居住區(qū)人工濕地景觀設(shè)計(jì)研究

羅曉琴,代曉芳

(西南林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院,昆明 650224)

1 引言

濕地作為“自然之腎”,在涵養(yǎng)水源、提高水體質(zhì)量、減輕水體污染、保持生物多樣性等方面的作用眾所周知。自然濕地的逐漸減少意味著自然生態(tài)的人類生產(chǎn)和生活的場(chǎng)所漸行漸遠(yuǎn)。人類得到了他們想要的某些物質(zhì),卻正在失去自然的純凈滋養(yǎng)和天人合一發(fā)自內(nèi)心的祥和,全世界范圍內(nèi),全球變暖、環(huán)境污染、水資源緊缺等惡果已經(jīng)逐漸凸現(xiàn)。針對(duì)愈演愈烈的環(huán)境危機(jī),近年來,在世界濕地組織的倡導(dǎo)下,在各地政府和市民的共同努力下,人工濕地包括各類濕地保護(hù)區(qū)、濕地公園的規(guī)劃建設(shè),正在逐漸恢復(fù)和再生因?yàn)槌鞘谢ㄔO(shè)被侵蝕的自然濕地。在我國,人工濕地事業(yè)雖然剛剛起步,但正在以不可逆轉(zhuǎn)之勢(shì),開始吐露生機(jī)。

2 居住區(qū)人工濕地景觀設(shè)計(jì)的內(nèi)涵

2.1 居住區(qū)人工濕地景觀設(shè)計(jì)概念

濕地是指陸地上常年或季節(jié)性積水和土壤過濕的地區(qū),并與其生長、棲息的生物物種構(gòu)成獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng),包括天然或人工、長久或暫時(shí)的沼澤地、濕原、泥炭地或水域地帶,帶有靜止或流動(dòng)、咸水或淡水、半咸水水體,低潮時(shí)水深不超過6m的水域。

天然濕地是在自然營力作用下形成的,而人工濕地是經(jīng)過人工設(shè)計(jì)和建設(shè)形成的濕地,供人類利用并給人類帶來益處的由飽水基質(zhì)、挺水或沉水植物、動(dòng)物與水組成的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。開展城市人工濕地研究,就是要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)模擬自然生態(tài)濕地的人造濕地系統(tǒng),這對(duì)改善城市環(huán)境質(zhì)量及促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展將起到重要的作用。

2.2 居住區(qū)人工濕地景觀設(shè)計(jì)的意義

濕地環(huán)境是與人們聯(lián)系最緊密的生態(tài)系統(tǒng)之一,對(duì)城市濕地景觀進(jìn)行生態(tài)設(shè)計(jì),加強(qiáng)對(duì)濕地環(huán)境的保護(hù)和建設(shè),具有重要意義。

(1)能充分利用濕地滲透和蓄水的作用,降解污染,疏導(dǎo)雨水的排放,調(diào)節(jié)區(qū)域性水平衡和小氣候,提高城市的環(huán)境質(zhì)量。

(2)為城市居民提供良好的生活環(huán)境和接近自然的休憩空間,促進(jìn)人與自然和諧相處,促進(jìn)人們了解濕地的生態(tài)重要性,在環(huán)保和美學(xué)教育上都有重要的社會(huì)效益。一定規(guī)模的濕地環(huán)境還能成為常住或遷徙途中鳥類的棲息地,促進(jìn)生物多樣性的保護(hù)。

(3)利用生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)功能,可減少殺蟲劑和除草劑等的使用,降低城市綠地的日常維護(hù)成本。

在生態(tài)、環(huán)保思想日益深入人心的今天,人工濕地被廣泛運(yùn)用到居住區(qū)的水景設(shè)計(jì)中,將景觀與環(huán)保有機(jī)地結(jié)合到一起。由于以城市為中心的經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展和人口的急劇增長,使得城市生態(tài)環(huán)境受到污染,特別是景觀水域絕大部分富營養(yǎng)化,亟待進(jìn)行治理;目前綠地過分地人工雕琢與堆砌的傾向,使城市中十分珍貴的自然生態(tài)信息對(duì)現(xiàn)代人的身心滌蕩作用受到干擾,人們渴望能夠親近自然。正是在這種日益高漲的對(duì)自然環(huán)境的關(guān)注及可持續(xù)發(fā)展思想的影響下,人工濕地應(yīng)運(yùn)而生了[1]。

3 居住區(qū)人工濕地景觀設(shè)計(jì)研究概況

3.1 居住區(qū)人工濕地景觀設(shè)計(jì)國外研究概況

20世紀(jì)初,隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,全世界的濕地開始經(jīng)歷退化、喪失和恢復(fù)的過程。國外對(duì)濕地景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)的研究也因此展開。忽視自然環(huán)境的城市濕地生態(tài)系統(tǒng)改造工程,已被普遍否定。在國外的現(xiàn)代城市建設(shè)中強(qiáng)調(diào)突出豐富的水邊空間,沿河建設(shè)大規(guī)模的中央公園、城市公園,一方面讓現(xiàn)有的濕地環(huán)境盡量接近自然狀態(tài),充分發(fā)揮濕地的生態(tài)功能;另一方面增加濕地周邊的空間和綠化,強(qiáng)調(diào)創(chuàng)造城市富有情趣的親水空間,增加城市環(huán)境舒適性。

(1)歐洲國家的“重新自然化”。20世紀(jì)70年代中期,德國進(jìn)行了對(duì)自然保護(hù)與創(chuàng)造的嘗試,提出了“重新自然化”的理念,在全國范圍內(nèi)拆除了被混凝土渠道化了的河道,將河流恢復(fù)到接近自然的狀況。1983年瑞士頒布的河流保護(hù)法規(guī)中明確規(guī)定,在河流整治的各種方法中,從生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā),采用如下的優(yōu)先級(jí)順序:生物材料方法(植物)——混合方法(植物與木材或石料合用)——?jiǎng)傂圆牧戏椒?木材、石料、混凝土);在需要實(shí)施河道整治工程時(shí),對(duì)生態(tài)學(xué)和景觀方面存有缺陷的河流部分,必須同時(shí)努力地予以改善,例如增加植被,或者在水流中拋石,為魚類營造藏身之處等。

(2)日本的“推進(jìn)多自然型河流建設(shè)”。20世紀(jì)90年代初在日本建設(shè)省河川局“推進(jìn)多自然型河流建設(shè)”的法規(guī)中規(guī)定:尊重自然所具有的多樣性;保障和創(chuàng)造出滿足自然條件的良好的水循環(huán);水和綠形成網(wǎng)絡(luò),避免生態(tài)體系的互相孤立存在。在強(qiáng)調(diào)自然保護(hù)的同時(shí),積極推進(jìn)旨在不斷恢復(fù)自然的水邊環(huán)境建設(shè)。具體的做法是,在河流整治時(shí),利用自然石料和水生植物恢復(fù)水體的自凈能力;在河岸的高水位淹沒處增加綠化,保障魚和動(dòng)物的生息環(huán)境;在確保河流的防洪、水資源利用功能的同時(shí),創(chuàng)造出優(yōu)美的自然環(huán)境,增添城市景觀魅力。

(3)美國波士頓的“自然濕地”設(shè)計(jì)。波士頓市由于快速的空間擴(kuò)展,導(dǎo)致查爾斯河水質(zhì)急劇惡化,而上游城市和沿河排水系統(tǒng)又引起了頻繁的洪水泛濫。為此,波士頓制定了被稱為“自然濕地”的水體邊界規(guī)劃。其主要特征是以河流為系統(tǒng),以河流邊界的灘地作為公園帶,保持河岸與河漫灘的自然狀態(tài),并沿河流發(fā)展帶狀綠化系統(tǒng),同時(shí)將市內(nèi)的數(shù)個(gè)公園連為一體。為此,波士頓市疏散了河邊的居民,通過疏浚河流、種植能抵抗周期性洪水變化的樹木來恢復(fù)河流的自然演進(jìn)過程,使過去污水橫流、泛濫成災(zāi)的河流轉(zhuǎn)變成為由自然過程控制的、最有吸引力和最具自然活力的地方[2]。

3.2 居住區(qū)人工濕地景觀設(shè)計(jì)國內(nèi)研究概況

3.2.1 設(shè)立濕地公園

2005年5月,我國的第一個(gè)國家級(jí)濕地公園在杭州西溪對(duì)外開放。從而標(biāo)志著濕地景觀達(dá)到了一個(gè)國家級(jí)的認(rèn)可高度,在這個(gè)公園的規(guī)劃設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)者結(jié)合了很多規(guī)劃設(shè)計(jì)的理論方法與生態(tài)規(guī)劃方法,在國內(nèi)作出了一次全新的嘗試。西溪濕地被定為全國首個(gè)濕地公園試點(diǎn),相應(yīng)確立了“積極保護(hù)”的思路,即在保護(hù)的前提下進(jìn)行適度利用,通過適度利用實(shí)現(xiàn)更好的保護(hù)?！皬纳鷳B(tài)角度看,西溪濕地也不適合純粹的自然保護(hù)區(qū)模式?！闭憬髮W(xué)生命科學(xué)院常杰教授解釋,西溪濕地目前面積僅10km2,這樣小的范圍,如果完全封閉保護(hù)起來,自我維持、自我循環(huán)的能力會(huì)減弱,當(dāng)物種衰退或死亡后,缺少補(bǔ)充,有成為生態(tài)“孤島”的危險(xiǎn)。因此,科學(xué)、適度的人為干預(yù),有助于西溪濕地生態(tài)環(huán)境的修復(fù)和保護(hù)。根據(jù)西溪濕地作為次生濕地、城市濕地、農(nóng)耕濕地、文化濕地的獨(dú)特性,綜合保護(hù)工程確定了環(huán)境優(yōu)先,最小干預(yù),修舊如舊,注重文化,可持續(xù)發(fā)展,以民為本等六大原則。西溪濕地公園建設(shè)對(duì)國內(nèi)目前濕地景觀的規(guī)劃設(shè)計(jì)現(xiàn)狀來說是一次破繭,但是我們還是應(yīng)該看到,景觀生態(tài)規(guī)劃的整體水平不高,是我國濕地景觀規(guī)劃最大的欠缺,怎么樣在國內(nèi)進(jìn)行人才整合,專業(yè)整合,是目前兩方面都需要考慮的問題,相信未來濕地景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)會(huì)有一個(gè)全新高度。

3.2.2 人工濕地景觀營造

(1)濕地景觀設(shè)計(jì)在我國居住區(qū)中的應(yīng)用,始于20世紀(jì)90年代前,我國城市居住環(huán)境總體規(guī)劃設(shè)計(jì)主要受前蘇聯(lián)小區(qū)模式的影響,普遍采用分級(jí)規(guī)劃模式,即居住區(qū)一居住小區(qū)一組團(tuán)模式,這種規(guī)劃模式也在一定程度上適應(yīng)了我國當(dāng)時(shí)國情;與此相對(duì)應(yīng),居住區(qū)綠地景觀也采用分級(jí)布置方式:居住區(qū)公園(中心花園)一小區(qū)游園(小游園)一組團(tuán)綠地一宅間綠地。這一時(shí)期的建筑設(shè)計(jì)和布局居于主導(dǎo)地位而居住環(huán)境景觀設(shè)計(jì)只是它的一個(gè)附屬設(shè)計(jì),僅是建筑設(shè)計(jì)完成后的工作延伸和深化。隨著改革開放的深入,社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人的居住觀念也發(fā)生了變化,對(duì)居住環(huán)境提出了新的要求:景觀優(yōu)美、設(shè)施完善、環(huán)境和諧、管理到位。景觀設(shè)計(jì)在國內(nèi)的應(yīng)用領(lǐng)域從最初的大尺度范圍景觀規(guī)劃逐步進(jìn)入到與人們生活最為密切的居住環(huán)境設(shè)計(jì)領(lǐng)域。這時(shí)期居住區(qū)環(huán)境設(shè)計(jì)開始關(guān)注水體景觀的營建,噴泉、跌水、水池等水體景觀形式層出不窮,給居住區(qū)居民帶來強(qiáng)烈的視覺感受。

(2)生態(tài)學(xué)思想的融入,賦予了居住環(huán)境景觀設(shè)計(jì)更深刻的內(nèi)涵,使居住環(huán)境景觀設(shè)計(jì)走出了狹義的視覺美學(xué)的范疇,研究對(duì)象從單純的物質(zhì)空間環(huán)境走向社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的層面;生態(tài)設(shè)計(jì)思想的融入,使環(huán)境設(shè)計(jì)將城市居住區(qū)的各環(huán)境構(gòu)成要素視為整體生態(tài)系統(tǒng);環(huán)境設(shè)計(jì)從單純的物質(zhì)空間形態(tài)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向整體生態(tài)環(huán)境的設(shè)計(jì);使居住區(qū)從人工環(huán)境走向綠色的自然環(huán)境。目前,已有設(shè)計(jì)師將人工濕地水體景觀引入居住區(qū)的環(huán)境景觀設(shè)計(jì)中,通過生態(tài)學(xué)的環(huán)境設(shè)計(jì)思想來營造水體景觀,不僅追求如畫的美學(xué)效果,更注重環(huán)境內(nèi)部的生態(tài)效益。居住區(qū)人工濕地景觀設(shè)計(jì)就是要以生態(tài)優(yōu)先為原則,以人為本作理念,逐步建立適合居住環(huán)境的生態(tài)網(wǎng)絡(luò),就目前許多大城市的居住環(huán)境體而言,景觀環(huán)境的視覺美學(xué)已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)?shù)乃?但生態(tài)設(shè)計(jì)的理念有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

4 居住區(qū)人工濕地景觀設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)

人工濕地污水處理系統(tǒng)是對(duì)自然濕地的模擬,它是以污水處理為目標(biāo),經(jīng)人工設(shè)計(jì)、建造的工程化的濕地系統(tǒng)。而人工濕地作為一種天然的污水處理廠,對(duì)于發(fā)展中國家具有更大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。然而,目前我國應(yīng)用人工濕地處理工業(yè)廢水和生活污水雖然有一些成功的范例,但還很少。它利用自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用來實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的凈化作用,使水質(zhì)得到不同程度的改善,實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的生態(tài)化處理。在我國,一方面廢水排放量日益增加,水污染問題日趨嚴(yán)重,另一方面我國的城市污水處理主要采用傳統(tǒng)的二級(jí)活性污泥處理工藝,其工程投資高、耗能大、運(yùn)行管理要求高,而對(duì)于資金有限、技術(shù)力量薄弱的中小城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn),無力拿出太多的資金用于污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)行[3]。

人工濕地以良好的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益,無疑成為城市居住區(qū)水景設(shè)計(jì)的首選,但是在很多地區(qū),居住區(qū)人工濕地的應(yīng)用尚處于初級(jí)階段,但隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng),這種環(huán)保的可持續(xù)居住區(qū)水景模式將會(huì)越來越受青睞,具有極大的發(fā)展空間。這項(xiàng)技術(shù)同樣適合于廣大農(nóng)村,中小城鎮(zhèn)的污水處理之中,在我國具有極其廣闊的應(yīng)用前景。此外,最近發(fā)達(dá)國家已經(jīng)將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到利用人工濕地處理特殊工業(yè)廢水方面。將人工濕地用于處理特殊工業(yè)廢水,這是人工濕地未來發(fā)展的一個(gè)新特點(diǎn)和趨向。

[1]聶蘭生,鄒 穎,舒 平.21世紀(jì)中國大城市居住形態(tài)解析[M].天津:天津大學(xué)出版社,2004.

[2]華萊士S,帕金G,考思C.寒冷地區(qū)污水處理的人工濕地設(shè)計(jì)與運(yùn)行[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè),2003(6):40～42.

[3]劉學(xué)燕,代明利.人工濕地在我國北方地區(qū)冬季應(yīng)用的研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2004,23(6):1077～1081.