城市過水區復原•濕地修復•濕地公園建設的三位一體——美國拉斯維加斯城市過水區濕地建設的啟示

　　摘要： 研究美國城市拉斯維加斯過水區的歷史來源、城市化進程引起的退化以及近期積極的水域生態復原計劃的舉措。介紹分析拉斯維加斯過水區水土保持措施、植被復原、外來植被入侵的管理、示范性濕地復原工程以及克拉克縣濕地公園的規劃設計，針對中國城市過水區復原、城市濕地修復、城市濕地公園建設提出了4 方面的啟示與建議。 

　　1 概述 

　　拉斯維加斯過水區 ( L a s V e g a s W a s h )位于美國內華達州克拉克縣拉斯維加斯山谷東南部， 作為一條城市河流， 全長約1 9 ． 3 k m ， 從斯隆渠道( S loa n C h a n n e I ) 到拉斯維加斯灣， 流量約6 9 5 5 5 1 m 3/d( 6.6 m 3／s )( 美國地質調查局的實時數據)。過水區養育著約3 0 0 種魚類和野生生物，并為2 0 0 多種丘陵、河岸及濕地的植物提供了棲息之地， 并且它也是科羅拉多河一個回流的水源。 

　　眾所周知， 濕地作為該地區環境之“ 腎”，能夠凈化水體、過濾道路上及其周圍荒漠中的化肥、油類以及其他有害的殘留物。由于人口的增長，過水區面需要引入更多的來自拉斯維加斯山谷的水， 有很多機構參與保持其生態的平衡。在最近2 0 年里，拉斯維加斯山谷的人口大幅度增加，過水區是公認的一個重要的環境資源。首先，過水區是保證拉斯維加斯山谷的水質和可用性的水資源系統的關鍵的組成部分。再者，拉斯維加斯過水區為各類植物和動物提供了賴以生存、合適和穩定的濕地環境。最后，拉斯維加斯過水區和濕地也為人們提供了一個體驗自然的開放空間。 

　　2 拉斯維加斯過水區歷史發展 

　　2 .1 拉斯維加斯過水區與城市發展 

　　除了濕地生態的重要作用，千百年來， 它一直吸引著人們匯集此地。沿過水區的考古遺址表明，約6 0 0 年甚至更早，該地區的水、植物和動物資源，就使其成為一個具有吸引力的聚居區。在最初的1 000 年， 土著人就憑借過水區這一重要的自然資源，一直居住于此。過水區及整個山谷中的天然溫泉， 為來往于西班牙之路的旅客提供了休息點。近代，在拉斯維加斯山谷的早期定居者，通過在過水區附近養殖和采礦， 為2 0 世紀初的社會經濟作出了貢獻。 

　　拉斯維加斯山谷現代化城市的發展是1900年初伴隨鐵路的建成而發生的。此后，胡佛大壩的建設、合法賭場的設立以及第二次世界大戰，都持續推動了該城市的擴展。 

　　2 0 世紀3 0 年代，拉斯維加斯還是一個小鐵路城市，只有5 0 0 0 多人口。在1 9 1 0 年賭博已合法， 出現了小規模的賭場( c a s in o s )。興建胡佛水壩將工人帶向南內華達州( Southern Nevada )。1 9 3 5 年，胡佛水壩建成， 旨在促進旅游業的發展。接著，第二次世界大戰爆發，拉斯維加斯山谷的人口和工業均大幅增加， 人口從1 9 7 0 年的3 0萬增至2 0 0 3 年的近1 6 0 萬。 

　　二戰結束后，拉斯維加斯商會不想失去增長勢頭， 因此，建成了如今著名的拉斯維加斯國際中心。商會還推出廣告：“陽光下的娛樂”， 這為拉斯維加斯吸引了眾多的目光。隨著人口的增長，各種需求亟須滿足， 1 9 5 0 年建立了廢水處理設施。過水區為處理后的廢水提供了一個自然的渠道，也因此，過水區慢慢開始改變。 

　　2 . 2 拉斯維加斯過水區的生態演變 

　　2 0 世紀3 0 、4 0 和5 0 年代， 拉斯維加斯的都市化導致了拉斯維加斯過水區地表水的逐漸增加。渠道額外的水為濕地的發展提供了成熟的條件。1 9 5 5 年， 先前被地下水濕地織物 ( 根系可達地下淺水層) 占領的區域，轉換成為包涵一個廣泛的濕地植物物種的區域接下來的1 0年， 濕地已經對水質提高和野生動植物棲息發揮了極為重要的作用。 

　　在1 9 4 2 年之前，地下水為拉斯維加斯的居民提供了生活用水的主要來源。之后， 出于市政和工業的需要，科羅拉多河水被引入山谷。因拉斯維加斯的人口增長， 同時對科羅拉多河水的更多引入造成了排入過水區的水量進一步增加。然而， 除了市政用水，城市地表水、淺層地下水、再生水和雨水同樣是過水區水源的重要成分，直至今日，這4 種成分仍然非常重要。 

　　2 0 世紀7 0 年代， 進一步的人口增長引發了早期擴張的濕地開始退化。水渠的阻斷、兩岸淺灘的侵蝕以及雨水的泛濫嚴重影響了拉斯維加斯過水區。淺層地下水位的降低和排放，使得業已形成的濕地大大減少。1 9 9 5 年，濕地植物減少到過水區渠道的外圍。此外，河岸的區域開始被外來植物侵入。 

　　近年， 許多團體開始致力于過水區和濕地的復原，1 9 9 1 年通過發行公債， 用于發展克拉克縣濕地公園，并在1 9 9 8 年1 0 月成立了拉斯維加斯過水區協調委員會( 以下簡稱“ 拉協委” ) ，各類關于過水區的復雜問題正在得到協調解決。自1 9 9 9 年以來，拉斯維加斯過水區全面的復原計劃正在逐步實施。 

　　3 拉斯維加斯過水區生態復原實踐的分析 

　　拉斯維加斯過水區近年的生態復原實踐主要包括水土保持、示范濕地、植被覆蓋率的提升、外來植被入侵的管理、水質改善、生物監測、考古資源、教育和發展等。以下擬就水土穩定措施、示范濕地復原工程、克拉克縣濕地公園的規劃設計、植被的復原、外來植被入侵的管理予以詳細介紹。 

　　3 .1 水土穩定措施 

　　城市化的推進及每日流量的變化、易侵蝕的土壤、水質、野生動植物棲息地的保護以及其他環境問題，都使得控制過水區的水土流失成為目前艱巨的挑戰。過去3 0 年中，水土流失已破壞了過水區渠道，造成米德湖沉積增加。“ 拉協委” 制定的綜合適應性管理計劃確定，將穩定過水區作為重點步驟進行長期管理， 包括3 個主要方面： (1 )河床的穩定；(2 )河岸的保護；(3 )植被的復原。 

　　穩定河床的方法之一是在整個過水區設置侵蝕控制結構堰，計劃共有2 2 個，截至2 00 7 年， 已建成1 0 座堰。過水區系統隨著每一個堰的建成均有所改善，同時抵御季節性風暴與防洪泛能力也明顯增強。此外，過水區還減少了7 0 ％ ～ 8 0 ％ 的沉積物， 使過水區和米德湖的水質得到了提升。 

　　成功地穩定了渠道之后， 進一步的工作是發展河岸及濕地棲息地。侵蝕控制結構有助于減緩水流，形成結構后面的一個池塘，在此， 濕地植物才能得以生長。堰的施工工程，還包括清除過水區兩岸大片的入侵植物，如檉柳等。然后再代以本土的濕地、河岸和陸生植物。目前正著手于減緩渠道的下切侵蝕( d o w n c u t t in g ) ， 降低河岸的水土流失，在河道邊培育植被， 平衡輸沙和提高生態系統，從而促進渠道的穩定(表1 )。 

　　3 .2 拉斯維加斯過水區植被的復原 

　　植被是恢復和改善拉斯維加斯過水區成功的關鍵。第一， 因為植物根系可以作為無形壁壘，減緩水和土壤向下游運動，使土地變得更加穩定； 

　　第二， 它為魚類和野生動物創造了棲息地。至今發現超過3 0 0 種魚類和野生動物的生存依賴于過水區， 過水區是大多數鳥類繁衍以及遷移途中的棲息之所。美國約有8 0 ％ 的鳥類種群和5 0 ％ 以上受保護的候烏依賴于人工濕地和河岸棲息地； 

　　第三，有些植物能夠凈化水體。過水區中濕地成為所有從拉斯維加斯山谷排放的污水的生物過濾器。 

　　提高過水區的原生植被的種植， 除了對環境的益處，美國軍方工程4 0 4 許可證將植被的主要功能確定為環境沖擊的緩和劑。許可證要求，在過水區和各州的等級控制結構建設中，每0 .4 h m2因堰的建設活動而受沖擊的開放水域棲息地必須相應地種植0 .4 h m2緩和性的植被。到目前為止，在2 0 h m2這樣的開放水域棲息地中， 有1 7 h m2已種植了緩和性的植被。拉斯維加斯過水區設施改建計劃中表明，須重新種植植被7 1 h m2， 以減輕其整個建設工程的影響。 

　　過水區中植被的再生計劃， 不只是為了穩定渠道，還有助于凈化水體。在米德湖已完成的浮動濕地項目和目前在哈德森市正在進行的水體回收設施的濕地示范工程， 正在尋求提供植被在過水區和米德湖有效凈化水體的量化數據。 

　　最初，項目組需要了解特定地區的需求，如種植時考慮過水區中的特定位置，何種植物可以獲得最優生存率。通過研究和試驗， 得出了一個最具適應性的本土植物名單。此外，也在探索開發理想的灌溉方式， 以確保每一個領域的植被得以繁茂成長，并符合許可證中的執行標準。 

　　到2 0 0 7 年止， 項目組已在過水區種植植被超過5 50 h m2。根據過水區設施改建計劃和植被總體規劃，估計7 1 0 h m2將重新進行植被綠化以控制過水區的水土流失。該5 5 0 h m2完成后，其中2 20 h m2可應用于控制水土流失的穩定計劃， 其余3 3 0 h m2保留以滿足內華達國家公園和克拉克縣多生物物種棲息地保護計劃的需要。 

　　3 .3 拉斯維加斯過水區外來入侵植被的管理舉措 

　　作為水流從拉斯維加斯山谷到米德湖的拉斯維加斯灣的首要出路， 管理外來入侵植物是過水區改善工程的一個重要組成部分。由于城市排水的增加，過水區已成為一個不穩定的受侵蝕渠道， 極易受到來自上游支流和城市化地區的雜草入侵， 并成為米德湖和科羅拉多河下游潛在的雜草源頭。只有積極有效地管理外來入侵植物， 鄉土樹種才能夠重新生長，進而提高棲息地價值， 以利于改善水質、減少土壤退化并增加過水區的河床穩定。 

　　據記載，過水區總共有超過6 0 7 h m2的雜草侵入。為解決這一日益嚴重的問題， 拉斯維加斯過水區雜草多機構合作組織已率先對過水區實行積極的雜草控制計劃。自2 0 0 2 年以來， 國家公園管理局外來植物管理小組在克拉克縣政府的協助下，每半年沿長2 3 k m 、寬1 6 k m 的過水區對雜草進行調查。調查包括地面和空中觀測。所有站點均應用了G P S 定位技術，記錄成圖。 

　　迄今， 共處理了2 7 5 h m2高大白鷺莞滋生區，清理了4 7 h m2檉柳，剔除了3 8 片區大型蘆葦， 同時1 0 1 1 m2的巨型蘆葦正在監測中以待再生的后續處理， 而俄國矢車菊已得到徹底根除。為處置雜草管理項目中切除的雜草材料， 已在過水區進行了4 次有控制的焚燒，從而節省了數十萬美元的處置費用。社區的教育與參與也是成功的重要因素。一些文件和宣傳材料已發放給公眾， 以教育鼓勵其參與過水區雜草清理項目， 也有一些志愿者常年駐扎在過水區參與治理工作。 

　　3 . 4 濕地修復示范工程 

　　哈德森水循環機構和皮特曼過水區濕地示范項目同時在進行濕地的示范工程。哈德森為期6 年的濕地項目包括：重點建設1 2 個2 ～ 3 h m2的廢水收集方池，其中植入1 1 個沒入水中的植被床和3 個漂浮島， 為鳥類提供棲息點。該設計的特點是4 ／5 左右的開敞水域空間和1 ／5 的陸地面積供自然植被生長。之所以選擇4 ：1 的比例， 是因為它能夠改善水質， 同時又可限制蚊蟲滋生。并采用了3 種生長繁茂的蘆葦， 用以過濾流經濕地的水。 

　　項目小組每月在進口、出口、中點和2 個站點周邊沿線的濕地抽取5 個水質樣本，進行分析，評價各級的污染物，衡量金屬、氨氮、生化需氧量和總磷等。在結合了2 次及3 次處理過的廢水環境中， 科學家通過這一人工濕地的研究， 以求更加清晰地預測水質可以得到多大程度的改善。 

　　皮特曼濕地的試點項目， 主要是探尋人工濕地對城市徑流的影響。皮特曼過水區是哈德森一條規模較小的支流， 主要承載城市徑流。這種規模較小的人工濕地，分散了皮特曼過水區首次進入導流明渠的水量， 然后讓它進入2 個種植了蘆葦的相鄰單元。一個單元的特點是地下徑流，通過的水經過數米的碎石和植物根系，再返回到皮特曼過水區；另一個單元是地表徑流，讓水流交替通過3 個開放的水池和2 個蘆葦植被床。水文學家汲取進出濕地的水樣， 比較前后的水質。2 種不同單元的水流類型，使科學家們可以針對南內華達州的環境研究每一類型濕地的特征及其各自的效用。 

　　3 .5 克拉克縣濕地公園建設 

　　克拉克縣濕地公園位于拉斯維加斯山谷的東部， 占地1 1 ． 7 k m2，是克拉克縣總體規劃的一部分。目前一期建設的4 0 h m2自然保護區(圖5 )業已完成并向公眾開放。公園以步道系統為主， 外接相鄰的步道系統， 北到彩虹花園、東到山區河流和湖泊。 

　　3.5.1 公園功能 

　　(1 )公共交通： 9 0 個停車位；3 8 k m 風景行車線、步道和公路。沒有限制準入領域。 

　　(2 )游客與教育中心：約3 2 5 1 m2的聚會、展覽、教室和辦公設施。 

　　(3 )部分水壩后部： 為野生動物和植物的棲息提供的池塘。 

　　(4 )8 5 h m2植被重建計劃中增加的棲息地。 

　　(5 )負責管理及維護的工作人員1 6 人。 

　　(6 )游步道： 總長6 9 k m ， 供騎馬， 多功能節點等；每8 0 0 m 設一休息站。 

　　(7 )步道節點：6 個多功能步道節點，3 個騎馬節點；3 0車位的停車場；指示牌(圖6 )、廁所、座椅、太陽能路燈。 

　　(8 )閉路式電話系統。 

　　(9 )殘障可達性。 

　　(10)為游客活動，養護和維修園區提供政策支持。 

　　3.5.2 人工構筑 

　　(1 )保護區的人工構筑，均采用預制建筑材料和固定模數的漆色鋼管柱。 

　　(2 )頂棚均為金屬桁架結構。地板“ 浮”于地面9 0 c m以上，從而允許濕地在下方穿過。 

　　(3 )從停車設施到游客／教育中心蜿蜒的墻壁引導均以石材與混凝土為材料。 

　　(4 )在5 2 h m2的公園中， 自然中心的建筑包括一個面積為3 2 5 1 m2的游客信息中心，綠蔭入口廣場，木板鋪道和觀景平臺：1 6 h m2游客中心廣場和擁有9 0 個車位的停車場。 

　　(5 )野餐區包括野餐亭、單個的桌凳區、停車場、兒童游樂場及無水廁所。 

　　(6 )垃圾桶和信息方向指示牌(圖6 )。 

　　3 .5 .3 景觀路徑 

　　(1 )騎馬步道，利用現有的公路走廊和自然游步道連接分期實施的區域、游步道節點和野餐區。騎馬步道寬3 7 m ， 天然土壤鋪成。 

　　(2 )更新植被區的路徑使用3 0 c m 鋼筋路肩和7 ． 6 c m砂石材料， 以防止路徑邊緣退化。僅在交通繁忙的地區如游客中心，才允許鋪設9 1 m 寬的瀝青道路。 

　　(3 )礫石肩( 顏色和紋理須符合本地沉積物)寬3 0 c m ，置于路緣以限制道路的使用。 

　　(4 )游步道須有植被和起伏的地形，在維持5 ％ 殘障邊坡的同時，提供多樣化的游步道線型。 

　　(5 )卵石步道的邊緣，需有植栽和天然材料(殘障可達性要求如上)。 

　　(6 )原始鋪地。由礫石充填， 以加強引流。沿步道種植植物， 以鞏固和限制步道。 

　　(7 )木板步道。用于進入濕地動植物觀察區，架空于地面之上，寬度3 m ，高度以防止干擾水流和濕地植物為準。 

　　4 對我國城市過水區復原、城市濕地修復、城市濕地公園建設的啟示與思考 

　　4 .1 亡羊補牢為時未晚 

　　表面上，從拉斯維加斯等許多城市的發展可以看出，城市濕地生態環境的破壞是城市化進程對自然系統破壞的必然結果。但是拉斯維加斯城市過水區復原的一系列實踐結果表明， 倘若及時認識分析城市化影響的來龍去脈，積極進行補救，城市濕地生態環境還是可以得到積極改善的。 

　　拉斯維加斯作為一個沙漠中崛起的城市， 每年人口的增長率為4 ％ ， 平均每個月有5 0 0 0 人移居此地， 近年來無論城市建設還是人口的激增， 都大大超過一般城市的水平， 由此可見拉斯維加斯過水區所承載的負荷之大。但是由于政府和當地利益相關方認識及時，并在1 9 9 9 年開始付諸行動，在控制渠道水土流失、濕地恢復、動植物復興以及控制外來物種入侵等方面均卓有成效。 

　　中國城市面臨同樣的城市化進程加快與城市人口激增的問題，近年來，中國對城市水域景觀、尤其是濕地生態環境的重視程度目益加強，加之政府、專業人士和社區公眾積極、有效地參與和實施，減緩城市過水區景觀與濕地退化進程，甚至在一定程度上予以復原修復是可能的。甚至，對于那些濕地環境已遭嚴重破壞的城市，復原城市水域景觀、修復城市濕地也并非癡人說夢，而且為時未晚。 

　　4.2三位一體循序漸進 

　　城市過水區、城市濕地、城市濕地公園三者的自然關系是：城市過水區是城市濕地的基本背景，城市濕地是城市濕地公園的基本背景，當城市過水區的生態環境失衡，城市濕地就難以正常運行，以此為基礎的城市濕地公園也難以生存。三者三位一體，秩序依次，互盈互利。其共同的核心是水、土、植被及其相互制約的存在關系。城市周邊過水區的水量平衡、泥沙淤積的平衡、城市排水的組成成分、原生物種的多樣性搭配以及外來物種的控制等因素，是三者共同的決定性因素。 

　　城市過水區復原、城市濕地修復、城市濕地公園建設應當是一個循序漸進的過程。在拉斯維加斯過水區的復原規劃中，只有綜合解決了渠道流量控制、穩定河床、減緩流速、培育植被、清除雜草、城市排水研究和野生動植物棲息地的保護等一系列問題，最后濕地才能逐漸恢復，達到穩定生態平衡，為城市人口提供水體凈化的實際功能。不同于常規的城市公園建設，城市濕地公園建設應“跳出圈外”，放眼于城市過水區的復原、城市濕地的修復。國內目受重視的“濕地熱”，若只局限于建立某個濕地公園，種一些水生植物，而沒有從整個過水區、整個水域的循環、濕地的修復進行切實治理，那就不過是另一種形式的公園而已，并未實現通過城市濕地，修復重建生態系統并為城市生活服務的功能目標。 

　　4．3尊重自然規律不斷研究實踐 

　　對于自然的改造，只能在充分了解自然規律的前提下循序漸進地實施。特別是規模較大的工程，之前做一些小范圍的實驗示范十分必要。 

　　拉斯維加斯過水區復原規劃建設的每一個步驟，無一不是基于長期持續的調查研究、試驗實踐、反復修正之后再予以實施的。如控制過水區水土流失的22個結構堰，從1999年至今，每一個堰的設計和施工，都是在前一個驗證確實有效改善過水區整體狀況的前提下，才正式開始的。在濕地修復規劃全面實施之前，也先是以2塊示范基地作為試點。濕地物種的選取，從最初的24個植被物種，歷經5年，最后只有3種得以蓬勃生長。目前皮特曼過水區工程和各種濕地地區的植被復原規劃，均以這3種植被種類為主，再次表明：可行的方案來自長期的研究試驗與實踐。 

　　4．4齊心協力協調為主 

　　城市過水區、城市濕地、城市濕地公園需要綜合的規劃，涉及多學科專業、多方政府部門與社會團體。需要將水文、水利、生態、景觀、環境、植物、動物等學科專業同政府、財團和社區等相關利益方的意見予以綜合匯總，協調一致，這是關鍵而極為復雜的一步。 

　　為此，美國慣用成立協調委員會的方式未梳理。如拉斯維加斯過水區的所有利益相關方，在1998年成立拉斯維加斯過水區協調委員會，每3個月舉辦一次會議，每年進行一次考察，各方意見匯總于年度計劃，并由政府具體部門實施。 

　　綜上所述，美國拉斯維加斯市過水區復原等一系列圍繞城市濕地的研究與實踐，其中的一系列理論、方法、政策、步驟以及結果，對于中國正期求良性發展的城市水域生態環境的規劃、建設與管理，是值得肯定、借鑒和效仿的。