重慶梁平雙桂湖北岸小微濕地生態(tài)設(shè)計(jì)與實(shí)踐研究

陳君鈺 袁興中,2* 李祖慧 余先懷

CHEN Junyu1 YUAN Xingzhong1,2* LI Zuhui1 YU Xianhuai3

（1.重慶大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院，重慶 400030；2.長(zhǎng)江上游濕地科學(xué)研究重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 401331；3.重慶梁平區(qū)濕地保護(hù)中心，重慶 405225）

( 1.School of Architecture and Urban Planning, Chongqing University, Chongqing, China, 400030; 2.Chongqing Key Laboratory of Wetland Research in the Upper Reaches of Yangtze River, Chongqing, China, 401331; 3.Wetland Protection Center of Liangping District, Chongqing, China, 405225 )

湖岸空間具有明顯的邊緣效應(yīng)和豐富的生物多樣性，是地球上環(huán)境變化最為復(fù)雜的陸生生境之一，具有一系列的生態(tài)環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)功能。重慶梁平雙桂湖國(guó)家濕地公園北岸臨近交通干道及城市建成區(qū)，湖岸景觀建設(shè)在初期效果較好，但由于缺乏生態(tài)設(shè)計(jì)理念，湖岸空間結(jié)構(gòu)和功能有待進(jìn)一步優(yōu)化。以提升湖岸空間品質(zhì)和優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)為目標(biāo)，將小微濕地作為湖岸生態(tài)系統(tǒng)的重要組成結(jié)構(gòu)成分，從地形、基底結(jié)構(gòu)、水文、植物群落設(shè)計(jì)等方面，探討了湖岸小微濕地生態(tài)設(shè)計(jì)及實(shí)踐。研究結(jié)果表明，建成后的雙桂湖北岸小微濕地群，發(fā)揮了凈化地表徑流污染、提升生物多樣性、調(diào)節(jié)局地氣候、提升湖岸景觀品質(zhì)等重要的生態(tài)服務(wù)功能，創(chuàng)造了可持續(xù)的優(yōu)良湖岸生態(tài)空間，為湖岸生態(tài)修復(fù)與可持續(xù)管理提供新的理念與思路。

小微濕地；生態(tài)設(shè)計(jì)；湖岸；雙桂湖國(guó)家濕地公園；重慶梁平

湖岸是湖泊與其周圍環(huán)境間進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的重要通道，是連接水生生態(tài)系統(tǒng)和陸生生態(tài)系統(tǒng)的一種非常重要的生態(tài)過渡帶，又稱水陸交錯(cuò)帶。湖岸不僅蘊(yùn)藏著豐富的野生動(dòng)植物資源、水資源、氣候資源以及景觀觀賞等資源，還對(duì)提高生物多樣性、凈化水體及減少污染、調(diào)節(jié)微氣候、美化景觀環(huán)境和開展旅游活動(dòng)具有重要價(jià)值。目前，湖岸的空間規(guī)劃設(shè)計(jì)多注重景觀形態(tài)和人類活動(dòng)為主體的經(jīng)營(yíng)利用，較多關(guān)注觀賞功能與游憩功能，而對(duì)整體生態(tài)服務(wù)功能考慮較少，導(dǎo)致湖岸生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能較差以及自我維持功能較弱，制約了湖岸景觀的可持續(xù)管理。

小微濕地是指全年或部分時(shí)間有水，面積在8 hm2以下的小型湖泊、水庫、坑塘、人工濕地等較穩(wěn)定的小型濕地，其被認(rèn)為是濕地生態(tài)水文網(wǎng)絡(luò)中的重要節(jié)點(diǎn)[1]。在鄉(xiāng)村和流域分布的小微濕地多以小型水塘、溝、渠、溪等形態(tài)出現(xiàn)，并與周邊河流、湖泊相連接形成水文連通網(wǎng)絡(luò)，從而對(duì)整個(gè)水網(wǎng)生態(tài)空間的生態(tài)服務(wù)功能都有提升作用。例如，與周邊大型濕地相連的一些水塘、溝渠，不僅是魚類、鳥類等生物的棲息地和庇護(hù)場(chǎng)所[2]，還是一些兩棲動(dòng)物進(jìn)行遷移的踏腳石。除此之外，小微濕地能在暴雨季節(jié)有效均化洪水，同時(shí)可以在干旱季節(jié)為河流提供基流[3]。研究表明小微濕地具有很強(qiáng)的水質(zhì)凈化功能，可用作緩解農(nóng)業(yè)面源污染的緩沖設(shè)施[4]。此外，小微濕地多樣的形態(tài)結(jié)構(gòu)、復(fù)雜的濕地動(dòng)植物群落，也是自然教育的重要基地。

小微濕地在湖岸空間中具有重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，包括水源涵養(yǎng)、雨洪管理、水質(zhì)凈化、生物多樣性保育、休閑觀賞及科普宣教等。其一般是季節(jié)性或持久性水淹，生長(zhǎng)良好的濕地植被和潛育化土壤具有良好的涵養(yǎng)水分的功能，還能有效管控雨洪，通過滯留、滲透，對(duì)洪水起到緩沖、遲滯、削峰等作用。小微濕地能夠有效過濾及處理水中的污染物質(zhì)，還可對(duì)有毒有害物質(zhì)進(jìn)行降解，起到良好的凈水效能[5]。不僅如此，湖岸小微濕地復(fù)雜多樣的生境，為眾多植物、動(dòng)物和微生物提供生存繁育空間，對(duì)濕地動(dòng)植物物種保育發(fā)揮著積極作用[6]，同時(shí)也為人們提供一片可近距離接觸自然的休閑觀賞場(chǎng)所，激發(fā)人們對(duì)自然濕地景觀的情感，讓人們從中得到身心的安寧。科普宣教功能以小微濕地為依托，通過展示小微濕地生態(tài)系統(tǒng)、多樣的濕地動(dòng)植物群落、水質(zhì)凈化效果等，形成獨(dú)特的生態(tài)科普資源，其是開展宣教活動(dòng)的主體。

近年來，國(guó)內(nèi)逐步開展了小微濕地相關(guān)的保護(hù)恢復(fù)工作，由于中國(guó)的小微濕地大量分布在鄉(xiāng)村地區(qū)，因此多以“鄉(xiāng)村濕地”的形式出現(xiàn)，主要集中在小池塘、小溝渠等小微水體的治理與修復(fù)，積極探索小微濕地的開發(fā)研究。隨著人們的生態(tài)保護(hù)意識(shí)逐漸提高，生態(tài)環(huán)境問題也受到了更多專家學(xué)者的關(guān)注，關(guān)于小微濕地生態(tài)修復(fù)的研究也越來越多[7]。小微濕地整體修復(fù)設(shè)計(jì)技術(shù)包括水系恢復(fù)保護(hù)與重建[8-11]、地形改造[12-13]、小微濕地生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[14-15]、生態(tài)植被恢復(fù)[16-18]和土壤基質(zhì)及填料凈化效果[19-20]等，可有效改善生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。相關(guān)部門通過綜合土地整治和人居環(huán)境整治，加強(qiáng)了小微濕地修復(fù)工程的進(jìn)展[21]。通過實(shí)際情況靈活運(yùn)用“小微濕地+”模式，推動(dòng)小微濕地修復(fù)治理與人居環(huán)境改善、生態(tài)建設(shè)等內(nèi)容相融合，如重慶市梁平區(qū)竹山鎮(zhèn)獵神村山地梯塘小微濕地生態(tài)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)構(gòu)建了生境類型多樣、生境質(zhì)量?jī)?yōu)良、生物多樣性豐富、可持續(xù)發(fā)展的山地小微生命景觀。總的來說，小微濕地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)功能非常重要，在提升生物多樣性、改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等方面具有重要作用。在生態(tài)文明建設(shè)的背景下，湖岸更新改造設(shè)計(jì)被賦予了新的使命。因此，以生態(tài)修復(fù)為科學(xué)指導(dǎo)，結(jié)合小微濕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能等設(shè)計(jì)，可以為湖岸開發(fā)利用、景觀綜合治理提供更好的修復(fù)及重建技術(shù)指導(dǎo)。保護(hù)自然湖岸、恢復(fù)和重建被人類活動(dòng)破壞的湖岸，充分發(fā)揮其重要功能，使其真正成為人與自然和諧共處的開放空間，對(duì)于促進(jìn)湖岸保護(hù)和合理開發(fā)利用、改善人居環(huán)境具有重要意義。

重慶梁平雙桂湖國(guó)家濕地公園位于重慶梁平新城區(qū)，其北岸周邊建有以接待為主的建筑，北側(cè)臨近交通干道，南側(cè)與雙桂湖相連，頻繁的人類干擾以及地表徑流的面源污染，對(duì)湖岸空間及湖泊水體造成極大的影響，因此雙桂湖北岸小微濕地承擔(dān)著提升湖岸空間的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能、攔截地表徑流面源污染等方面的作用。文章以優(yōu)化湖岸空間結(jié)構(gòu)和提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)為目標(biāo)，進(jìn)行了雙桂湖湖岸小微濕地生態(tài)設(shè)計(jì)與實(shí)踐，重點(diǎn)通過地形、基底結(jié)構(gòu)、水文及植物群落設(shè)計(jì)，營(yíng)建湖岸小微濕地群，優(yōu)化提升湖岸生態(tài)服務(wù)功能，創(chuàng)造可持續(xù)的湖岸生態(tài)空間。

1 研究區(qū)域概況

研究區(qū)域地處重慶市梁平區(qū)雙桂湖國(guó)家濕地公園北岸（圖1）。雙桂湖所在的梁平區(qū)處于渝東平行嶺谷區(qū)，為典型的丘陵平壩區(qū)域。20世紀(jì)90年代以前雙桂湖主要用于農(nóng)業(yè)灌溉及水產(chǎn)養(yǎng)殖，湖泊周邊均為農(nóng)耕地。90年代后期被列為飲用水資源地而對(duì)其進(jìn)行生態(tài)保護(hù)，通過調(diào)整農(nóng)耕地，改變種植結(jié)構(gòu)，逐步實(shí)現(xiàn)退田還湖。2015年雙桂湖申報(bào)成為國(guó)家濕地公園建設(shè)試點(diǎn)，2017年通過國(guó)家驗(yàn)收。2018年，梁平區(qū)政府啟動(dòng)國(guó)際濕地城市申報(bào)建設(shè)。2019年，梁平全面開展“全域治水，濕地潤(rùn)城”保護(hù)治理工作。在此背景下，開展了雙桂湖北岸湖岸生態(tài)空間整治，重點(diǎn)針對(duì)雙桂湖進(jìn)行小微濕地生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)營(yíng)建。

圖1 研究場(chǎng)地所在地理位置Fig.1 Geographical location of the research site

研究區(qū)域北接303省道，南接雙桂湖湖區(qū)，海拔高差約5 m，設(shè)計(jì)面積約6.72 hm2。研究區(qū)屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，降雨主要集中在夏秋兩季，尤其是夏季多雨，較長(zhǎng)時(shí)間的連綿陰雨、持續(xù)大雨帶來大面積的洪澇災(zāi)害，來自四周的地表流水沖刷湖岸匯集至雙桂湖湖體，常常形成較大的明水。雙桂湖開發(fā)歷史較早，周邊人口較為密集，早期被用作糧食種植，侵占了大量湖岸空間，導(dǎo)致湖岸水文條件發(fā)生變化，后期以傳統(tǒng)園林景觀手法進(jìn)行改造建設(shè)，但偏重景觀美學(xué)的考慮，缺乏生態(tài)設(shè)計(jì)的觀點(diǎn)，引進(jìn)了大量園林景觀植物，表面上提高了湖岸景觀的美感度，但這些人工植被的單一物種組成和群落結(jié)構(gòu)已經(jīng)失去原有的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，同時(shí)因?yàn)闈竦刂脖桓采w性低，水土保持性差，水源涵養(yǎng)能力下降，導(dǎo)致湖岸生態(tài)服務(wù)功能效益低下。另外，由于場(chǎng)地缺少生物溝等排水設(shè)施，泄水能力低下，在雨水多的季節(jié)不能及時(shí)泄洪，致使旱季補(bǔ)水困難，水循環(huán)難以形成。

2 設(shè)計(jì)目標(biāo)與策略

雙桂湖湖岸存在的問題在國(guó)內(nèi)較為常見，比如大慶市內(nèi)的湖泊岸帶周邊建立了密集的建筑，人口較為密集，湖岸帶自然環(huán)境受人為干擾嚴(yán)重，原始自然生境遭到破壞或消失，湖岸生態(tài)廊道缺失，導(dǎo)致生物多樣性降低[22]。對(duì)此，本文通過湖岸小微濕地生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，拓展和優(yōu)化湖岸生態(tài)空間，優(yōu)化湖岸生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，提升湖岸生物多樣性，建設(shè)渝東北湖岸小微濕地生態(tài)設(shè)計(jì)樣板，使之成為景觀優(yōu)美、生物多樣性豐富的生命景觀湖岸。針對(duì)上述設(shè)計(jì)目標(biāo)和湖岸小微濕地的功能需求，提出三種設(shè)計(jì)策略。

2.1 空間異質(zhì)性設(shè)計(jì)策略

湖岸處于湖泊水體與陸地之間，組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有高空間異質(zhì)性。作為水陸之間的生態(tài)交錯(cuò)帶，湖岸具有微地貌組合多樣、小微空間異質(zhì)性明顯等性質(zhì)，存在三種類型的棲息地（水生、半水生、陸生），使得生物多樣性豐富[18]。應(yīng)對(duì)湖岸空間多變環(huán)境，從地形、底質(zhì)結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行空間異質(zhì)性設(shè)計(jì)。

2.2 小微生境設(shè)計(jì)策略

水、陸相鄰生態(tài)系統(tǒng)的相互作用使得湖岸空間成為湖泊濕地中生境類型最復(fù)雜、生物多樣性豐富的區(qū)域，具有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)周轉(zhuǎn)快、信息交換頻繁、生產(chǎn)力高的特點(diǎn)[23]。由于人為干擾嚴(yán)重，湖岸區(qū)域的生物多樣性衰退。針對(duì)雙桂湖北岸生物多樣性貧乏現(xiàn)狀，通過地形—基底—植物—水文的協(xié)同設(shè)計(jì)，豐富小微生境類型，提高生物物種數(shù)量，使湖岸小微濕地與周邊環(huán)境協(xié)同共生。

2.3 多功能設(shè)計(jì)策略

由于湖岸復(fù)雜的環(huán)境特征，湖岸小微濕地系統(tǒng)不僅要滿足水質(zhì)凈化、雨洪管理、小氣候調(diào)節(jié)、生物多樣性保育等功能，還應(yīng)滿足為居民提供休閑娛樂場(chǎng)所和教育場(chǎng)所等眾多生態(tài)及社會(huì)服務(wù)功能，這就是多功能設(shè)計(jì)策略。本文重點(diǎn)針對(duì)湖岸小微濕地的主導(dǎo)功能進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括地表徑流污染凈化、生物多樣性保育、湖岸空間景觀美化優(yōu)化。

3 湖岸小微濕地生態(tài)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

3.1 地形設(shè)計(jì)

地形設(shè)計(jì)是小微濕地設(shè)計(jì)的重要方面，其有目的地對(duì)小微濕地下墊面原有的形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行二次改造和整理，通過改變?cè)瓉淼匦蔚母叨?、深度、坡度、坡向等生態(tài)環(huán)境指標(biāo)，形成大小不等、起伏不定的微地形和小型集水空間，能夠有效增加小微濕地的生境異質(zhì)性（圖2），實(shí)現(xiàn)控制地表徑流、改變污染物質(zhì)遷移路徑，改善局部區(qū)域小氣候等要求。研究表明，微地形對(duì)于植物定植的過程[24-25]、生物量的積累[26]、植被生產(chǎn)力的提高[27]以及促進(jìn)群落正向演替[28]等方面發(fā)揮著重要作用。

圖2 小微濕地地形設(shè)計(jì)Fig.2 Topographic design of small and micro wetland

雙桂湖北岸在考慮湖岸整體地形格局基礎(chǔ)上，結(jié)合小微濕地生物塘、生物溝、雨水濕地的設(shè)計(jì)，形成豐富的微地貌組合（圖3），以維持湖岸生境空間異質(zhì)性。湖岸小微濕地群中，每個(gè)小微濕地都進(jìn)行了基底微地形設(shè)計(jì)（表1），內(nèi)部挖有小型深水氹，即負(fù)地形的塑造，形成低于基底面、高低不等的深水氹，由此形成濕地內(nèi)部不規(guī)則起伏微地形，增加棲息地的異質(zhì)性。由于場(chǎng)地通過從雙桂湖抽水作為整體水系統(tǒng)的水源供給，使場(chǎng)地內(nèi)的大部分小微濕地能夠保持濕潤(rùn)狀態(tài)，有利于增加棲息地穩(wěn)定性，形成兼具水生與陸生棲息地的混合生境。但小微濕地水位也會(huì)隨降雨情況呈現(xiàn)波動(dòng)變化性，一般情況下保持在常水位，而遇暴雨則因儲(chǔ)蓄洪水導(dǎo)致水位暫時(shí)上升。另外，岸坡也是小微濕地設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素，是各種生物重要的棲息場(chǎng)所，其屬于不同生態(tài)體系銜接、過渡的中間地帶，也被稱為“生態(tài)交錯(cuò)區(qū)”，通常會(huì)形成不同水分條件的環(huán)境，適宜不同植物群落的生長(zhǎng)。因此，在小微濕地的建設(shè)中，生物塘岸坡較為多樣，具有緩坡、陡坡兩種類型，一般情況下緩坡較寬，有利于水生植物生長(zhǎng)，也為動(dòng)植物提供多樣化的棲息地，而陡坡較少，為部分特殊的動(dòng)植物提供了棲息地，增加了區(qū)域生境多樣性。湫洼濕地坡度較緩，一般為平坡地，流速較慢，較多野生濕地植物在此萌發(fā)。生物溝坡度較大，地表徑流流速較快，便于水流快速通過、匯集。

圖3 雙桂湖小微濕地現(xiàn)狀Fig.3 Status of small and micro wetlands of Shuanggui Lake

表1 小微濕地地形設(shè)計(jì)Tab.1 Topographic design of small and micro wetland

3.2 基底結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

湖岸小微濕地的基底既是系統(tǒng)的下墊面結(jié)構(gòu)，受湖岸環(huán)境因子的綜合作用，也是小微濕地的生命支持結(jié)構(gòu)，提供植物著生和底棲大型無脊椎動(dòng)物生長(zhǎng)的基質(zhì)[14]。小微濕地生物塘的基底以黏土防滲為主，在夯實(shí)的基礎(chǔ)上覆蓋壤土，在面積稍大的生物塘可放置卵石和倒木，形成多孔隙空間，為魚、蝦、蟹、昆蟲等提供豐富的棲息地。

其結(jié)構(gòu)主要由5部分組成（圖4），包括蓄水層、種植土層、人工填料層、礫石層以及黏土夯實(shí)層[29]。其中蓄水層可以滯留雨水，使部分沉淀物在此沉淀，進(jìn)而去除部分污染物；種植土層厚度由植物特性決定，一般采用滲透性較強(qiáng)的砂質(zhì)土壤，維持植物生長(zhǎng)，其有較好的過濾及吸附作用；人工填料層主要根據(jù)地區(qū)的降雨特性及小微濕地的面積確定，一般選用滲透性較強(qiáng)的天然人工材料，如爐渣、礫石等，用于凈化水質(zhì)、去除污染物；礫石層的主要作用是隔絕小微濕地周邊的土壤，預(yù)防其他土質(zhì)入侵，并具有排水作用。

圖4 小微濕地基底結(jié)構(gòu)Fig.4 Substrate structure of small and micro wetland

3.3 植物設(shè)計(jì)

小微濕地主要通過篩選、配置適生性鄉(xiāng)土植物，形成優(yōu)良的植物群落結(jié)構(gòu)（圖5），吸引鳥類、兩棲類和水生昆蟲，從而提高該系統(tǒng)的生物多樣性[30-31]。鄉(xiāng)土植物容易成活，既可降低維護(hù)成本，還可以加強(qiáng)凈化效果，形成鄉(xiāng)土特色景觀，達(dá)到功能及景觀的最優(yōu)狀態(tài)（圖6），營(yíng)造更富有自然野趣的觀賞空間[23,32]。

圖5 小微濕地植物設(shè)計(jì)Fig.5 Plant design of small and micro wetland

圖6 小微濕地復(fù)雜的水下空間Fig.6 Complex underwater space in small and micro wetlands

湖岸小微濕地的植物配置包括沉水植物、浮葉植物、挺水植物、濕生草本植物等生活型，種植覆蓋面應(yīng)不超過水面面積的1/3，主要考慮水質(zhì)凈化、生物生境提供以及觀賞功能，如苦草、萍蓬草、香蒲等（表2）。沉水植物的植株與浮葉植物、挺水植物的莖葉形成復(fù)雜的水下空間，為魚類、水生昆蟲提供良好的水下棲息生境。

表2 小微濕地常用的植物Tab.2 Plants commonly used in small and micro wetlands

3.4 水文設(shè)計(jì)

水文設(shè)計(jì)是湖岸小微濕地生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要部分，與其他硬質(zhì)水景環(huán)境相比，小微濕地有更廣泛的生態(tài)鏈接，能夠與周邊各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行信息交換，能在一定范圍內(nèi)消解污染物對(duì)水環(huán)境的影響，有利于場(chǎng)地水文環(huán)境的改善。在雙桂湖湖岸的小微濕地技術(shù)主要是表流型小微濕地。表流小微濕地的地表絕大部分時(shí)間都有地表水，土壤處在水體之下，與污水有較大面積以及較長(zhǎng)時(shí)間的接觸，能夠較好地去除污水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和有機(jī)物。除了香蒲、菖蒲等挺水植物以外，由于底層土壤長(zhǎng)時(shí)間被水體覆蓋，沉水植物可以在此生存，增加凈化污染的能力。

北岸地形較為平緩，整體呈北高南低，高差約5m左右，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)果，選出地形低洼區(qū)域，即生物塘、雨水濕地最佳營(yíng)建位置。另外，中部區(qū)域常有地下水外滲，形成自然的湫洼濕地。雙桂湖小微濕地的水源主要來自自然降雨和湖泊引水，通過場(chǎng)地兩端設(shè)置抽水泵，從雙桂湖抽水至生物溝，作為場(chǎng)地水系水源供給，再利用地下暗溝輸水至各個(gè)小微濕地，最終匯入雙桂湖。由此總結(jié)出水文聯(lián)通的構(gòu)成形式：“湖泊引水/自然降雨—生物溝—生物塘—湫洼濕地—湖泊水體”。地表徑流通過自然散排和暗溝流入小微濕地中，實(shí)現(xiàn)周邊地表徑流的消納。同時(shí)，當(dāng)小微濕地內(nèi)的雨水達(dá)到飽和時(shí)，通過溢流口排入管網(wǎng)系統(tǒng)，而干旱時(shí)可通過湖泊引水，向周邊小微濕地提供水資源，從而維持水量平衡。其次，根據(jù)場(chǎng)地排水情況，分析雨水匯集路徑，對(duì)不同水文構(gòu)成要素進(jìn)行連通設(shè)計(jì)，如通過生物溝、地下暗溝連接生物塘、湫洼濕地以及湖泊水體（圖7）。生物溝在引導(dǎo)地表徑流流淌的過程中，其間種植的水生植物、陸生植物等都可攔截地表徑流中的雜質(zhì)和污染物，減緩流淌速度。污染物在生物溝中進(jìn)行初步沉淀，再進(jìn)入小微濕地中進(jìn)行進(jìn)一步凈化。部分積留的有機(jī)物以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有利于植物的生長(zhǎng)，形成小微濕地生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。小微濕地通常是其周邊地表徑流的首個(gè)匯入點(diǎn)，匯集了周邊硬質(zhì)地面的匯水和來不及就地滲透或超出周邊可滲透區(qū)域容納能力的地表徑流。

圖7 水文連通示意圖Fig.7 Hydrological connection diagram

4 湖岸小微濕地效益分析

4.1 生態(tài)環(huán)境效益

生態(tài)系統(tǒng)的物種組成與環(huán)境因素的相互作用決定了生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能。物種多樣性與生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（群落組成和聯(lián)系）和生態(tài)系統(tǒng)功能（生產(chǎn)力、凋落物分解率等）的穩(wěn)定性呈正相關(guān)。環(huán)境因子的影響研究表明在自然濕地中植物結(jié)構(gòu)是最重要的環(huán)境變量[33]，對(duì)水生昆蟲非常重要，并且對(duì)昆蟲多樣性的提高有極大的作用。其次，亦有研究表明動(dòng)物多樣性水平與植物多樣性水平表現(xiàn)出最為直接的正相關(guān)關(guān)系[34]，豐富的植物多樣性不僅為鳥類提供了種類多樣的果實(shí)、種子和葉子，還吸引了昆蟲，為鳥類提供了豐富的食物來源，增加了鳥類的多樣性。

因此，湖岸植物的組成是湖岸小微濕地自然性、特殊性、多樣性以及演變階段的重要指示指標(biāo)之一，是評(píng)價(jià)湖岸小微濕地生態(tài)結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)功能健全程度的重要參考內(nèi)容之一。研究湖岸小微濕地植被的組成和特征，對(duì)湖岸的生態(tài)恢復(fù)具有重要意義[35-37]。

2021年7月夏季的全面勘查調(diào)查顯示，雙桂湖湖岸小微濕地內(nèi)共有維管植物163種，隸屬68科161屬。以禾本科（Gramineae）、菊科（Compositae）、莎草科（Cyperaceae）、豆科（Leguminosae）、薔薇科（Rosaceae）為優(yōu)勢(shì)科。小微濕地系統(tǒng)內(nèi)共有濕地植物80種。其中，沉水植物3種、漂浮植物1種、根生浮葉植物3種、挺水植物27種、濕生植物46種。經(jīng)過野外定量調(diào)查統(tǒng)計(jì)，北岸小微濕地生態(tài)修復(fù)區(qū)共記錄植物78種，分屬41科77屬，對(duì)照區(qū)共65種，種類提升了18.46%。根據(jù)《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》（第一批）記載，結(jié)合野外調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，雙桂湖北岸修復(fù)區(qū)發(fā)現(xiàn)國(guó)家II級(jí)重點(diǎn)野生保護(hù)植物1種，即野大豆（Glycine soja），其生長(zhǎng)于小微濕地生物塘周邊，生長(zhǎng)狀態(tài)良好，多度約10%，蓋度約30%。伴生植物有小魚仙草、香附子、蛇含委陵菜、鱧腸、積雪草等。

通過野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，未實(shí)施小微濕地生態(tài)系統(tǒng)改造的對(duì)照區(qū)，優(yōu)勢(shì)植物有狗牙根、溝葉結(jié)縷草、天胡荽等7種。小微濕地生態(tài)系統(tǒng)改造后，優(yōu)勢(shì)植物有所增加，共18種，相比于對(duì)照區(qū)增加了11種（表3）。濕地植物有明顯的優(yōu)勢(shì)地位，共14種，占比為78%，對(duì)去除水質(zhì)有機(jī)污染物有積極的作用。

表3 北岸修復(fù)區(qū)與對(duì)照區(qū)優(yōu)勢(shì)種植物對(duì)比Tab.3 Comparison of dominant plants in the restoration area and the control area in the north bank

4.2 經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益

雙桂湖湖岸小微濕地多樣的生境和豐富的生物多樣性為當(dāng)?shù)鼐用裉峁┝肆己玫目破招虉?chǎng)所，提升了公眾對(duì)于小微濕地的認(rèn)識(shí)（圖8）。據(jù)統(tǒng)計(jì)，雙桂湖國(guó)家濕地公園結(jié)合“世界濕地日”“重慶濕地周”“愛鳥日”“世界野生動(dòng)植物日”，聯(lián)合各級(jí)部門和自然介公益發(fā)展中心等機(jī)構(gòu)，開展了包括“2020美麗中國(guó)行·聚焦山水重慶”“森林大篷車”以及濕地進(jìn)學(xué)校等宣教活動(dòng)40余次，在《人民日?qǐng)?bào)》、重慶電視臺(tái)等各主流媒體報(bào)道300余次。同時(shí)，成立梁平區(qū)濕地志愿者協(xié)會(huì)，制定《重慶市梁平區(qū)濕地保護(hù)志愿服務(wù)管理辦法》。濕地志愿者協(xié)會(huì)現(xiàn)有會(huì)員200余人，2022年開展志愿者活動(dòng)20余次，受眾10萬余人次，推動(dòng)濕地科普工作。此外，隨著生態(tài)環(huán)境的改善，雙桂湖游客由2017年的22萬人增加到今天的200多萬人，旅游收入由68萬增至430萬元，其中小微濕地已成為梁平雙桂湖的一張名片。梁平都梁新城二期位于雙桂湖北岸，房產(chǎn)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，與2017年同期相比房?jī)r(jià)（均價(jià)）由3 500元上升到8 000元，帶動(dòng)周邊餐飲、住宿等服務(wù)業(yè)的發(fā)展，為地方增收1.5億元。創(chuàng)新性開展自然教育，引領(lǐng)生態(tài)旅游發(fā)展，既增加了國(guó)民經(jīng)濟(jì)收入，又保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。

圖8 科普宣教場(chǎng)所Fig.8 Place for science popularization and education

5 結(jié)語

本文以雙桂湖北岸為例，通過地形、基底結(jié)構(gòu)、植物群落及水文設(shè)計(jì)，進(jìn)行湖岸小微濕地生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和營(yíng)建實(shí)踐，且在生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)社會(huì)方面了取得良好的成果，創(chuàng)造了可持續(xù)的湖岸生態(tài)空間，為湖岸生態(tài)修復(fù)與可持續(xù)管理提供新的理念與思路。

湖岸小微濕地生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究只是初步探索，在今后研究中，應(yīng)進(jìn)一步探索湖岸環(huán)境變化對(duì)湖岸生態(tài)空間的影響及作用機(jī)理，研究兼顧湖岸生態(tài)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提升的景觀設(shè)計(jì)方法和關(guān)鍵技術(shù)，以滿足自然生態(tài)和優(yōu)美景觀的雙重要求，開展適應(yīng)湖岸環(huán)境變化的小微濕地生態(tài)景觀設(shè)計(jì)技術(shù)體系研究。