關(guān)鍵詞:海綿城市;濕地公園;生態(tài)修復(fù);景觀規(guī)劃設(shè)計;破碎程度
中圖分類號:X37 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
前言
隨著工業(yè)化和城市化加速,水環(huán)境污染日益嚴(yán)重,城市濕地資源受損嚴(yán)重。城市濕地公園作為城市的綠肺,不僅供市民休閑,還能改善氣候、調(diào)節(jié)溫濕度、減緩熱島效應(yīng)。從生態(tài)效益出發(fā),多功能性濕地公園建設(shè)刻不容緩。濕地公園規(guī)劃需考慮氣候、水文及人類活動等復(fù)雜因素及其不確定性,傳統(tǒng)靜態(tài)設(shè)計已不適用。
眾多學(xué)者針對濕地公園規(guī)劃問題展開研究。如劉濤等運用自然資源資產(chǎn)評價方法,對不同類型區(qū)域的自然資源資產(chǎn)進(jìn)行評價,通過空間耦合分析技術(shù),劃分生態(tài)空間單元,并提出規(guī)劃控制措施。再如王子健等以金銀湖濕地為目標(biāo),對金湖水質(zhì)、底質(zhì)現(xiàn)狀及產(chǎn)生原因進(jìn)行剖析,然后通過點源一面源一內(nèi)源污染同步治理與邊治理邊修復(fù)等方式進(jìn)行生態(tài)修復(fù),在不大規(guī)模清淤、不擾動水體的前提下,構(gòu)建湖濱帶,恢復(fù)湖床底質(zhì),完成景觀規(guī)劃設(shè)計。以上兩種方法在應(yīng)用過程中只考慮空間差異,忽視多方位可持續(xù)性問題,導(dǎo)致規(guī)劃不合理。針對上述不足,此次提出海綿城市視域下濕地公園生態(tài)修復(fù)與景觀規(guī)劃設(shè)計研究,選取濕地公園為研究區(qū)域,分析生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀,獲得景觀特征,基于海綿城市視域設(shè)計出對應(yīng)的規(guī)劃,實現(xiàn)生態(tài)修復(fù)。
1研究區(qū)域
此次以某地濕地公園為對象,根據(jù)“一軸、兩翼、多點”的蝶形生態(tài)安全格局構(gòu)建生態(tài)大海綿。然而,開發(fā)時采用采砂、挖砂造景,導(dǎo)致水上餐飲和網(wǎng)箱養(yǎng)魚等活動產(chǎn)生污水,加之居民不當(dāng)行為對濕地公園的生態(tài)環(huán)境受損,污染情況見圖1。
2濕地公園生態(tài)環(huán)境和景觀特征規(guī)劃策略
2.1濕地公園生態(tài)環(huán)境分析
2.1.1水質(zhì)現(xiàn)狀
濕地公園是研究區(qū)生活用水的重要來源。水體以自然水為主,機(jī)動車尾氣、農(nóng)藥化肥、生活垃圾及建筑垃圾處置不當(dāng)會導(dǎo)致水體受到不同程度污染。此外,地下水還存在著鐵、錳含量超標(biāo)的問題,但是沒有出現(xiàn)大量的藻類,也沒有發(fā)出臭味。
2.1.2土地使用現(xiàn)狀
濕地公園的規(guī)劃構(gòu)成包括水系、濕地植被、林地、農(nóng)田、荒地、公園以及少量的居住區(qū)。其中水系、農(nóng)田和荒地的比例最大,場地內(nèi)的建筑及結(jié)構(gòu)物不多,便于場地平整,周圍沒有工業(yè)企業(yè)。
2.1.3氣候效應(yīng)
研究區(qū)的年降水量614.9 mm,年蒸發(fā)量1769mm,年平均溫度5.7℃,最高溫度為39.3℃,最低溫度為-38.6℃。年降水量變異較大,要做好防洪和排澇工作。一年中5個月年均氣溫低于O℃,河流存在凍結(jié)期,因此,設(shè)計要考慮冬季濕潤土地問題。
2.1.4動植物的多樣性
研究區(qū)植被為溫帶針闊葉混交林,樹種包括草木、灌木、喬木,但分布稀疏,景觀不完整。濕地植被以蘆葦、香蒲為主,生長良好但斑塊面積小,不利于動物生存。園內(nèi)生物主要為水生魚類和當(dāng)?shù)伉B類,群落結(jié)構(gòu)單一,生態(tài)系統(tǒng)脆弱。
2.2濕地公園景觀特征
濕地公園關(guān)系到研究區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展,對現(xiàn)狀評估可實現(xiàn)濕地長期保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展。在此基礎(chǔ)上,對濕地的現(xiàn)狀、結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行評估,特征指標(biāo)如下。
2.2.1斑塊平均面積
斑塊平均面積用來表征景觀大小,描述景觀的破碎程度,公式為式(1):
式(1)中,m為單個景觀單元的斑塊平均面積,A為特定種類的斑塊總面積,n為特定種類的斑塊總數(shù)目。
2.2.2斑塊密度
斑塊密度為不同類型的濕地斑塊空間分異特征,公式為式(2):
式(2)中,n1為特定種類的斑塊數(shù)量,A2為特定種類的面積。
3海綿城市視域下生態(tài)修復(fù)與景觀規(guī)劃設(shè)計
海綿城市指可自由儲水、吸收水、利用水,并能靈活應(yīng)對環(huán)境變化和自然災(zāi)害。在當(dāng)今世界資源日益匱乏的情況下,城市需要找到一條綠色、生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展之路?;诤>d城市構(gòu)建生態(tài)濕地公園,不僅為野生動植物提供適宜的生存環(huán)境,而且對城市水資源進(jìn)行科學(xué)的管理,創(chuàng)造適合人類發(fā)展的居住環(huán)境?;诤>d城市理論景觀規(guī)劃設(shè)計如下:
3.1啟動水循環(huán)修復(fù)
水流緩慢導(dǎo)致溶解氧低,厭氧菌易生含氮氣體,減弱水體凈化能力。為此,擴(kuò)大濕地、增設(shè)水道,增強(qiáng)水流路徑,抑制厭氧菌,促進(jìn)污染物凈化。設(shè)計凈化后水流路徑,排入河道,防止二次污染。
3.2植物景觀設(shè)計
植物是濕地生態(tài)關(guān)鍵,分三種植區(qū):濕地恢復(fù)區(qū)設(shè)凈化種植區(qū),防洪堤上建綠廊種植區(qū),駁岸改建區(qū)設(shè)消落區(qū)種植,分別實現(xiàn)河流凈化、景觀與水質(zhì)凈化、穩(wěn)定駁岸與洪澇調(diào)蓄。
3.3海綿城市的水滯洪彈性景觀設(shè)計
為應(yīng)對雨季內(nèi)澇風(fēng)險,研究區(qū)域規(guī)劃儲水滯洪單元,采用濕地系統(tǒng)凈化水質(zhì),鋪設(shè)透水性地面和生態(tài)種植溝渠構(gòu)建儲水網(wǎng)絡(luò),結(jié)合地下溢水管高效利用水源。同時,生態(tài)化改造駁岸,提升防洪能力。
3.4駁岸景觀設(shè)計
園林設(shè)計中,生態(tài)駁岸對于景觀和生態(tài)至關(guān)重要??紤]河道寬度48m~68m、正常水位349.13m~357.15m及50年一遇水位350.57m~362.34m,設(shè)計需適應(yīng)這些條件。已完工防洪堤高出正常水位2m,采用拋石駁岸和植物組合,形成生態(tài)紐帶;未設(shè)水利駁岸段,則保留天然駁岸,利用水草修復(fù)生態(tài),營造多樣化景觀,保障可持續(xù)發(fā)展。
4濕地公園生態(tài)修復(fù)與景觀規(guī)劃效果實驗
在景觀規(guī)劃設(shè)計后,濕地公園的水質(zhì)、土壤、氣候以及動植物狀況生態(tài)環(huán)境也在修復(fù)。水質(zhì)和土壤是濕地公園修復(fù)占比較大,故主要研究兩者的修復(fù)情況,驗證規(guī)劃是否合理、有效。濕地公園生態(tài)修復(fù)后景觀效果見圖2。
4.1水質(zhì)
對規(guī)劃前后的水質(zhì)進(jìn)行檢測,對比結(jié)果如圖3所示。規(guī)劃前的濕地公園水體中COD、NH3-N、TN、TP濃度含量較高,利用所設(shè)計景觀規(guī)劃后污染濃度均降低,說明景觀規(guī)劃合理,水質(zhì)環(huán)境有所改善,生態(tài)環(huán)境修復(fù)效果較佳。
4.2土地
設(shè)定有機(jī)質(zhì)含量范圍為15~20g/kg;全氮含量范圍為0.4~0.6g/kg;全磷含量范圍為0.4~0.6g/kg;堿解氮含量范圍為20~30g/kg;速效磷含量范圍為5~7g/kg;速效鉀含量范圍為90~120g/kg。景觀規(guī)劃設(shè)計后土壤修復(fù)情況見圖4。
通過圖4(a)得知,規(guī)劃前的土壤有機(jī)質(zhì)含量較小,均不超過15g/kg,不在范圍內(nèi);通過景觀規(guī)劃設(shè)計后的土壤有機(jī)質(zhì)含量有所增長,且在設(shè)定范圍內(nèi),所種植植物布局合理存在較強(qiáng)的修復(fù)性,能改善土壤結(jié)構(gòu),增強(qiáng)土壤的保水保肥能力,促進(jìn)土壤微生物的活動和養(yǎng)分轉(zhuǎn)化,有利于作物根系的生長和發(fā)育,其中D區(qū)域的效果最佳,由此設(shè)計的景觀規(guī)劃較佳,對土壤有機(jī)質(zhì)修復(fù)明顯。
從圖4(b)看出,全氮在規(guī)劃前的含量在0.6g/kg以上,過高的全氮含量可能會導(dǎo)致植物的氮素過剩,出現(xiàn)植株生長過旺、抗逆性減弱等問題,對土壤和環(huán)境造成污染;經(jīng)過規(guī)劃設(shè)計后的土壤全氮含量均出現(xiàn)下降,降低到0.4~0.6g/kg,說明,設(shè)計的景觀規(guī)劃較為合理,能減少土壤全氮含量,改善生態(tài)環(huán)境污染。
從圖4(c)看出,規(guī)劃前的全磷含量高于設(shè)定范圍,導(dǎo)致土壤其他養(yǎng)分缺乏,影響植物正常生長發(fā)育,污染生態(tài)環(huán)境。而規(guī)劃后的全磷含量有所下降,在設(shè)定范圍內(nèi),能保證植物的正常生長和產(chǎn)量,且減少對土壤污染,有利于生態(tài)環(huán)境修復(fù)。
通過圖4(d)得知,規(guī)劃前C區(qū)域的堿解氮含量過低,不利于植物的生長,其他三個區(qū)域的堿解氮含量過高,會造成氮素的過度積累和土壤污染,同時浪費資源;經(jīng)過規(guī)劃后的四個區(qū)域堿解氮含量在規(guī)定范圍內(nèi),有利于植物生長的同時,降低土壤污染,改善生態(tài)環(huán)境。
從圖4(e)看出,規(guī)劃前的四個區(qū)域速效磷含量均不在規(guī)定范圍區(qū)間,A、B、D三區(qū)域的速效磷含量過高,導(dǎo)致磷元素的過度積累和土壤污染,C區(qū)域的效磷含量不足,導(dǎo)致養(yǎng)分低影響其生長;經(jīng)過規(guī)劃后的速效磷含量均在規(guī)定范圍區(qū)間,減少了生態(tài)環(huán)境污染,保證植物的養(yǎng)分充足避免資源浪費。
從圖4(f)得知,規(guī)劃前速效鉀的含量過高,對植物、土壤造成毒害作用,同時還使土壤溶液中的營養(yǎng)元素比例失調(diào),影響植物生長。規(guī)劃后速效鉀的含量處于規(guī)定區(qū)間內(nèi),保證植物的生長,減少對土壤的污染和養(yǎng)分流失。
綜上所述,所設(shè)計的景觀規(guī)劃效果佳,能修復(fù)生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
5結(jié)束語
濕地公園,作為城市生態(tài)系統(tǒng)中不可或缺的一環(huán),承載著生態(tài)維護(hù)與市民休閑的雙重使命。然而,隨著城市化的快速推進(jìn),工業(yè)污染、人類活動頻繁等因素對濕地公園的生態(tài)功能造成了嚴(yán)重的沖擊,導(dǎo)致其功能逐漸減弱,甚至出現(xiàn)退化現(xiàn)象。面對這一嚴(yán)峻挑戰(zhàn),必須認(rèn)識到濕地公園生態(tài)功能優(yōu)化的緊迫性和重要性。這就要求有關(guān)部門對城市濕地公園的生態(tài)功能給予足夠的關(guān)注,與生態(tài)文明建設(shè)緊密地聯(lián)系起來,以生態(tài)環(huán)境修復(fù)為核心,對城市濕地公園景觀規(guī)劃設(shè)計。在具體實施中,應(yīng)從多方面人手,綜合運用生態(tài)修復(fù)技術(shù)、景觀設(shè)計理念和管理策略等手段,對濕地公園進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整,實現(xiàn)對濕地公園生態(tài)修復(fù),為可持續(xù)發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。