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濕地公園設(shè)計需要保護濕地的生態(tài)系統(tǒng)并進行科學(xué)修復(fù),但在實踐中,濕地修復(fù)的生態(tài)效益并不顯著。本文簡述了水淹、肥力等影響濕地生態(tài)系統(tǒng)的主導(dǎo)因子,梳理了濕地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的基本原理,采用了以濕地鳥類作為指示物種的濕地評價方法。基于多年實踐,筆者總結(jié)了一套以棲息地修復(fù)為導(dǎo)向,以水文設(shè)計為基礎(chǔ)的濕地公園規(guī)劃設(shè)計方法,期望實現(xiàn)生態(tài)學(xué)基本原理在空間層面的轉(zhuǎn)譯,來指導(dǎo)景觀設(shè)計師實現(xiàn)生態(tài)設(shè)計的有效落地。并以云南省保山市青華濕地為例,介紹了在每一個步驟中落實以棲息地修復(fù)為導(dǎo)向的生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)設(shè)計方法。
——以云南省保山市青華濕地為例
Wetland Park Design for Habitat Restoration
—Case Study on the Qinghua Wetland in Baoshan,Yunnan Province
張莉
中設(shè)設(shè)計集團副總工、深圳分院院長
張杰龍
中設(shè)設(shè)計集團生態(tài)顧問
棲息地修復(fù)是基于自然的解決方案(Nature-Based Solutions,以下簡稱NBS)之一,主要目的是修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)及保護物種多樣性[1]。筆者認為濕地公園的主要設(shè)計目標(biāo)是提升場地的生物多樣性(即生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)),并據(jù)此總結(jié)出了一套以水文修復(fù)為手段、以棲息地修復(fù)為導(dǎo)向的濕地公園設(shè)計方法,旨在探索一種將復(fù)雜的生態(tài)原理向景觀設(shè)計師進行簡明化、定量化的轉(zhuǎn)譯方式,促進多專業(yè)融合,從而最大程度地提升濕地修復(fù)項目的生態(tài)效益。
濕地生態(tài)學(xué)家保羅·凱迪提出5個濕地影響因子,即水淹、肥力、干擾、競爭,及其他因子,其中水淹及肥力的影響最為顯著[2]。
根據(jù)水淹深度及水淹周期的不同,植物群落會有所不同[3]。肥力因子主要是指濕地中的營養(yǎng)物質(zhì)含量,尤其是氮和磷的含量。氮含量和氮磷比是影響濕地植物生長的主要指標(biāo)。其他各濕地影響因子均會對濕地設(shè)計及后期管理和維護產(chǎn)生較大影響,同樣需要設(shè)計者予以重視[4]。
以棲息地修復(fù)為導(dǎo)向的濕地設(shè)計方法的基本思路是根據(jù)地帶性規(guī)律、生態(tài)演替及生態(tài)位原理,以場地的歷史資料或周邊的健康濕地案例為參照,選擇適宜的濕地指示生物,構(gòu)造適宜的棲息地,對水文、植被與生物進行同步修復(fù),最終將生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)到一定的功能水平[2][3]。
指示物種法是常用的評價生態(tài)修復(fù)的方法[3]。鳥類能夠?qū)Νh(huán)境變化做出響應(yīng)(出現(xiàn)頻率、密度和繁殖率等對生態(tài)環(huán)境敏感),有著廣泛的食性和適當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)級水平,且便于識別和監(jiān)測,是良好的生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)評價指標(biāo),已被廣泛用作河濱、濕地和陸地生境的指示物種[5]。
鑒于水淹為濕地的主要影響因子之一,筆者以水深為主要指標(biāo),并總結(jié)出了以棲息地修復(fù)為導(dǎo)向的7個重要設(shè)計步驟,分別是:
1)目標(biāo)物種選擇及目標(biāo)設(shè)定;
2)生境類型設(shè)計及空間布局;
3)地形營造;
4)水位設(shè)計;
5)植物群落構(gòu)建;
6)低干預(yù)的景觀設(shè)計;
7)預(yù)留自然做功空間。
后文將以云南省保山市青華濕地為例,詳細闡述這7個設(shè)計步驟。
青華海國家濕地公園位于云南省保山市隆陽區(qū),主要組成包括北廟湖、東河和青華海濕地三個組成部分。
▼青華海國家濕地公園區(qū)位圖 ? 中設(shè)設(shè)計集團
青華海濕地可分為西湖(61hm2)、東湖(101hm2)和青華濕地(313hm2)三個部分,青華濕地古時為湖泊濕地,后因圍墾而不斷萎縮,現(xiàn)狀為低洼農(nóng)田。本項目的設(shè)計目標(biāo)是修復(fù)區(qū)域內(nèi)的湖泊濕地生態(tài)系統(tǒng)。本文將重點論述以棲息地為導(dǎo)向的前期方案設(shè)計過程。
▼青華濕地區(qū)位圖? 中設(shè)設(shè)計集團
目標(biāo)物種選擇及目標(biāo)設(shè)定
設(shè)計團隊選取了6種典型的濕地鳥類為指示物種,并對這些鳥類的棲息地進行了詳細研究[6]~[12],為設(shè)計提供參數(shù)依據(jù)(表1)。設(shè)計團隊最終確定以水深較淺,擁有豐富的挺水和沉水植物,可提供大量的開闊淺水和淺灘環(huán)境的近自然淺水草型湖泊濕地生態(tài)系統(tǒng)作為生態(tài)修復(fù)的總體目標(biāo)。
▼青華濕地公園生態(tài)修復(fù)設(shè)計案例選取的指示物種 ? 中設(shè)設(shè)計集團
生境類型設(shè)計及空間布局
首先,根據(jù)目標(biāo)物種確定核心棲息地類型及主導(dǎo)因素,并清晰界定或描述相關(guān)參數(shù)條件。
▼青華濕地典型鳥類棲息地 ? 中設(shè)設(shè)計集團
其次,在典型棲息地規(guī)模方面,將超過50%的水域規(guī)劃為淺水棲息地(水深0.5~1.5m);深水生境(水深1.5~4m)不超過總體水面的20%,以為大型游禽類提供棲息地[13];而作為涉禽類的棲息地,近岸淺灘和淺沼棲息地占總水域面積的比例不低于25%,在空間上呈現(xiàn)周期性變化。
再次,在棲息地的空間布局方面,設(shè)計模擬自然的湖泊濕地格局,設(shè)置了多樣化的動植物生境空間。例如,近岸淺灘生境分布在岸線及島嶼岸線周邊;選擇不規(guī)則的島嶼形態(tài),形成更多樣的島嶼微生境。
地形營造
地形是濕地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的空間載體,是植被空間分異的主要自然約束因子[2]。在地形設(shè)計的過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)避免過于均一化,多樣化的水底微地形可以豐富水深和水溫分布的多樣性,從而增強濕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[2][3]。島嶼位置在綜合考慮水土保持需求和保證最小填挖方量的前提下,盡量自然化地隨機分布。
▼針對不同濕地鳥類生境偏好的微地形設(shè)計 ? 中設(shè)設(shè)計集團
駁岸坡度是影響生物多樣性的重要因素,生態(tài)緩坡坡度設(shè)計緩于1:6;在部分空間充足的區(qū)段,岸線采用了1:16的坡度設(shè)計。
水位設(shè)計
在濕地水位方面,項目團隊重點考慮了短時間周期(約3~5天)內(nèi)的水位變化和季節(jié)性水位變化。通過水閘系統(tǒng)控制的水位變化,可實現(xiàn)短持續(xù)時間內(nèi)周期性水位小幅度緩慢轉(zhuǎn)換,水位下降時裸露出的灘涂將為涉禽提供良好的覓食空間,水位上升時淺水環(huán)境的增加則為游禽提供了更多的棲息地。
植物群落構(gòu)建
參考地帶性植被特征,設(shè)計師與生態(tài)學(xué)者共同設(shè)計了四大植被群落類型,并根據(jù)宮脅造林法[14]和成帶學(xué)原理進行林地和濕地的植物群落配置。
▼青華濕地植被群落類型 ? 中設(shè)設(shè)計集團
低干擾的景觀設(shè)計
在景觀設(shè)施空間布局當(dāng)中,參考目標(biāo)物種的驚飛距離參數(shù),設(shè)置距離核心棲息地的緩沖距離,減少濕地公園內(nèi)游客對鳥類生境的干擾;島嶼棲息地鳥類的驚飛距離會相對變短,在景觀游憩區(qū)域可采取小型島嶼的形式。在空間狹小的親水步道邊緣可增加植物遮蔽度,也可以減短驚飛距離,降低干擾程度。
預(yù)留讓自然做功的空間
從零開始的自然做功一般需要相對較長的時間[3],在預(yù)留的自然修復(fù)空間中,通過人工引入?yún)⒖紳竦氐谋韺油寥?,可以加快自然做功效?sup>[3][15]。
此次設(shè)計采取了人工修復(fù)和自然修復(fù)相結(jié)合的措施,預(yù)留自然修復(fù)空間,在市民游憩區(qū)域以人工種植為主、自然修復(fù)為輔;在以生態(tài)棲息功能為主的生態(tài)修復(fù)區(qū),則以自然修復(fù)為主、人工種植為輔。
▼青華濕地棲息地修復(fù)方式 ? 中設(shè)設(shè)計集團
濕地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)要求景觀設(shè)計師將生態(tài)原理轉(zhuǎn)化為恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計語言。筆者在多年實踐過程中致力于思考如何將生態(tài)學(xué)原理轉(zhuǎn)化為景觀設(shè)計語言,并總結(jié)出一套包含7個步驟的濕地公園設(shè)計方法,其核心指導(dǎo)思想是理解自然界的科學(xué)規(guī)律,并創(chuàng)造條件讓自然做功。通過結(jié)合青華濕地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)設(shè)計案例,筆者對這一方法進行了具體說明。
為了評價生態(tài)修復(fù)的績效,需要定期對項目中所選的影響因子(包括水深、水質(zhì)、動植物種類及數(shù)量)進行監(jiān)測,并制定適應(yīng)性管理或調(diào)整措施。項目有望在3~8年后實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的近自然狀態(tài)。
致謝
青華海國家濕地公園項目組成員包括中設(shè)設(shè)計集團深圳分公司、南京總部成員及部分外部顧問(包括:肖輝、王超、董學(xué)文、耿鋒、李森、羅超、龍飛軍、馬國軍、夢琳琳、劉娟、楊艾嘉、胡臻瑀、余夢園、時磊、呂年友、張群華、王濤、陳琳、黃達、劉曉華、夏美云、李宇星、李愛霞、趙仲軒等),以及中設(shè)設(shè)計集團城建院的其他同事。
非常感謝保山市的各職能部門對生態(tài)修復(fù)理念的全力支持,尤其是住房與城鄉(xiāng)建設(shè)局李明局長、黃曉東副局長在項目上的協(xié)調(diào)及技術(shù)方案支持。
非常感謝西南林業(yè)大學(xué)劉強博士、重慶大學(xué)袁興中教授、南方科技大學(xué)鄭焰教授給予項目的大力幫助。中設(shè)設(shè)計集團深圳分公司實習(xí)生黃維昆和肖婉琦對本文的文獻研究亦有貢獻。
部分參考文獻
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參考引用 / Source:
Zhang, L., & Zhang, J. (2020). Wetland Park Design for Habitat Restoration—Case Study on the Qinghua Wetland in Baoshan, Yunnan Province. Landscape Architecture Frontiers, 8(3), 90-101. https://doi.org/10.15302/J-LAF-1-030016
編輯 | 田樂
翻譯 | 田樂
制作 | 呂童
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