濕地公園設(shè)計理念及方法探討

1、生態(tài)環(huán)境濕地公園設(shè)計理念及方法探討孫楠李洪遠(yuǎn)孟偉慶（南開大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，天津300071）摘要：目前國內(nèi)興起了建設(shè)濕地公園的熱潮，為濕地資源的保護(hù)帶來了強大的動力。然而濕地公園作為一種新興的濕地保育措施，目前其設(shè)計建造大多還處于比較盲目的狀態(tài)，沒有固定規(guī)律可循。以濕地公園建設(shè)為依托，對濕地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行生態(tài)保護(hù)或恢復(fù)的設(shè)計理論探討以及技術(shù)方法等層面的研究更是缺乏。考慮到濕地的重要生態(tài)價值，亟需從保護(hù)濕地生態(tài)系統(tǒng)的角度出發(fā)，提出一套系統(tǒng)的濕地公園設(shè)計和方法指導(dǎo)。濕地具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和功能，而不同濕地類型和環(huán)境條件下，濕地公園的類型和價值也不同，因而設(shè)計方案會有較大差異。因此，要做到根據(jù)不同濕

2、地公園的類型，提出有針對性的設(shè)計方案和參數(shù)計算方法，從而對濕地公園中濕地生態(tài)系統(tǒng)的功能和價值進(jìn)行有效的保護(hù)和恢復(fù)。關(guān)鍵詞：濕地公園；生態(tài)；生態(tài)恢復(fù)；設(shè)計SUN Nan, LI Hong-yuan, MENG Wei-qing)Abstract:wetland protection and restoration be achieved by the approach of park design.Key words: wetland park; ecology; ecological restoration; design1濕地公園設(shè)計理念欠缺近年來，濕地公園日益成為國內(nèi)濕地保護(hù)及開發(fā)領(lǐng)域一個

3、新的研究熱點。因為具有突出的休閑娛樂價值，也受到設(shè)計者和廣大居民的青睞。但除去娛樂價值外，濕地還具有多種重要的生態(tài)價值。以濕地生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)而設(shè)計建造的濕地公園不同于傳統(tǒng)意義上的風(fēng)景園林，除去觀光和休閑價值，應(yīng)更多地承擔(dān)對濕地的保護(hù)與管理、生態(tài)教育、為野生動物提供棲息地，以及滯洪和處理污水等功能。因而其設(shè)計理念也應(yīng)不同于傳統(tǒng)的風(fēng)景園林，即在參考美學(xué)設(shè)計原理的基礎(chǔ)上，更多地要遵循生態(tài)學(xué)原理，盡可能緩解現(xiàn)存濕地所受到的威脅和壓力，以保護(hù)或恢復(fù)濕地的結(jié)構(gòu)和功能。本文將生態(tài)學(xué)及生態(tài)恢復(fù)理論引入濕地公園的設(shè)計中，并根據(jù)不同的濕地公園類型，對濕地公園設(shè)計參數(shù)進(jìn)行了有針對性的選擇計算。只有將生態(tài)學(xué)作為核心理

4、念貫穿于整個濕地公園的設(shè)計過程中，濕地公園建設(shè)的熱潮才能成為推動濕地保護(hù)和恢復(fù)的催化劑，濕地作為人類寶貴的財富才能得到可持續(xù)的有效利用。生態(tài)恢復(fù)是以生態(tài)系統(tǒng)為基點，在for Ecological Restoration）將生態(tài)恢復(fù)定義為：研究恢復(fù)和管理原生態(tài)系統(tǒng)完整性（ecological2濕地公園設(shè)計中應(yīng)遵循的生態(tài)學(xué)理論根據(jù)國外的經(jīng)驗，一個成功的濕地公園設(shè)計需要多方面專家的協(xié)作，包括有環(huán)境工程師、濕地研究專家、景觀設(shè)計師、地質(zhì)工作者以及市政工程師?？紤]到濕地公園中濕地的功能和價值，生態(tài)學(xué)理論應(yīng)該是貫穿整個濕地公園設(shè)計過程的核心理念。生態(tài)學(xué)由許多理論構(gòu)成，而結(jié)合濕地生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性和脆弱性，以

5、及濕地公園對濕地生態(tài)系統(tǒng)可能帶來的影響和干擾，生態(tài)恢復(fù)理論可integrity）的過程，生態(tài)系統(tǒng)完整性包括生物多樣性的臨界變化范圍、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和過程、區(qū)域和歷史內(nèi)容以及可持續(xù)的社會實踐等。1第十五屆國際生態(tài)恢復(fù)學(xué)會強調(diào)生態(tài)恢復(fù)歸類于設(shè)計的領(lǐng)域，與建筑設(shè)計不同，不僅僅考慮物理設(shè)計，而且所考慮的物理設(shè)計必須不違背基本生態(tài)學(xué)原則，強調(diào)在生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的過程中人類的主觀能動性所起到的作用。2可用于指導(dǎo)濕地公園設(shè)計的生態(tài)恢復(fù)理論包括以下幾種：（1）恢復(fù)生態(tài)學(xué)理論。作者簡介：孫楠（1984 ），女，山東青州人，南開大學(xué)在讀碩士研究生，研究方向為生態(tài)恢復(fù)，環(huán)境評價與規(guī)劃。440自我設(shè)計和設(shè)計理論（self-

6、design versus design theory）是起源于恢復(fù)生態(tài)學(xué)的理論，在生態(tài)恢復(fù)實踐中得到廣泛的應(yīng)用。3以生態(tài)恢復(fù)為主要設(shè)計目的的濕地公園需要將恢復(fù)生態(tài)學(xué)理論作為指導(dǎo)。（2）基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)理論?；A(chǔ)生態(tài)學(xué)是生態(tài)恢復(fù)主要的理論依據(jù)，包括：限制因子理論、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)理論、生態(tài)適宜性原理和生態(tài)位理論、生物群落演替理論、生物多樣性理論等。1濕地生態(tài)系統(tǒng)具有重要的保護(hù)價值，濕地公園以濕地作為設(shè)計的主要平臺，如果在設(shè)計的過程中遵循基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)理論，將會對濕地的保護(hù)起到極大的促進(jìn)作用。（3）景觀生態(tài)學(xué)理論。景觀生態(tài)學(xué)中的一些重要理論包括：島嶼生物地理學(xué)理論、復(fù)合種群理論、景觀連接度和滲透理論、等級理論

7、和景觀復(fù)雜性理論、景觀格局與景觀異質(zhì)性理論。4景觀生態(tài)學(xué)以整個景觀為研究對象，強調(diào)空間異質(zhì)的維持與發(fā)展，大區(qū)域生物種群的保護(hù)與管理，以及人類與景觀及其組分的影響，可以為濕地公園的建設(shè)提供重要的理論指導(dǎo)。5以上對生態(tài)學(xué)以及生態(tài)恢復(fù)理論進(jìn)行了宏觀的介紹，在這幾種理論之下還包括種類繁多的子理論，例如邊緣效應(yīng)理論、島嶼生物地理學(xué)理論、中度干擾理論等，需要設(shè)計者根據(jù)具體的濕地公園和濕地生態(tài)系統(tǒng)的特點，從中選擇出可以提供最直接指導(dǎo)的理論方案。源（water resource）、水質(zhì)（water quality）。6這些設(shè)計參數(shù)的計算方法是否科學(xué)，將直接關(guān)系到是否能夠?qū)崿F(xiàn)濕地公園對濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的保

8、護(hù)與恢復(fù)。下文將根據(jù)濕地公園的不同類型，結(jié)合生態(tài)學(xué)理論，探討對設(shè)計參數(shù)進(jìn)行計算的方法。（2）濕地公園如果承擔(dān)了污水處理的功能，那么公園的面積計算首先要考慮的是如何能有效地將污水中的氮、磷等污染物去除。從根本上講，污水處理過程是由微生物引起的，而微生物的活動是一個與溫度有關(guān)的過程，于是濕地公園面積的設(shè)計方程式如下：3.1面積計算（1）濕地公園如果承擔(dān)了野生動物棲息地的濕地功能，那么公園的設(shè)計面積應(yīng)該考慮到需要保護(hù)的物種數(shù)量及豐富度，即多大面積才能滿足動物的生存和繁殖的需要。根據(jù)景觀生態(tài)學(xué)景觀格局與景觀異質(zhì)性理論，物種數(shù)量與生境面積之間的關(guān)系可以表達(dá)為：1S = CAZ式中，S為物種數(shù)量，A為生境

9、面積，C為常數(shù)，Z為常數(shù)。式中，AS為濕地面積（m2），Q為流量（m3/d）; CO為進(jìn)水BOD（mg/l），Kt為與溫度Ce為出水BOD（mg/l）有關(guān)的速率常數(shù)，d為介質(zhì)床的深度，n為介質(zhì)的空隙度。73.2結(jié)構(gòu)布置根據(jù)景觀生態(tài)學(xué)對景觀的結(jié)構(gòu)單元化分為三種：斑塊（patch）、廊道（corridor）和基底（matrix），為描述3不同類別的濕地公園設(shè)計方法探討眾所周知，濕地具有多種的價值和功能，濕地公園可以有選擇性地重點保護(hù)或恢復(fù)濕地的部分功能，根據(jù)不同的設(shè)計目的和周圍環(huán)境，其設(shè)計方法和參數(shù)的選擇也相去甚遠(yuǎn)；同時，有一些基本的設(shè)計參數(shù)是每個濕地公園的設(shè)計建造都必須涉及的，如面積（size）

10、、結(jié)構(gòu)布置（configuration）、物種選擇、水圖1濕地公園概念模型6441生態(tài)環(huán)境景觀結(jié)構(gòu)、功能和動態(tài)提供了一種“空間語言”（spatial language）。因此，從景觀生態(tài)學(xué)理論角度講，濕地公園是由多個斑塊組成的，而每個斑塊又應(yīng)該由廊道進(jìn)行連接。從保護(hù)生物多樣性角度來，一個設(shè)計恰當(dāng)?shù)臐竦毓珗@應(yīng)該盡量包括多種類型的濕地，如沼澤濕地、河流濕地、湖泊濕地、淺海灘涂濕地和人工濕地；濕地公園的結(jié)構(gòu)布置中應(yīng)該包括多樣化的棲息地和足夠多的活動場所如觀鳥臺、自然研究和環(huán)境教育基地。Jams S. Bays 提出了一種濕地公園的結(jié)構(gòu)框架式模型。他認(rèn)為，除了野生動物保護(hù)地、污水處理和雨水收集等結(jié)構(gòu)功

11、能，濕地公園還應(yīng)包括方便公眾休閑娛樂的場所，例如停車場、行車道，用于觀察野生動物的場所，如觀鳥臺等。見圖1。6鄉(xiāng)土植物比外來植物更能適應(yīng)和保護(hù)一個區(qū)域的生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)生態(tài)恢復(fù)。1另外，在濕地公園植被恢復(fù)的過程中，可以考慮利用土壤種子庫。土壤種子庫是指土壤及土壤表明的落葉層中所有具有生命力的種子的總和。11在土壤種子庫應(yīng)用于植被生態(tài)恢復(fù)，國外有很多成功的研究成果和應(yīng)用實例，如加拿大的濕原植被恢復(fù)、澳大利亞的礦山廢棄地植被恢復(fù)等。12143.3.2觀賞型濕地公園物種選擇水生植物的選擇和搭配是關(guān)系到觀賞型濕地公園建設(shè)的關(guān)鍵因素。在水景設(shè)計中應(yīng)用較多的有浮葉和漂浮植物，如睡蓮（Nymphaea tet

12、ragona）、芡實（Eunyaleze ferox）、萍蓬草（Nuphar 、荇菜（Nymphoides peltatum）、pumilum）菱（Trapa japonica）等；挺水植物，如荷花（Nelumbo nucifera）、菖蒲（Acorus 、香蒲（Typha minima）、水calamus）蔥（ScirPus validus）、千屈菜（Lythrum 、蘆葦（Phragmites communis）、salicaria）燕子花（Iris laevigata）等。153.3.3污水處理濕地公園物種選擇隨著濕地污水處理系統(tǒng)的發(fā)展，人們開始對濕地污水處理系統(tǒng)進(jìn)行景觀化設(shè)計。對于承擔(dān)

13、起污水處理功能的濕地公園來講，能夠高效處理污水是物種選擇的重要原則。植物的吸收、吸附和富集作用與植株的生長狀況和根系發(fā)達(dá)程度密切相關(guān)，因而不同植物構(gòu)成的人工濕地凈化污水的效果也存在著差異。16植物在濕地污水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用都是基于特定的條件，那種植物最優(yōu)尚無法定論。選擇濕地植物時需要考慮如下因素：預(yù)期的水質(zhì)、平均水深和最大水深、氣候和緯度、維護(hù)需要以及工程目的等。目前植物在污水處參考文獻(xiàn)：1李洪遠(yuǎn)，鞠美庭.生態(tài)恢復(fù)的原理與實踐M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005：2734.2彭少麟，陸宏芳.生態(tài)恢復(fù)、設(shè)計與（下轉(zhuǎn)453頁）4表1 濕地公園中植物的選擇原則公園類型植物選擇原則生態(tài)修復(fù)型濕地公園觀賞

14、型濕地公園污水處理濕地公園避免選擇外來植物；利用土壤種子庫加快對濕地的植被恢復(fù)較多，因地域不同而睡蓮、香蒲、菖蒲蘆葦、香蒲有差異典型代表理系統(tǒng)中的應(yīng)用中得到國內(nèi)外廣泛認(rèn)同和使用的有兩種：蘆葦和香蒲。174結(jié)論濕地公園不同于一般意義上的風(fēng)景行有效的設(shè)計和保護(hù)。濕地公園建設(shè)的熱情高漲，但是對其設(shè)計理念和設(shè)計方法的探討與研究還很少，而濕地公園作為一種生態(tài)保育措施，從生態(tài)保護(hù)和恢復(fù)的角度進(jìn)行設(shè)計的理論探討更是缺乏，從而使?jié)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)面臨著被二次破壞的危險。本文從生態(tài)學(xué)和生態(tài)恢復(fù)的理論角度，探討了濕地公園的設(shè)計方法，對濕地公園的設(shè)計，對保護(hù)或恢復(fù)濕地生態(tài)系統(tǒng)可以起到促進(jìn)和指導(dǎo)作用。3.3物種選擇植物是濕

15、地的基本組成部分，也是受自然條件和地域環(huán)境影響最大的因素之一。8濕地公園周邊環(huán)境條件的差異或設(shè)計目的不同，決定了公園中植物的選擇原則也應(yīng)有所區(qū)別。根據(jù)不同的條件，結(jié)合生態(tài)恢復(fù)和設(shè)計原理，對濕地植物進(jìn)行合理的選擇和搭配是濕地公園設(shè)計的關(guān)鍵，具體的選擇原則及優(yōu)先選擇的植物種類見表1。3.3.1生態(tài)修復(fù)型濕地公園物種選擇植被的修復(fù)是促進(jìn)濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能恢復(fù)的關(guān)鍵，因此植物材料選擇是否合理，物種搭配是否適宜，最終9在進(jìn)行濕地將決定生態(tài)修復(fù)的成敗。植物選擇時，要重點選擇鄉(xiāng)土植物和地帶性植物。鄉(xiāng)土植物是相對于外來植物而言的，在園林綠化領(lǐng)域曾出現(xiàn)數(shù)量眾多的侵略性外來植物，嚴(yán)重破壞當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境、生態(tài)系

16、統(tǒng)及景觀效果。如用于斜坡綠化而被引進(jìn)美國的日本產(chǎn)葛藤（Pueraria lobata），生命力頑強，在美國東南部已經(jīng)野生化，并泛濫成災(zāi)，當(dāng)?shù)厝朔Q之為“綠色之蛇”。10鄉(xiāng)土植物在城市綠地中能表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢，有助于形成具有地方特色的景觀；同時，442的科學(xué)奠基及其所蘊育出的文化生態(tài)環(huán)境；反過來，文化的發(fā)展又得益于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和繁榮。縱觀廣州經(jīng)濟(jì)發(fā)展歷史，俯察文化發(fā)展脈絡(luò)，敢于為先的廣府人既創(chuàng)造出了國際化的“千年商都”，也曾孕育出佛教禪學(xué)南宗和政治領(lǐng)袖，身家豐厚的富商巨賈、實業(yè)巨頭自古至今已難以數(shù)計。正所謂：“流水不腐，戶樞不蠹”。廣府文化的科學(xué)性就在于它是以人為本，立足現(xiàn)實，依據(jù)客觀規(guī)律，注重經(jīng)世

17、致用，又尊重科學(xué)，不斷廣收博取，并與時俱進(jìn)。文化內(nèi)容融進(jìn)生活哲學(xué)、融進(jìn)商業(yè)智慧，在沖擊中它不僵死，在變通中它不動搖，即使是只能“摸著石頭過河”，廣府人也總是會勇往直前，始終保持自身文化的優(yōu)秀特質(zhì)。因此，廣東能以一省之影響蜚聲國際，廣州能以一省之首府城市躋身國際大都會，這在全國是鮮見的。但是，也有一個嚴(yán)峻問題擺在面前。北京、上海是直轄市，作為政治中心、金融中心自有其歷史成因和文化背景。2008年北京將要舉辦奧運會、2010年上海要舉辦世博會，廣東的首府廣州市2010年要舉辦亞運會。城市地位不同，但在國家政策支持方面獲得的發(fā)展機會幾乎同等，這在全國各省的（上接442頁）首府城市中風(fēng)頭無二，無可與之

18、爭鋒者。然而，即便在GDP連續(xù)多年讓廣東跑贏全國各省份，超越北京、上海，而今又領(lǐng)先我國香港和臺灣地區(qū)以及新加坡，在國人眼中、甚至一些世界人士口中，廣東依舊未脫或者說難脫“文化沙漠”之嫌。這是一個亟待正視和解決的問題，也是一個重要問題。只有首先解決了這一問題，才能解決廣東經(jīng)濟(jì)發(fā)展的深層次問題。解決這一問題的關(guān)鍵在于要追本溯源，澄清文化源流。盡管廣東學(xué)者對自身文化進(jìn)行研究的比較多，但還沒有達(dá)到完全解讀自身、澄清源流的真正目的。誠如道家所言：“自知者明，自勝者強”。只有首先解決這一關(guān)鍵，一切問題才能迎刃而解。如果廣東能夠清醒地認(rèn)識自己，很好地把握自身文化實力，發(fā)揮特色優(yōu)勢，進(jìn)一步提升文化軟實力，解決

19、經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的實際問題，那么，在當(dāng)今以“文化立國”，發(fā)展“創(chuàng)意經(jīng)濟(jì)”的新浪潮中，再創(chuàng)新的輝煌業(yè)績是完全可能的。展世界文化與發(fā)展委員會報告M.張玉國，譯.廣州：廣東人民出版社，2006.2中宣部文化體制改革和發(fā)展辦公室，文化部對外文化聯(lián)絡(luò)局.國際文化發(fā)展報告M.北京：商務(wù)印書館，2005.3美斯圖爾德.文化生態(tài)學(xué)的概念和方法J.民族譯叢，1988（6）.4黃育馥.20世紀(jì)興起的跨學(xué)科研究領(lǐng)域文化生態(tài)學(xué)J.國外社會科學(xué)，1999（6）.56羅康隆.論文化適應(yīng)J.吉首大學(xué)學(xué)報，2005（4）.7張立建，陳忠曖，信安全.嶺南文化對廣東外省人群體影響之探討J.人文地理，2003（10）.8周兆晴.新粵商M

20、.北京：北京大學(xué)出版社，2007（1）.9佚名.海上絲綢之路發(fā)源地EB/OL. 2006-09-25./guangzhou/node_1084/2006/09/25/1159171770156.shtml.10張百尚.廣東產(chǎn)業(yè)集群的現(xiàn)狀、問題和升級研究J.廣東科技，2007（6）.11華強，王童.廣東高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、問題與對策研究J.珠江財經(jīng)，2006（10）.12廣東省統(tǒng)計局.2007年廣東國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計公報EB/OL.參考文獻(xiàn)：1聯(lián)合國教科文組織，世界文化與發(fā)展委員會.文化多樣性與人類全面發(fā)景觀生態(tài)學(xué)第十五屆國際恢復(fù)生態(tài)學(xué)大會綜述J.

21、生態(tài)學(xué)報，2003，23（12）：2747.3任海，彭少麟.恢復(fù)生態(tài)學(xué)導(dǎo)論M.北京：科學(xué)出版社，2002：326.4鄔建國.景觀生態(tài)學(xué)格局、過程、尺度與等級M.北京：高等教育出版社，2000：1771.5中國環(huán)境生態(tài)論壇.景觀生態(tài)學(xué)的概念EB/OL.2004-05-05. 6France R L.Handbook of water sensitive planning and design M.CRC, 2002.7克雷格S 坎貝爾, 邁克爾H 奧格登.濕地與景觀M.吳曉芙，譯. 北京：中國林業(yè)出版社，2005.8 House C H. Cambining constructed wetlands and aquatic and soil filter forreclamation and reuse of water J. Ecol Eng, 1999, 12:27-38.9韓烈保.北京市裸露地表生態(tài)修復(fù)植物材料選擇與評價研究A.首屆北京生態(tài)建設(shè)國際論壇文集C.