生态研究：波托马克河流域景观规划

（一）项目概述

波托马克河地区的范围是确定的，其流域是可以清晰描述勾勒出来的——由水体统一起来的固定单元。显然，流域是个水文单元，而不是一个地理单元，人们很难寻求一个更确切的土地划分，因为地理区域会呈现不同特点，其变化剧烈，而且不连续。波托马克河流域横跨一系列地理区域，规划的重点是区域内未来的土地利用，这项规划是一次关于适宜性生态规划方法的实验，是要探索并挖掘出这一流域内所有土地最好最大的使用潜力，但在不同的情况下，还要厘清这些土地利用方式结合在一起的最大可能，而大自然就是一个具有相互作用及储藏功能的价值体系

（二）区域环境条件概述

1.自然条件

在考虑气候时，最值得注意的因素是气候和自然地理的相互关系。阿巴拉契亚山脉对阿勒格尼高原造成影响，在这个区域的东部形成“雨影区”，这里夏秋两季多雾多云，邻近的山脊和山谷气温变化很大，山谷中时常雾气缭绕。强烈的暴风雨和短暂的生长季节成为这一区域显著的特点。皮得蒙高原和海岸平原气候是相似的，只是海岸平原常有飓风，夏季温暖炎热潮湿，冬天温度适中，在整个流域中生长季节最长。因而这里的气候变化也仅仅是区域性的。

波托马克河流域是大西洋和海湾海岸体系中的次区域，由寒武纪之后的地质活动所形成，约有五亿年的历史。从地质学上讲，整个区域由三大地带组成：第一，皮得蒙高原的老结晶岩地区；第二，阿勒格尼高原，由较新的沉积物形成；最后，在东面是最新的海岸平原疏松沉积层。从波托马克河源头至海洋，该河共横向跨越了六个自然地理区域：从阿勒格尼高原至岭谷地区，然后到达大河谷、蓝岭和皮得蒙高原，最后到达海岸平原的河口湾。

波托马克河的流域面积大约为15000平方英里（约38850平方千米）：其主要支流为北支流和南支流，还包括大谢南多厄、卡卡朋、康纳康奇和莫诺卡西等河溪。和那些高原地区一样，岭谷地区的土壤层非常薄，贫瘠且易遭侵蚀；而大河谷的石灰岩土壤和岭谷地区中那些罕见的谷底滩地一样肥沃，这里是整个流域的农业核心区。流域内的矿物资源包括：煤、石灰岩、砂砾石和漂白土。

在这一望无际的流域中，由于其自然地理特点的多样性，因此能看到众多的植被种类和群落。特定的环境生长特定的植物，因此生态学家通过对植物的外观、类型和分布的了解，就能从现有的关于气候、土壤、水分状况和其他因素的资料中，推断出更确切的关于植物环境的情况和信息。这种在最广泛的范围中进行的研究，揭示了分布在由东到西的广阔地带上的三大森林群落的划分情况：第一是橡树—松树群落；第二是橡树—栗树群落；第三是神奇地躲过更新世冰盖破坏的喜温湿的混合中生林，它的中心是阿巴拉契亚山脉。

在波托马克河流域横跨的一系列地形区域中，不同的坡度对于广泛而多种多样的使用因素来说，影响是很大的。这些坡度明显地体现了区域性特征，在岭谷地区坡度富于各种变化，在海岸平原则较少。同时，皮得蒙高原和大河谷地区的斜坡被河流所划分。

2.历史人文条件

波托马克河汇集了整个流域的各种文化，从上游的西弗吉尼亚州的煤矿工人到美国首都的城市居民，以及波托马克河下游的弗吉尼亚州最北端的船夫。由于河流位于美国历史和文化遗产比较丰富的地区，波托马克河被称为“民族之河”。据调查，美国第一任总统乔治·华盛顿，就出生于波托马克河流域，并在此居住了很久。美国首都华盛顿特区，也坐落于该流域内。而1859年在河流交汇处发生的战役就是美国南北战争的起始点。波托马克河位于马里兰州段内的切萨皮克-俄亥俄运河于1831年至1924年开通，连接了坎伯兰和华盛顿特区，实现了波托马克河大小急流险滩的货物运输。华盛顿渡口于1864年开放，从此华盛顿开始使用波托马克河河水作为饮用水的主要来源，饮用水的取水口建于大瀑布。1998年，美国总统比尔·克林顿将波托马克河定为美国河流遗产之一。

（三）波托马克河流域景观规划设计

1.单项规划

（1）农业规划。地表地质、气候、土壤、坡度及朝向，可以作为确定整个流域中农业发展类型的衡量标准。在流域中，上述因素是变化多端的，但它们在自然地理区域和次区域中展现出一定的连续性，因此，能根据区域的特点来预示其适应性，并能够依据大河谷明显的特征变化预测其适宜性。皮得蒙高原呈现出广阔的农业生产区域，这是整个岭谷地区狭窄的山谷中所稀缺的；而阿勒格尼高原几乎没有农业用地。海岸平原的土壤虽然贫瘠，但施加足够的肥料，就能生长出有价值的蔬菜。(www.xing528.com)

（2）森林规划。规划将森林分为三类用途：商业类森林。非商业类森林以及不可采伐的森林、适宜作为商业用途的森林分成两类：第一类，其地理条件需位于纸浆厂25英里（约40千米）半径内，坐落在一条五级河流或更大的河流旁，处在实行宽松的分区管理或非分区管理地区，森林应在小于坡度25%的坡地上；第二类，以生长在海岸平原上的针叶林、软材林为主，非商业用途森林：可以采伐该地区的林木，但森林会因此遭到破坏，短时间内难以再生。最后一类是不可开采的森林，主要是指由于交通不能到达、陡坡、离工厂或河流太远，因此不具经济性的林木。除此之外，有两类最不适宜农耕的土地——陡坡和易遭侵蚀的土壤，建议将它们作为森林覆盖之用。

（3）游憩规划。根据各地区资源的分析进行规划：海岸平原的游憩资源主要是以水为中心的游憩活动：阿勒格尼高原和岭谷地区提供了大量的陆上游憩活动。大河谷地带和皮得蒙高原很少能提供独特的游憩机会，而蓝岭地区却能提供游憩活动场所。虽然阿勒格尼高原提供了如同宽广的阿巴拉契亚森林一样最高质量的天然林地，但是这一地区已经被滥用，掠夺性的露天采煤留下条条巨大的沟壑，森林被大量砍伐，河流水质酸化等，目前基本丧失了发展潜力。岭谷地区拥有该流域最大的游憩活动潜力，凉爽的夏季，加上适当的降雨和优美的风景，提供了独一无二的游憩场所。在大河谷地区，探索岩洞或驾车领略农场景色活动受限于周边山丘。在皮得蒙高原也能够感受同样的乐趣，同时还增加了调研历史遗迹的机会。

2.功能兼容规划

之前的单项适宜性规划揭示了每一个区域在单一方面的价值，同时也研究了流域内每一地区具体的土地利用。但是我们寻找的不是单一的土地适宜性利用，而是寻求多种功能兼容的土地利用。为了实现这一目标，规划设计了一个矩阵，把所有未来的土地利用都标注在坐标上，从而将每种土地利用与其他所有的土地利用进行对比检验是否兼容，及两种土地利用相互干扰的程度。借助于这个矩阵，研究单一的土地利用适宜性并确定它与未来的土地利用之间的兼容程度就成为可能。例如，某一地区已经显示出具有高度的林业潜力，也可以同时与游憩和野生动物资源管理兼容。在这一地区还有机会发展小规模的农业，特别是畜牧业，而整个地区可以水资源为目标加以经营管理。而在另一个区域中，将提供一个农业为主的土地利用的机会，同时有可能支持游憩活动和一定的城市化建设以及有限的矿产开采。矩阵中紧挨着关于土地之间相互兼容程度的栏目是识别未来的土地利用的必要资源：农业所需的肥沃土壤，采矿所需的煤和石灰石，城市所需要的平坦土地及水资源等等。矩阵最后一栏显示了这些土地利用实施后的结果。在采煤的地区，会产生酸性污水问题，农业常与水土流失和沉积相联系，城市化会产生污水，工业会造成大气污染。把这些因素结合在一起，人们就能大体上评估土地利用相互兼容的程度，决定兼容程度的自然因素和土地利用造成的结果。

当对这些土地利用的结果进行研究之后，显然，以采矿、煤和水资源为基础的工业用地规划在阿勒格尼岛原的机会最大，同时林业和游憩可以成为这里次要的用途。在岭谷地区，游憩活动具备主要的发展潜力，以林业、农业和城市化为次要用途。在大河谷地区，农业是最大的优势资源，游憩和城市化只能占用较少的土地。蓝岭地区显示出相对单一的游憩潜力，但品质却是最高的，皮得蒙高原主要适合于城市化用地，附带可作为农业和一般游憩活动使用。海岸平原显出具有以水资源为基础的和与水有关的游憩活动潜力，以及林业的潜力，而作为城市化和农业用地可能性不大。

3.分区规划

整个流域地区的研究是在1∶250000比例尺的图纸上进行的，许多细节人们看不到，因而不能十分完整地识别自然地理、土壤、气候和植被等因果关系。因此，在对每个自然地理区域更为详细研究的基础上，选择某些地区作做一步研究，从而使因果关系清晰地呈现出来。这些地区的研究是在1∶24000比例尺的图纸上进行的。每一个挑选出的地区都是该区域内的典型。

（1）阿勒格尼高原。这一广阔地区已遭野蛮掠夺：森林被砍伐和焚烧，煤矿被缺乏计划地采掘，废物到处堆积，河流酸化。这里曾是富饶的土地，但其价值已被破坏，留下的是损毁的土地和贫困的居民。然而这里仍有许多资源——丰富的煤矿、潜藏的森林、野生动物和最具潜在价值的游憩活动资源条件，但是要实现这些目标，需要掌握这里显示出来的资源条件。并根据已有资料，制订出开发计划和管理政策。还需要时间和人力去恢复这块土地，造福这里的人民。

（2）岭谷地区。由于没有煤矿，这一区域较少遭到破坏。本地区提供了该流域最大的陆上游憩资源，虽然谷地狭窄，但土壤十分肥沃。森林虽没有很高的商业价值，但有很高的游憩价值，成为这一地区的重要资源。城市化过程过去常常发生在洪泛平原区，较好的城市应当地势较高、坡度适中、朝向好、高于降霜带。游憩是一项重要的区域性资源，可以形成很高的社会价值。

（3）大河谷地区。大河谷地区是洛基山脉以东最大的一块农业区域。谷地幅员宽广地势平坦，主要蕴含丰富的石灰岩土壤。整个区域可再分为三个分区：由砂岩、页岩、石灰岩和石英岩构成的西部山丘，宽广的马丁斯堡页岩带，石灰岩和白云岩构成的河谷。简言之，这些山丘提供了最大的游憩潜力，石灰岩能成为农业资源，页岩地带是最佳的城市建设位置。重要的是，这保证了城市用地不会建在地下含水层上面。这一地区内的资源及其分布是适宜的——林木覆盖的山丘，肥沃的河谷，一条适合于城市化的页岩带，而且页岩带紧靠一条美丽的河流，展现出非常高的景观品质。

（4）皮得蒙高原。皮得蒙高原的剖面图显示出地层结构的高度复杂性——一条石灰岩和白云岩的河谷，一块前寒武纪的结晶岩高地被侵入岩插入，一条宽广的石英岩带，还有一条页岩带。内在因素反映出地质构成和相应的地形地貌、水文和土壤情况。石灰岩和石英岩的谷地最适合于农业，页岩的河谷作为畜牧和非商业性的森林最为合适，某些农作物、畜牧和森林在结晶岩地区的谷地和洪泛平原上也是合适的。最适合于城市的用地是在结晶岩地区的平坦高原或山岭上。在石灰岩上没有适宜的城市用地，在页岩上也很少。这是一个在城市化边缘的地区。城市化的机遇大量存在，但是规划必须反映这个地区特定的可能性和限制条件。

（5）海岸平原。波托马克河下游地区显示出海岸平原的自然地理特点：河口、海湾、海口、弯曲的溪流和沼泽等。这里森林茂密，地下水位很高，土壤主要是石英砂。这一区域提供的水上游憩活动的机会是独一无二的；但农业用地受到限制，城市用地也是如此；森林和渔业目前已有很高的价值。水资源在这一区域具有重要的价值，是内在适合度的主要决定因素。森林易发生火灾，地表水易被污染，地下水位对地市来说普遍过高，土壤对大面积的发展农业来说又太贫瘠。不过，有些高起的土地适合于建筑，冲积土壤适合于农业，陆上的和水生的野生动物栖息地均很丰富。