城市濕地公園生境設(shè)計(jì)策略初探

劉瑋,李雄

北京林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院,北京100083

城市濕地公園生境設(shè)計(jì)策略初探

劉瑋,李雄*

北京林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院,北京100083

城市濕地公園是一個(gè)開(kāi)放的體系，除了自然生態(tài)系統(tǒng)，還要與城市環(huán)境相適應(yīng)。建立城市濕地公園是維持城市濕地可持續(xù)發(fā)展的重要手段，對(duì)于城市生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展有重要意義。本文對(duì)城市濕地公園的生境設(shè)計(jì)策略進(jìn)行探討，并結(jié)合相關(guān)案例進(jìn)行分析。

濕地公園;生境設(shè)計(jì);物種恢復(fù);植物景觀

1 濕地公園概述

濕地公園是利用自然濕地或具有典型特征的場(chǎng)地，以生態(tài)環(huán)境的修復(fù)以及地域化濕地景觀的營(yíng)建為目標(biāo)，模擬自然濕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特征和生態(tài)過(guò)程進(jìn)行規(guī)劃與設(shè)計(jì)，形成建有物種棲息地保護(hù)、生態(tài)旅游以及科普教育等功能的濕地景觀區(qū)域，是對(duì)濕地的一種保護(hù)、開(kāi)發(fā)利用的合理模式[1]。城市濕地是一個(gè)開(kāi)放的體系，除了自然生態(tài)系統(tǒng)，還要與城市環(huán)境相適應(yīng)。建立城市濕地公園是維持城市濕地可持續(xù)發(fā)展的重要手段。

根據(jù)濕地公園的內(nèi)涵和形成過(guò)程，國(guó)外對(duì)濕地公園的研究一般分為自然濕地公園和人工濕地公園兩大類。一類主要是對(duì)未遭到破壞或者破壞很小的天然濕地上劃分一定的范圍，建設(shè)不同類型的輔助設(shè)施，開(kāi)展科研教育和生態(tài)旅游，主要研究濕地的水環(huán)境、動(dòng)植物的棲息地、生物多樣性以及管理和經(jīng)濟(jì)政策。另一類主要是對(duì)人工濕地的研究。目前對(duì)人工濕地的研究主要是運(yùn)用生態(tài)工程的方法建設(shè)，恢復(fù)自然濕地的生態(tài)結(jié)構(gòu)和基本功能，研究方向主要集中在濕地功能的分類、污水處理和水的循環(huán)利用、城市功能完善、濕地景觀設(shè)計(jì)和生態(tài)重建[2]。

2 中國(guó)濕地公園現(xiàn)存問(wèn)題

城市濕地公園的出現(xiàn)給城市帶來(lái)了很大的生態(tài)效益，也為居民提供了休閑、娛樂(lè)科普教育的場(chǎng)所。然而，在城市化的發(fā)展進(jìn)程中，城市濕地格局發(fā)生了變化。中國(guó)的城市濕地在近幾年內(nèi)物種數(shù)量急劇減少，生態(tài)功能惡化，濕地面積與數(shù)量大幅下降[3]。

造成以上現(xiàn)象的主要原因包括以下幾個(gè)方面。

2.1 水體的污染與富營(yíng)養(yǎng)化

城市工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活廢水流入自然水體，進(jìn)入城市濕地系統(tǒng)，對(duì)濕地的生物多樣性造成嚴(yán)重破壞及濕地生境的惡化，抑制了濕地生態(tài)功能的發(fā)揮。生活污水和化肥流失進(jìn)入水體，會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，使浮游生物種類單一，引起藻類爆發(fā)性生長(zhǎng)，從而使整個(gè)濕地生境惡化。

2.2 城市圍墾開(kāi)發(fā)

城市擴(kuò)張導(dǎo)致濕地面積大量減少。濕地生境連續(xù)性被破壞。同時(shí)，人口增長(zhǎng)造成城市用水大量增加，濕地水源供應(yīng)減少，濕地退化加速。圍海造田、城市建設(shè)等開(kāi)發(fā)方式，導(dǎo)致濕地面積減少、生境破碎化程度增加。

2.3 生物入侵

外來(lái)物種入侵，導(dǎo)致本土物種滅絕。人為因素造成的物種入侵成為威脅濕地生物多樣性及生境環(huán)境的重要因素。例如曾經(jīng)作為飼料、防治重金屬污染的水葫蘆，如今已成為入侵物種，遍布水面，造成水生生物大量死亡。

3 濕地公園生境設(shè)計(jì)策略

基于上述問(wèn)題，可采取的濕地設(shè)計(jì)策略包括：濕地的生境設(shè)計(jì)和濕地物種恢復(fù)。濕地生境設(shè)計(jì)包括濕地水環(huán)境和基底的恢復(fù)，尊重濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，恢復(fù)退化的濕地生境。濕地物種的恢復(fù)包括鄉(xiāng)土濕地植物群落的恢復(fù)及濕地動(dòng)物棲息地的構(gòu)建。

3.1 濕地的生境設(shè)計(jì)

濕地生境的恢復(fù)包括基低和水環(huán)境的恢復(fù)?；谆謴?fù)主要通過(guò)工程措施，改良土壤，維護(hù)基底的穩(wěn)定性；水環(huán)境恢復(fù)包括水文條件的恢復(fù)和濕地水環(huán)境質(zhì)量的改善。

針對(duì)濕地嚴(yán)重的棲息地破碎化的生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)之一是將退化的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到被擾亂之前的狀態(tài)，并尊重生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和組成。結(jié)合干預(yù)的恢復(fù)手段通常包括緩解造成棲息地退化的破壞因素以及重新建立關(guān)鍵的生態(tài)系統(tǒng)組成（陸生植物等）。例如，濕地恢復(fù)主要包括控制排水和挖掘，種植關(guān)鍵的濕地植物物種。這種強(qiáng)調(diào)恢復(fù)組團(tuán)植物要素的方式是大多數(shù)修復(fù)工程的典型手法[4]。要成功地重建濕地生物多樣性，就必須在植被修復(fù)的基礎(chǔ)上，注重恢復(fù)生物之間的相互作用過(guò)程[5]。

西溪濕地公園是目前國(guó)內(nèi)第一個(gè)集城市濕地、文化濕地于一體的國(guó)家濕地公園。其自然地形為低洼水網(wǎng)平原，由于長(zhǎng)期過(guò)度開(kāi)發(fā)利用，已失去了純自然濕地景觀，除少數(shù)廢棄農(nóng)田自然恢復(fù)形成的濕地環(huán)境外，大部分為田間雜草群落。人工魚(yú)塘與河流、湖泊、場(chǎng)地中魚(yú)塘、湖面、河道、塘基、渚構(gòu)成次生濕地景觀。

西溪濕地的生境恢復(fù)設(shè)計(jì)中，通過(guò)河道清淤、植物物種修復(fù)、駁岸生態(tài)化改造等措施，對(duì)場(chǎng)地的水環(huán)境、土壤、動(dòng)植物資源及歷史文化進(jìn)行保護(hù)和恢復(fù)。尊重現(xiàn)狀植被的形態(tài)，體現(xiàn)西溪特有的植物群落景觀。堅(jiān)持多樣化、自然化和本土化的原則，選用本土植物。濕地植物群落要兼顧生物多樣性和景觀效果。對(duì)于基底條件較好的區(qū)域，保持其自然演替的狀態(tài)；對(duì)于被破壞的區(qū)域，在西溪濕地植被現(xiàn)狀群落的基礎(chǔ)上，根據(jù)生態(tài)及造景要求進(jìn)行合理配植。植物物種的選擇，應(yīng)遵循自然濕地中穩(wěn)定群落的物種組成比例，以形成自維持能力好的生態(tài)系統(tǒng)。注重群落的優(yōu)勢(shì)種，抓住關(guān)鍵，按照自然規(guī)律配置主要植物，帶動(dòng)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)[6]。

具體恢復(fù)措施主要包括：

1)污染源的處理

生活污水及魚(yú)塘廢水是主要污染源。通過(guò)遷移人口、退耕還林還草、周邊外源性污水做截流處理。為濕地公園的景觀打造創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)。

2)地形改造，建立緩坡，營(yíng)造多樣的濕地環(huán)境

西溪濕地大多數(shù)堤岸較陡，環(huán)境相對(duì)單一，不利于植被的固著和動(dòng)物的棲息。將部分陡峭堤岸改造成緩坡，增加水路過(guò)渡帶寬度，允許不同植被帶的植物群落過(guò)渡，為豐富的濕地植物群落提供可能，進(jìn)而為濕地動(dòng)物提供棲息、繁殖的場(chǎng)所。

3)水塘改造

淺水池塘比深水池塘更合適野生的生物棲息，將原有的深水塘改造成不同深度的淺塘。在濕地植物景觀規(guī)劃中，保留和營(yíng)造典型的濕地特征地域，以營(yíng)造種類豐的濕地植被群落，增加濕地生物多樣性和景觀多樣性。

4)保留枯木

枯木除了作為景觀要素外，也是濕地鳥(niǎo)類的停歇處。從生態(tài)上來(lái)說(shuō)，死去的樹(shù)木可以為生物提供棲息地，有利于野生動(dòng)物的繁衍。

5)模仿自然濕地植物群落的生態(tài)結(jié)構(gòu)

西溪濕地屬于亞熱帶濕地，分為草本濕地、水域植被，包括高草濕地型、低草濕地型、淺水濕地型。營(yíng)建時(shí)遵循相似地域濕地群落的物種組成和比例進(jìn)行配植。初期設(shè)計(jì)較多的物種在演替后，群落中生物多樣性豐富，生態(tài)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。

西溪濕地的生境恢復(fù)是國(guó)內(nèi)一個(gè)典型的成功案例。在營(yíng)造過(guò)程中，注重在區(qū)域水文、土壤、生物資源調(diào)查的基礎(chǔ)上，營(yíng)造適合濕地植物生長(zhǎng)的多樣化的環(huán)境。在植物群落的生態(tài)結(jié)構(gòu)上，從群落整體出發(fā)，強(qiáng)調(diào)對(duì)群落中關(guān)鍵物種的保留，在引入外來(lái)物種時(shí)須謹(jǐn)慎考慮，避免入侵物種的擴(kuò)張。濕地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建最有效的途徑是順應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)的演變規(guī)律，進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜斯じ深A(yù)，營(yíng)建頂級(jí)群落，可使?jié)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)盡快達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，這對(duì)城市濕地公園生境的恢復(fù)重建有很好的指導(dǎo)作用。

大諾特里鄉(xiāng)村花園（Great Notley Garden Village，south-east England,UK）坐落于英格蘭東南的Braintree附近，這里曾經(jīng)是農(nóng)田。Great Notley Garden Village人工濕地設(shè)計(jì)提供了一種利用植物處理地表徑流污染的生態(tài)方法。它是由鄉(xiāng)村公共置業(yè)(Countryside Properties)設(shè)計(jì)的，包括一個(gè)鄉(xiāng)村公園和一個(gè)觀賞池塘，濕地和周邊的樹(shù)林和草地為野生動(dòng)物提供了棲息地同時(shí)成為了一個(gè)當(dāng)?shù)鼐用裥蓍e娛樂(lè)的中心區(qū)域。對(duì)濕地和旁邊的休閑池塘的設(shè)計(jì)旨在修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)以及作為一個(gè)平衡池塘來(lái)儲(chǔ)存地表徑流，并以一定的流速排入市政排水系統(tǒng)[7]。

為了將滲透量降到最低，蘆葦種植床由不透水的礫石粘土構(gòu)成，設(shè)計(jì)小于等于1%的排水坡度以幫助水排入種植床。從進(jìn)水口排入的水流經(jīng)過(guò)兩個(gè)沉淀溝，使固體懸浮物沉淀。

（圖1）

圖1 人工濕地及休閑池塘Fig.1 Great notley,garden village,south-east England

在150 mm厚的土層種植寬葉香蒲、水蔥、黃菖蒲。表層土為原有的農(nóng)耕土壤，有足夠的養(yǎng)料供植物初始階段生長(zhǎng)。三角形的礫石區(qū)（構(gòu)成了超過(guò)濕地面積三分之一的表面區(qū)域）從進(jìn)水口下的沉淀溝開(kāi)始種植了10000株蘆葦，濕地的剩余部分在六個(gè)出水口前交替種植香蒲屬、鳶尾屬、藨草屬植物。

水流會(huì)到達(dá)流水系統(tǒng)表面的土壤層。由于土壤的滲透系數(shù)比礫石低，表面徑流將會(huì)成為這片種滿寬葉香蒲和水蔥的濕地的主要水源。最終徑流會(huì)通過(guò)六個(gè)出水管進(jìn)入休閑池塘，隨后會(huì)通過(guò)一個(gè)狹窄的排水口進(jìn)入河道。第一年投入使用后，調(diào)查數(shù)據(jù)顯示改濕地可有效過(guò)濾地表徑流中的重金屬如：鎘、銅、鉛、鋅等。為了保持濕地過(guò)濾重金屬的能力，須每年對(duì)沉淀池進(jìn)行清淤[8]。

大諾特里鄉(xiāng)村花園是修復(fù)濕地生境并利用濕地植物處理地表污染徑流的經(jīng)典案例。利用原有耕地土壤作為生境植物恢復(fù)的基底，利用地表徑流為水生植物提供水源，建立具有凈化作用的可持續(xù)濕地生態(tài)系統(tǒng)。

3.2 濕地的物種恢復(fù)

3.2.1 濕地植物景觀修復(fù)及設(shè)計(jì)濕地植物可以改善水質(zhì)，為濕地生物供氧；同時(shí)增加濕地公園景觀層次。濕地植物主要有五大類型：沼生植物、挺水植物、漂浮植物、沉水植物、耐水濕喬灌木。在濕地公園的設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量增加生物多樣性，提高生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜度，組成穩(wěn)定的濕地生態(tài)系統(tǒng)。

濕地公園植物配植應(yīng)結(jié)合生態(tài)和美學(xué)，從空間和時(shí)間兩個(gè)維度進(jìn)行合理搭配，以保證其凈化功能和景觀效果。

3.2.2 空間維度植物配植(1)水平尺度植物配植結(jié)合自然群落結(jié)構(gòu)，從水體向水岸植物群落依次為：沉水植物-浮水植物-漂浮植物-挺水植物-濕生植物-陸生植物。

沿水岸方向的植物群落分布以片層的形式出現(xiàn)，水生植物群落結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，統(tǒng)一片層內(nèi)，相同的水深條件下，選用1～2種植物，否則會(huì)一起種間競(jìng)爭(zhēng)影響觀賞效果。(2)垂直尺度植物配植水生植物垂直分化不明顯，不同類型的植物對(duì)水深有相應(yīng)的要求。濕生植物：0～10 cm，挺水植物：5～50 cm，浮水植物：20～50 cm，沉水植物：20～200 cm。根據(jù)水深層次進(jìn)行植物組合的搭配。

3.2.3 時(shí)間維度植物配植合理進(jìn)行季相搭配，做到盡量延長(zhǎng)觀賞期。北方的濕地公園選擇耐寒性強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)的濕地植物，蘆葦、香蒲等，以保證冬季的濕地凈化功能和景觀效果。灌木柳等濕生灌木也是很好的冬季植物。

3.2.4 濕地動(dòng)物保護(hù)與恢復(fù)濕地動(dòng)物是濕地生物多樣性的關(guān)鍵要素。動(dòng)物處于生態(tài)鏈的較高層，需要良好的生境來(lái)承載。濕地動(dòng)物主要包括：濕地底棲類、濕地兩棲類、濕地魚(yú)類、濕地鳥(niǎo)類。濕地動(dòng)物群落的保護(hù)與恢復(fù)關(guān)鍵是棲息地，

鳥(niǎo)類是濕地中最活躍的動(dòng)物，多樣化的濕地景觀才能夠吸引鳥(niǎo)類棲息。鳥(niǎo)類棲息地生境主要包括：深水區(qū)、淺水區(qū)等。深水區(qū)適合游禽活動(dòng)，淺水區(qū)栽植水生植物吸引涉禽繁殖。同時(shí)要保證濕地水質(zhì)，通過(guò)水閘阻隔外界污染源。

其他濕地動(dòng)物可以通過(guò)植物群落的打造，逐漸形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，供其棲息繁殖。

倫敦濕地中心（WWT London Wetland Center）位于倫敦市區(qū)西南部泰晤士河沿岸巴恩斯，占地約4.4×105m2。

20世紀(jì)80年代末，隨著環(huán)倫敦的供水蓄水工程的出現(xiàn)，維多利亞水庫(kù)面臨廢棄：水庫(kù)由4個(gè)混凝土蓄水池構(gòu)成，面積達(dá)56.6 hm2。在野禽及濕地基金會(huì)（The Wildfowl&Wetlands Trust)、泰晤士水務(wù)公司、伯克利地產(chǎn)的共同努力下，原廢棄場(chǎng)地變成了一個(gè)復(fù)雜多樣的濕地棲息地，包括一個(gè)環(huán)境教育中心和展示中心，吸引著每年250000國(guó)內(nèi)外的游客來(lái)參觀學(xué)習(xí)濕地保護(hù)的相關(guān)知識(shí)。[9]

這些維多利亞水庫(kù)曾經(jīng)是越冬野禽的重要棲息地，在1974年被定義為特殊科學(xué)價(jià)值地點(diǎn)。鳳頭潛鴨和琵嘴鴨全國(guó)數(shù)量最多，其他種類如紅頭潛鴨和水鴨也達(dá)到一定數(shù)量。這個(gè)場(chǎng)地是英國(guó)斑頭秋沙鴨主要的越冬地。由于過(guò)渡捕魚(yú)及其他人類活動(dòng)，越冬鳥(niǎo)類從20世紀(jì)70年代中期開(kāi)始數(shù)量下降。

圖2 倫敦濕地中心分區(qū)圖Fig.2 The partition map of London wetland center

倫敦濕地中心在廢棄水庫(kù)的基址上，進(jìn)行濕地生境的修復(fù)重建：根據(jù)生境特征和水文特點(diǎn)，倫敦濕地中心分為6個(gè)區(qū)域（圖2），其中包括3個(gè)開(kāi)放水域：蓄水瀉湖、主湖、保護(hù)性瀉湖，和3個(gè)單元：蘆葦沼澤、季節(jié)性淹沒(méi)草原和泥灘。設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是精確的控制各個(gè)單元的水位，每個(gè)單元相對(duì)獨(dú)立。提高原有混凝土壩，保留水庫(kù)原有水位，在每個(gè)單元構(gòu)建泥墻、操作桿，使各棲息單元水位得以控制，不受季節(jié)水位變化的影響。

有約30 hm2的場(chǎng)地用于為眾多濕地野生動(dòng)物提供棲息場(chǎng)所，包括特別是特色物種以及依靠泰晤士河谷遷徙的珍稀物種。

倫敦濕地公園在處理人與濕地野生動(dòng)物的關(guān)系上是城市濕地公園設(shè)計(jì)的典范。為了保證游客近距離的觀測(cè)野生動(dòng)物同時(shí)又不驚擾動(dòng)物的生活，不破壞保護(hù)區(qū)的生態(tài)環(huán)境。公園梳理了人流活動(dòng)，將公園進(jìn)行合理分區(qū)規(guī)劃。

倫敦濕地中心通過(guò)對(duì)人和水的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，將廢棄水庫(kù)變成了城市中心的濕地公園，很好的平衡了人類活動(dòng)與自然環(huán)境。在為野生動(dòng)物提供不受打擾的棲息地同時(shí)，為游客提供了近距離接觸濕地的機(jī)會(huì)。

4 結(jié)語(yǔ)

城市濕地為城市景觀的社會(huì)、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)帶來(lái)多重效益。城市濕地水資源管理的概念同樣適用于城市其他水環(huán)境。這樣的生態(tài)體系更具有靈活性，適合應(yīng)對(duì)城市的各種挑戰(zhàn)。綠色基礎(chǔ)設(shè)施可以與生態(tài)、社會(huì)、文化功能結(jié)合在一起，從而支持城市的可持續(xù)與彈性發(fā)展。

城市濕地設(shè)計(jì)是綜合的設(shè)計(jì)，它需要兼顧生態(tài)保護(hù)、工程、景觀設(shè)計(jì)等多學(xué)科交融，來(lái)修復(fù)濕地環(huán)境、生物多樣性及創(chuàng)造城市中宜人的綠色開(kāi)發(fā)空間。

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Preliminary Exploration for the Design of Habitat in Urban Wetland Park

LIU Wei,LI Xiong*
School of Landscape Architecture/Beijing Forestry University,Beijing 100083,China

Urban wetland park is an open system,it has to coordinate with natural system as well as the urban environment. Building urban wetland park system is an important means of maintaining the sustainable development of urban wetland and the urban ecological system.The paper showed the recovery strategy of urban wetland park,and combined with practical cases for analysis.

Wetland park;habitat design;species recovery;plant landscape

TU986.2

A

1000-2324(2015)03-0461-05

2015-03-23

2015-04-27

劉瑋(1989-),女,山東日照人,碩士研究生,研究方向?yàn)轱L(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì).E-mail:candy8323703@163.com

*通訊作者:Author for correspondence.E-mail:bearlixiong@sina.bom