基于自然水文過程健康的城市濕地評(píng)價(jià)指標(biāo)體系篩選研究

劉江南

(江蘇大學(xué)藝術(shù)學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212000)

城市濕地位于城市區(qū)域之內(nèi)和周邊、與城市人居環(huán)境產(chǎn)生互動(dòng)作用且具有水陸過渡性質(zhì)的生態(tài)系統(tǒng)，是城市重要的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施，是城市可綠色發(fā)展的重要自然系統(tǒng)，也是城市最具景觀美學(xué)和生態(tài)價(jià)值之一的自然斑塊[1-2]。本質(zhì)上，城市濕地是以自然生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，必然受到人為活動(dòng)干擾影響，同時(shí)城市濕地受到城市環(huán)境系統(tǒng)、城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)文化形態(tài)關(guān)注或影響[3-4]。然而城市化進(jìn)程加快，河流污染，天然濕地消失，濕地內(nèi)部棲息地不斷退化等城市濕地問題日益嚴(yán)峻，究其原因，主要是濕地的自然水文過程受到影響和破壞，恢復(fù)和保持健康的濕地自然水文過程的關(guān)鍵是維持濕地內(nèi)部的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定和可持續(xù)，其核心著重于濕地的水文條件及其過程。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于城市濕地健康研究主要集中在關(guān)注人類健康與其相互影響和建立預(yù)警機(jī)制來對(duì)其生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測(cè)兩個(gè)方向，對(duì)自然水文過程是否健康還缺乏一定的研究，基于自然水文過程健康的濕地公園更是無從談起[5-7]。

因此本研究立足于自然水文過程健康的概念對(duì)城市濕地的景觀結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上篩選出一個(gè)有效的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，能夠?yàn)槌鞘袧竦鼐坝^優(yōu)化設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持，滿足城市景觀需求的健康城市濕地，是一種有益的探索。

1 結(jié)構(gòu)與功能

1.1 城市濕地結(jié)構(gòu)

中國(guó)目前已建成的城市濕地中，華東地區(qū)分布最多，其中多為河流型城市濕地，且湖泊型和沼澤型濕地的形成與河流有關(guān)[8-9]。然而長(zhǎng)期以來，由于缺乏對(duì)城市濕地結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，對(duì)于城市濕地的保護(hù)和建設(shè)力度不夠，盲目跟從短期開發(fā)的行為，因此展開對(duì)城市濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，利于開展科學(xué)保護(hù)和景觀優(yōu)化策略。

城市濕地景觀結(jié)構(gòu)一般表現(xiàn)為河道、湖泊、池塘、堤防等景觀構(gòu)成關(guān)系，我國(guó)城市濕地結(jié)構(gòu)具有面積小，分布不均，空間結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性低，脆弱性強(qiáng)等特點(diǎn)。形態(tài)結(jié)構(gòu)具有景觀美學(xué)特征，但受水環(huán)境因素影響較大。對(duì)于城市濕地而言，水是整個(gè)城市濕地的靈魂，其水環(huán)境的質(zhì)量直接影響景觀效果[10-12]。因此，開展基于自然水文過程健康的城市濕地評(píng)價(jià)就尤為必要。

1.2 城市濕地功能

城市濕地是一個(gè)有別于傳統(tǒng)濕地的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng),城市濕地的功能也與自然濕地不同，除了生態(tài)服務(wù)功能之外，還強(qiáng)調(diào)為城市居民提供休閑、娛樂和教育功能。具體表現(xiàn)為城市濕地是城市發(fā)展的必然條件，城市污染物凈化作用，調(diào)節(jié)微氣候，改善城市環(huán)境，為動(dòng)植物提供棲息地等[13-14]。同時(shí)城市濕地作為一種城市景觀類型和資源，給城市居民帶來的感受既是有形的、物質(zhì)的，也是無形的、精神的。因此一個(gè)健康的城市濕地會(huì)顯得很必要。

伴隨著濕地公園的建設(shè)浪潮，如何既保持其獨(dú)特性又能突顯出濕地公園應(yīng)有的生態(tài)功能和游憩等服務(wù)功能，需要科學(xué)的指導(dǎo)。隨著城市濕地的概念不斷豐富和多個(gè)學(xué)科不斷深入，很難從單一方面對(duì)城市濕地進(jìn)行深入的健康判斷，因此就需要一個(gè)整體的考慮，制定具有代表性的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2 城市濕地的評(píng)價(jià)指標(biāo)篩選

2.1 篩選方法

本研究為了使指標(biāo)能夠更好反應(yīng)以及契合河流型城市濕地的特點(diǎn)，從結(jié)構(gòu)和功能入手逐級(jí)梳理構(gòu)建一個(gè)3級(jí)的評(píng)價(jià)指標(biāo)框架。用城市濕地的水文特征和植物特征兩個(gè)2級(jí)指標(biāo)去表現(xiàn)景觀結(jié)構(gòu)，生態(tài)服務(wù)功能和社會(huì)經(jīng)濟(jì)與管理功能兩個(gè)2級(jí)指標(biāo)表現(xiàn)濕地的功能，對(duì)于3級(jí)指標(biāo)本研究基于收集相關(guān)國(guó)內(nèi)外2000—2020年間的文獻(xiàn)樣本，然后篩選出符合的樣本(見表1)里的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行頻次統(tǒng)計(jì)，結(jié)合普適性原則進(jìn)行篩選，最終與實(shí)際情況相結(jié)合選定評(píng)價(jià)指標(biāo)因子[15-16]。

表1 國(guó)內(nèi)外42套指標(biāo)體系文獻(xiàn)樣本

(續(xù)表1)

2.2 指標(biāo)篩選

2.2.1結(jié)構(gòu)類評(píng)價(jià)指標(biāo)篩選

城市濕地景觀功能是否實(shí)現(xiàn)依賴于結(jié)構(gòu)的合理性，而城市濕地的結(jié)構(gòu)較為容易表達(dá)濕地公園的自然水文過程，因此從城市濕地景觀結(jié)構(gòu)的角度構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí)，選取的指標(biāo)能夠表征城市濕地的水文過程，同時(shí)一個(gè)區(qū)域下的城市濕地的植物特征和水文特征是在該區(qū)域特定氣候和地理等因素下形成，不同地理劃分的城市濕地基底特征差距很大[17]。

因此,需要城市濕地評(píng)價(jià)指標(biāo)表達(dá)地域性和獨(dú)特性時(shí),應(yīng)重點(diǎn)從城市濕地的結(jié)構(gòu)入手，通過對(duì)文獻(xiàn)樣本的結(jié)構(gòu)類指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)構(gòu)類指標(biāo)總共統(tǒng)計(jì)出45種，水文特征類指標(biāo)27種，其中頻率大于20%的指標(biāo)為：水質(zhì)類別/狀態(tài)，其余指標(biāo)皆低于15%，如圖1所示；植物特征類指標(biāo)18種，其中頻率大于20%的為：植物多樣性、植被覆蓋率；大于15%的指標(biāo)為：水植物多樣性。其余指標(biāo)皆低于15%，如圖2所示。

2.2.2功能類指標(biāo)篩選

功能類指標(biāo)根據(jù)生態(tài)服務(wù)功能和社會(huì)經(jīng)濟(jì)與管理功能兩個(gè)方面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如圖3—4所示，總共統(tǒng)計(jì)出53種指標(biāo)因子，在生態(tài)服務(wù)功能指標(biāo)中凈化功能和生態(tài)棲息地狀況頻率最高，依次為25%、21.05%，社會(huì)經(jīng)濟(jì)與管理指標(biāo)中濕地公園職能及資源配置和農(nóng)藥化肥實(shí)施強(qiáng)度的頻率為最高，頻率分別為21.05%和19.74%。獨(dú)特性指標(biāo)也根據(jù)所收集的文獻(xiàn)樣本進(jìn)行篩選，頻次篩選的方法對(duì)地域性和獨(dú)特性指標(biāo)并不具有針對(duì)性，因此只能根據(jù)城市濕地的特點(diǎn)和實(shí)際情況進(jìn)行主觀性分析是否符合。

圖1 水文特征指標(biāo)分類統(tǒng)計(jì)

圖2 植物特征指標(biāo)分類統(tǒng)計(jì)

圖3 生態(tài)服務(wù)功能指標(biāo)分類統(tǒng)計(jì)

圖4 經(jīng)濟(jì)與社會(huì)管理指標(biāo)分類統(tǒng)計(jì)

3 城市濕地評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

根據(jù)對(duì)樣本文獻(xiàn)的統(tǒng)計(jì)分析，并結(jié)合對(duì)河流型城市濕地本身特點(diǎn)和地域分析，篩選出具有代表性與獨(dú)特性、地域性與普適性相結(jié)合的指標(biāo)，其中部分指標(biāo)還要滿足濕地水文過程原理的特點(diǎn)，最后根據(jù)層次分析法的思路完成健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建，如圖5所示。所選取的8個(gè)指標(biāo)中水質(zhì)類別/狀態(tài)、植被多樣性、生態(tài)棲息地狀況和濕地職能及資源配置為普適性指標(biāo)，河濱崩塌及沖刷程度、湖濱岸緩沖帶寬度和公園設(shè)施有效性為獨(dú)特性指標(biāo)，針對(duì)河流型、小尺度并且有湖泊分布的特點(diǎn)而選取。而華東地區(qū)較適宜多年生水生植物的生長(zhǎng)，故選定多年生水生植物覆蓋率作為地域性指標(biāo)，同時(shí)水生植物覆蓋率的頻率大于15%，因此可以看作是普適性與地域性相結(jié)合的指標(biāo)?；诔鞘袧竦氐淖匀凰倪^程原理的分析，結(jié)構(gòu)類篩選出的4種指標(biāo)能夠表征濕地公園的水文過程。筆者在借鑒國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)而建立這套城市濕地的健康評(píng)價(jià)指標(biāo)目的是能夠科學(xué)地為河流型城市濕地的景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。在這套指標(biāo)體系中能夠準(zhǔn)確地描述河流型城市濕地的特點(diǎn)，又能對(duì)其健康狀況進(jìn)行定量描述，同時(shí)這套指標(biāo)體系是基于水文過程健康的理念按照層次分析法來建立的，因此在能夠表征自然水文過程的指標(biāo)時(shí)應(yīng)賦予較大的權(quán)重。

圖5 城市濕地評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

4 結(jié)語(yǔ)

由于我國(guó)城市濕地的建設(shè)還處于一個(gè)上升階段，現(xiàn)階段相關(guān)研究對(duì)于城市濕地健康方面的研究相對(duì)不足，也處在一個(gè)探索的階段，如何在快速發(fā)展階段保護(hù)城市濕地成為亟待解決的問題[2]。本研究?jī)H從水文過程健康的角度去建立城市濕地的健康評(píng)價(jià)指標(biāo)，而城市濕地的生態(tài)系統(tǒng)健康是一個(gè)復(fù)雜的概念，同時(shí)城市濕地處于城市的環(huán)境之中本身就是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，因此本研究立足于生態(tài)系統(tǒng)健康概念下的濕地自然水文過程健康不足以涵蓋整個(gè)城市濕地的健康問題，還得做出一個(gè)綜合的選擇。同時(shí)本文通過對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)里的評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)加主觀判斷的方法篩選出評(píng)價(jià)指標(biāo)體系能夠表征城市濕地的自然水文過程健康，但是這種方法還存在不足之處。本研究方法并沒有單純地要依靠數(shù)據(jù)和模型來選擇指標(biāo)。方法的不同對(duì)同一研究對(duì)象建立的健康評(píng)價(jià)指標(biāo)就會(huì)不同，因此產(chǎn)生的評(píng)價(jià)結(jié)果也可能不同，但是在城市濕地高速發(fā)展的現(xiàn)階段應(yīng)當(dāng)測(cè)試不同方法差異下對(duì)同一城市濕地的評(píng)價(jià)結(jié)果如何。在結(jié)合主觀性的影響下，評(píng)價(jià)結(jié)果也能公正可靠。建立這套評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的最終目的是為了完成城市濕地的實(shí)際評(píng)價(jià)，恢復(fù)、管理 、實(shí)現(xiàn)城市濕地健康的可持續(xù)性。