杭州西溪濕地生態(tài)系統(tǒng)的保護與修復(fù)

杭州西溪濕地生態(tài)系統(tǒng)的保護與修復(fù)

1東南角思想濕地—杭州西溪濕地簡介杭州西溪濕地1）位于杭州城西，西湖流域之間只有一座峽谷。它是目前中國大城市中罕見的城市濕地，被稱為“城市腎”。本研究的濕地范圍東起紫金港路綠化帶,南至老和山山麓,西接繞城公路綠化帶,北至余杭塘河,涉及五常鄉(xiāng)、閑林鎮(zhèn)的兩塊濕地水網(wǎng)區(qū)域,面積約為76.96km2。其核心區(qū)域是占地1萬多畝的沼澤地(圖1)。西溪濕地內(nèi)水網(wǎng)交錯,河塘重疊,蘆葦茂密。濕地內(nèi)河港、池塘、湖漾、沼澤等水域面積約占總面積的70%左右,其中灘地20余處;6條河流流經(jīng)濕地,總長110多km;大小魚塘2770多個,重疊交錯呈“魚鱗狀”。圖2為西溪濕地航拍圖,清晰地展示西溪濕地獨特的肌理特征?！皷|晉發(fā)現(xiàn),唐宋發(fā)展,明清全盛”的西溪濕地經(jīng)過人類1600多年來的干預(yù)和利用,已成為典型的次生濕地。先人們在濕地上開荒種地,圍塘養(yǎng)魚,沿塘種樹,已經(jīng)改變了濕地原生的地形地貌,形成了新的次生濕地生態(tài)系統(tǒng)。次生濕地上人類干擾從未間斷過(表1)。這樣的生態(tài)系統(tǒng)不像原生生態(tài)系統(tǒng)那樣完全排斥人的介入,在合理的限度內(nèi)人的活動不僅不會干擾次生濕地的生態(tài)系統(tǒng),反而是實現(xiàn)其生態(tài)、社會、經(jīng)濟價值——“人地共生”的途徑。2從“人治化”到“文化網(wǎng)”受到上世紀80年代至今的城市擴張的影響,西溪濕地的生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞。原先完整的濕地自然地貌的面積日漸萎縮(由原來的50多km2,縮減到現(xiàn)在的10.08km2)。圖3反映了從1980年至2003年西溪濕地上“人進水退”的狀況。在西溪濕地上,不恰當(dāng)?shù)娜藶楦蓴_是引起濕地生態(tài)環(huán)境惡化的最主要原因。居民在濕地上隨處傾倒垃圾;當(dāng)?shù)鼐用竦纳钗鬯疅o序排放;自建民居侵占水域;城市繞城高速公路穿越濕地,成為景觀和生態(tài)流的阻礙……(圖4、5)。為了保護杭州的“城市之腎”,西溪濕地生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)工程已經(jīng)啟動。2005年2月2日—第9個世界濕地日,杭州西溪濕地被國家林業(yè)局批準為中國第一個國家濕地公園2)。公園于2005年5月1日正式對公眾開放。通過一系列的生態(tài)修復(fù)措施,公園所在濕地的生態(tài)、景觀、環(huán)境等都得到了極大的改善(圖6)。然而,西溪濕地公園的建設(shè)并不僅僅是西溪濕地保護的全部內(nèi)容。公園以外的濕地環(huán)境還沒有得到相應(yīng)的保護和修復(fù)。我們需要找到一條合理的途徑來全面保護濕地的生境。3生態(tài)工程與景觀界面西溪濕地是自然—社會—經(jīng)濟復(fù)合的生態(tài)系統(tǒng),在這個系統(tǒng)的運行過程中,無時無刻不在體現(xiàn)著整體原理、自生原理和平衡原理,這些原理是生態(tài)工程學(xué)的基本原理,屬于生態(tài)工程學(xué)研究的范疇。我國生態(tài)學(xué)家馬世駿教授提出:生態(tài)工程是應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生與物質(zhì)循環(huán)再生原理,結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原則,結(jié)合系統(tǒng)分析的最優(yōu)化方法,設(shè)計的促進分層多級利用物質(zhì)的生產(chǎn)工藝系統(tǒng),生態(tài)工程的目標是在促進自然界良性循環(huán)的前提下,充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)能力,防治環(huán)境污染,達到經(jīng)濟效益與生態(tài)效益同步發(fā)展。在西溪濕地這塊典型的次生濕地上,根據(jù)生態(tài)工程學(xué)原理,其可實施度很大。為了更加方便地研究濕地復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的特征和發(fā)展規(guī)律,我們需要在景觀尺度上找到相當(dāng)?shù)恼Z匯來表述。在景觀生態(tài)學(xué)的領(lǐng)域中,找到的契合點就是景觀空間格局和景觀形態(tài)設(shè)計。這兩個方向,是可以用景觀、規(guī)劃甚至建筑語匯來表達的。綜上所述,我們構(gòu)建出如圖7的理論框架。4斑塊的基本特征面對西溪的美景,我們更容易用感性的思維去欣賞,而科學(xué)的研究是要理性思維和邏輯推理的?；谝陨咸岢龅睦碚摽蚣軄斫馕鑫飨獫竦氐木坝^空間格局特征,筆者采用了網(wǎng)格分析和數(shù)理統(tǒng)計的方法。根據(jù)2000年杭州西溪濕地航拍圖,在圖上畫出300m×300m的網(wǎng)格,每個網(wǎng)格再平均劃分為8×8=64個單元格。按照水面面積比例的不同,將這些單元格分成五種類型,并用不同深度的顏色在圖上表示出來(圖8),西溪濕地呈現(xiàn)顯著的塊狀景觀空間格局特征。不同特征的單元格以不同規(guī)律聚集在一起,形成了不同性狀的斑塊,用統(tǒng)計數(shù)據(jù)來表達(圖9,表2)。在64個單元格中,如果一類格數(shù)量較多,說明該斑塊中水面分布較為集中,明水面積較大;如果二類格或三類格數(shù)量較多,則水面分布較均勻且量多;如果四類格數(shù)量較多,則該斑塊以農(nóng)田地貌為主或水面面積較少;五類格的數(shù)量說明了該斑塊內(nèi)建設(shè)用地所占比例較大。在圖上我們清晰的看到:斑塊一位于濕地最西面,也被稱作閑林濕地。斑塊中明水面積較大,水塘與河流水面的分布較為均勻,農(nóng)田用地和陸地面積相對較少。村鎮(zhèn)建設(shè)用地占用近20%的用地。斑塊二介于斑塊一、三之間,屬于過渡性斑塊。該斑塊內(nèi)的水面所占比例在七個斑塊中是最少的。該地建設(shè)用地并不多,以農(nóng)業(yè)種植為主,農(nóng)業(yè)用地占近50%,城鄉(xiāng)公路從中穿過。斑塊三緊鄰斑塊七,與斑塊七在水面分布特征上也很接近,只因高速公路從兩者間穿過,被人工劃分為兩處,在制定保護和修復(fù)策略時也要考慮高速公路的影響。此處也稱為五常濕地。斑塊四位于五常濕地北側(cè),是容易被人忽略的一塊濕地區(qū)域。此處明水面積不大,農(nóng)田較多,建設(shè)用地以靠高速公路沿線分布較多。斑塊五與四特征接近,也相互近鄰,一條河流及其沿岸分布的住居將兩者分開。建設(shè)用地較斑塊四多,分布不集中,與水塘交錯在一起。斑塊六與斑塊二性質(zhì)接近,為過渡性斑塊,介于斑塊四、五和斑塊七之間,是濕地天然的緩沖帶。斑塊七是所有斑塊中面積最大,水面積比例最大的區(qū)域。該斑塊位于西溪濕地核心保護區(qū),也是濕地國家公園所在地。該斑塊內(nèi)明水面積大,且分布較均勻;有少量農(nóng)田;建設(shè)用地多為當(dāng)?shù)孛窬?面積不大,但分布較集中在濕地核心位置。5景觀地圖上的位置濕地上顯著的塊狀景觀空間格局特征是實行濕地保護的基本依據(jù)。我們據(jù)此勾畫出西溪濕地自然保護區(qū)分區(qū)示意圖(圖10)。西溪濕地自然保護區(qū)中包括:一級核心保護區(qū)、二級核心保護區(qū)、生態(tài)緩沖區(qū)、保護性開發(fā)區(qū)、外圍景觀保護區(qū)、旅游區(qū)域六個層次。在西溪地圖上的對應(yīng)位置如圖11。每個保護層次有不同的生態(tài)合理容量,人類活動應(yīng)受此條件的約束,適度開展,如果不遵守這個約束,濕地的生態(tài)環(huán)境必將繼續(xù)惡化。5.1緩解生態(tài)壓力即西溪濕地國家公園所在地。西溪濕地核心區(qū)生態(tài)環(huán)境修復(fù)并沒有一味的去增加濕地面積,擴大水面與陸地面積比例,主要采取了遷出居民、減少建設(shè)用地、補充綠化、減輕人為干擾的方法來緩解生態(tài)壓力。這種方法是針對濕地核心區(qū)生態(tài)問題的本質(zhì):人類干擾太過嚴重,生態(tài)環(huán)境已經(jīng)急劇惡化所采取的。目前看來,取得了良好的效果。由此可見,濕地生態(tài)環(huán)境恢復(fù)沒有定則,濕地自然保護區(qū)的格局和形態(tài)都要適合當(dāng)?shù)貪竦刈陨淼奶卣鳌＿@一判斷只是階段性的,隨著時間的推移和工程進展,需要進一步的跟蹤研究方能得出更科學(xué)的結(jié)論。5.2保持漁農(nóng)耕種的生產(chǎn)方式,體現(xiàn)當(dāng)?shù)鼐用竦娜宋年P(guān)懷位于一級核心保護區(qū)西面,塊狀分布明顯,斑塊間距離不大,沿南北向排列,包含五常、閑林濕地水網(wǎng)。這塊濕地上,大多數(shù)居民還在繼續(xù)從事漁業(yè)、農(nóng)業(yè)(圖12)。此區(qū)域內(nèi)可繼續(xù)保持漁農(nóng)耕種的生產(chǎn)方式。漁業(yè)和農(nóng)業(yè)是人與自然互惠的生態(tài)工程,這樣做,不僅能保護生態(tài)環(huán)境,而且人類能從中獲利,產(chǎn)生濕地的生產(chǎn)效益。每年的秋季,西溪濕地的火柿節(jié)都會吸引眾多的游客,這個傳統(tǒng)延續(xù)至今,很有地方特色。其次,西溪濕地是次生濕地、農(nóng)業(yè)濕地,?；~塘是它1600多年來形成的特有風(fēng)貌。濕地公園由于管理的局限,只能把漁農(nóng)耕種的風(fēng)情風(fēng)貌作為展示品般陳列,農(nóng)民已經(jīng)散失了在土地上耕種的權(quán)利。而在五常和閑林濕地上,這是活生生的生活場景。相信在不久的將來,這些漁農(nóng)耕種地將成為西溪濕地旅游的另一路徑。保持漁農(nóng)耕種的生產(chǎn)方式也體現(xiàn)了對當(dāng)?shù)鼐用竦娜宋年P(guān)懷:濕地上的居民不用賣地搬遷,離開世代居住的地方,也不用放棄維持生存的土地。在這個區(qū)域內(nèi)不提倡再增加建設(shè)用地,而當(dāng)?shù)鼐用竦淖≌梢栽诮y(tǒng)一規(guī)劃下進行一定的改造和外觀修整。5.3增設(shè)生態(tài)過渡區(qū)生態(tài)緩沖區(qū)一般位于核心保護區(qū)外圍,作為核心區(qū)的屏障,保護核心區(qū)不受人為的干擾。在西溪濕地的保護中,由于人為干擾在次生濕地中的必然存在,生態(tài)緩沖區(qū)成為了生態(tài)過渡區(qū),也起到了生態(tài)保護的作用,保證濕地不受城市發(fā)展的侵襲。在這個區(qū)域內(nèi)不允許居住區(qū)建設(shè)和城市設(shè)施建設(shè)。但為了配合濕地公園的開設(shè),適當(dāng)?shù)目破蘸吐糜卧O(shè)施已經(jīng)在這里營建。建筑形式符合公園總體風(fēng)格,且均為低層。5.4保護的意識保護性開發(fā)區(qū),位于生態(tài)緩沖區(qū)和二級核心保護區(qū)外圍。這個區(qū)域內(nèi),城市建設(shè)和濕地保護勢均力敵,要把握開發(fā)的尺度。在經(jīng)濟利益的驅(qū)使下,濕地保護往往容易被忽略。區(qū)域內(nèi)沒有明顯的濕地地貌特征,更易使得人們失去保護的意識。實際上,考察各地濕地保護的實踐中,留出這樣一個保護性開發(fā)區(qū),如同公路的減速墩,使得城市建設(shè)在接近濕地時減速,直至停止。從生態(tài)和景觀上考慮,濕地肌理最好是與城市肌理交融,用柔軟的邊界來過渡,以形成豐富優(yōu)美的城市意象。圖13為此區(qū)域內(nèi)的浙大紫金港校區(qū)平面,校區(qū)內(nèi)至今還保留有濕地自然地貌,湖面是利用原有水體產(chǎn)生的。水系環(huán)繞的校區(qū)延伸了濕地意象。校區(qū)至今還保留著部分濕地沼澤,不允許人隨意進入。當(dāng)然這是因為有大學(xué)校園這樣的載體才能保留如此的水體和沼澤,如果是居住區(qū)可以適當(dāng)借鑒這樣的做法,而不必拘泥于形式,一定要做出大面積的水體。5.5保護區(qū)域內(nèi)的建設(shè)顧名思義,這個保護區(qū)域?qū)⒆⒅鼐坝^的保護,保護在區(qū)域內(nèi)的建設(shè)不會影響到濕地的景觀。這個保護區(qū)域內(nèi)需要限定的是建筑物的高度,保證人在濕地遠眺時視線不被突出的構(gòu)筑物遮擋。6透射出生態(tài)工程作用于濕地生態(tài)修復(fù)中的具體做法景觀形態(tài)設(shè)計涉及從中觀到微觀的層面,較之景觀空間格局,增加了建筑、場地設(shè)計語匯的表述方式,可以從中透射出生態(tài)工程作用于西溪濕地生態(tài)修復(fù)中的具體做法。6.1圍堰池塘景觀西溪濕地以“千塘百堰”的地理形態(tài)為其主要特征,而這些“魚鱗狀”的水塘并不是天然形成的,而是長久以來人們圍堰養(yǎng)魚的結(jié)果。分割池塘的是纖細的堤岸,高出水面不過1米,堤岸時斷時續(xù),一些毗鄰的池塘因此連成一氣,形成“珠箔銀屏迤邐開”的豐富景觀層次。濕地內(nèi)也有清晰的較寬闊的河道以及蜿蜒曲折,窄小幽暗的河道。水岸多樣,概括起來可以分為:池塘垂直駁岸、河道駁岸、開闊河岸護坡3類(圖14)。6.2交界面為生態(tài)敏感區(qū)域尊重濕地原有的水岸水形是我們做界面處理的基礎(chǔ)。構(gòu)筑物與水的交界面為生態(tài)敏感區(qū)域,是需要特定生態(tài)設(shè)計手法來處理的。這里首先解析西溪濕地上原有的交界面模型,通過分析、演繹獲取更多的發(fā)展模型,同時也展示了分析、演繹的方法,以供后續(xù)研究。6.2.1濕地公園形態(tài)模型的處理手法西溪濕地上的舊有民居有多種類型,居民將多年臨水而居的經(jīng)驗?zāi)Y(jié)在不斷變換的界面處理上(圖15)。從中,我們提煉出形態(tài)模型A.B.C。濕地公園中不乏新的形態(tài)的建筑和界面的處理手法,如模型D。在濕地二級核心保護區(qū)域內(nèi),為了適應(yīng)新的生產(chǎn)生活的需求,農(nóng)民自己新修了二樓的房屋,在河道駁岸上見縫插針種上了蔬菜:如模型E。6.2.2兩兩重疊得到的新形態(tài)解析的原始模型兩兩結(jié)合可以發(fā)展出更多種適于濕地的交界面形態(tài)(圖16)。表中形態(tài)為A—E中兩兩分別重疊得出的新的形態(tài)。以此類推,其中三者或四者結(jié)合也將形成新的形態(tài);將駁岸改為生態(tài)緩坡,將得到更多新形態(tài)……以上形態(tài)可以作為在西溪濕