汪潔瓊 唐楚虹 成水平 劉濱誼

1 同濟大學建筑與城市規(guī)劃學院 上海 200092 2 同濟大學環(huán)境科學與工程學院 上海 200092

溫州三垟濕地生態(tài)系統(tǒng)服務綜合效能評價?

汪潔瓊1唐楚虹1成水平2劉濱誼1

1 同濟大學建筑與城市規(guī)劃學院 上海 200092 2 同濟大學環(huán)境科學與工程學院 上海 200092

以 “溫州三垟濕地”為研究對象，從江南圩田的傳統(tǒng)生態(tài)智慧的闡釋著手，揭示其隱含的生態(tài)系統(tǒng)服務，提出 “水綠機制”的概念。解讀傳統(tǒng)圩田 “水綠原生機制”中4大類型、8個維度的生態(tài)系統(tǒng)服務功能，構(gòu)建綜合效能評價模型，應用于反思當下三垟濕地 “水綠沖突機制”。從古今2個層次解決如何從傳統(tǒng)生態(tài)智慧思維模式提煉升華，并通過轉(zhuǎn)化應用于現(xiàn)代城鄉(xiāng)生態(tài)實踐中。

生態(tài)系統(tǒng)服務，生態(tài)智慧，效能評價，圩田，三垟濕地

三垟濕地偏居浙江省溫州市東南一隅，總面積為11.41 km2，其中河流縱橫交織，水域面積3.31 km2，水面率達29.1%[1]，平均水深3.4 m?！八笔侨龍敐竦氐暮诵?，令人喟嘆的是這種以水為美的傳統(tǒng)已隨著鄉(xiāng)村工業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展日漸式微。根據(jù)文獻與作者的現(xiàn)場調(diào)研，水體污染是三垟濕地目前亟待解決的環(huán)境污染問題，如氮磷等嚴重超標，水體富營養(yǎng)化程度嚴重，水質(zhì)整體呈劣V類[1-2]。這主要是由工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活污水直接排放、農(nóng)業(yè)施肥、漁業(yè)投餌、底泥污染物長期積聚、水源濕地水質(zhì)惡化等問題所造成的。自2016年起，三垟濕地的全面整治、建設(shè)、開發(fā)已拉開序幕[2]。文獻中往往以 “島嶼”[1，3-4]來形容水網(wǎng)密布間形成的160余個大小不一的陸地空間，但對其江南圩田本質(zhì)一說卻極其寥寥。本文力求從傳統(tǒng)生態(tài)智慧的闡釋著手，解讀傳統(tǒng)江南圩田隱含的生態(tài)系統(tǒng)服務，以三垟濕地為例，反思如何從評價與規(guī)劃設(shè)計對策的角度來改善當下鄉(xiāng)村建設(shè)與發(fā)展過程中水綠沖突的矛盾。

對于溫州三垟濕地的研究主要以國內(nèi)文獻為主，梳理其研究側(cè)重于濕地水環(huán)境污染機理 (“水”)、植被普查與重建 (“綠”)[1，5-6]、村落發(fā)展與生態(tài)旅游 (“人”)[7-8]等3個方面。其一，環(huán)境科學與工程方面的文獻側(cè)重于三垟濕地底泥的重金屬[9]、氮、磷[10-11]含量做了定量分析，厘清其水體污染的機理，并從引水、底泥疏浚[11]等方面探討了其水質(zhì)改進的可能性。其二，植被方面的研究則進行了三垟濕地植被現(xiàn)狀、本底生境的調(diào)研與分析，其主要結(jié)論包括兩個方面:一方面是濕地植物占植物總量雖高，但其構(gòu)成質(zhì)量較差，菱角等農(nóng)業(yè)濕地植物占主體，僅發(fā)現(xiàn)2種耐污染的沉水植物，且分布范圍極小，由于沉水植物多樣性的高低往往與植物所生存的水環(huán)境健康息息相關(guān)，進而佐證了三垟濕地絕大部分水環(huán)境退化嚴重、水質(zhì)差的問題[1]；另一方面是村落與廟宇周邊的榕樹多有百年以上[6，12]，生境較好，具有重要的保護價值。其三，村落發(fā)展與生態(tài)旅游方面的研究，從層次分析法、生態(tài)民俗學等角度出發(fā)，對三垟濕地生態(tài)旅游資源的影響因素以及不同歷史階段生態(tài)環(huán)境的變化和民俗文化的變遷等進行了研究，強調(diào)生態(tài)和民俗之間相輔相成、相互作用的雙向關(guān)系[13]。

上述3方面的研究主要從水、綠、人出發(fā)分別進行剖析，鮮有從3者整體的角度闡釋其關(guān)聯(lián)影響、綜合作用的研究。三垟濕地并非純自然非人工的濕地，其本質(zhì)是圩田，而圩田是古代江南人因地就勢、通過筑堤、內(nèi)以圍田、外以圍水、以水利田為主的空間形態(tài)及生產(chǎn)生活方式，是江南水網(wǎng)鄉(xiāng)村地區(qū)最重要的生態(tài)系統(tǒng)之一，具有多重生態(tài)系統(tǒng)服務功能的特性[14]。目前從生態(tài)系統(tǒng)服務角度對三垟濕地開展的研究，只有王偉等[4]對三垟濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務功能及價值進行了測算，僅從水質(zhì)凈化與大氣調(diào)節(jié)兩方面的生態(tài)系統(tǒng)服務價值得出三垟濕地的現(xiàn)實服務價值遠低于理論服務價值的結(jié)論。本文以 “溫州三垟濕地”為研究對象，基于人居環(huán)境 “背景、活動、建設(shè)”三元論[15]，從生態(tài)系統(tǒng)服務綜合效能[16]的角度開展研究。從傳統(tǒng)圩田 “水綠原生機制”入手，進行生態(tài)系統(tǒng)服務功能的解讀，構(gòu)建評價模型，并應用于當下三垟濕地 “水綠沖突機制”的分析評價。從古今兩個層次解決如何從傳統(tǒng)生態(tài)智慧思維模式提煉升華，并通過轉(zhuǎn)化應用于現(xiàn)代城鄉(xiāng)生態(tài)實踐中。

1 基于傳統(tǒng)圩田的生態(tài)系統(tǒng)服務綜合效能評價方法

“筑堤圍田”是江南圩田最重要的空間特征之一。通過 “筑堤”解決了洪澇災害隱患，實現(xiàn)了疏浚排水；通過 “圍田”提高了農(nóng)作物的種植產(chǎn)量，滿足了人們?nèi)粘５囊率匙⌒?，形成以漁獵、稻作、水利、舟船、聚居為代表的生產(chǎn)方式和生活方式，從而構(gòu)建了 “水—綠—人”三位一體、和諧互動的動態(tài)平衡關(guān)系，傳統(tǒng)生態(tài)智慧可見一斑。根據(jù)聯(lián)合國千年生態(tài)發(fā)展評估報告，生態(tài)系統(tǒng)服務主要包括4大類型:供給性服務、調(diào)節(jié)性服務、支撐性服務以及文化性服務[17]。通過圖1典型模式的梳理，本文從生態(tài)系統(tǒng)服務的角度闡釋圩田所蘊含的4大類型、8個維度的生態(tài)系統(tǒng)服務。

1)以漁米飲食為核心的“稻作”與“漁獵”，屬于供給性生態(tài)系統(tǒng)服務范疇。圩田具有較高的生產(chǎn)能力，是一種水土相互作用下的高效復合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。這種“水中有田、田中有水”的特有種植環(huán)境決定了其土地利用模式的多樣性，并形成稻魚(鴨)共生、?；?果基、花基、菜基)魚塘等不同生物鏈循環(huán)。

圖1 傳統(tǒng)江南圩田水綠原生機制的典型平面模式 (上)及剖面模式 (下)

2)提供徑流調(diào)節(jié)、雨洪調(diào)節(jié)、水質(zhì)凈化的調(diào)節(jié)性生態(tài)系統(tǒng)服務。人們開墾圩田的過程，其實就是在把江南低洼處自由無序的水流塑造成層次分明、秩序井然的水網(wǎng)的過程。圩田格局形成的同時，水網(wǎng)格局也一并形成，其最突出的生態(tài)價值在于實現(xiàn)了從 “非水既土，非土既水”剛性的水地關(guān)系到“圩田—自適應性”的水地關(guān)系的轉(zhuǎn)變。首先，根據(jù)歷史較高的洪水位構(gòu)建大圩；其次，圩岸之內(nèi)以仰盂圩、復盆圩、傾斜圩等地形變化的條件來調(diào)節(jié)旱澇，再把疏浚圩田河渠網(wǎng)絡和魚塘的淤泥用于墊高圩堤和戧岸，內(nèi)部河渠網(wǎng)及戧岸作為滯澇與灌溉；最后，在圩岸、戧岸上種植植物進行護堤，從而形成徑流調(diào)節(jié)、雨洪調(diào)節(jié)、水質(zhì)凈化三位一體的調(diào)節(jié)服務。作為一種有效緩沖水量的機制，圩田系統(tǒng)對于水資源有著較好的調(diào)配。

3)以能量流動、生物鏈構(gòu)建為主體支撐濱水植物與動物的生物多樣性，屬于支持性生態(tài)系統(tǒng)服務范疇。例如在?；~塘中，以桑、蠶、魚為主要能量流動和能量流動的生物鏈，與周邊水田環(huán)境形成了十分復雜的生態(tài)系統(tǒng)，較好地維持生態(tài)平衡。

4)提供濱水聚居、濱水審美等文化性生態(tài)系統(tǒng)服務。這種水陸不可分割的格局，不僅為江南地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展奠定了富裕的基礎(chǔ)，也影響著人們對于住區(qū)的選址。圩田格局形成后，人們因交通便利，取水便利等原因，紛紛選擇臨水而建，江南流域的鄉(xiāng)村聚落呈現(xiàn)出明顯的沿水而布的特點。簡言之，聚落格局的形成與圩田格局、水網(wǎng)格局緊密相關(guān)。再者，人們在不斷改造自然界原始環(huán)境和水系的過程中，創(chuàng)造了 “周遭圩岸繚金城，一眼圩田翠不分”獨特的濱水審美價值。

表1 圩田能提供的綜合生態(tài)系統(tǒng)服務功能及其空間形態(tài)解讀

由表1可知，傳統(tǒng)江南圩田能提供的生態(tài)系統(tǒng)服務功能包括4大類型、8個維度:供給性服務(漁米飲食)，調(diào)節(jié)性服務 (徑流調(diào)節(jié)、雨洪調(diào)節(jié)、水質(zhì)凈化)，支撐性服務 (維持濱水植物多樣性、維持濱水動物多樣性)，以及文化性服務 (濱水聚居、濱水美學)，其中以漁米飲食、雨洪調(diào)節(jié)為主導，輔以其他6個維度的生態(tài)系統(tǒng)服務。表1也對圩田水綠原生機制中的空間形態(tài)進行了解讀，并就現(xiàn)代濕地景觀空間形態(tài)因子進行轉(zhuǎn)譯，為三垟濕地生態(tài)系統(tǒng)服務綜合效能的評價提供依據(jù)。每個維度的生態(tài)系統(tǒng)服務評價采用GIS生態(tài)系統(tǒng)服務評價模型 (GIS-based Eco-services Evaluation Model， 簡稱GEEM)[18-19]，綜合效能由各個維度疊加生成。

2 當下圩田綜合效能評價結(jié)果

2.1 水質(zhì)凈化調(diào)節(jié)性生態(tài)系統(tǒng)服務評價結(jié)果

水質(zhì)污染是三垟濕地亟待解決的核心問題之一，究其根源在于水質(zhì)凈化效能的喪失。基于表1，本文就水量大小、水體循環(huán)、駁岸及植被狀況、污染物輸入4個方面的空間形態(tài)因子進行了研究。評價結(jié)果顯示各河道的水質(zhì)凈化效能普遍處于低效能或較低效能的狀態(tài)。圩田傳統(tǒng)生態(tài)智慧中所強調(diào)的底泥疏浚、構(gòu)建圩岸、植被消解面源污染等，都未能在當下的三垟濕地中有所應用，導致河道淤泥、底泥污染、圩岸缺乏挺水植物等問題。此外，三垟濕地水流由西至東，需約2年的時間才能更新1次水體，水體循環(huán)時間過長，極不利于水質(zhì)改善。通過水動力模型的構(gòu)建，本研究建議擴大南側(cè)大羅山的引水，通過增加水體流動性來提高水體的自我凈化能力。

2.2 漁米飲食、雨洪管理、生物多樣性3個維度

生態(tài)系統(tǒng)服務評價結(jié)果

漁米飲食方面，主要基于現(xiàn)有的土地利用方式進行判讀，將現(xiàn)有甌柑果林、稻田、魚塘、菱角、蔬菜種植等具有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)功能的用地識別出來，進行賦值，評價結(jié)果發(fā)現(xiàn)三垟濕地南部地區(qū)、西部地區(qū)的供給性生態(tài)系統(tǒng)服務效能較高，中部地區(qū)較低。雨洪管理方面，主要考慮地表滲透方式、圩岸高度及形式等，結(jié)果顯示傳統(tǒng)形式的圩岸、戧岸等雨洪調(diào)節(jié)潛力還有待發(fā)掘，已開發(fā)用地內(nèi)尚須低影響開發(fā)技術(shù)的補充與使用。生物多樣性方面，綜合考慮濱水植物與濱水動物多樣性，以現(xiàn)狀28棵古榕樹、野生鳥類棲息地等為主要因子進行評價，村落廟宇附近 (如水繪南仙景點)因古榕樹等大喬木的存在，生物多樣性更高；濕地南側(cè)大面積甌柑果林種植區(qū)中小水潭生態(tài)鳥類活動區(qū)，因村落較少，而成為野生鳥類的主要棲息地。

2.3 三垟濕地生態(tài)系統(tǒng)服務綜合效能評價結(jié)果

圖2 三垟濕地生態(tài)系統(tǒng)服務綜合效能評價

通過以上各個維度生態(tài)系統(tǒng)服務評價結(jié)果的疊加，最終生成三垟濕地生態(tài)系統(tǒng)服務綜合效能評價結(jié)果 (圖2)。可以發(fā)現(xiàn):1)三垟濕地中部南仙堤兩側(cè)村落區(qū)、三垟濕地北部生態(tài)園區(qū)北入口區(qū)及五福源景區(qū)等地區(qū)，生態(tài)系統(tǒng)服務綜合效能較低，在4個維度上都處于低效能狀態(tài)，需引入低影響開發(fā)技術(shù)、分散式污水處理技術(shù)、多樣性的植物營造等技術(shù)提供雨洪管理、水質(zhì)凈化、生物多樣性的提升；2)三垟濕地西部溫瑞塘河以東地區(qū)、西北部的甌越文化展示區(qū)及水繪南仙等地區(qū)，生態(tài)系統(tǒng)綜合效能中等偏高，主要得益于漁米飲食、雨洪管理兩個方面，可考慮在靠近溫瑞塘河的進水口處設(shè)置大面積的人工濕地，提升水質(zhì)凈化與生物多樣性的生態(tài)系統(tǒng)服務效能；3)三垟濕地南部甌柑果林種植區(qū)內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務效能效能較高，主要得益于生物多樣性、漁米飲食、雨洪管理3方面，但農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面源污染(尤其是菱角種植污染水體)的問題亟待解決。

3 結(jié)語

當下鄉(xiāng)村建設(shè)如火如荼，需要我們把古今中外人們樸素的、朦朧的、沒有經(jīng)過現(xiàn)代生態(tài)科學洗禮的生態(tài)智慧挖掘并整理出來，加以凝練和提升以指導當下鄉(xiāng)村建設(shè)的實踐，從而達到 “古為今用”的目的。本文著眼于江南圩田這種空間形態(tài)，以 “溫州三垟濕地”為研究對象，從生態(tài)系統(tǒng)服務綜合效能的角度切入，通過 “水—綠—人”三者的關(guān)系，解讀傳統(tǒng) “水綠原生機制”所蘊含的傳統(tǒng)生態(tài)實踐智慧，從而剖析當下鄉(xiāng)村建設(shè)中 “水綠沖突機制”下的誤區(qū)與困境。本文強調(diào)三垟濕地的本質(zhì)特征是圩田，是生產(chǎn)、生活、生態(tài)的三位一體；而圩田這種傳統(tǒng)的空間形態(tài)中所構(gòu)建的 “圩堤和戧岸結(jié)構(gòu)—微地形旱澇調(diào)節(jié)—底泥疏浚鞏固堤岸—圩岸戧岸植物護坡”，環(huán)環(huán)相扣、互為因果，完美且巧妙實現(xiàn)了徑流調(diào)節(jié)、雨洪調(diào)節(jié)、水質(zhì)凈化的調(diào)節(jié)性生態(tài)系統(tǒng)服務的高效能，并以此為基礎(chǔ)提升了漁米飲食、生物多樣性、以及濱水聚居審美等其他生態(tài)系統(tǒng)服務。在充分挖掘圩田生態(tài)智慧的基礎(chǔ)上，提煉空間形態(tài)特征，并轉(zhuǎn)譯為現(xiàn)代濕地景觀相關(guān)的空間形態(tài)因子，構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)服務評價模型，通過量化評價的方式為當下圩田特征的鄉(xiāng)村的生態(tài)實踐提供了參數(shù)、技術(shù)路線與支撐。

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Comprehensive Capacity Evaluation on Ecosystem Services for Sanyang W etlands in W enzhou City

Wang Jieqiong1， Tang Chuhong1， Cheng Shuiping2， Liu Binyi1
(1.College of Architecture and Urban Planning， Tongji University， Shanghai200092， China；2.College ofEnvironmental Science and Engineering， Tongji University， Shanghai200092， China)

This paper took Sanyang Wetlands in Wenzhou City to reveal the ecosystem services by interpreting the traditional ecological wisdom in Weitian， and proposed the concept of “blue-green dynamics” .The ecological services and functions in 8 dimensions and 4 categories found in traditional Weitian “blue-green original dynamics”were interpreted to build a comprehensive capacity evaluationmodel， which could be used to reflect the “blue-green conflicts”found in the Shanyang Wetland.Its also revealed how to extract and summarize the thinking paradigm of traditional ecologicalwisdom from themodern and ancientdimensions and how to transfer and apply this to themodern urban and rural ecological practices.

ecosystem services， ecologicalwisdom， capacity evaluation， Weitian， Sanyang Wetland

10.3969/j.issn.1672-4925.2017.05.004

2017-07-27

國家自然青年科學基金項目 (51508391)；同濟大學中央高?；究蒲袠I(yè)務費專項資金項目 (0400219332)

汪潔瓊 (1981-)，女，講師，博士，研究方向為生態(tài)系統(tǒng)服務與空間形態(tài)機理，E-mail:echowangwang＠qq.com

劉濱誼 (1957-)，男，教授，博士生導師，研究方向為景觀規(guī)劃，E-mail:byltjulk＠vip.sina.com