基于水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合效能的空間形態(tài)增效機(jī)制
——以嵊泗田岙水敏性鄉(xiāng)村為例

汪潔瓊 邱明 成水平 龐磊*

WANG Jie-qiong, QIU Ming, CHENG Shui-ping, PANG Lei*

基于水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合效能的空間形態(tài)增效機(jī)制
——以嵊泗田岙水敏性鄉(xiāng)村為例

汪潔瓊 邱明 成水平 龐磊*

WANG Jie-qiong, QIU Ming, CHENG Shui-ping, PANG Lei*

本文以“水敏性鄉(xiāng)村”的提出為出發(fā)點(diǎn)，從水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合效能的角度切入，提出鄉(xiāng)村空間形態(tài)的增效機(jī)制?；谇捌谘芯砍晒c文獻(xiàn)爬梳，厘清與四大類型、八大維度的水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)息息相關(guān)的18個(gè)關(guān)鍵性空間形態(tài)增效因子，并提出以污水截流為前提、以水體自凈為核心，帶動其他六大維度水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)效能的全面提升。選取嵊泗田岙村進(jìn)行實(shí)證研究，梳理鄉(xiāng)村空間形態(tài)增效的技術(shù)途徑，闡明“水環(huán)境—水生態(tài)—水景觀”三階梯、逐步提升的空間形態(tài)增效機(jī)制，從而為鄉(xiāng)村規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)管理提供了參數(shù)、技術(shù)路線與支撐。

風(fēng)景園林；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)；水生態(tài)；水體自凈；鄉(xiāng)村；空間形態(tài)；綜合效能

1 江南水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的喪失及水敏性鄉(xiāng)村概念的提出

水網(wǎng)是江南的“血管”,是支撐魚米之鄉(xiāng)的基礎(chǔ)。在江南,“美麗鄉(xiāng)村”應(yīng)當(dāng)從水開始。與雨洪安全是城市地區(qū)所面臨的首要危機(jī)不同,江南鄉(xiāng)村地區(qū)所面臨的最大困境在于水體自凈效能的低下、徑流調(diào)節(jié)能力的退化以及水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合效能的普遍喪失。具體主要包括以下4個(gè)方面：其一，江南地區(qū)地勢平緩,水體大多流速較慢,尤其是鄉(xiāng)村地區(qū),田間地頭的水道水體流通性更弱、水循環(huán)周期過長;對于淤積的河道,因?yàn)檗r(nóng)村地區(qū)缺乏經(jīng)費(fèi),一旦淤積鮮有清淤的可能。其二，多重污染源的作用下包括大量農(nóng)村生活污水向河道隨意排放；田間地頭生活垃圾隨處堆放,雨水沖刷后,垃圾落入附近河道,導(dǎo)致河道淤積、水質(zhì)受到污染[1]；農(nóng)業(yè)化肥等化學(xué)物質(zhì)經(jīng)雨水沖刷也大量涌入河道,導(dǎo)致水體進(jìn)一步污染[2]；更有工業(yè)“三廢”污染局部存在卻危害巨大[3]。其三，對比城市而言，鄉(xiāng)村空間布局極其分散，村莊布點(diǎn)小、散、亂，基礎(chǔ)設(shè)施配套困難，投入成本增加[4]。據(jù)測算，對于相同容量的供水廠、污水處理廠或地下管線，集中建設(shè)的費(fèi)用要比分散建設(shè)少20%到30%[5]，這意味著鄉(xiāng)村地區(qū)無法過多地借助人工設(shè)施的手段治理、改善鄉(xiāng)村水環(huán)境。鄉(xiāng)村人居環(huán)境長期以來都面臨上下水設(shè)施配置水平低、污水處理系統(tǒng)數(shù)量不足等問題。其四，長三角地區(qū)地表水水質(zhì)總體上在IV、V類,鄉(xiāng)村地區(qū)毛細(xì)血管般的小河道其水質(zhì)更劣,離清澈的距離非常遙遠(yuǎn)，這樣的水網(wǎng)系統(tǒng)離真正的水生態(tài)安全著實(shí)有著相當(dāng)大的距離。近年來，人居水環(huán)境的建設(shè)以海綿城市為首要目標(biāo)，然而當(dāng)語境轉(zhuǎn)換為鄉(xiāng)村時(shí)，是否能直接轉(zhuǎn)化為“海綿鄉(xiāng)村”抑或“海綿田園”？換句話說，“海綿”是否是鄉(xiāng)村規(guī)劃建設(shè)的核心問題？眾所周知，“海綿城市”的出發(fā)點(diǎn)在于批判當(dāng)代城市建設(shè)過程中由于非滲透性鋪裝的大量使用，而將城市排水的壓力歸結(jié)到市政管網(wǎng),進(jìn)而提出城市應(yīng)當(dāng)像“海綿”般吸納更多的地表徑流, 減輕市政管網(wǎng)的排水壓力以及緩解城市河流所承擔(dān)的洪峰。相較而言，江南鄉(xiāng)村地區(qū)，由于水網(wǎng)密度較高(大于10%的水網(wǎng)密度)、非滲透性鋪裝較少、大部分降雨可以就地消納，雨洪安全的問題并不突出?；谝陨蠁栴}的闡述,本文認(rèn)為不應(yīng)以“海綿”作為研究江南鄉(xiāng)村的著眼點(diǎn),并提出以“水敏性鄉(xiāng)村”為核心的規(guī)劃設(shè)計(jì)理論與方法構(gòu)建的可能性。

通過對鄉(xiāng)村規(guī)劃設(shè)計(jì)以及鄉(xiāng)村水環(huán)境兩方面文獻(xiàn)的爬梳，筆者發(fā)現(xiàn)國內(nèi)文獻(xiàn)中鄉(xiāng)村規(guī)劃設(shè)計(jì)研究以社會轉(zhuǎn)型下的鄉(xiāng)村發(fā)展[6]、鄉(xiāng)土文化保護(hù)[7]、鄉(xiāng)村景觀[8-10]、鄉(xiāng)村建筑及傳統(tǒng)村落[11-13]等作為鄉(xiāng)村人居環(huán)境的主流研究方向。鄉(xiāng)村生態(tài)方面的研究尚未形成完善的體系，主要側(cè)重于總結(jié)實(shí)踐過程中的鄉(xiāng)村生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)方法，例如彭震偉、王云才等借鑒恢復(fù)生態(tài)學(xué)理論提出處在生態(tài)敏感區(qū)的村莊應(yīng)以保障生態(tài)安全及實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)的發(fā)展策略[14]，韓思基于鄉(xiāng)村聚落景觀是其適應(yīng)自然生態(tài)環(huán)境的結(jié)果，從而總結(jié)出鄉(xiāng)村景觀的生態(tài)設(shè)計(jì)方法[15]，筆者在麥克哈格“因子疊合法”思想的基礎(chǔ)上提出主導(dǎo)生態(tài)因子修正分析法[16]。鄉(xiāng)村水環(huán)境方面的研究，主要集中在鄉(xiāng)村水環(huán)境整治以及鄉(xiāng)村濱水空間營造兩方面。前者主要是環(huán)境及水利相關(guān)專業(yè)較為關(guān)注，致力于鄉(xiāng)村水污染的治理問題[17-20]。其中，鄉(xiāng)村河道的治理是研究重點(diǎn)，現(xiàn)有依據(jù)功能分區(qū)治理鄉(xiāng)村河道[21]及依據(jù)修復(fù)重點(diǎn)分成近自然生態(tài)工法、水文模式修復(fù)法、河流分類3種方法治理的主張[22]。鄉(xiāng)村中雨洪管理與利用[23]、污水就地處置回用[24]等理念也日益受到關(guān)注。后者，鄉(xiāng)村濱水空間營造則主要是風(fēng)景園林專業(yè)的研究領(lǐng)域，關(guān)注鄉(xiāng)村濱水空間類型與營造方法的研究，例如陳威基于德國巴伐利亞州鄉(xiāng)村改造實(shí)例，詳細(xì)分析了鄉(xiāng)村河流、池塘、溝渠的基本模式所應(yīng)具有的空間特征[25]；許曉玲則歸納了福建省鄉(xiāng)村水岸景觀的4種基本綠化模式[26]。國外研究方面，鄉(xiāng)村景觀規(guī)劃在德國、荷蘭等國家較早就已開展，相關(guān)的法規(guī)、制度經(jīng)過長期的發(fā)展，由早先的以鄉(xiāng)村景觀與風(fēng)貌的保護(hù)為核心議題，而鄉(xiāng)村生態(tài)僅作為一個(gè)重要環(huán)節(jié)從屬于鄉(xiāng)村景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)的框架之下[27]，逐漸發(fā)展成在宏觀尺度主要倚賴景觀生態(tài)學(xué)理論推進(jìn)鄉(xiāng)村景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)[28-29]。總體來看，鄉(xiāng)村方面的研究是規(guī)劃設(shè)計(jì)專業(yè)近期的熱點(diǎn)，但真正研究鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境以及水環(huán)境方面的文獻(xiàn)并不多；水環(huán)境與鄉(xiāng)村濱水空間方面的研究，環(huán)境工程專業(yè)與規(guī)劃設(shè)計(jì)專業(yè)的研究呈現(xiàn)各自為營的局面，前者以河道治理為主體，后者以美學(xué)、游憩、功能、文化為主線；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是國際最前沿的理論，但如何通過規(guī)劃設(shè)計(jì)來優(yōu)化空間形態(tài)，從而提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的效能方面的研究還寥寥無幾。

本文基于賈妮斯·伯克蘭德(Janis Birkeland)在其所著的《正開發(fā)》(Positive Development)一書中提出的“設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”(“Design for Eco-services”)[30]的觀點(diǎn)，提出在鄉(xiāng)村規(guī)劃設(shè)計(jì)之初，強(qiáng)調(diào)對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的考量，讓自然做功，就可能從根本上對整體生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生積極的影響。本文區(qū)別于以往研究的視角，突破以往景觀研究形態(tài)與生態(tài)剝離的局限性、突破景觀生態(tài)研究紙上談兵、停留于理論層面的困境，通過生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)這一全新角度，來研究空間形態(tài)的優(yōu)化對于水生態(tài)安全所起的積極作用，創(chuàng)造性地提出“水敏性鄉(xiāng)村”的概念，依托人居環(huán)境“背景、活動、建設(shè)”三元論[31-32]，探討基于水生態(tài)服務(wù)綜合效能鄉(xiāng)村空間形態(tài)的增效機(jī)制，提出影響單一水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的關(guān)鍵性空間形態(tài)增效因子，并以嵊泗田岙“海上田園”為例，構(gòu)建提升鄉(xiāng)村空間形態(tài)品質(zhì)的增效途徑和策略。

2 水生態(tài)服務(wù)八大維度綜合效能與鄉(xiāng)村空間形態(tài)增效因子的提取

根據(jù)聯(lián)合國千年生態(tài)發(fā)展評估報(bào)告，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)主要包括四大類型：供給性服務(wù)、調(diào)節(jié)性服務(wù)、支持性服務(wù)以及文化性服務(wù)[33-34]。借用筆者之前發(fā)表的《海綿社區(qū)生態(tài)服務(wù)綜合效能的雷達(dá)圖表評價(jià)模型》一文[35]，本文強(qiáng)調(diào)覆蓋此四大類型、八大維度的水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合效能(Water-related Ecosystem Services Overall Capacity，簡稱WESSOC)，從綜合效能的角度，全面提升鄉(xiāng)村空間形態(tài)品質(zhì)。如圖1所示，這四大類型、八大維度的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)包括：調(diào)節(jié)性服務(wù)(污水截流、徑流管控、水體自凈)；供給性服務(wù)(補(bǔ)充淡水)；支撐性服務(wù)(維持濱水植物多樣性、維持野生動物多樣性)；以及文化性服務(wù)(提高美感度、增加游憩機(jī)會)。八大維度的水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)通過“水環(huán)境、水生態(tài)、水景觀”三水合一的策略得以實(shí)現(xiàn)(圖1)，并與四大類型的空間形態(tài)增效因子形成對應(yīng)的關(guān)系，各水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間往往具有相互交疊的關(guān)系，例如水體自凈既需要水環(huán)境策略的支撐，也需要水生態(tài)技術(shù)的幫助?；谶@種疊合性，本文提出水敏性鄉(xiāng)村空間形態(tài)的優(yōu)化策略，不應(yīng)只針對單一的水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，而應(yīng)從綜合效能交織、疊合的角度，對空間形態(tài)提出增效機(jī)制。

1 四大類型、八大維度、三水合一的概念框架Conceptual framework of four types, eight dimensions ecosystem services and 'three water in one'

本文基于筆者已發(fā)表的論著《實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)：中國江南地區(qū)的空間形態(tài)與規(guī)劃策略》(Eco-Services For Urban Sustainability: Strategies For Physical Form and Planning in the Yangtze River Delta of China)[36]以及論文《城市公園濱水空間形態(tài)與水體自凈效能的關(guān)聯(lián)耦合：上海夢清園的實(shí)證研究》[37]中所定義的與水相關(guān)的空間形態(tài)因子為基礎(chǔ)，進(jìn)一步地通過文獻(xiàn)爬梳，識別水敏性鄉(xiāng)村中與四大類型、八大維度的水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)相關(guān)的空間形態(tài)關(guān)鍵性因子，按照水體要素、岸線要素、生境要素、人為要素，構(gòu)建4類、18個(gè)關(guān)鍵性空間形態(tài)增效因子(圖2)，具體包括：

1)污水截流的調(diào)節(jié)性水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)：基于鄉(xiāng)村地區(qū)污水自流、雨污合流、污水處理設(shè)施缺乏的困境，鄉(xiāng)村人居環(huán)境中更應(yīng)強(qiáng)調(diào)對于污染物的流入(Pi)這一指標(biāo)的重要性，作為水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合效能的前提保障。

2)徑流管控的調(diào)節(jié)性水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)：基于雨期地表徑流沖刷農(nóng)田所形成的面源污染，提出建立“長回路”的排水方式(Da)[38]、土壤的透水性(Sc)[39]、減緩駁岸坡度(Bs)、增加濱水種植帶寬度(Vw)與植物覆蓋率(Vc)、提高喬木覆蓋率(Tc)、配植多層次的水生植物群落(Vs)、維持植物健康長勢(Vh)以及因地制宜地設(shè)置生態(tài)滯留系統(tǒng)(Pb)[38]。鄉(xiāng)村人居環(huán)境中，徑流管控的核心是農(nóng)業(yè)面源污染的問題，可以通過農(nóng)田中的生態(tài)明溝建立較長回路的排水方式，在濱水植物配置方面也應(yīng)更多的考慮農(nóng)業(yè)面源污染的種類、污染物源等，這些都與城市人居環(huán)境不同。

3)水體自凈的調(diào)節(jié)性水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)：基于筆者的前期研究[37]，水體實(shí)效凈化過程與水體、岸線、生境、人為4個(gè)要素都存在相關(guān)性聯(lián)系，這些空間形態(tài)因子包括：其一，水體要素方面，水量(Wv)越大、水循環(huán)周期(Wc)越短、流速(Fr)越快越能提高水體自凈的效能，不同的池底材料(Bm)，如淤泥或苦草等，都在很大程度上影響了自凈效能；其二，岸線要素方面，與岸線要素相關(guān)的因子中，有駁岸坡度(Bs)、護(hù)岸孔隙結(jié)構(gòu)(Ps)、濱水植被帶寬度(Vw)、濱水帶喬木覆蓋率(Tc)以及濱水植物覆蓋率(Vc)共5個(gè)因子與水體自凈相關(guān)。研究表明，濱水植被過濾帶的坡度越緩、寬度越大、復(fù)層植被類型、駁岸材料與水體接觸面積大，遮陰效果越強(qiáng)，河岸植被帶過濾、滲透、吸收、滯留、凈化水體的作用作用越強(qiáng)；其三，生境要素方面，水生植物種類與結(jié)構(gòu)(Vs)涉及不同的水生植物類型擁有不同的生長速率及向根部輸送氧氣的能力，植物長勢(Vh)涉及該能力是否能有效發(fā)揮，生物過程(Bp)指的是可以通過構(gòu)建水生植物、魚及微生物之間的生態(tài)過程幫助水體實(shí)現(xiàn)自凈；其四，人為要素方面，污染物輸入(Pi)起到水體自凈的反作用效果，可以通過布設(shè)曝氣管、人工造流曝氣充氧等方式人工提升水體溶解氧(Aa)，促進(jìn)水體凈化。

4)補(bǔ)充淡水的供給性水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)：通過建立再利用的水體循環(huán)系統(tǒng)(Wc)，提供鄉(xiāng)村地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉用水，節(jié)約淡水資源的消耗，并通過水循環(huán)的建立，增加水體流速，讓死水成為活水。凈化后的水體可引入生物過程(Bp)，提供淡水魚類等養(yǎng)殖業(yè)用水。

5)維持濱水植物多樣性的支持性水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)：主要與水生植物種類與結(jié)構(gòu)(Vs)、駁岸坡度(Bs)及護(hù)岸孔隙結(jié)構(gòu)(Ps)相關(guān)。多層次的水生植物種類與結(jié)構(gòu)是濱水植物多樣性最直接的體現(xiàn)，越近自然的緩坡越有利于多樣植物的生長；木塊、深潭、懸垂植物、卵石、塊石等孔隙結(jié)構(gòu)為植物的根莖生長提供了空間。在鄉(xiāng)村人居環(huán)境中，濱水植物的多樣性應(yīng)當(dāng)是基于本土植物的多樣性，從而對以下兩類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)——維持野生動物多樣性和鄉(xiāng)土美感——進(jìn)行支撐。

6)維持野生動物多樣性的支持性水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)：主要與岸線形態(tài)(Bm)、護(hù)岸孔隙結(jié)構(gòu)(Ps)、濱水植被帶寬度(Vw)、濱水帶喬木覆蓋率(Tc)、水生植物種類與結(jié)構(gòu)(Vs)及生物過程(Bp)相關(guān)。曲折的水體形成的水灣空間及多孔隙駁岸為眾多野生動物提供避難場所和營巢條件；濱水植被帶及遮蔭喬木亦是鳥類及昆蟲等小型動物的棲息地，植物種類越豐富越能構(gòu)成豐富的生境，適應(yīng)不同動物的生存需求。此外，如果動物、水生植物及微生物之間有穩(wěn)定多樣的生物過程或復(fù)雜的食物網(wǎng)關(guān)系，則表明此生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性較強(qiáng)，不容易受外界干擾。

7)提高鄉(xiāng)土美感度的文化性水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)：與城市人居環(huán)境不同，這里的美感度以鄉(xiāng)土美感的傳達(dá)、被公眾感知為目標(biāo)，可以通過自然軟質(zhì)的岸線形態(tài)(Bm)、富于鄉(xiāng)土野趣的濱水植物(Vs)、較高的濱水帶植物覆蓋率(Vc)、健康的水生植物長勢等方面實(shí)現(xiàn)，也可以將水體曝氣(Aa)因子考慮在內(nèi)，與景觀豎向設(shè)計(jì)相結(jié)合，設(shè)計(jì)小型瀑布、跌水，打造優(yōu)美水景。

2 水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)八大維度綜合效能與18個(gè)關(guān)鍵性空間形態(tài)增效因子的提取Water-related ecosystem services overall capacity and 18 parameters of physical form

8)增加鄉(xiāng)村游憩機(jī)會的文化性水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)：主要包括生態(tài)教育、公眾參與、休閑活動等方面，通過和緩的駁岸(Bm)增加親水性，實(shí)現(xiàn)游客進(jìn)入與參與、觀賞與停留；基于水中生物過程(Bp)等增加具有鄉(xiāng)野趣味的休閑釣魚等游憩活動。

如圖2所示，以上提取的18個(gè)關(guān)鍵性空間形態(tài)增效因子中，以水體自凈的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)為核心，其涉及的14個(gè)因子在不同程度上影響了另外七大維度的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)效能?；诖耍疚奶岢鏊粜脏l(xiāng)村以實(shí)現(xiàn)八大維度的水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合效能為目標(biāo)，以水體自凈為主線，帶動其他七大維度的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合效能的產(chǎn)生；進(jìn)而，水體自凈以污水截流、面源污染管控為前提，以人工濕地營造為技術(shù)載體，帶動農(nóng)田灌溉、增加動植物多樣性、提升鄉(xiāng)土美感的傳達(dá)與感知、增加鄉(xiāng)村游憩活動，從而形成良性循環(huán)、互為作用的整體人文生態(tài)系統(tǒng)。

3 嵊泗田岙村“海上田園”的水敏性鄉(xiāng)村營建

田岙村位于浙江省舟山市嵊泗主島五龍鄉(xiāng)境內(nèi)，在“美麗鄉(xiāng)村”的建設(shè)過程中，田岙村以治理村中心的心形池塘及其周邊環(huán)境為出發(fā)點(diǎn)，全面提升水質(zhì)，力求打造以“海上田園”為主題的鄉(xiāng)村環(huán)境，并在2016年底完成了集污水截流、徑流管控、水質(zhì)凈化、水循環(huán)再利用、生物棲息、游憩審美于一體的綜合性美麗鄉(xiāng)村建設(shè)。基地由中央心形池塘及環(huán)塘的基本農(nóng)田組成，中央池塘面積為2 000多m2，主要承擔(dān)著村內(nèi)公共活動空間及汛期水庫泄洪的功能。

項(xiàng)目啟動初期，筆者所在的規(guī)劃設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在2016年7月28日對池塘水質(zhì)做了現(xiàn)場采樣，選取了4個(gè)點(diǎn)作為水環(huán)境的監(jiān)測點(diǎn)(圖3)。檢測結(jié)果顯示水質(zhì)偏堿性，水體水質(zhì)整體在IV類水，主要污染物為TP(總磷)，即采樣點(diǎn)2、采樣點(diǎn)3的TP僅達(dá)IV類水標(biāo)準(zhǔn)；采樣點(diǎn)1、采樣點(diǎn)4僅達(dá)V類水標(biāo)準(zhǔn)。COD(化學(xué)需氧量)4個(gè)點(diǎn)都僅達(dá)到IV類水標(biāo)準(zhǔn)；TN(總氮)方面，采樣點(diǎn)1為III類水，其余均達(dá)到II類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(圖4)。因磷超標(biāo)，池塘在6月期間曾發(fā)生過大面積的藍(lán)藻爆發(fā)現(xiàn)象(圖5)。

基于現(xiàn)場調(diào)研，研究發(fā)現(xiàn)池塘水質(zhì)不佳的主要原因在于：其一，點(diǎn)源污染，池塘南側(cè)的污水管雨天存在溢流、污水倒灌入塘的現(xiàn)象；其二，面源污染，由于地處海島，夏秋季節(jié)多臺風(fēng)，常有集中強(qiáng)降雨天氣，過多的地表徑流沖刷農(nóng)田，將周邊農(nóng)田中以及村落中的生活、生產(chǎn)垃圾沖入中央池塘，從而造成面源污染。根據(jù)水質(zhì)檢測結(jié)果，項(xiàng)目組將水質(zhì)治理的目標(biāo)確定在III類水，通過大型潛流、表面流人工濕地的營建，池塘駁岸、農(nóng)田整治等方面的景觀改造，實(shí)現(xiàn)以水體自凈帶動八大維度水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合效能的提升(圖6)。

3 水質(zhì)檢測取樣點(diǎn)Sample picking points of water quality test

4 水質(zhì)檢測結(jié)果Water quality test results

5 整治前藍(lán)藻泛濫的池塘Booming algae before renovation

6 “海上田園”水敏性鄉(xiāng)村總體規(guī)劃Masterplan of water sensitive rural area

3.1 以水體自凈為主線、建立灰水、雨水、給水的良性循環(huán)

針對以上污染源的分析結(jié)果，提出污水截流與徑流管控兩方面的措施，作為實(shí)現(xiàn)水體自凈的前提，主要措施如下：首先，在點(diǎn)源污染處增設(shè)倒灌閘，避免雨天污水管溢流倒灌，有效控制污染物的流入(Pi)；其次，從增加濱水種植帶寬度(Vw)、植物覆蓋率(Vc)、配植多層次的水生植物群落(Vs)3個(gè)空間形態(tài)增效因子的出發(fā)，加寬并構(gòu)建多層次濱水植物過濾帶，環(huán)池塘將種植石菖蒲、蘆葦、花葉蘆竹、鳶尾、美人蕉、狼尾草等濱水植物，這些植物將截留地表徑流所裹挾的污染物，起到隔絕面源污染的作用；最后，從排水方式(Da)以及生態(tài)滯留系統(tǒng)(Pb)兩個(gè)空間形態(tài)增效因子出發(fā)，重新規(guī)劃周邊農(nóng)田的排水方向，在生態(tài)農(nóng)田景觀中增加生態(tài)明溝的設(shè)置，使流經(jīng)農(nóng)田的地表徑流統(tǒng)一匯聚于生態(tài)明溝后再通往污水管網(wǎng)，避免了農(nóng)田污染物對中央池塘的侵害(圖7、8)。

在污染源得到初步控制的前提下，選擇在心形池塘北側(cè)、地勢相對較高的地方，進(jìn)行人工濕地的建設(shè)。通過池塘南側(cè)潛水泵的設(shè)置，將池塘的水泵入上游的人工濕地頂部，水自上而下緩緩流經(jīng)潛流濕地與表面流濕地，經(jīng)過跌水曝氣，最后回到池塘中，從而從水循環(huán)周期(Wc)、流速(Fr)、提升水體溶解氧(Aa)三個(gè)空間形態(tài)增效因子出發(fā)實(shí)現(xiàn)水體自凈。需要時(shí)，表面流濕地中的另一潛水泵會將凈化后的水用于農(nóng)田的噴灌，從而形成灰水、雨水、給水三方面的良性循環(huán)系統(tǒng)(圖9)。

經(jīng)過計(jì)算，新建的人工濕地逾2 100m2，分成兩梯級，由潛流濕地及表面流濕地兩部分組成。潛流濕地位于基地的最北側(cè)，地勢最高處，呈田字格形，北高南低，同時(shí)分成東西兩塊，約占600m2，以滿鋪的方式分別種植了再力花、菖蒲、鳶尾及美人蕉4種挺水植物(圖10、11)。表面流濕地占約1 500m2，以島的形式團(tuán)植有香蒲、水蔥、美人蕉、慈姑、梭魚草等。流經(jīng)人工濕地的水通過墊石基質(zhì)、植物根系等進(jìn)行凈化，流回池塘前又經(jīng)跌水景觀曝氣增氧，主要從池底材料(Bm)、水生植物種類與結(jié)構(gòu)(Vs)、提升水體溶解氧(Aa)3個(gè)空間形態(tài)增效因子的角度，使得水質(zhì)得到改善。該人工濕地充分結(jié)合了原有場地的高差，挖土形成蜿蜒向上的木棧道，既做到土方平衡，又兼具游賞及生態(tài)功能。

7 整治前缺乏維護(hù)的農(nóng)田景觀Farmland lack of maintenance before renovation

8 調(diào)整排水方向、設(shè)置生態(tài)明溝的農(nóng)田景觀Renovated farmland with newly designed drainage direction and bioswale

9 以水體自凈為核心、建立灰水、雨水、給水的良性循環(huán)A virtuous circle of greywater, rainwater and water supply centering on water self-purification

10 人工濕地建設(shè)前雜亂的植被Messy vegetation before building the constructed wetlands

11 人工濕地中新種植的水生植物Newly planted vegetation in constructed wetlands

3.2 以支持動植物生物多樣性為目標(biāo)的岸線景觀營造

從支持動植物多樣性的目標(biāo)出發(fā)，項(xiàng)目實(shí)行了以下幾項(xiàng)舉措：首先，打撈泛濫的藍(lán)藻，整治水中肆意生長的浮水植物與沉水植物，預(yù)留出生態(tài)位；其次，對場地現(xiàn)狀植被做了全面普查(圖12)，確定出具有保護(hù)價(jià)值的植物，并記錄在案，在進(jìn)一步的設(shè)計(jì)階段中會做相應(yīng)的考慮；接下來是最主要的部分，選用鄉(xiāng)土植物品種打造濱水植物帶，該植物帶講求連續(xù)性及多品種搭配，不同品種的植物團(tuán)簇或植物帶應(yīng)交疊種植，形成復(fù)層結(jié)構(gòu)(圖13)；同時(shí)，針對場地豎向上過于平坦的問題，選擇向場地移栽一定數(shù)量的喬木，為場地提供蔭庇，吸引鳥類等小型動物。在這些舉措之外，在心形池塘中設(shè)計(jì)了兩座生態(tài)浮島，容納更多樣的動植物。從空間形態(tài)增效因子的角度看，主要涉及水生植物種類與結(jié)構(gòu)(Vs)、濱水帶喬木覆蓋率(Tc)、生物過程(Bp)3個(gè)方面。

3.3 以水循環(huán)再利用形成霧森為亮點(diǎn)的鄉(xiāng)土美感傳達(dá)與游憩機(jī)會增加

嵊泗作為海島，淡水資源相對匱乏，心形池塘周邊近1 800m2的基本農(nóng)田，灌溉用水需求量大。池塘中的水經(jīng)人工濕地凈化后，在表面流濕地處設(shè)置潛水泵，借助控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動噴灌，惠及各塊農(nóng)田，從建立再利用的水體循環(huán)系統(tǒng)(Wc)的方面實(shí)現(xiàn)供給性生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，與此同時(shí)，田園中特設(shè)的霧森景觀與噴灌景觀相結(jié)合，使基地在青山綠水之間增加“仙氣”(圖14-17)，成為整個(gè)項(xiàng)目的亮點(diǎn)。除此之外，田岙村的村落改造緊緊圍繞“海上田園”的主題，著力于鄉(xiāng)土美感的傳達(dá)、鄉(xiāng)村游憩活動的增加。在保留農(nóng)業(yè)用地的基礎(chǔ)上，對種植進(jìn)行梳理，西部梨樹林，考慮到梨樹不耐澇，不設(shè)噴灌管網(wǎng)，僅播撒百日草的野花種子，并鋪設(shè)石材汀步，營造一片野草之美；東側(cè)重新規(guī)整的田壟種植時(shí)令蔬菜，引中央池塘水灌溉，開展農(nóng)家樂、田間采摘等鄉(xiāng)村體驗(yàn)項(xiàng)目；就地取材，以鄉(xiāng)土常見的材料壘出極具鄉(xiāng)土特色的石景墻，打造出一派鄉(xiāng)間野趣之景象；池塘水質(zhì)提升后，重新投放沉水植物、淡水魚類等，并設(shè)置釣魚木平臺、秋千、座椅等游憩設(shè)施，讓人們得以駐足停留。

12 整治前雜亂的池塘濱水植物帶Messy riparian vegetation before the renovation

13 多層次的池塘濱水植物帶剖面Multiple layers of riparian vegetation around the pond

14 整治前雜亂的梨樹林Messy pear trees before the renovation

15 下植百日草、汀步鋪裝的梨樹林Renovated pear trees with new groundcover and paving

16 就地取材的特色景墻Featured wall made of local materials

17 以霧森、噴灌為亮點(diǎn)的池塘仙境Beautiful scene featured in foggy and sprinkling irrigation

18 三層次、八維度、逐步提升的水敏性鄉(xiāng)村空間形態(tài)增效機(jī)制Three layers and eight dimensions improvement mechanisms of water sensitive rural area

4 優(yōu)質(zhì)水敏性鄉(xiāng)村空間形態(tài)增效機(jī)制

根據(jù)本文第二節(jié)爬梳的18個(gè)關(guān)鍵性空間形態(tài)增效因子，以及第三節(jié)的田岙村的營造案例，本節(jié)旨在進(jìn)一步從水環(huán)境、水生態(tài)、水景觀，三水合一的角度，對空間形態(tài)增效的技術(shù)途徑進(jìn)行梳理，構(gòu)建三階梯、八維度、逐步提升的水敏性鄉(xiāng)村空間形態(tài)增效機(jī)制(圖18)，具體包括：

第一層次的水環(huán)境作為生態(tài)筑底，提供水質(zhì)保障。污水截流為前提，建立雨污分流制，建設(shè)分散式、小型污水收集及處理池，在必要時(shí)建立倒灌閘，避免點(diǎn)源污染。其次，對自然水體周邊的雨水組織進(jìn)行梳理，以生態(tài)明溝為基本形態(tài)實(shí)現(xiàn)農(nóng)田排水溝的生態(tài)化；建立生態(tài)駁岸，利用高低錯(cuò)落、色彩不同的挺水植物形成緩坡緩沖帶，從而阻隔面源污染。最后以水體自凈為核心，以人工濕地為技術(shù)載體，選取臨近、地勢較高的關(guān)鍵位置進(jìn)行設(shè)置，綜合運(yùn)用潛流濕地與表面流濕地技術(shù)，通過基質(zhì)及水生植物過濾作用對水體水質(zhì)進(jìn)行全面提升，以跌水形式增加出水口的曝氣，提高水體的含氧量，對水體淤泥進(jìn)行清淤、打撈藍(lán)藻、收割過多的沉水植物，盡可能地使用矮化的苦草等景觀效果較好的品種，水面增加生態(tài)浮島。

第二層次的水生態(tài)作為紐帶，聯(lián)結(jié)水環(huán)境與水景觀。在植物多樣性方面，通過構(gòu)建多層次、復(fù)合性、低維護(hù)的鄉(xiāng)土植物品種營造濱水駁岸空間，水生植物的種類與結(jié)構(gòu)是其核心。在野生動物多樣性方面，主要指鳥類、魚類與底棲動物的生境營造，適當(dāng)增加喬木比例，提供給鳥類棲息筑巢的空間；投放適量的淡水魚類、蝦、螺、蚌等生物，建立生物過程，并維護(hù)泥蛙的生境，關(guān)鍵部分的水體可采取微生物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行底泥固定與修復(fù)。

第三層次的水景觀作為品質(zhì)提升的關(guān)鍵，綜合運(yùn)用駁岸、生境、空間、游憩功能、本土材料等景觀要素來提高鄉(xiāng)土美感的傳達(dá)與感知，并提供多樣的鄉(xiāng)村游憩機(jī)會。

水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合效能(WESSOC)是水敏性鄉(xiāng)村建設(shè)的核心，本文厘清與八大維度水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)息息相關(guān)的18個(gè)關(guān)鍵性空間形態(tài)增效因子，并提出以污水截流為前提、以水體自凈為核心，帶動其他六大維度水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)效能的全面提升，WESSOC為水敏性鄉(xiāng)村的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)提供了一種思路與途徑。其中，18個(gè)關(guān)鍵因子是在筆者研究團(tuán)隊(duì)以往的研究基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善而提出的，其權(quán)重關(guān)系還亟待進(jìn)一步的探索與總結(jié)；實(shí)證研究中的嵊泗雖地處江南但也受到海島特征的影響；增效機(jī)制中技術(shù)途徑的細(xì)節(jié)還需要進(jìn)一步的推敲，未來需要針對不同的江南鄉(xiāng)村地區(qū)案例進(jìn)行針對性研究。

注釋：

圖1～3、6、9、13、18為作者自繪；圖4根據(jù)分光光度計(jì)和便攜式水質(zhì)分析儀的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理；圖5、圖7～12、圖14～17作者自攝。

致謝：

本文特別感謝浙江省嵊泗縣農(nóng)林水利圍墾局、五龍鄉(xiāng)、田岙村各級領(lǐng)導(dǎo)的支持與幫助，特此向唐平波局長、徐偉南副局長、金飛珍副局長、羅奇輝書記、柴船型鄉(xiāng)長、徐超、張志燕等各位領(lǐng)導(dǎo)以及參與本項(xiàng)目的年輕設(shè)計(jì)師們邱明、鄭志誠、葛俊雯、王承罡、芮勝陽等表示衷心的感謝！

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(編輯/陳雨茜)

Strategies for Physical Forms Based on Water-related Ecosystem Services Overall Capacity (WESSOC)—A Case Study of Tian’ao Water Sensitive Rural Area in Shengsi

Based on the concept of “Water Sensitive Rural Area”, this paper proposes that effective physical forms of rural areas impact the Water-related Ecosystem Services Overall Capacities (WESSOC). Through the literature review and previous research outcomes, it clarifies that the WESSOC include four types and eight dimensions water-related ecosystem services, and also proposes 18 key indicators related to physical forms. The interception of greywater is the premise of WESSOC while water self-purification is its core. Based on them, other six water-related ecosystem services can also be provided. Through the case study of Tian’ao Villlage in Shengsi, this paper suggests that an effective mechanism of well-designed physical forms of rural areas is to achieve the increments of "water environment – water ecosystem – water landscape" through a series of improvements of water-related physical forms. This paper contributes technical support and parameters provision to the planning, design, construction and management of rural areas.

landscape architecture; ecosystem services; water ecology; water self-purification; physical form; efficiency evaluation

TU 986

A

1673-1530(2017)01-0082-09

10.14085/j.fjyl.2017.01.0082.09

2016-12-16

上海市浦江人才計(jì)劃(15PJC092)、國家自然青年科學(xué)基金項(xiàng)目(51508391)、同濟(jì)大學(xué)中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(0400219332)共同資助。

Fund Items: Supported by Shanghai Pujiang Program (Grant No. 15PJC092), National Natural Science Foundation (Youth Foundation) (Grant No. 51508391), and sponsored by Interdisciplinary Research Funding of Tongji University supported by the Central Government’s High Educational Funds (Grant No. 0400219332).

汪潔瓊/1981年生/女/上海人/同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院景觀學(xué)系/同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院生態(tài)智慧與城鄉(xiāng)生態(tài)實(shí)踐研究中心/高密度人居環(huán)境生態(tài)與節(jié)能教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/講師、系主任助理(研究生教學(xué))、碩士生導(dǎo)師/澳大利亞墨爾本大學(xué)博士、助教/研究方向?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)與空間形態(tài)機(jī)制、水生態(tài)、綠色基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域的教學(xué)、科研和工程實(shí)踐(上海200092)

WANG Jie-qiong was born in Shanghai in 1981. She is a lecturer, postgraduate supervisor and also a Department Director Assistant in the College of Architecture and Urban Planning, Tongji University. She holds a PhD from the University of Melbourne and was a tutor and guest lecturer there. As a research member of the Center for Ecological Wisdom and Practice Research and the Key Laboratory of Ecology and Energy-saving Study of Dense Habitat (Tongji University), her research focuses on the ecosystem services and physical form, water ecology, green infrastructure (Shanghai 200092).邱明/1993年生/男/海南人/同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院景觀學(xué)學(xué)士(上海 200092)

QIU Ming, who was born in Hainan in 1993, is an undergraduate student majored in Landscape Architecture in College of Architecture and Urban Planning, Tongji University(Shanghai 200092).成水平/1969年生/男/湖南人/同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授/德國科隆大學(xué)博士/研究方向?yàn)樯鷳B(tài)工程與水體修復(fù)(上海200092)

CHENG Shui-ping was born in 1969 and got his PhD degree from University of Cologne, Germany. He is a professor of the College of Environmental Science and Engineering Tongji University. His Research focuses on ecological engineering and water restoration(Shanghai 200092).

龐磊 / 1972年生 / 男 / 上海人 / 博士 / 同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院城市規(guī)劃系講師、系主任助理(本科生教學(xué))／研究方向?yàn)槌青l(xiāng)規(guī)劃技術(shù)支撐，涉及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、GIS和城市模擬評價(jià)等(上海 200092)

郵箱(Corresponding author Email)：jamespl@163.com

PANG Lei, who was born in Shanghai in 1972, is a lecturer and also a Department Director Assistant in the College of Architecture and Urban Planning, Tongji University. His Research focuses on the techniques for rural and urban planning, involving CAD, GIS, urban simulation evaluation and so on(Shanghai 200092).

修回日期：2017-01-19