1 湿地景观研究进展 ——简述城市湿地景观的研究现状
风景园林硕士 黄琯 S20115629 摘要:湿地是地球上水陆相互作用形成的独特的生态系统,是自然界最具生物多样性的生态景观之一,也是城市绿地系统的重要组成部分。在城市化建设过程中,人们对湿地的干扰不断加剧。城市湿地景观正在发生破碎化和单一化的趋势,我们面临着一系列的湿地保护问题。我们对于城市湿地景观的建设,应当遵循科学合理的发展规则。 关键字:湿地 城市湿地景观 生态保护 规划设计研究
引言 湿地是地球上水陆相互作用形成的独特的生态系统,是自然界最具生物多样性的生态景观之一,也是城市绿地系统的重要组成部分。城市湿地在调节城市生态平衡、改善和美化城市居住环境、促进人与自然的和谐共处和城市可持续发展等方面都彰显出了重要的生态价值和特殊的景观价值。现如今,伴随着现代化城市的日益扩张,城市湿地的存在现状以及利用方式已经出现问题,对城市湿地保护已不容刻缓。目前,我国已出现了一批予以重点保护的国家级城市湿地公园,城市湿地景观营建的理论和实践的系统研究尚待深入。就国际方面看,我国也正同其他国家一样努力为保护城市湿地而做出努力,并作出湿地生态景观的设计研究实践。本人通过对相关文献的研读,明确了城市湿地景观的研究框架,为学科知识积累提供帮助。
1研究背景 1.1湿地的功能与作用 湿地与森林、海洋并称全球三大生态系统,被誉为“地球之肾”[1]。湿地是地球上水陆相互作用形成的独特的生态系统,是自然界最富有生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一[2]。湿地具有巨大的生态环境功能,在蓄洪防旱、调节径流、控制污染、调节气候、控制土壤侵蚀有着其他生态系统不可替代的作用[3]。它具有的不可替代的生态服务功能被认为是陆地生态系统的最佳利用方式,又被誉为“生命的摇篮”、“文明的发源地”和“物种基因库”。 因此,湿地具有与众不同的生态功能和环境作用: (1)湿地能充分利用其渗透和蓄水的作用,降解污染,疏导雨水的排放,调节区域性水平衡和小气候,改善环境质量。例如,人工湿地所具有的植物吸收和厌氧菌脱氮双重作用,每公顷湿地日去除硝酸盐氮可达3千克以上(杨士军,1998)。 (2)绿地系统生物多样性可分为遗传多样性、物种多样性、种群多样性和群落多样性等几个层次。湿地作为绿地系统的重要组成部分,体现了其对地区生物多样性的保护。自然湿地的保护、人工湿地的建立可以有效提高生物多样性。 (3)湿地丰富的生物多样性和景观类型,可以为教育和科学研究提供对象、材料和试验基地,可以用来开展环境监测、实验和科学研究,同时城市湿地及近郊湿地可以为市民提供游赏的好去处,陶冶人们的性情,促进了科学研究和文化教育,体现社会价值和效益。 (4)湿地还有独特的美学价值和游憩功能。《诗经》中的《蒹葭》即描写了“蒹葭苍苍,白露为霜。所谓伊人,在水一方。”的美丽词句,用以描绘湿地的美景。自然湿地独特的生态特点,很大程度弥补了城市景观人工化、单一化的弊端,丰富了景观异质性。 1.2城市湿地景观的格局变化 我国湿地类型齐全、数量较多。2004年调查显示,我国现有湿地总面积3848万公顷,居2
亚洲第一位、世界第四位。其中自然湿地面积3620万公顷,占国土面积的3.77%,占世界湿地总面积的10%,人工湿地面积228万公顷(国家林业局,2006)。但近些年来,由于缺乏控制的农业开垦和城市开发占用天然湿地,直接造成了天然湿地面积削减、功能下降。我国沿海地区湿地总面积的50%己经消失,全国湖泊因为围垦而丧失的容积高达350亿m3以上,相当于 我国五大淡水湖的总蓄积量;近1000个中小湖泊因围垦而消失,这就大大降低了江河湖泊调蓄洪水的能力,增加了洪涝灾害风险,成为制约我国经济和社会可持续发展的巨大障碍。 在城市化建设过程中,人们对湿地的干扰不断加剧。很多利用与开发活动,都是以获取经济利益为前提的,缺乏使社会效益和生态效益在总体利益中平衡,缺乏湿地利用与开发的系统性指导,导致城市湿地迅速萎缩退化。这种缺乏整体平衡的利用方式,最终导致区域经济的不可持续发展,也使城市宝贵的湿地资源面临不可逆的消亡境地。所以,保护和恢复城市中的湿地资源已经刻不容缓。 下面,主要以《辽河三角洲湿地景观演变研究——以盘锦市为例》的论文内容为例,阐述我国的城市湿地景观的格局变迁。 论文笔者以1976年—2004年的时间限定对盘锦市城市湿地的演变进行研究,并对30年间的演变划分了1976年—1988年、1988年—1998年、1998年—2004年三个时间段,通过景观类型面积变化统计表、景观类型斑块数变化统计表、研究区主要景观类型转移矩阵等表格为读者客观展现盘锦市城市湿地的格局变化。图表摘录如下: 3 4 5 6 7 8 笔者得出如下结论: (1)1976—1988年期间,研究区景观类型变化的总体趋势是:半自然湿地植被显著减少,而人工湿地如水田、池塘明显增加。从景观类型的空间位置转换上,苇田被大量转化成水田,同时又有一部分水田和池塘转换成城建用地。 (2)1988—1998 年期间,除水田和城建用地面积明显增加外,裸滩、苇田、池塘、翅碱蓬等均明显减少,景观变化依然是大量苇田转化成水田,同时又有大量水田转化的面积占城建用地。 (3)1998—2004 年,苇田的面积基本得到了保护,变化不大,而池塘大量增加,旱地和翅碱蓬大量减少,说明城市用地大量扩大和湿地开发主要集中在沿海。 (4)近30a 间苇田面积减少的最多,水田面积增加的最多。总体上,天然湿地大量减少, 而池塘和水库等人工湿地以及城建用地大量增加,而水田和城建用地斑块数的减少也很显著, 这说明其聚集程度的增加和破碎化程度的减少,研究区近30a 来景观多样性指数总体上呈降低趋势。 (5)结合盘锦市成立以来的统计年鉴资料,辽河三角洲湿地景观格局演变和盘锦的经济社会活动紧密相关,正是由于人类活动和干扰使得辽河三角洲湿地的景观格局在近 30a 来发生了巨大的变化:从 20 世纪 70 年代末到 80 年代中期大规模的农业开垦使得天然芦苇沼泽大面积减少。进入90 年代以来,油气开采、养殖业的迅猛发展城市化速度不断加快使得原生湿地景观进一步丧失。 辽宁省盘锦市的城市原生湿地退化正是我国湿地景观格局演变的一个缩影。先期发展的城9
市理应成为后来者的前车之鉴。城市的发展应建立在可持续发展至上,保护城市湿地生态环境已成为各地政府的重要议题。
2国内外研究综述 湿地科学起源于湖沼学和沼泽学,对其研究最早可以追溯到17世纪,最早的著作可以认为是J.莱兰德(Leland)的《旅行游记》(1535—1543年)。1986年W. J. Mitseh和J. U. Gosselink合著的《Wetlands》出版,是当前对湿地研究介绍最全面、最系统的一部著作,对世界湿地科学影响很大。同时,受益于新技术和新方法的应用,大量湿地研究成果问世,人类对湿地的认识开始从感性上升到理性,并开始走向系统与综合研究确定了湿地科学较为系统的科学理论与方法论。 2.1国外研究现状 20世纪90年代以来,国外湿地研究开始重视湿地环境功能的定量研究,其中以北美湿地研究成果最为丰硕。 最初,人们认识到自然湿地在调蓄洪水方面的作用,因而在河流的整治过程中有意识的对河流进行因循自然的生态规划与设计,如,美国景观大师奥姆斯特德(Frederic Law Olmsted)在波士顿带状公园体系的规划中对查尔斯河流域进行的景观规划。奥姆斯特德对该河流进行改造,恢复了自由弯曲的河流体系,并按照自然规律重新构造了滩地和湿地。这可以看作是早期对城市湿地景观利用的典范。 其后,美国等发达国家对湿地的作用有了进一步的认识,发现湿地的植被和土壤可以用来净化污水,从而探索将水域空间的治理、地下水蓄积、生物栖息地保护等,同城市景观结合起来。较为常见的是通过对废弃湿地的恢复和更新,使之成为野生动植物的栖息地,作为城市开放空间的一部分,同时发挥其净化污水的功能。如美国圣保罗市在1998年对安姆斯湖的改造。又如英国伦敦于2000年向公众开放的湿地中心,被誉为是“展示在未来的世纪里人类与自然如何和谐共处的一个理想模式”,是现今欧洲最大的人工湿地生态系统。 随着生态设计思想在景观规划设计领域的逐步渗入和影响,不仅仅是欧美国家,其它国家和地区也开始关注人与自然之间的交流共生空间,意图给景观增添新的社会功能。如日本YATSU自然湿地观察中心及香橙公园,涉及到湿地景观这一表现主题,也都将对自然的尊重纳入到景观创造中,使其成为都市中的自然保护展示基地和生态环境教育基地。 2.2国内研究现状 我国对湿地的认识可以上溯至商周时期,在《礼一记·王制篇》、《禹贡》、《水经注》等均有记载。1992年加入《湿地公约》后,我国政府从法律法规、政策投入、工程建设、宣传教育等方面采取了一系列有力措施,来推进湿地保护工作。现已初步形成了以湿地自然保护区为主体,水源保护区、海洋功能特别保护区、湿地多用途管制区、湿地野生动物禁猎区、湿地公园、湿地风景名胜区等多种形式相结合的湿地保护网络体系。 早期,我国环境科学工作者在深圳洪湖公园中兴建了一处人工湿地,目的在于解决枯水期公园补水需要。这是我国首次在城市绿地中应用人工湿地。在此前,人工湿地是作为污水处理系统的形式存在的。人工湿地污水处理技术是污水处理的生态工程方法,湿地对控制河流廊道污染物含量,改善水质有重要作用。 俞孔坚、李迪华、孟亚凡以北京中关村生命高科技园区规划为例[13],介绍了湿地生态系统在高科技园区规划中的应用。分析表明,建立湿地生态系统不仅可以带来显著的生态效益和经济效益,同时还能够大大节约水资源。 吴维芳介绍了深圳市新开辟的湿地生态文化旅游区一一“海上田园”[14]的基地概况、规划建设历程及经验,从生态、文化和经济等多角度分析了设计和施工中需要关注的问题,并对以生态文化为主题的大型旅游区的建设提出了一些独到见解。