬、红颊獴、华南兔、隐纹花松鼠、野猪等种类。库区周边生态环境是该保护区的特点,有少量的水獭和红颊獴分布。经综合分析,确定大鹏新区排牙山-七娘山节点生态廊道服务的主要目标物种为豹猫。

表1 生态廊道服务动物及使用的动物通道规模分析表

(三)主要技术措施

路上式生态廊道设置有地上式生态廊道、覆土层、植被层组成。路上式生态廊道总建设面积为 6136 ㎡,其中桥梁主体面积为 3333(不含桥两侧端头放坡区域)。)生态廊道结构主要由三部分组成,分别为覆土植被层、桥体结构层、桥柱结构层。相关动线主要由桥下的车行动线和桥上的动物通行动线组成。

生态廊道建设流线及结构分析示意图

(1)生态廊道采用钢混组合结构形式,桥面相对地面标高为 10.4 米,桥面设计荷载为 24KN/㎡,桥下净空约为 6.5 米,满足相关规范要求。

(2)排水:该项目排水问题根据桥梁整体和现场实际情况分为桥表面排水以及桥覆土排水,桥面覆土整体坡度为中间高向两边放坡排至桥两边设计的 500mm 宽排水明沟,并在排水明沟的边上设计卵石隔离带,能更好的隔离泥土等东西的排放,并按 0.005 坡度排至现有截水沟。桥覆土下渗的排水是在桥结构顶板上满铺蓄水排板,并在桥结构两边设计两条暗沟,排水管沿桥柱敷设下排至现有截水沟。

(3)给水:该项目植物灌溉给水是采用滴灌系统,水源由市政给水管网接入,并在接入处设置防倒流止回阀及水量计量表,接至桥上敷设的 16mm 滴灌管,系统的控制是由土壤湿度检测仪控制阀门的启闭,当检测仪检测到土壤含水量低于设定值时阀门启动进行灌溉,当满足湿度时阀门关闭。

(4)桥下灯光照明设计:生态廊道桥下灯光照明目的是弥补由于桥梁宽度五十米而造成桥下光线的不足。通过人工光源的增设,便于阴雨天气等桥下光照不足的时刻车辆的通行。在灯具选择上,以低能耗,亮度高、对环境影响最小的 LED 投光灯为照明灯具。

(5)生态廊道外立面采用简洁质朴的爬藤植物对桥体外立面进行装饰。一方面使生态廊道桥体与周围环境融为一体,便于动物通行,另一方面降低维护成本,更具经济性和生态性。

大鹏新区排牙山-七娘山节点生态廊道效果图

(6)植物种植:生态廊道植物设计以打造良好的生物通行环境为目标,通过地形营造、植物群落营造形成适宜动物迁徙与觅食的生境。植物设计以引入生态功能稳定,长寿的阔叶树种,使森林群落向着顺行演替方向发展,最终形成具有稳定的南亚热带常绿阔叶林。使其具有保持水土、调节小气候、降减噪音等生态作用,以满足野生动物的通行。主要选择华南地区地带性植被的建群种与优势种,同时合适生态桥廊的生长立地条件的慢生常绿阔叶乔木。

a.乔木选用:木荷、浙江润楠、土沉香、山杜英,同时选用一两种兼具秋色叶乡土植被如枫香、山乌桕;

b.灌木选用:车轮梅、假鹰爪、土麦冬等,为小型动物提供隐蔽的通行环境;

c.立面外挂植物:使君子、大花老鸦嘴。

(7)绿化种植土:生态廊道桥上种植土厚度为 0.5 米-1.5 米,平均厚度为 1.5 米。种植土可采用轻质营养土,绿化用轻质土和普通土 1:1 比例进行混合,在保证土壤养分、植物固定的基础上相对普通土减少 1/4 荷载。

(8)桥体周边植被恢复:以打造高度接近自然的动物生境为目标,在起到桥上生境与两侧山体生境有效衔接的同时强化范围内生态系统的完整性的同时服务于动物通行。植物品种的选择为浆果植物铁冬青、琵琶、五月茶、野牡丹,蜜源植物鸭脚木、假苹婆、珊瑚树、映山红,虫媒植物木油桐、大头茶。

(9)科研监测设施:通道建设完成后,应进行长期监测以确定通道使 用率,并结合野生动物状况及规律进行优化,不断完善,才能建成最合理、最有效和最经济的野生生物廊道。用于通道监测的方法主要有足迹检测、自动摄影、直接计数、摄像监测、无线电遥测、标记重捕等。本工程主要应用足迹检测法与自动摄影法及摄像监测法。通过设置野外高清红外相机用于实现科研监测,具体布置在湿地、生物通道等动物活动几率较大的区域,供研究记录用。

结语

生态保护离不开人的参与。大鹏新区排牙山-七娘山节点生态廊道建设实施后,节点退化恢复、林相改造、森林重建将逐步完成、区域群落结构趋于复杂、有害植物将得到控制。生态恢复工程实施后,将形成深圳市东部生物多样性保护网络,提高区域生物多样性,节点成为野生动植物的重要栖息地和繁殖扩散廊道,对保护梧桐山、马峦山区域生态系统安全,以及排牙山和七娘山生物多样性的提高有着重大意义。

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输送时间。低影响场地规划的目标之一是提供尽可能多的经陆路或坡面的径流,以增加用于屋顶和车道水流到达开发洼地排水系统的时间。要做到这一点,设计人员在确定去捕捉径流到达草地之前可以直接将屋顶和车道径流引入生物滞留设施、渗透沟、干井或者水箱。、

(3)改善场地斜坡道路布局。在陡峭的坡地区兴建道路不必要地增加了对场地土壤的干扰。良好的道路布局,通过道路等级设计和遵循沿山脊线运行,避免把道路放置在陡峭的斜坡上(见图4-3-1)。如果场地内的道路使用传统的道路设计规范,那么陡峭的场地坡度往往需要增加填挖量。如果纳入到初始的细分布局过程中,坡度能够成为开发的有力条件。

图4-3-1 沿山脊线布置道路保存和利用自然排水系统

替代道路布局选项使用道路规划,基于山脊线和场地内现有的排水模式指定街道尽端式的长度和一侧分支的数量:

①对于有山脊的丘陵地区使用多个短分支尽端式道路;

②对于地势平坦的地区使用流畅的格网模式,但是有时需要打断格网以避开自然排水路径和其他自然资源保护区。

图4-3-2阐述了平坦场地内的低影响开发场地分级技术。对于住宅开发,低影响开发技术应该被应用于建筑地层外的场地区域。建筑地层是该建筑周长3米左右范围内的部分用4%的排水坡度。场地内的土壤压实应该最大限度地避免对土壤入渗能力的影响。

(4)最大限度地使用开放系统

只要有可能,低影响场地规划应该使用更多的开放式排水系统,以代替传统雨水排放系统。为了减轻洪水问题,并减少对传统雨水排水系统的需求,植被或草地等开放方式排水系统应该作为输送场地和道路内地表径流的主要手段被提供。

图4-3-2 LID最小场地分级和100年缓冲区要求

5. 结语

场地规划是城市规划建设的重要一环,随着生态可持续思想的深入,传统的以形态功能为导向的场地规划模式,逐步转向生态导向的场地规划。低影响场地规划,从水文学和水文生态学视角,探索场地规划的新模式,深化了场地设计的生态思想,对指导城市建设具有重要理论与现实意义。

参考文献:

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[3]Barnes,Kent B. & John M. Morgan III & Martin C. Roberge. Impervious Surfaces and the Quality of Natural and Built Environments[R]. 2000:1-28.

[4]Prince George’s County,Department of Environmental Resources & U.S. Environmental Protection Agency. Low-Impact Development Design Strategies:An Integrated Design Approach[R]. Largo,MD,1999.

论文作者:冯杰

论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期

论文发表时间:2018/9/22

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