1北京河流生态景观空间安全格局设计
北京河流生态景观空间安全格局设计是在一定程度上恢复北京河流自然形态、结构和功能，营造出自然、生态、野趣、可持续的河流景观，以有利于河流的自然支持系统形成且不影响河流的泄洪功能。主要包括河流自然河床的河滩地设计、水空间设计和边坡护岸设计。
1.1北京河流河床滩地设计
目前北京河流多处河段都进行了河床混凝土衬砌，这改变了原来河流的天然形态和走势，硬质化河床导致河流生态环境被严重破坏，造成大量河流生物的消失和河流生态功能的退化。（1）河流河床保持自然状态下的基质，既有利于河流水体内生物和滨水生物的生存及繁殖，同时也可使得河流水体自然渗透补充地下水。（2）重构河床微地形，展现自然形态多样性。通过河床上中下游、点线面、表中底立体空间的综合塑造，重新展现自然河床的形态多样性。（3）河滩地要保留静水区和湿地，保护生物栖息地和生物群落。对一些季节性的河流，可以在河床内利用地势变化设计水系，使其低水位可以保持一个长期的水面，能够为鱼类和其他水生生物的生存提供基本条件。
1.2北京河流河床水空间设计
北京是重度缺水地区，由于全球气候变化致使境内降水减少，加之上游来水减少、地下水位下降、节水政策实施及河流水资源利用过度等导致北京多数河流长期处于干涸缺水状况。此外河流水面被人为侵占，导致河流面积急剧减少，加大了洪涝发生的机率。以上原因使水空间开发利用受到较大的约束。（1）河流水空间设计的关键是要营造一个能够常年有水的水系及能够应付不同水位、流量的河床。在水源缺乏的河流，疏通小水子槽，使上下游贯通。通过疏挖小水主槽形成具有一定水深的过水断面，利于鱼类等水生生物活动。小水子槽根据河流动力学规律进行布设，通过人工措施形成初期子槽，当上游来水时将会对人工子槽进行重新塑造，这是自然河道动态自我调整的必然规律。人工子槽应充分考虑河流动力学规律，避免自然重塑时造成显著变化，保证其相对稳定性。（2）局部构建拦河跌水小坝，以扩大水面面积。通过拦河小坝处建设达到增加蓄水水面、形成深潭浅滩、自然跌水。小坝上游壅水形成深潭，坝顶及下游形成急流浅滩，卵石间隙适于生物栖息、繁育、避难。另外，在坝上设置形式不同的鱼道，利于上下游生物相互连通。（3）在水源丰富的河流内，可以根据生态环境建设和人文景观活动需要把岸线自然延伸以营造广阔的水面。
1.3北京河流生态护坡设计
北京河流治理工程中现存的硬质护岸较多，主要注重岸坡防洪、抗侵蚀的功能，采用抛石、砌石及混凝土护坡等工程技术措施，虽然满足了工程安全上的要求，但严重破坏了河流生态环境。目前建设的生态护岸在技术措施、推广程度和效果上并未达到应有预期。根据欧洲、日本、韩国的先进技术和理念，并结合北京本地特点和实践经验。构建3种适于不同结构河岸的生态护岸模式。（1）植被护岸：在水流弱、岸坡缓的地方采用植被护岸，以草坪、花灌木及水生植物为主。（2）驳石护岸：在浅水岸边，坡岸坡度比为（1：3）~（1：5），且水体流速缓慢的地方。采用自然石护岸，石材护坡表面粗糙，水面以下部位可以为水生动植物提供栖息场所，水上部位可以在石块间隙种植草以及扦插柳条，结合植被护坡。用水生植物点缀坡脚，即自然美观又有护脚作用。（3）植草袋护岸：河岸部分坡度较为陡峭地段采用植草袋进行垂直绿化，可很好地解决景观协调性，改善景观环境，同时使上下部生物通道得以贯通，完善河流生态环境系统的连续性。
2北京河流生态系统设计
目前北京河流存在河流生态系统结构不完整，河流生态环境不健康，河流生态环境保护措施不到位，难以满足河流区域内各种生物活动需求，对北京大环境改善没有起到应有的作用。北京河流生态设计目的是恢复和保护河流的生态环境。主要包括河流湿地、河流生态缓冲带、河流生物多样性、河流水资源保护与利用等。
2.1北京河流湿地恢复与保护设计
由于北京河流生态环境状况持续恶化，缺水严重，导致北京天然河流湿地面积急剧削减和湿地功能的下降。目前北京河流湿地环境问题已十分严峻，严重影响到河流湿地的保护与利用。（1）河流湿地恢复与保护设计河流湿地恢复与保护设计是运用生态学与景观设计学原理和方法，建设、培育和恢复了较为完整的湿地生态系统。在河流内拦蓄雨洪，储集水面，形成水系，同时构建植物、水生生物、微生物和底泥相互作用的完善的湿地系统，以增强河流生态恢复功能，提高河流的水质净化和水源涵养能力。此外，原有的环境条件和植物特性构成的完整河流自然湿地内，尽可能减少人为干扰，保留原始生境，如地形、水域、树林、大片的野生植物群落等。（2）湿地植物设计根据湿地内不同水深，培养适宜的湿地植物。植物配置上体现物种多样性，北京地区能够种植在水边和浅水的主要湿地植物有鸢尾、荷花、芦苇、香蒲、水葱、千屈菜、花蔺、花叶芦竹、菖蒲、慈菇、梭鱼草、石菖蒲、薏苡等挺水植物。能够种植在水深50-100厘米范围的有萍蓬草、睡莲、菱角、芡等飘浮植物。在较深水体（100厘米以上）中水底以种植苦草、黑藻、金鱼藻等沉水植物为主，其在水体净化中扮演了尤为重要的角色。水体中飘浮植物有青萍、紫萍等。
2.2北京河流水资源保护与利用设计
北京是水资源贫乏的城市，人均水资源年占有量不足300m3，远远低于国际公认的人均1000m3的缺水下限。水资源紧缺已成为制约首都社会经济发展和环境质量改善的瓶颈。然而河流硬化浪费了大量雨水径流，导致雨水资源难以有效利用，因此，河流雨水利用再度引起各方面的重视。但河流雨水利用及收集方法和技术还未形成，河流水生态恢复措施有待探索。（1）设立分散的雨洪水源控制区。就是在雨洪水源发生地采取源头分散控制措施，将水源收集截留下来，并对水源进行初期水质净化处理。主要措施是在河流边坡的下凹式绿地内，设置卵石区和滞水区，收集雨洪水源，降低水流的流动速度，延长水流时间，对雨洪径流进行拦截、消纳、渗透，使得雨水中的污染物在边坡上得到充分的降解和滞留，减轻后续河流湿地系统的污染处理负荷和负荷波动，从而保证净化后的雨水才能进入河流。（2）下凹式绿地设计。根据实际情况，在河流边坡绿地中因地制宜地设置起伏地形，竖向上营造低洼面。在河流边坡绿地的低洼面适当建设渗透管沟、入渗槽、入渗设施，以增加土壤入渗能力，消纳降水。渗透管沟可采用人工砾石等透水材料制成，汇集的雨水通过渗透管沟进入碎石层，然后再进一步向四周土壤渗透。下凹式绿地表层到底层结构通常为表层土、100mm碎石、无纺布、500mm碎石、150mm砂层及可渗透的底层土。
2.3北京河流生态缓冲区设计
北京水系流域基本上都建设了河流生态缓冲带，这在一定程度上改善了河流的生态环境。但是，目前部分河流生态缓冲带建设并不完整，如有些地块缓冲带断裂，不能形成一个连续的体系。树种单一，仅使用杨树和柳树等。另外生态缓冲区受到人工干扰与破坏严重，管理与保护措施不够。河流生态缓冲区一般设在水岸线以上20~50m范围内，是一道立体复合型的生态屏障，由乔、灌、草、花合理配置的植物绿带构成。河流生态缓冲区能够对河流内部生态环境形成有效保护，是理想的生物栖息地，是河流绿道的重要组成部分。此外河流生态缓冲区利用植物根系和土壤微生物，实现加固堤岸、涵养水源、防止水土流失和滑坡、代谢土壤污染物、阻拦陆上固体垃圾、降温等生态作用。研究表明，河流生态缓冲区宽度大于30m时，生态保护作用更明显。
2.4北京河流生物多样性设计
目前北京河流生物栖息地保护与建设没有得到足够的重视，缺少科学系统的规划，在河流建设上也没有合理的体现，以及河流自然受损严重。这些导致河流植物种类单一，群落结构简单，生物数量和种类不断大幅度减少。难以形成具有生物多样性保护功能的河流生态环境系统。（1）构建稳定的自然河流系统和多样化的河流生境。要创造河流富有多样性的环境条件，在河流里构筑浅滩和深潭，让河岸线忽宽忽窄地不规律变化，岸坡或陡峭或舒缓，呈现构造上的多样性时，形成丰富稳定的河流系统。保持河流自然过程存在，保持河岸和河底的浸蚀、冲刷和淤积等这些自然现象存在。河流水面忽宽忽窄，其贮水和流水功能也很强，能够构造多样性的河流，这样能够提供新的物种产生和生存的可能性。环境条件单调只能形成贫乏而又不稳定的河流系统。复杂稳定的河流环境，有利于各种生物生存和发展。（2）增加河流的连通性。在河流、自然保护区、风景区、森林公园等主要生物栖息地之间建立起有效的生态廊道连接，有利于物质和能量的循环流动，有利于生物的引进、迁徙和生存。（3）综合考虑河流各种生物生态习性，通过河流生态环境系统恢复和合理营造为生物提供适宜的生境和多样食物来源。如生物利用滨水植物在河流两岸生存繁衍，各种昆虫和其他动物也依赖滨水环境生存，这使河流成为生物多样性的基地，增加了河流生态景观廊道景观的异质性。
3北京河流生态景观廊道规划设计
河流生态景观廊道是以河流为中心向外扩展，将生态河堤、生态隔离带、河流水系、湿地、河滩地、滨水景观、河流自然和文化遗产及区域景观等所有要素的建设、保护与利用包含在内，能够形成集生态功能带、人文景观带、绿化产业带为一体的完整的河流生态景观系统。北京河流生态景观廊道设计是为了进一步充分发挥北京河流的生态效益、景观效益和经济效益，使其更好为北京社会发展、居民和游客服务。由于人为活动对环境的干扰和破坏，导致了北京部分河流生态景观廊道呈现破碎化，严重影响了整体河流水系生态景观廊道格局的构建。如一些河流水系的两岸没有建设足够宽度的绿带，在沿河两岸修建大体量建筑，严重破坏了河流作为生物通道的功能。另外，河流廊道与湖泊、林地、公园与风景区等的生物通道连接还不够畅通，没有与周围其他区域构成完整的绿道网络。对此，北京河流生态廊道的建设与规划设计仍有较多工作需要统筹完善。
3.1北京河流生态景观廊道空间体系设计
立体河流生态景观廊道空间设计是北京河流生态景观廊道空间体系设计的基础。目前河流生态景观廊道的设计是一种简单的模式，以渠道化的河道和堤岸、边坡绿化为主要形式。应加强亲水空间的营造、加强外部交通网络和绿道沟通与联系，使河流内部及附近水、生物、设施、植被、人等各景观要素互相交织，合理安排各种功能，形成生态功能和景观功能完善的河流生态景观廊道空间格局。
3.2北京河流生态景观廊道地域性设计
河流生态景观廊道是一个时空变化的生态景观系统。其流域所流经的各个地块的乡土风情、植被、地貌、水文有很大变化，在河流生态景观廊道系统长期的形成过程中，河流两岸形成了不同特点的地域性景观。因此结合不同的河流场地环境，设计变化的河流生态景观廊道，需要我们因地制宜采取不同河流生态景观形式，在河流生态景观廊道景观序列中，原则是保持其原有地方特点。根据不同主题和功能要求，形成具有地域特色的生态景观环境，使人们感受到不断变化的景观空间。如在不同的地段塑造不同的河流，丰富的河流形态、自然清澈的河流水系、多样性的生物群落等。如北京潮河生态景观廊道设计中，就将潮河生态景观划分为八处，每处设计巧妙利用潮河自然资源和文化资源，在突出各处景观特色的基础上，展现潮河的自然与人文景观特色。
3.3北京河流生态景观廊道自然性设计
河流自然性设计要求尽可能恢复和保护河流自然形态。主要措施有尽可能恢复河流自然曲折的形态，保护原始形态河漫滩；合理开发河流空间，控制人类活动对河流的干扰；拆除河流内各种构筑物；恢复自然河道的生态环境系统和天然的河流结构，完善自我调节功能，以此为基础允许洪水过程的自然发生，同时使河床避免破坏性的冲刷、减少淤泥产生等。
3.4北京河流生态景观廊道连续性设计
河流生态景观廊道应有一定的连续性才能体现其生态景观廊道的效果和生态功能。在设计上要求完整且有足够宽度和长度的水系、绿道、河漫滩、泛洪区、生物栖息地及滨水区用地等。只有系统完整并达到相应面积和长宽的河流生态景观廊道绿地才能具有完善的游憩、景观与生态功能。美国威斯康星洲东南区环境廊道的规划中规定了主次级生态廊道面积和长宽等基本数据。其中主要生态廊道的面积应至少162hm2，3.2km长，61m宽；次级生态廊道如果不和主廊道连接，应不小于41hm2，1.6km长；独立的自然资源区应至少达到2hm2，61m宽。
4总结
本文分析了北京河流生态景观概况和存在的问题，并以景观设计学和生态学理论和方法指导北京河流生态景观设计，从系统性和科学性角度探索了北京河流合理的利用方式，提出了北京河流生态景观设计理论与方法：即生态景观空间安全格局设计、生态系统设计、生态景观廊道设计等。这一设计理论与方法研究对进一步丰富深化北京河流生态景观设计理论与方法具有一定的理论意义。对进一步提高北京市河流生态景观的环境效益和社会效益具有一定的实践意义。此外，需要强调的是完整的北京河流生态景观设计体系是由北京河流生态景观设计与河流人文景观保护与利用设计、河流游憩空间设计有机结合而组成。这一设计体系的完善有待于进一步深入研究。
作者：王正超 孙振元 单位：中国林业科学研究院 中国林业科学研究院林业研究所
