永定河抑制扬尘沙地平整及生态建设工程概述

　　永定河三家店以下多年没有来水, 地下水位下降, 河道、滩地沙化严重, 另因在黄良铁路桥以上河道治导线以内无序开采砂石料, 导致自然植被严重破坏, 生态环境极度恶化。稍有刮风便沙尘四起, 严重污染环境, 已经成为北京西部一处严重影响北京城区的沙尘污染源, 给北京整体形象带来严重损害。为此, 采取了平整河道和进行生态建设的工程措施, 以改善城区及周边地区的环境。

　　1 自然条件及概况

　　(1)气候。工程区多年平均气温11.7℃ ,1月平均气温-4.3℃ ,7月平均气温25.8℃,多年平均年降水量约600mm, 无霜期200d, 冰雹年平均1.2次。本流域属季风气候区, 冬季盛行偏北风, 夏季盛行偏南风, 春秋季为南北风向转换季节, 地形条件对风速及风向有较大影响。根据门头沟、丰台等气象站风速资料统计, 多年平均风速在2.5m/s左右, 其中以4、5月份风速最大,4月大风日数最多,平均风速3.37m/s, 风向主要是偏北风和北风,7、8、9月风速较小,8月平均风速1.73m/s。除了夏季, 各季均以西北风的风速为最大, 西南偏南风次之, 风力侵蚀是该地区主要的水土流失形式之一。永定河地形开阔, 空气对流快,其特点是冬季严寒、夏季高温、春季多风干早, 由此常常造成冬季树木冻伤死亡, 夏季极易引起树木的灼伤, 春季会使树木蒸腾失水速度加快, 常发生抽条现象。

　　(2)土壤。工程区位于卢沟桥以下河道, 地处北京永定河冲积扇的西部, 其地貌属山前沉降型平原河谷地貌。河床原貌已被人工开采破坏, 形成砂石坑或孤丘, 地形复杂,高差较大。地表被第四系冲积层所覆盖, 下面是第三系黏土岩及碎屑岩。第四系冲洪积层自上而下分为细砂层（1-8m）, 中砂层（5-14m）、壤土层和卵石层。为了利于植物生长, 应将细砂层表土和埋在中砂层下的壤土层混合。本区地下水含水层为第四系砂卵石、卵砾和砂层, 具有强透水性, 平均渗透系数约50-100m/d;地下水均为潜水, 水流向由西北至东南, 地下水静水位约在25-30m高程, 地下水补给源主要靠降雨及官厅水库放水。

　　2 永定河抑制扬尘沙地平整及生态建设总体规划

　　(1)规划原则。①坚持永定河“三固一束”规划治理原则, 即“固定险工、固定河槽、固定滩地、束窄河道”。②抑制沙尘与封河育草、恢复植被相结合。③蓄水与回灌, 滩地利用与美化环境相结合。

　　(2)平整设计。由于河道常年过度开采沙石料, 使主河道分布着许多大小砂石坑, 最大的砂坑面积达30万m2,最深达20m, 砂坑开采边坡陡直, 植被难以生长。根据植被生长需要及稳固沙土要求, 平整削缓坡应该避免影响滩地植被。施工时以填坡为主, 土料来自附近的土包, 若附近无土可取, 则对滩地陡坎削坡, 削坡平整后坡度为1:5。对砂坑中孤立的沙山, 不推平, 也按1:5坡度削成缓坡,形成不规则的缓坡山, 利用河道自然修复生长植被。

　　(3)绿化设计。本工程的绿化在永定河右岸的主河槽内, 根据现状河道情况, 分2段进行绿化。第1段自京石公路桥—滞洪水库中堤起点长2619m, 该段主河槽较窄, 宽约600m, 为了不影响行洪, 此段只种植120m宽的草本植物;第2段自水库中堤起点—黄良铁路桥1 1173.7m, 种植宽度150m。在中堤堤脚平台种植5m宽草本植物、30m宽低矮灌木、以外115m宽草本植物。每500m为一种植单元, 每个种植单元之间设5m宽林带防火隔离带, 与防洪抢险通道一致。主河槽其余部分在平整后, 穴播从内蒙古引进的沙生植物沙篙和扦插怪柳来达到抑尘的效果。

　　3 永定河抑制扬尘绿化工程效果与特点

　　3.1 选择适宜的植被迅速恢复生物群落

　　由于河道内自然环境极度恶劣, 原有植被在较短时间内已经难以恢复。因此根据永定河独特的生态环境条件,采用了人为重建生物群落的工程措施。由于选择植被品种适当, 迅速构建了灌草结合的生物群落。

　　(1)灌木的选择。选择了沙地柏、黄刺玫、紫穗槐和珍珠梅这4种具有耐干早、耐严寒、耐瘩薄、不择土壤、喜光等特点适合永定河生态环境条件的灌木。

　　(2)草坪的选择。选择了多年生草本, 耐干旱、耐严寒、耐清薄和固沙能力很强的马蔺、冰草、黑麦混播, 并选择了花期较长且对土壤要求不严的波斯菊。采用人工喷撒土浆草籽, 使植被能稳固在砂砾石层上迅速生长。喷撒土浆中的草籽选用草本植物马蔺、冰草、黑麦混播, 种植宽度120m。马蔺是多年生宿根草本植物, 兰紫色花四五月间开放。马蔺根系发达, 适应性极强, 耐盐碱。马蔺的根系入土深度可达1m以上, 须根稠密而发达, 呈伞状分布, 具有很强的缚土保水能力。而且由于它特殊的分泌物,使其与其他植物混植后也极少发生病虫害, 植被一旦形成即不必进行后期养护, 收到一劳永逸的效果。

　　(3)引种沙生植物。由于河道长年断流干旱, 河道土壤沙化非常严重, 土壤瘠薄, 绿化浇水困难而且投入很高,选择当地的乡土树种进行绿化及抑尘效果不好。因此我们尝试引种沙生植物, 利用它们耐干旱、耐严寒、耐盐碱、耐膺薄的生长特性,使其达到良好的防风固沙、保持水土、抑制扬尘的效果, 同时能降低绿化成本, 节约绿化用水。沙篙是生长于我国西北沙漠地带的一种菊科篙属植物。沙篙是多年生植物, 其根系十分发达, 在沙漠边缘, 甚至在流沙地带能够顽强地生活, 是一种优良的防风固沙植物, 而且它适应性强, 无需特殊管理。大面积成功引种沙篙, 不仅能够起到明显的防风固沙、抑制扬尘的效果, 而且能够降低绿化成本, 节约绿化用水, 是永定河生态建设上的重大突破。怪柳是最能适应干早沙漠生活的树种之一。它的根很长, 可以吸到深层的地下水, 长的可达几十米。怪柳还不怕沙埋, 被流沙埋住后, 枝条能顽强地从沙包中探出头来, 继续生长。怪柳还有很强的抗盐碱能力, 能在含盐碱的土地上生长, 非常适合永定河的碱性沙土。怪柳花色粉红, 花期长, 自春至秋3次开放。怪柳似柏文静挺秀, 如柳纤细绵柔, 灼灼艳丽, 娇媚多姿。

　　3.2 突出景观效果

　　在绿化过程中, 不仅注重了生态恢复, 还突出了景观效果, 在北京城西南营造了独具特色的风景线。

　　(1)立体流畅的灌木带。在堤脚5m外30m宽度范围内, 是以黄刺玫为主线, 呈波浪形布置的灌木带。黄刺玫, 黄花绿叶, 绚丽多姿, 与桃李争艳之后, 独放异彩。在永定河河道里, 每年5月中旬开花, 花期20d左右。盛花时, 花满枝梢, 浓香袭人。确有“朵朵精神叶叶柔, 雨晴香拂醉人头”的情趣, 黄刺玫根系萌发力强, 枝条直立, 挺拔向上, 寓意着永定河治水人自强不息、顽强拼搏的精神。在黄刺玫两侧用珍珠梅和紫穗槐来衬托, 在珍珠梅中间布置半月型常青植物沙地柏, 给整个绿化带起点缀作用。珍珠梅枝叶茂密, 姿态秀丽, 花序恰似雪球, 而未开的花蕾则圆润明亮, 宛如颖顺珍珠, 堪称花叶并美, 千万朵白色的鲜花给永定河畔增添了阵阵芳香。半月型带状的食青灌木沙地柏则表达了绿装素裹的意境。通过各种灌木的相互衬托, 从而形成了一个有机整体, 用不同魅力、丰富的景观色彩装扮着永定河畔, 漫步其中能够充分满足人们视觉审美的感受。

　　(2)缤纷的草坪带。在中堤脚5m宽的范围内种植开小花的波斯菊。波斯菊花期在夏季或秋季, 五颇六色, 缤纷灿烂。其看似温婉娇弱, 但却是一种适合生长在野外的花, 丰沛的生命力, 在娇弱的外表下, 有着意想不到的刚强本性, 能在野外持续成长绽放。在波斯菊的花期, 使原本弥漫沙尘的永定河摇身变成了花海, 人们漫步在永定河边, 能够感受到高原草甸的浪漫风情。

　　(3)草、灌、花结合造景。草、灌、花结合造景就是应用草本花卉和灌木来营造景观, 充分发挥草本植物和花灌木的特点, 配置成一幅美丽动人的画面, 供人欣赏。草、灌、花结合造景可以迅速美化河道, 提高永定河的形象和品位。黄色的刺玫, 白色的珍珠梅, 粉红的怪柳, 兰紫色的马蔺, 缤纷灿烂的波斯菊, 加上常青的沙地柏有层次地营造出了一幅“统一、谐调、均衡”的生动画面, 充分体现了“景观与生态共生, 美化与文化兼容”,展现草、灌、花的美丽形态和丰富内涵, 人们在欣赏时产生意境之美。

　　3.3 造林新技术的应用

　　由于本工程区土壤类型是典型的风沙土和裸露的砂砾石, 土壤结构性差, 严重沙化, 有机质含量低, 保水、保肥能力差。所以选择农业高效激活剂（BGA）应用于工程当中。BGA是一种具有反复吸水和放水功能的高效激活剂, 它可为植物在极端恶劣的环境中营造出一个适宜植物初期健康生长的小环境, 可以大大提高植物的成活率。

　　4 工作经验与展望

　　本次压尘绿化工程充分考虑了永定河的气候环境因素,科学合理地选择植被品种并成功引种了沙生植物, 把花、草、灌木有机地结合起来, 迅速重建了生物群落, 有效地抑制了扬尘污染, 减少了风沙危害和沙流失, 并且达到了一定的景观效果。

　　本次抑制扬尘沙地平整工程是永定河生态水环境建设的一个良好开端, 但是, 在永定河中下游多年断流的情况下, 河道还存在很多生态问题, 要搞好生态建设还有很长的路要走。下一步需要结合已经取得的成功经验, 对河道进行全面的整治和植被恢复, 构建更大更丰富的生物群落。远景目标是使永定河在北京西部形成一条绿色屏障, 为人们提供一个休闲旅游的场所。

　　作者简介：张欣欣（1979-）, 女, 助理农艺师。

　　来源：《北京水利》2005年第4期