基于協同發展為導向的城市新區濕地生態修復策略研究
——以銅陵西湖城市濕地公園為例

鐘嘉偉

吳 韓

陳永生*

近年來，中國多數城市通過新區的開發來實現新一輪的發展目標[1]，但在此過程中產生了新的環境、社會和經濟問題。在規劃設計層面，面對城市新區開發所出現的問題，在城市濕地公園的建設過程中怎樣通過合理的規劃途徑在一定程度上予以緩解，修復受損濕地的同時助力城市發展，處理好“濕地生態保護修復”與“城市發展利用需求”之間的關系，達到協同發展的目的，目前尚無針對性研究。本文以銅陵西湖城市濕地公園規劃設計為例，闡述在城市新區開發背景下，濕地生態系統的修復與景觀營造策略。

1 生態修復

“生態修復”的概念最早在1980年出版的《受損生態系統的恢復過程》中被提出，書中對其的定義是“生態系統的恢復、重建與改善(可能與原生態系統有差異)”[2]。

國際上對生態修復的定義有著不同的側重點，包括維持生態系統的健康與更新、對受損和退化的生態系統進行修復和管理的過程，以及使生態系統恢復到歷史上自然或非自然的狀態[3]。在濕地的生態修復方面，張永澤認為濕地生態修復的目標包括實現生態系統地表基底的穩定性，恢復濕地良好的水文狀況、植被覆蓋率與土壤肥力，增加物種組成和生物多樣性，提高生態系統的生產力和自我維持能力，以及恢復濕地景觀[4]；仇保興認為濕地的生態修復要充分利用原有的地形、地貌、水體和植物等自然資源[5]；成玉寧等則認為濕地的生態修復應在人工的引導下巧妙地利用“自然力”，并在遵循自然過程的同時，滿足功能、空間、審美與文化上的需求[6]。

2 城市濕地生態修復的研究進展

國際上對城市濕地公園的主要研究方向為城市濕地的恢復與重建，研究內容主要從城市濕地整體生境的修復、生物要素的保護，以及非生物要素的管理3個方面展開[7-9]。目前國外相關研究已經開始由單純地強調恢復與保護轉向對濕地資源的管理與利用，如何利用城市濕地系統緩解城市問題已成為當今研究的熱點[10]。

我國對城市濕地公園生態修復的研究起步較晚，相關理論基礎較為薄弱[11]，但由于國家對生態文明建設的重視，城市濕地公園生態修復的研究工作在我國發展迅猛。目前相關研究的重點主要包括生態格局，以及濕地植物的運用與適宜性評價。樊彥麗等對天津市濱海新區濕地景觀格局進行了分析，探討了濕地景觀變化的主要驅動因子[12]；梁雪等提出了濕地植物選擇的6項原則，并對濕地植物的合理收獲及資源化做了展望[13]；劉迪等以重慶兩江新區為例，構建了濕地適宜性評價層次結構模型，提出將城市濕地系統納入雨洪安全保障體系，量化用于雨洪調蓄的濕地用地指標[14]。

圖1 水流阻塞滯緩，水體富營養化

圖2 水生植物種類少，棲息環境缺乏

圖3 水質監測采樣點(底圖引自Google Earth)

3 城市新區開發與城市濕地生態修復的協同關系

3.1 矛盾點

城市新區濕地所處位置多為原城市建成區外圍的農業用地，或毗鄰舊城區，或與舊城區相距一段距離[15]。由于農業的過度開發，如圍湖造田等[16]，導致了濕地生物多樣性喪失、水體富營養化等生態問題[17]。城市的發展在一定程度上壓縮了濕地生態系統的生存空間，切斷了各個生態斑塊之間的聯系，形成了一個個景觀“孤島”，同時人類活動強度的增加也會不可避免地對濕地生態的穩定性產生影響。

3.2 協同點

城市新區開發也是對濕地資源的一種保護。通過城市新區的建設，規劃范圍內的濕地資源被納入綠地系統規劃進行系統地修復與提升，使其成為城市生態系統的重要組成部分，并與城市的環境系統、經濟發展和文化形態等互相影響[18]，具有豐富的社會、經濟、生態及審美價值[19-20]。城市濕地公園的建設能夠顯著提高周邊居住品質，對生活在容積率較大且景觀較為單一的老城區居民有著很大的吸引力；同時濕地生態的科研教育功能可與新區相關基礎設施，如科技館、城市規劃展示館和植物園等相銜接，更好地針對濕地進行科普教育與保護研究。修復后的濕地恢復了自我調節能力，后期的維護費用遠低于傳統的城市水景公園。

3.3 城市發展與濕地保護間關系的協同

城市的發展與濕地公園的保護之間既有矛盾點，也有協同點。其主要矛盾是人類活動對濕地生境的干擾及城市的擴張割裂了濕地與其他生態斑塊間的聯系。解決矛盾點的思路是通過自上而下的系統修復手段，合理分區布局、打通斑塊隔閡、凈化濕地水質、營造棲息生境，在修復濕地生態的基礎上處理好與城市功能的銜接，達到城市新區開發與濕地生態保護協同發展的目標。

4 項目背景及現狀

4.1 背景概況

銅陵東西兩湖原為自然湖泊，蓄水面積 2 560hm2。20世紀70年代，為了滅螺、防洪和圍湖造田，調整了湖內水系，東湖全墾、西湖半墾，歷時4年，共墾殖2 200hm2，其中東湖占 1 620hm2，西湖占580hm2，墾殖直接導致湖面大面積萎縮，濕地生境遭到嚴重破壞。

銅陵市西湖新區的規劃建設啟動為西湖的生態修復帶來了機遇。西湖位于銅陵市西湖新區中央，環繞西湖規劃有大型市級文化、體育運動場館和行政辦公場所。城市總體規劃確定以西湖為基礎，建造大型城市綠地核心——銅陵西湖城市濕地公園，這是一個典型的伴隨著城市新區開發而建設的城市濕地公園。

4.2 基地現狀及存在的問題

隨著銅陵市西湖新區的不斷建設發展，原來的農業用地向城市用地轉化，而該區域原有的農排標準不能滿足城市的發展需要；枯水期上游匯水區來水較少，水量不能滿足西湖生態景觀用水要求；湖體與周邊水系之間缺少控制閘，不利于西湖景觀水位控制。

場地內以草甸居多，魚塘、堤梗將西湖分割成大小不一的水面；內部水系分區自成系統，水流緩慢或停滯，水路關系雖具備濕地公園的基本面貌，但生態功能完整度低(圖1)；除核心保育區外，其他區域水生植物品種少、體量小，生態效益差；場地內漿果類及草籽類植物種類少，不能為鳥類及其他濕地動物提供充足的食物(圖2)。前期分析選取西湖具有代表性的6個采樣點(圖3)，以總氮(TN)、總磷(TP)和高錳酸鹽指數(CODMn)為主要評價指標，依據《地表水環境質量標準》 (GB 3838—2002)對西湖進行水質監測(表1)，監測結果如表2所示。監測結果顯示西湖水體中總氮和總磷超標，有機污染程度較高，呈劣Ⅴ類水質。

圖4 基地生態敏感性分析

圖5 功能分區

5 生態修復規劃策略

5.1 功能分區規劃——結合新區功能，分區開發保護

根據銅陵西湖的濕地資源分布，將水質、植被蓋度、土壤質量、不透水層比例和生物多樣性指數等作為生態敏感性分析的主要影響因子，得出研究區生態敏感性總體分布呈現中部高、四周低，北部高、南部低的規律(圖4)。結合周邊用地性質及相對應的人類活動強度，將基地分為濕地體驗區、生態恢復區、健康半島區和湖光春色區4個區域，兼顧濕地的保護與城市功能的銜接(圖5)。

5.1.1 濕地體驗區

主要分布在濕地公園東側及北側，毗鄰規劃的政務中心、文化藝術館、博物館和學校等公共場所，承載著游人接觸、了解濕地等科普功能。該區域最大程度保留了原生態濕地的面貌，集中展示濕地水生植物景觀；規劃濕地教室和水生花卉精品園，在濕地教室不定期開展濕地課堂等科普宣傳和教育活動。

5.1.2 生態恢復區位于濕地北部靠中心的位置，為濕地生態系統較為完整、生物多樣性較為豐富的區域。該區域完整保留水中離島、半島沼澤，并加以修復，為鳥類營造生存繁衍的棲息環境。在繁殖地和稀有物種原產地設立限制進入區，并在繁殖季節為鳥類活動區設立臨時限制進入區，以充分保護其生存空間。生態恢復區核心區域只允許進行濕地科學研究工作，外圍設置有觀光塔等設施供游人遠距離觀賞恢復區內部景色。

表1 《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)(單位：mg/L)

表2 西湖水體原狀監測(單位：mg/L)

5.1.3 健康半島區

位于濕地公園南側，為生態敏感度相對較低的區域，毗鄰市體育中心和高校機構，區域內包含農業用地。該區域規劃了游客參與度高的觀光體驗活動，設立游船碼頭、自行車道等設施。利用南部農業用地建設地景型觀光農業展示區，營造花田、花海等農業景觀，喚醒城市新區原住民的場所記憶，也為城市居民展示農業景觀之美；其中經濟作物產生的效益可用于濕地公園的養護與運營，緩解財政壓力。

5.1.4 湖光春色區

位于濕地公園西側，生態敏感度較低，毗鄰城市主干道與新建居住區，對景觀與降噪的需求較高。湖光春色區以花木種植為主，緩沖城市主干道噪聲對園內生態恢復區生境的影響；東側規劃苗木花卉種植基地，以生產花灌木和草本花卉為主，為城市及濕地公園的后期建設和綠化提供苗源(圖6)。

5.2 土方水系規劃——保留場地肌理，統籌水系調蓄

土方水系的規劃重點是梳理原有農田與水體、水體與水體之間的關系，通過對原有農田斑塊與水網斑塊的再次整合、改造和利用，為之后棲息地的營造提供基底條件。

5.2.1 土方的梳理改造

西湖濕地在整體結構上保留了場地的原始肌理，通過土方的調整，增加淺水區面積，為濕地植物生長創造有利條件。根據現狀水位淹沒線分析(圖7)，對最高蓄洪水位淹沒線7.0m以上的高地和堤埂加以調整利用①，作為游覽的主要路線，保證在最高洪水位時游人的安全，同時為湖中陸地島和濕地島的工程塑造提供地形條件。結合場地標高將淺水濕地區水位控制在6.0～6.5m，使其能夠隨季節性水位波動展現不同的濕地景觀，協調景觀營造與調蓄洪的矛盾。景觀生態學提出濕地的最佳形狀應為一個大的核心區域加上彎曲的邊界和狹窄的裂開性延伸[21]，西湖現狀曲折的堤梗可在調整后作為斑塊的邊界(圖8)。通過保留部分大堤并加以改造，形成生態島嶼(圖9)；對部分堤梗加以改造延伸，形成觀鳥綠堤，作為恢復區核心的生態屏障，堤上設置觀光步道、觀鳥塔，在保護鳥類生存的同時增加科普觀賞功能(圖10)。在駁岸的營造上，一是通過人工或機械挖掘，對形成局部閉塞水體的部分進行疏通，恢復其水循環；二是針對淤積嚴重但不構成閉塞獨立水體的岸線進行清淤調整，清淤挖掘出的土方用于加固坡地；通過濕地植物的栽植與人工凈化設施的結合，將淺灘改造為能夠凈化徑流并為濕地動物提供棲息場所的澄清池。土方的梳理最大程度上依附西湖的場地特征，不僅保護了區域內動植物生存的原生態環境，構建了自身景觀特色，還極大地減少了土方工程量與建設成本(圖11)。

5.2.2 水系的統籌與水質的保障

通過疏挖鐘倉河、西湖大溝，對現狀河道進行清淤，拓寬河道并對其護坡進行生態改造，將西湖的水系與周邊區域各個水系相連通，并在西湖與區域其他水體之間建設水閘用于調蓄控制，恢復城區內景觀斑塊之間物質、能量和信息的傳遞。

為防止西湖瞬時污染指標過高和西湖水量不足，根據地形及水系條件，就近利用西湖污水處理廠的污水再生資源，對處理后的中水進行二次生態處理，結合場地東側的東湖濕地公園構建動態區域濕地水循環系統，通過東湖與西湖間的連通大溝在上游為西湖補水。根據規范，淺水性城市淡水湖泊交換頻率為0.35～0.50年，為提升西湖水體動態景觀，加大水體的自凈能力，將西湖水體交換周期縮短為2～3個月。

圖6 總平面圖(引自項目文本)

圖7 現狀水位淹沒線分析

圖8 由堤梗改造成的濕地邊界

圖9 由大堤改造成的生態島

圖10 觀鳥綠堤

西湖水系屬長江水系，污染原因主要是由氮、磷引起的水體富營養化，因此西湖濕地內部的水質治理，應以清除氮、磷等營養物質為主。水質提升從源頭入手，在入水口、重要植物培育場地和瀕危動物棲息場所等對水質要求較高的區域設置截污過濾網，通過物理過濾從原頭上把控水質，保證水源的基本安全。在西南與東側入水口處設置前置庫系統[22-23]，通過減緩入庫水流速度，使水中的泥沙、顆粒態污染物沉淀；利用前置庫內的生態系統進行生物過濾與曝氣充氧處理，將進入濕地系統的污染物質(主要為氮、磷)進行分解、吸收、轉化與利用，最終排入西湖主水體。湖泊疏浚之后將固化劑、河沙與底泥以2:3:5的質量標準混合，減緩底泥中過量的營養物質再釋放；其中選用直徑2～4mm的河沙，增加底泥的通氣性，為水生植物的根系及其根際微生物的生長與存活提供必要的氧氣。在對徑流的過濾與調蓄上，建設含有多級過濾裝置的生態駁岸，利用沉積物池塘層層過濾園內雨水徑流，結合豎向設計和水生植物凈化，將雨水處理后排入主水體。

圖11 土方改造前(11-1)后(11-2)場地肌理對比(底圖引自 Google Earth)

圖12 治理后西湖入水口水質顯著提升

圖13 木質結構的觀鳥塔

圖14 濕地體驗區

表3 西湖水體現狀監測(單位：mg/L)

5.3 生境植被規劃——恢復棲息場所，營造多樣景觀

生境植被規劃的總體布局結構為“一湖三區”。“一湖”為中心景觀湖體；“三區”分別為濕地灘涂區、森林片區和花田片區，在構建了野生動物棲息地的同時，突出了區域主題，豐富了景觀變化。

5.3.1 中心景觀湖體

主體湖面沿岸種植金魚藻、苦草、菹草等沉水植物，利用水生植物對水體進行凈化。湖心島上種植落羽杉、合歡、垂柳、香樟和烏桕作為未來鳥類的棲息場所，形成喬木生態島；堤岸上種植濕地松、棗樹、柿子和杜仲等經濟樹種；淺灘區種植黑藻、金魚藻等沉水植物，為魚類提供優質的生長環境。

5.3.2 濕地灘涂區

增加多種挺水、浮水、浮葉和沉水植物，形成生態、景觀效果俱佳的水生植物景觀；沿水岸線、堤埂適量種植桑樹、梓樹、油桐等經濟樹種。

5.3.3 森林片區

沿水種植耐水濕杉類喬木與耐陰觀花地被，形成層次鮮明、植物觀賞性良好的林地花海景觀；結合園路或棧道，增加游客的參與性；強化植物分區主題，增加秋色葉植物和花灌木的數量和種類，豐富季相變化；種植海棠、紫薇、梨、杏等花木果木，開展特色觀賞采摘活動。

5.3.4 花田片區

南部花田片區開展以油菜花田和向日葵花田為主體的農業觀光種植項目；草本觀賞區除種植油菜、向日葵等觀花效果良好的植物外，增加紫云英、波斯菊、百日草和柳葉馬鞭草等易于管理、觀賞效果好的草花植物，增加植物種類，延長觀賞期。

6 項目實施效果

6.1 濕地生境恢復

生態修復相關措施實施后的西湖濕地中，各類型濕地植被已初具規模，大面積的水體已構成了完整的區域濕地生態支撐體系。同時西湖水體通過濕地動植物的凈化，水體中氮、磷、有機和無機可氧化污染物含量下降了50%～80%，水質由項目實施前的劣質Ⅴ類提升至近期檢測到的Ⅱ～Ⅲ類(表3)；水位的波動周期及頻率較為規律，保證了濕地生態系統的相對穩定，場地表現出較為典型的自然的水生態過程(圖12)。

6.2 濕地物種豐富度增加

通過對西湖濕地公園系統性的資源調查結果可知，西湖濕地公園以植物、魚類、兩棲類及水鳥為代表的濕地生物多樣性指數明顯增加，共有植物品種108種，其中水生植物44種；記錄到野生動物242種，其中鳥類171種，安徽省省級重點保護野生動物38種。珍稀鳥類，甚至是安徽省新分布鳥種開始在西湖濕地頻繁出現，如小天鵝在西湖濕地多次被成群發現；全球僅存不到500只的世界瀕危物種青頭潛鴨在西湖濕地一次性發現4只；區域罕見種黑伯勞等也多次出現。

6.3 濕地的觀賞與游憩價值提高

西湖城市濕地公園的建成為西湖新區吸引了大量人氣。市民通過游玩觀賞西湖濕地，對濕地產生了極大的興趣，低影響觀賞游憩設施的引入使西湖濕地公園更富有野趣，營造出人類使用需求與生態保護相協調的城市濱水空間(圖13)；東部濕地體驗區為市民提供了最接近自然濕地的開放空間(圖14)。生態修復項目實施后，西湖濕地重新煥發了勃勃生機，成為名副其實的城市綠色核心。

7 總結

城市濕地公園的建設是在城市擴張背景下對濕地資源的保護和利用方式。銅陵西湖城市濕地的規劃實踐創新性地探索了城市發展與濕地保護的協同模式，通過功能分區上銜接城市功能、土方水系上統籌調蓄凈化，以及植物配置上營造棲息生境，在修復濕地生境的同時助力了城市的發展，一定程度上緩解了城市化進程中出現的環境、社會與經濟問題。

7.1 結合城市功能的分區建設

首先依據自身場地特性與新區規劃，通過生態敏感度與周邊用地情況的分析，在保證核心生態恢復區不受外界干擾影響的情況下，將功能區與城市周邊功能合理銜接，使濕地與城市有機結合，兼顧了生態服務與科普游憩功能。

7.2 土方的梳理與水系的調蓄凈化

保留原有場地肌理，對整體水系形態進行合理優化。與周邊水體連通調蓄，保證濕地的水量，恢復濕地內部及外部各水體間的水循環穩態，應對城市擴張造成的生態斑塊孤島化，并與城市其他生態斑塊共同作用，發揮生態效益。水質凈化上采用物理過濾與生物凈化并行的方式提升水質，配合岸線改造達到凈化雨水徑流、營造棲息場地和構建濕地景觀等多重功效。

7.3 多層次的濕地植物配置模式

結合地形、分區對濕地植物進行多層次立體化配置，營造濕地動物的棲息場所，保護濕地生物多樣性與生態系統的完整性與穩定性。同時針對生態敏感度低的區域結合苗圃種植和觀賞體驗式農業景觀的營造，為城市新區之后的建設提供苗木與農業產品，并將經濟收益用于維持濕地的管理與養護，一定程度降低后期財政投入。

8 結語

綠水青山就是金山銀山，銅陵西湖濕地的發展歷程是一個伴隨城市不同發展階段而變遷的典型案例，銅陵西湖濕地從退化濕地到圍湖造田，從退耕還湖到重建濕地，最終構建了人與自然和諧共生的人居環境，實現了濕地與城市的協同發展。在未來，我們還將持續研究銅陵西湖濕地的生態狀況以及濕地與城市發展的協同機制，為今后城市新區濕地的建設發展提供理論與實踐經驗。

注：本項目于2016年7月建成開放，并于2017年1月獲批國家級城市濕地公園；項目設計獲得安徽省住建廳工程設計項目二等獎。文中圖片除注明外，均由作者繪制或拍攝。

注釋：

① 文中標高均為黃海高程。