基于低碳韌性理念的城市小微濕地公園設計研究

李濤 蔣倩

摘要：隨著城市高速發展，高碳排放量導致全球氣候惡化，生態環境問題日益凸顯，而城市小微濕地在改善和保護城市生態環境方面發揮著極其重要的作用。文章簡述低碳韌性理念的概念和意義，總結城市小微濕地的概念、功能和各歷史時期下與城市的關系。通過甘肅省臨洮縣濕地公園改造提升項目，探討城市小微濕地公園設計策略、方法和措施。具體而言，從三個層面提出城市小微濕地公園的改造策略。在規劃設計階段，在尊重場地現狀的前提下設計方案，并在設計中應用低碳韌性的景觀材料和植物；在建造階段，建造低碳源且具有良好排水蓄水能力的地形，用抗逆性強且適合當地生長條件的多年生草本植物代替觀賞草坪，還要提升硬質景觀和打造垂直綠化空間，為市民提供更滿意的體驗；在維護階段，加強對植物的養護和管理，并重視小微濕地水域的維護，再通過建立完善的科普宣教體系讓受眾自發保護公園。文章旨在為城市小微濕地研究、規劃設計、工程建設和維護管理提供借鑒，低碳韌性理念為今后的城市小微濕地公園設計提供了新的方向。

關鍵詞：低碳韌性；小微濕地；公園設計；碳匯

中圖分類號：TU986.5 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2023）17-0-04

0 引言

當前，全球人口數量已突破80億，人類活動對生態環境的負面影響加劇，導致氣候不斷惡化、災害頻發。因此，各個國家針對高碳排放量和生態破壞的問題提出了相應的解決方法。例如，波士頓提出低碳韌性發展愿景，哥本哈根構建聚焦“碳中和”和適應氣候風險的氣候規劃，溫哥華探索現實氣候變化適應和緩解的共同效益［1］。各國所提的策略雖有不同，但核心理念基本相同。因此，低碳韌性理念成為全球緩解氣候變化和增強城市承載、抵御及應對災害能力的共識。

1 低碳韌性概述

低碳是指減少化石能源的使用，實現溫室氣體排放量相對降低；韌性主要是生態韌性，它所強調的是在外界干擾來臨時抵御、吸收、學習并達到新的平衡［2］。低碳強調節約，低碳需從減少碳源和增加碳匯兩個方面進行控制，減少碳源主要控制景觀材料碳源和景觀維護碳源；增加碳匯主要受植物的種類、數量、葉面積、冠幅等影響［3］。韌性強調冗余，韌性是在自然災害發生后，呈現出一種彈性承載力和快速恢復力，持續應對不斷發生的自然災害。低碳韌性強調的是低碳和韌性兩個策略優勢的疊加，是低碳和韌性這兩個集合的交集部分。

低碳韌性是一種綜合性解決氣候變化和突發性災害的方法，既可以從源頭控制氣候惡化甚至改善氣候，又可以迅速應對突發災害并達到新的平衡狀態。低碳韌性建設在一定程度上保障和推動了經濟社會的可持續發展。

2 小微濕地概述

2.1 小微濕地概念

基于《國際濕地公約》的濕地定義和規范，將小微濕地界定為：全年或部分時間有水，面積在8 hm2以下，或寬度在10 m以下、長度在5 km以下的水域，并形成一定文化生態服務功能的系統，包括城區內外的自然濕地和人工濕地［4］。

2.2 各歷史時期城市與小微濕地的關系

在農耕文明時期，人類與小微濕地關系融洽，為方便生活，開鑿引流一些人工小微濕地用于灌溉農田、交通運輸等。如蘇州的“六縱十四橫加兩環”水系，可將其看作我國農耕時期小微濕地在城市發展的輝煌時期［5］。隨著工業時代的到來，建設用地快速增加和環境破壞導致氣候異常，小微濕地的數量和面積銳減，人類與小微濕地的關系惡化。但近年來，人們逐漸意識到小微濕地的重要性，2018年《國際濕地公約》第十三屆締約方大會接受并通過了《小微濕地保護與管理》決議草案，小微濕地成為關注的焦點［6］。

2.3 小微濕地的功能

小微濕地雖然無法為生物群落提供完整的生境，但其具有獨特的水文和地理特性。

第一，提供特殊物種生境。小微濕地因面積受限和季節性降水，大型動物很少在此處活動，從而為兩棲動物和中小型動物提供了生存保障。

第二，生物遷移踏腳石。小微濕地可以為遷移中的物種提供暫時的棲息地，并增強景觀的連通性［7］。

第三，更高效的雨洪調節能力。與大型濕地相比，同面積的小微濕地岸線更長，植物種類和數量更多，擁有更高的蒸散率，因此能更有效地減少徑流。

第四，凈水能力更強。小微濕地岸線較長，植物數量更多、種類更豐富，因此凈水能力更強。

3 基于低碳韌性理念的城市小微濕地公園建設策略

低碳韌性理念下城市小微濕地公園不僅要有減少碳源、增加碳匯的能力，而且要抵御或減緩雨洪災害對城市生活的干擾，增強城市的韌性。基于低碳韌性理念的城市小微濕地公園建設主要包括規劃設計、工程建設和維護管理三個階段。

3.1 規劃設計階段

3.1.1 尊重場地現狀

在小微濕地公園規劃之初，務必依據當地氣候條件、地形地貌、資源分布等合理進行場地規劃設計，將后期施工和維護所產生的碳排放量盡量降到最低。同時，保留較完善的生態系統，該系統具有較強的生態修復能力和能動性，可以更好地抵御雨洪災害，高效恢復且達到新的平衡狀態。

3.1.2 低碳韌性景觀材料的應用

低碳韌性景觀材料是指既滿足低碳環保要求，又具備冗余性的景觀材料。涉及安全性的材料應著重考慮材料的工程韌性，但仍要盡量滿足低碳理念。例如，在構筑物材料的碳排放量方面，鋼結構＞混凝土結構＞木質結構［8］，因此在不考慮其他因素時，公園中的構筑物建議首選木質結構。未涉及安全性的材料應盡量就地取材，合理利用廢棄物，降低材料生產和運輸中的碳排放量。例如，公園中的雕塑小品可以利用園林廢棄物等進行藝術創作，園路和種植區之間的路緣石可以用廢棄磚替代，公園中的座椅可以用枯木就地加工而成。

3.1.3 低碳韌性景觀植物的應用

植物作為生態系統中的生產者，也是園林中唯一具有生命力的要素，低碳韌性景觀植物對公園的碳匯能力、抗災害能力、生境營造和景觀效果等都有顯著影響。一是要選擇鄉土植物，鄉土植物的運輸成本和碳排放量較低，又適應當地的氣候環境，對極端災害有較強的抵御和適應能力［9］。二是要注重植物的多樣性，在有限的面積內形成更完善的植物群落，增強城市小微濕地公園的碳匯能力和韌性。景觀植物可以考慮引進外來抗逆性強的植物，但需要采取當地栽培、物候觀測、病蟲害發生情況、示范點建設等系統的引種措施［10］，進而豐富當地園林植物資源。

3.2 工程建設階段

3.2.1 打造低碳韌性地形

低碳韌性地形是指既減少碳排放量，又能形成良好的雨洪韌性系統的地形。在場地土方工程施工中，不僅會產生較多碳排放，而且會影響土壤碳匯能力，削弱公園的碳匯能力［11］，因此需要減少土方工程量，在園區內做到土方平衡。低碳韌性地形，還需通過合理高差形成良好的雨洪排水系統，凈化水質、控制徑流、儲存水源等，從而增強公園的韌性。

3.2.2 抗逆性草本代替觀賞草坪

觀賞草坪需要經常修剪和施入大量化肥，這些措施增加了碳排放量，因此要通過采用抗逆性強的多年生草本代替觀賞草坪。一是選擇適合本地生長的多年生草本，不僅維護成本低，而且碳匯能力優于觀賞草坪。二是抗逆性草本有較強的抵御病蟲害和適應環境的能力，具有更強的能動性。抗逆性主要考慮耐寒、耐旱、耐澇、耐鹽堿、抗病蟲害等，根據不同地理環境需要考慮相應的抗逆性。例如，小微濕地的植物選擇因季節性特征明顯，所以一定要注意植株的抗旱和抗澇性；高緯度地區需要注重草本植株的抗寒性；我國南方地區草本植株的選擇要注重抗有害生物特性。

3.2.3 優化硬質景觀

硬質景觀在公園中使用的頻率較高，因此優化硬質景觀對公園具有重要意義。濕地的駁岸建議采用自然式生態駁岸，其施工量小并且幾乎沒有碳排放，還可以豐富濕地生態系統的多樣性，增強公園韌性［12］。因為公園面積小，所以不建議設置停車場，但要設置自行車停放處和公交車站，以此鼓勵周邊服務半徑內的游人步行、騎行或者乘坐公共交通工具前往，低碳出行。場地硬質鋪裝采用透水材料，讓雨水補充地下水或者流入雨水花園中凈化后儲存在蓄水池中。園林中的建筑采用綠色建筑理念，合理利用自然條件并通過建筑布局、設計等方式來改善建筑室內環境，創造舒適環境［13］。

3.2.4 打造垂直綠化

垂直綠化能增加公園豎向綠化面積，從而提高公園碳匯能力和豐富植物群落，進而增強公園生態韌性。垂直綠化也可以結合廊架、橋梁、墻面等的垂直面，種植藤本植物或者草本花卉，讓設施與自然更好地融合。在公園構筑物上打造屋頂綠化，滯留部分落在屋頂綠化的雨水，避免地面雨水徑流量壓力過大。植物配置采用復層栽植形式，通過大喬木、中喬木、小喬木、大灌木、小灌木和地被植物多層組合，豐富公園豎向植物種類。

3.3 維護管理階段

3.3.1 植物養護管理

植物的后期養護不僅注重單株植物生長，而且要提升整個公園的植物群落韌性，進而增強整個公園的能動性，讓其充分發揮自我調節能力，最終降低養護成本。根據一年的降雨量和生長發育階段來確定不同植株的澆水次數和澆水量，結合濕地做好排水、滯水、凈水、蓄水、用水，增強公園韌性。整形修剪，可以調節植株生長造型、開花結果、衰老更替［14］，在滿足游人欣賞需求的同時，增強植物生態功能。針對植株生長的不同階段、不同時期，采用不同方式進行連續有效的養護。對于一些古樹需要重點養護，因為古樹不僅是公園文化底蘊的體現，更對公園的碳匯量和生態系統的韌性有巨大貢獻［15］。

3.3.2 水域維護

自然水域是濕地公園的基礎，城市小微濕地公園要持續發揮重要生態作用，保障物種多樣性，首先要確保水域的水質良好，對于受污染的水域，除了種植能夠凈化水質的植物以外，還要從污染源頭控制污水的排入，對直接排入公園的用水或雨水在入園前必須進行處理。另外，增強公園水體的流動性，避免水域中溶解氧含量低導致厭氧微生物大量繁殖，最終水域發黑發臭。

3.3.3 科普宣教

科普宣教的目的是讓公眾了解到城市小微濕地公園的相關知識并增強環境保護意識，最終讓公眾為保護公園生態環境付出實際行動，從而降低維護成本。科普宣教可以采用文字、圖片、語音、標識牌等形式，也可以通過公眾與公園設施的親身互動實現有效科普。

4 臨洮縣濕地公園概況及改造建議

4.1 公園建造背景

臨洮縣濕地公園地處甘肅省臨洮縣城市北部，公園東面和北面是北關村、紅星莊城中村，南面是紙坊新村城中村，西臨金林小區、秀水園、陽光水岸等居住小區，總占地面積2.45 hm2。

4.2 公園現狀分析

臨洮縣濕地公園是在小微濕地的基礎上以生態、休閑、娛樂為定位而建造的綜合性濕地公園，為市民提供了一定的休閑活動空間，但同時對原有濕地生態造成了一定破壞，且公園內部存在如下問題。

一是公園水域在建造中被劃分為一個個孤立的小板塊，而且水中溶解氧大量減少導致水體發黑發臭。二是公園中有6棵近百年的旱柳，雖然對古樹進行了保護，但是保護力度依舊不足。公園中植物配置較為單一，陸生植物基本以草坪搭配灌木為主，整體喬木占比低，且缺少觀花觀葉樹種。三是公園中垂直混凝土硬質駁岸嚴重影響了生態系統的平衡。四是公園基礎設施不完善，沒有導向、標識，也沒有任何體驗活動項目，不利于公園和游人的互動。五是照明系統未利用新能源，不符合低碳理念。六是排水系統等設施未能與前沿理論結合，不符合韌性理念。

4.3 公園改造措施

4.3.1 濕地水質提升

城市小微濕地公園的水質對整個公園的生態系統和游覽參觀極為重要，提升公園水質主要采用韌性優化和低碳配置的策略。

本公園水質改造的韌性優化策略，首先選擇適合本地生長、根系發達、輸氧能力強、抗逆性強、凈化能力強并具有良好景觀價值的植物，如香蒲、菖蒲、蘆葦、西伯利亞鳶尾和菹草；其次對基質的選配須適應所選植物的生境和公園水質情況，選用沸石、火山巖等除去水中多余的氮，選擇無煙煤、陶粒等吸附水中的磷［16］；最后通過底棲動物投放捕食、富集水中污染物，同時可以改善基質促進養分交換，增強水域生態韌性［17］。

本公園水質改造的低碳配置策略，首先將太陽能曝氣機放置在水域中心，提高水中溶解氧的含量，形成能耗較低且較為穩定的生態系統［18］；其次連通公園水域與西側水渠，形成內外交替的流動性水域；最后通過雨水花園、屋頂花園和植草溝提前吸附或凈化雨水，最終實現公園整體水質提升。

4.3.2 優化和完善植物種類

植物是公園建設中不可或缺的重要組成部分，因此本項目通過對古樹的保護、豐富植被多樣性、打造垂直綠化等措施優化公園植物景觀。

古樹長時間生長于此地，不僅有更高的碳匯量，而且擁有更強的生態韌性，所以針對公園內6棵近百年的旱柳，采用支架支撐保證其安全生長，并提供所需的營養液，對樹洞通過封閉法、開方法、填充法進行填補。

豐富植被多樣性，不僅能增強公園的碳匯能力，而且會提升災害抵御能力。針對公園內喬木占比低的問題，增加欒樹、云杉、垂柳、旱柳等樹種，這些喬木適應性強，而且種植在城市近郊，運輸成本和碳排放量低。增加丁香、西府海棠、紫葉李、玉蘭、連翹等觀花觀葉樹種，以豐富公園植物多樣性。挖除公園內長勢不良的觀賞草坪后，種植芝櫻、麥冬、石竹、馬藺、鳶尾、蒲葦等抗逆性強的植物，以增強碳匯能力。在地勢較低、靠近水域的地方種植水生鳶尾、香蒲、千屈菜、蘆葦、水蔥等水生植物［19］，豐富植物多樣性，增強公園雨洪韌性。

垂直綠化可以與構筑物相結合，運用五葉地錦、爬山虎、紫藤、扶芳藤、藤本薔薇和一些時令花卉，在增加綠化面積、提高碳匯量的同時，使生硬的建筑材料和自然景觀融為一體。

4.3.3 完善公園基礎設施

公園基礎設施對生態環境和游人活動具有重要作用，基于低碳韌性理念改造臨洮縣濕地公園的基礎設施，提升公園碳匯能力與韌性。

第一，公園現狀駁岸皆為混凝土硬質駁岸，嚴重影響了植物的生長、動物的棲息和濕地的水質，可將其優化為生態駁岸，提高小微濕地生態韌性。形成鄉土植物群落并增加動物棲息的淺灘，在保障安全性的同時，增設更多親水設施供游人活動。

第二，在保障夜間安全的前提下，保留核心活動區域的燈具，其他非核心區域的照明燈可以利用太陽能燈具替代。特別注意在動物棲息地，應減少燈光對動物的影響。

第三，公園地勢低于周邊道路，為打造微型海綿設施提供了天然的匯水優勢。在公園中大面積硬質鋪裝改用透水磚和嵌草磚，讓雨水能夠更均勻地下滲。增設植草溝、雨水花園能減少公園雨水徑流壓力并初步凈化雨水，最終將凈化后的水源儲存在蓄水池中以便再次利用，雨季時超過蓄水池上線的水源可以排入臨近的水渠中。

第四，公園中缺少導向牌和警示牌，可在臺階和水池邊設置有燈光的警示牌，在公園入口處增設公園平面圖，在園內岔路口處增設導向牌。

4.3.4 建設公園科普體系

公園缺少科普宣教體系，本次改造通過濕地基礎知識科普和互動項目設置兩個途徑建設完善的科普宣教體系。基礎知識科普是將小微濕地的定義、功能、植物、動物通過文字或語音的形式傳達給公眾，或通過掃描標示牌上的二維碼獲取相關資料。為增強科普宣教體系的互動參與性，增設觀鳥亭、觀察區和親水區。通過望遠鏡觀察濕地內的鳥類和其他禽類動物；在較僻靜的地段打造一些小型觀察區，讓公眾可以觀察和記錄昆蟲和濕地植物的種類和習性等；將原公園的泉水景觀改建為親水區，讓公眾與水親密接觸，感受濕地與城市的密切關系，最終加入保護濕地的行列之中。

5 結語

小微濕地雖然面積小，但其以數量多、分布廣等獨特優勢在城市生態發展中占據重要地位。基于低碳韌性理念的小微濕地公園建設將極大減少城市碳排放量，增強城市的碳匯能力，豐富物種多樣性，更好地發揮生態能動性，抵御更多災害的侵襲并達到新的平衡狀態，同時也為周圍居民提供更加舒適便捷的休閑娛樂空間。

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作者簡介：李濤（1997—），男，甘肅臨洮人，碩士在讀，研究方向：風景園林規劃與設計。

蔣倩（1974—），女，甘肅榆中人，本科，副教授，系本文通訊作者，研究方向：風景園林規劃與設計。