城市濕地公園生境設計策略初探

劉瑋,李雄

北京林業大學園林學院,北京100083

城市濕地公園生境設計策略初探

劉瑋,李雄*

北京林業大學園林學院,北京100083

城市濕地公園是一個開放的體系，除了自然生態系統，還要與城市環境相適應。建立城市濕地公園是維持城市濕地可持續發展的重要手段，對于城市生態系統的可持續發展有重要意義。本文對城市濕地公園的生境設計策略進行探討，并結合相關案例進行分析。

濕地公園;生境設計;物種恢復;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地，以生態環境的修復以及地域化濕地景觀的營建為目標，模擬自然濕地生態系統的結構、特征和生態過程進行規劃與設計，形成建有物種棲息地保護、生態旅游以及科普教育等功能的濕地景觀區域，是對濕地的一種保護、開發利用的合理模式[1]。城市濕地是一個開放的體系，除了自然生態系統，還要與城市環境相適應。建立城市濕地公園是維持城市濕地可持續發展的重要手段。

根據濕地公園的內涵和形成過程，國外對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，建設不同類型的輔助設施，開展科研教育和生態旅游，主要研究濕地的水環境、動植物的棲息地、生物多樣性以及管理和經濟政策。另一類主要是對人工濕地的研究。目前對人工濕地的研究主要是運用生態工程的方法建設，恢復自然濕地的生態結構和基本功能，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利用、城市功能完善、濕地景觀設計和生態重建[2]。

2 中國濕地公園現存問題

城市濕地公園的出現給城市帶來了很大的生態效益，也為居民提供了休閑、娛樂科普教育的場所。然而，在城市化的發展進程中，城市濕地格局發生了變化。中國的城市濕地在近幾年內物種數量急劇減少，生態功能惡化，濕地面積與數量大幅下降[3]。

造成以上現象的主要原因包括以下幾個方面。

2.1 水體的污染與富營養化

城市工業、農業、生活廢水流入自然水體，進入城市濕地系統，對濕地的生物多樣性造成嚴重破壞及濕地生境的惡化，抑制了濕地生態功能的發揮。生活污水和化肥流失進入水體，會導致水體富營養化，使浮游生物種類單一，引起藻類爆發性生長，從而使整個濕地生境惡化。

2.2 城市圍墾開發

城市擴張導致濕地面積大量減少。濕地生境連續性被破壞。同時，人口增長造成城市用水大量增加，濕地水源供應減少，濕地退化加速。圍海造田、城市建設等開發方式，導致濕地面積減少、生境破碎化程度增加。

2.3 生物入侵

外來物種入侵，導致本土物種滅絕。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境的重要因素。例如曾經作為飼料、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 濕地公園生境設計策略

基于上述問題，可采取的濕地設計策略包括：濕地的生境設計和濕地物種恢復。濕地生境設計包括濕地水環境和基底的恢復，尊重濕地生態系統結構，恢復退化的濕地生境。濕地物種的恢復包括鄉土濕地植物群落的恢復及濕地動物棲息地的構建。

3.1 濕地的生境設計

濕地生境的恢復包括基低和水環境的恢復。基底恢復主要通過工程措施，改良土壤，維護基底的穩定性；水環境恢復包括水文條件的恢復和濕地水環境質量的改善。

針對濕地嚴重的棲息地破碎化的生態恢復目標之一是將退化的生態系統恢復到被擾亂之前的狀態，并尊重生態系統的結構、功能和組成。結合干預的恢復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鍵的生態系統組成（陸生植物等）。例如，濕地恢復主要包括控制排水和挖掘，種植關鍵的濕地植物物種。這種強調恢復組團植物要素的方式是大多數修復工程的典型手法[4]。要成功地重建濕地生物多樣性，就必須在植被修復的基礎上，注重恢復生物之間的相互作用過程[5]。

西溪濕地公園是目前國內第一個集城市濕地、文化濕地于一體的國家濕地公園。其自然地形為低洼水網平原，由于長期過度開發利用，已失去了純自然濕地景觀，除少數廢棄農田自然恢復形成的濕地環境外，大部分為田間雜草群落。人工魚塘與河流、湖泊、場地中魚塘、湖面、河道、塘基、渚構成次生濕地景觀。

西溪濕地的生境恢復設計中，通過河道清淤、植物物種修復、駁岸生態化改造等措施，對場地的水環境、土壤、動植物資源及歷史文化進行保護和恢復。尊重現狀植被的形態，體現西溪特有的植物群落景觀。堅持多樣化、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。對于基底條件較好的區域，保持其自然演替的狀態；對于被破壞的區域，在西溪濕地植被現狀群落的基礎上，根據生態及造景要求進行合理配植。植物物種的選擇，應遵循自然濕地中穩定群落的物種組成比例，以形成自維持能力好的生態系統。注重群落的優勢種，抓住關鍵，按照自然規律配置主要植物，帶動整個生態系統的恢復[6]。

具體恢復措施主要包括：

1)污染源的處理

生活污水及魚塘廢水是主要污染源。通過遷移人口、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造良好的基礎。

2)地形改造，建立緩坡，營造多樣的濕地環境

西溪濕地大多數堤岸較陡，環境相對單一，不利于植被的固著和動物的棲息。將部分陡峭堤岸改造成緩坡，增加水路過渡帶寬度，允許不同植被帶的植物群落過渡，為豐富的濕地植物群落提供可能，進而為濕地動物提供棲息、繁殖的場所。

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。在濕地植物景觀規劃中，保留和營造典型的濕地特征地域，以營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，也是濕地鳥類的停歇處。從生態上來說，死去的樹木可以為生物提供棲息地，有利于野生動物的繁衍。

5)模仿自然濕地植物群落的生態結構

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。營建時遵循相似地域濕地群落的物種組成和比例進行配植。初期設計較多的物種在演替后，群落中生物多樣性豐富，生態結構更加穩定。

西溪濕地的生境恢復是國內一個典型的成功案例。在營造過程中，注重在區域水文、土壤、生物資源調查的基礎上，營造適合濕地植物生長的多樣化的環境。在植物群落的生態結構上，從群落整體出發，強調對群落中關鍵物種的保留，在引入外來物種時須謹慎考慮，避免入侵物種的擴張。濕地生態系統的恢復重建最有效的途徑是順應生態系統的演變規律，進行適當的人工干預，營建頂級群落，可使濕地生態系統盡快達到穩定狀態，這對城市濕地公園生境的恢復重建有很好的指導作用。

大諾特里鄉村花園（Great Notley Garden Village，south-east England,UK）坐落于英格蘭東南的Braintree附近，這里曾經是農田。Great Notley Garden Village人工濕地設計提供了一種利用植物處理地表徑流污染的生態方法。它是由鄉村公共置業(Countryside Properties)設計的，包括一個鄉村公園和一個觀賞池塘，濕地和周邊的樹林和草地為野生動物提供了棲息地同時成為了一個當地居民休閑娛樂的中心區域。對濕地和旁邊的休閑池塘的設計旨在修復生態系統以及作為一個平衡池塘來儲存地表徑流，并以一定的流速排入市政排水系統[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成，設計小于等于1%的排水坡度以幫助水排入種植床。從進水口排入的水流經過兩個沉淀溝，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。表層土為原有的農耕土壤，有足夠的養料供植物初始階段生長。三角形的礫石區（構成了超過濕地面積三分之一的表面區域）從進水口下的沉淀溝開始種植了10000株蘆葦，濕地的剩余部分在六個出水口前交替種植香蒲屬、鳶尾屬、藨草屬植物。

水流會到達流水系統表面的土壤層。由于土壤的滲透系數比礫石低，表面徑流將會成為這片種滿寬葉香蒲和水蔥的濕地的主要水源。最終徑流會通過六個出水管進入休閑池塘，隨后會通過一個狹窄的排水口進入河道。第一年投入使用后，調查數據顯示改濕地可有效過濾地表徑流中的重金屬如：鎘、銅、鉛、鋅等。為了保持濕地過濾重金屬的能力，須每年對沉淀池進行清淤[8]。

大諾特里鄉村花園是修復濕地生境并利用濕地植物處理地表污染徑流的經典案例。利用原有耕地土壤作為生境植物恢復的基底，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濕地生態系統。

3.2 濕地的物種恢復

3.2.1 濕地植物景觀修復及設計濕地植物可以改善水質，為濕地生物供氧；同時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。在濕地公園的設計中，應盡量增加生物多樣性，提高生態系統的復雜度，組成穩定的濕地生態系統。

濕地公園植物配植應結合生態和美學，從空間和時間兩個維度進行合理搭配，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合自然群落結構，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，水生植物群落結構較簡單，統一片層內，相同的水深條件下，選用1～2種植物，否則會一起種間競爭影響觀賞效果。(2)垂直尺度植物配植水生植物垂直分化不明顯，不同類型的植物對水深有相應的要求。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。根據水深層次進行植物組合的搭配。

3.2.3 時間維度植物配植合理進行季相搭配，做到盡量延長觀賞期。北方的濕地公園選擇耐寒性強、根系發達的濕地植物，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 濕地動物保護與恢復濕地動物是濕地生物多樣性的關鍵要素。動物處于生態鏈的較高層，需要良好的生境來承載。濕地動物主要包括：濕地底棲類、濕地兩棲類、濕地魚類、濕地鳥類。濕地動物群落的保護與恢復關鍵是棲息地，

鳥類是濕地中最活躍的動物，多樣化的濕地景觀才能夠吸引鳥類棲息。鳥類棲息地生境主要包括：深水區、淺水區等。深水區適合游禽活動，淺水區栽植水生植物吸引涉禽繁殖。同時要保證濕地水質，通過水閘阻隔外界污染源。

其他濕地動物可以通過植物群落的打造，逐漸形成穩定的生態系統，供其棲息繁殖。

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

20世紀80年代末，隨著環倫敦的供水蓄水工程的出現，維多利亞水庫面臨廢棄：水庫由4個混凝土蓄水池構成，面積達56.6 hm2。在野禽及濕地基金會（The Wildfowl&Wetlands Trust)、泰晤士水務公司、伯克利地產的共同努力下，原廢棄場地變成了一個復雜多樣的濕地棲息地，包括一個環境教育中心和展示中心，吸引著每年250000國內外的游客來參觀學習濕地保護的相關知識。[9]

這些維多利亞水庫曾經是越冬野禽的重要棲息地，在1974年被定義為特殊科學價值地點。鳳頭潛鴨和琵嘴鴨全國數量最多，其他種類如紅頭潛鴨和水鴨也達到一定數量。這個場地是英國斑頭秋沙鴨主要的越冬地。由于過渡捕魚及其他人類活動，越冬鳥類從20世紀70年代中期開始數量下降。

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

倫敦濕地中心在廢棄水庫的基址上，進行濕地生境的修復重建：根據生境特征和水文特點，倫敦濕地中心分為6個區域（圖2），其中包括3個開放水域：蓄水瀉湖、主湖、保護性瀉湖，和3個單元：蘆葦沼澤、季節性淹沒草原和泥灘。設計的關鍵是精確的控制各個單元的水位，每個單元相對獨立。提高原有混凝土壩，保留水庫原有水位，在每個單元構建泥墻、操作桿，使各棲息單元水位得以控制，不受季節水位變化的影響。

有約30 hm2的場地用于為眾多濕地野生動物提供棲息場所，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物的關系上是城市濕地公園設計的典范。為了保證游客近距離的觀測野生動物同時又不驚擾動物的生活，不破壞保護區的生態環境。公園梳理了人流活動，將公園進行合理分區規劃。

倫敦濕地中心通過對人和水的統籌協調，將廢棄水庫變成了城市中心的濕地公園，很好的平衡了人類活動與自然環境。在為野生動物提供不受打擾的棲息地同時，為游客提供了近距離接觸濕地的機會。

4 結語

城市濕地為城市景觀的社會、生態、經濟帶來多重效益。城市濕地水資源管理的概念同樣適用于城市其他水環境。這樣的生態體系更具有靈活性，適合應對城市的各種挑戰。綠色基礎設施可以與生態、社會、文化功能結合在一起，從而支持城市的可持續與彈性發展。

城市濕地設計是綜合的設計，它需要兼顧生態保護、工程、景觀設計等多學科交融，來修復濕地環境、生物多樣性及創造城市中宜人的綠色開發空間。

[1]成玉寧,袁旸洋,成實.人工引導下的濕地公園生態修復[J].中國園林,2014(4):5-10

[2]王火.城市濕地公園規劃與建設中的理論問題探究[D].南京:南京林業大學,2013

[3]王勝永.城市濕地公園分類與營建模式研究[D].南京:南京林業大學,2008

[4]Young TP.Restoration ecology and conservation biology[J].Biol Conserv,2000,92:73-78

[5]Forup ML,Memmott J.The restoration of plant-pollinator interactions in hay meadows[J].Restor Ecol,2005,13:265-274

[6]鄧志平,俞青青,朱煒,等.生態恢復在城市濕地公園植物景觀營造中的應用---以西溪國家濕地公園為例[J].西安:西北林學院學報,2009:162-165

[7]Oldham J.Sustainable development for large,mixed-use developments.In:Pratt CJ.Proceedings of the meeting of the Standing Conference on Stormwater Sources[C].UK:Coventry University,1995:1-10

[8]Shutes RBE.Artificial wetlands and water quality improvement[J].Environment International,2001,26:441-447

[9]卜菁華,王洋.倫敦濕地公園運作模式與設計概念[J].華中建筑,2005(2):103-105

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,研究方向為風景園林規劃設計.E-mail:candy8323703@163.com

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