目前城市河流渠道化，河道断面结构形式单一化，走向笔直化，河流护坡结构直立化、硬质化较普遍，这种结构形式在保持岸坡的结构稳定性、防止水土流失以及防洪排涝等方面，起到了一定的作用，但忽视了河流与周边历史环境、社会环境、生态环境以及人文环境的统一，对城市生态与城市环境产生了负面作用。同时，城市生态建设要求保护和恢复城市的生物多样性，特别是城市河流的生物多样性，因此本文提出了在城市河流中构建生境岛屿，使其成为城市各种动植物与微生物的栖息生存地或生态驿站，从而形成良好的生态环境。
1 城市河流生境岛屿构建的定义、目的及优势
城市生态恢复有赖于一定的生态设施建设，目前城市的生态公园、绿道体系、栖息地网络建设以及城市雨水径流的管理都是结构—过程的恢复活动。健全生态过程可使自然系统具有自稳定性和低维持投入的特点，并形成生物多样性的基础。因此，加强城市生态设施建设的意义重大。
1.1 生境岛屿构建的定义
狭义的岛屿是指散布在海洋、江河或湖泊中的四面环水、高潮时露出水面、自然形成的陆地，而广义的岛屿是指具有明显边界的、呈孤立存在的任何环境类型。生境是指生物的栖息地环境，包括必需的生存条件和其他对生物起作用的生态因素（李博主编, 杨林等编. 生态学[M]）。据此，可将河流生境岛屿定义为：通过环绕的河流来隔离人类活动的频繁干扰，以较小的生态空间实现生物多样性的栖息场所。
1.2 城市河流生境岛屿构建的目的
一是可以确保城市河道生态的完整性，促进城市生物多样性的保护与恢复，特别是一些大型鸟类的保护与恢复；二是在不妨碍城市河道安全的前提下，以较少的土地资源和经济投入，对周边地区产生良好的生态和经济辐射，提高城市的自然文化底蕴。
1.3 城市河流生境岛屿构建的优势
构建只是改变河流局部的纵横断面形式，创造多样的河流生境，为水生动植物、两栖动物、陆生动植物和微生物提供良好的生态栖息地。这与河流裁直取弯、生态河堤目的相同，只涉及河流的局部，因此，工程量小，涉及河流两侧现有建设格局范围小，可有效地解决河流生态建设与城市用地、建设资金等之间的矛盾。另外，生境岛屿岸坡不需考虑稳定问题，采用自然土质岸坡，不需建设技术和后期管理，且生态效果要远远优于传统硬质护岸和生态河堤；河流生境岛屿能够很好地实现人的活动场所与野生动植物活动场所的分离，从而为城市野生动植物提供了安全的栖息场所。
2 城市河流生境岛屿构建的理论依据和原则
2.1 城市河流生境岛屿构建的理论依据
由于生境岛屿的目标是生物多样性，因此其主要理论基础为生态学，主要包括岛屿生物地理学理论、干扰理论和空间异质性理论。
2.2 城市河流生境岛屿构建的原则
应遵照河流受损前的生态状况和生态恢复目标，尽量做到与生态过程相协调的原则。具体原则为。①河流安全原则：包括河流防洪排涝安全、航运安全、堤防安全等，因此生境岛屿一般布置在河流宽阔处或在河流岸边新建设；②生态健康原则：包括生态演替原则、生态位原则、阶段性原则、限制因子原则、功能协调原则等，要根据生态系统的演替规律，分步骤、分阶段，循序渐进；③基于自然原则：充分利用和发挥生态系统的自我调节能力，适度采用自然演替的被动恢复；④当地和谐原则：尊重传统文化和乡土知识，构建时充分考虑自然因素，尽量使用当地材料和物种；⑤少人为干扰原则：就是尽量减少人活动对河流岛屿的频繁不利干扰，强调人活动场所与野生动植物活动场所的分离。
3 城市河流生境岛屿的几种主要形式
河流生境岛屿按照岛屿与河流的位置关系可分为三种主要形式，为“中央式”、“侧式”、“环绕式”。
3.1“中央式”（见图1）
“中央式”主要适用于水面宽阔的河流，如长江、淮河以及干支流。对于河流中存在自然岛屿，只需对原有岛屿进行适当的人工构建；对于河流中无自然岛屿，则根据实际情况构建生境岛屿。
3.2“侧式”（见图2）
“侧式”主要适用于水面宽度一般的河流。“侧式”可再分为“肘式”和“藤瓜式”，它们都需要在主河流边上开挖侧河，然后对主河流和侧河环绕的陆地进行生境岛屿构建。
3.3“环绕式”（见图3）
“环绕式”主要适用于弯曲度较大的河流。对河流裁弯取直，对新开的主河道和原有河道所围成的陆地进行生境岛屿构建。
目前城市河流走向多为渠道化，且水面较窄，因此“侧式”比其余两种类型更适用。生境岛屿一般构建在居住密集区和商业区，可以利用城市建设改造用地或废地。对于新兴城市，土地资源丰富，城市规划应把城市河流生境岛屿构建用地考虑在内。
4 城市河流生境岛屿的构建方法
根据岛屿生物地理学理论：物种的丰富度= f（+ 生境多样性- 干扰+ 缀块面积+ 演替阶段+ 基底特征- 缀块隔离程度）（+ 表示正相关、- 表示负相关）。此关系式中生境多样性、演替阶段、缀块面积（本文为岛屿面积）可归为内部因子，基底特征、干扰和缀块隔离程度可归为外部因子。因此，根据内外因子，生境岛屿的构建主要分为两个方面，一为岛屿本身的生态构建，二为岛屿与周围环境之间的生态构建。
4.1 岛屿本身的生态构建
4.1.1 岛屿面积构建
根据岛屿生物地理学理论，在满足所研究的生境物种迁移与灭绝过程之间达到生态平衡态和所研究生境的其他环境因素都相似的前提下，岛屿面积与物种数目呈指数正相关，即物种数目随着岛屿面积扩大而增加。因此，在土地资源充足的前提下，尽量构建面积较大的岛屿。
4.1.2 岛屿生境多样性构建
（1）地形多样性构建。地形地貌是丘陵结构和功能以及各种生态现象和过程的最根本因素，它通过改变地表的光、热、水、土、肥等生态因子而发生作用。地形变化引起的生境异质性越大，生物多样性越高。因此生境岛屿的地形构建应以高低起伏的丘陵地形为主，构建曲折的生境岛屿岸线，构建有缓有陡的边坡，深浅洼地、平地、断层等局部小地形为辅。另外，还可以适当修建人工建筑来增加地形的复杂程度，如建造土墙的茅草屋、土堆或堆石等，为野生动物如蛇类、鼠类和甲壳类等动物提供安全的栖息地。
（2）土壤多样性构建。植物群落研究资料说明，在土壤变化频繁的地段，群落含有更多的植物种，而平坦同质土壤的群落多样性低。因此，不同岛屿区域可构建不同土壤，如砂质土、黏质土、壤土等，以保持土壤分布与类型的多样性，在此基础上提高土壤肥力，从而形成生境高多样性和物种高丰富度。
（3）水体多样性构建。根据生命体的生态水力特性，可以人为营造出特定的流场环境，使某些生命体生长、增殖，或帮助诱导某些生命体逃离危险环境，使濒危物种得到保护，也使某些生命体的增殖受到抑制。构建流场多样性，即水体多样性，应遵从浅水与深水相结合，静水与流水相结合，激流与缓流相结合等原则，其外在表现形式有沼泽、浅滩、深水区等。
（4）植物多样性的构建。湿生与水生植物构建主要是合理布置和选择湿生、挺水、浮水和沉水植物的类型与格局，形成植物的多样性空间，改善水质，为水生动物等提供多样性的生境。陆生植物多样性的构建要有层次性，遵从高中低乔木、灌木、草本与地被层植物相配合，常绿与落叶植物相配合，丛生性植物与稀疏性植物相配合，速生植物与慢生植物相配合，宽叶植物与针叶植物相配合，花果植物与无花果植物相配合的原则。其中乔木布置应注重垂直结构的层次性。要想维持植物多样性，应采取措施限制优势植物的繁殖，保护劣势植物，如构建地墙，阻止其对其它植物生存空间的侵占。植物群落多样性生境的形成，有利于野生动物栖息和繁殖，是形成稳定群落的关键，也是长期景观和发挥持续生态效益的前提。
（5）动物多样性的构建。动物多样性构建的内容主要有鸟类、兽类、昆虫类、两栖类和鱼类等，构建主要以自然恢复为主，即通过良好的栖息环境吸引野生动物。对于只能陆地迁徙的动物，可在岛屿上适当放养，放养动物的大小与种类由岛屿的实际情况决定。
上述诸种多样性构建之间相互影响，相互作用。地形多样性构建是生境岛屿构建的基础部分，构成了生境岛屿的基本骨架；多变的地形和不同的土壤是动植物多样性的前提条件，同时动植物又能塑造地形和改变土壤质地；地形决定了水体的形态，从而关系到水生动植物的生长分布，水生动植物的生长分布又影响水鸟的多样性。因此，在构建时应充分考虑各要素之间的关系，尽量达到整体多样性最优。
4.1.3 演替阶段
Bzaaza 认为，在演替过程中，群落的物种多度分布曲线由演替早期的几何级数分布逐渐变为中后期的对数正态型。因此，使生境岛屿的演替阶段尽量处于中期，即通过人为干扰使生境岛屿尽量处于正态高峰的。
4.2 岛屿与周围环境之间的生态构建
4.2.1 中度干扰
对岛屿施加适度的有利的人为干扰具有重要价值。如在生境岛屿的管理上，人为抑制优势植物的生长繁殖，保持植物的多样性；对一些植物采用类似农业上“轮作”制度，适时局部翻土，河塘清淤和土壤育肥，防治病虫害；通过人工投食控制岛上动物的数量等。同时，还要尽量减少人活动对河流岛屿的不利干扰，人与野生动物的活动场所应分离，措施是以河流为隔离带，拆除岛屿与河岸的通道，除管理人员外，限制其他人登岛。
4.2.2 基底特征
基底是生态系统存在与发育的载体，它的稳定保证了生态系统的演替。城市基底主要是指岛屿以外的城市环境，诸如河流、城市建筑、城市公园、以及密集的人流等。岛屿的总体动态常常受到城市基底特征的支配，如城市河流水环境的好坏直接制约着岛屿浅水沼泽区物种的多样性，城市中鸟类的取食环境优劣间接制约着岛屿栖息鸟类的数量与种类。因此，良好的城市基底特征是岛屿是否生态的重要条件。
4.2.3 岛屿隔离程度
MacArthur 等认为，岛屿生物种丰富度完全决定于两个过程：迁入和绝灭，他们都收隔离度在一定程度上呈正相关。河流作为生境岛屿与周围城市环境的隔离带，宽度小，对人类和陆路迁徙的物种自然隔离作用比较明显，而对鸟类、昆虫、水生动植物、以及两栖动物等迁徙能力强的物种自然隔离作用比较小。通过对岛屿物种多样性的构建可以减弱河流对陆路迁徙物种的自然隔离程度，有效地增加岛屿物种的丰富度。因此，受河流隔离程度影响最大的是人类不利活动的干扰，而对岛屿物种多样性的影响不大。
5 结语
河流生境岛屿在不妨碍河流安全的前提下，以生态学理论为基础进行构建，可以减弱传统河堤对河流生态环境的负面影响，保护城市河流的物种多样性，对维护城市生态系统的持续、稳定发展有支持作用。生境岛屿构建的关键因素是少人为干扰，其次是岛屿的面积、空间异质性和其它一些因素。因此，生境岛屿的构建不仅适用于河流，也适用于湖泊和其它形式的城市绿地。
作者简介：胡大伟（1983.9~），男，工程师，主要从事水利水电工程规划设计工作。
