恢复性设计在湿地景观恢复中的应用

仝 桃，胡希军

(中南林业科技大学 风景园林学院，湖南 长沙 410004)

恢复性设计在湿地景观恢复中的应用

仝 桃，胡希军

(中南林业科技大学 风景园林学院，湖南 长沙 410004)

根据恢复性设计的目标和原则以及湿地景观恢复性设计的概念，可将恢复性设计在湿地景观的应用分为三大类，即整个生态系统完整性的应用、从生态性和科学性出发的湿地景观恢复技术应用、从美学角度考虑的湿地景观价值应用。应该从加深基础理论研究、定性研究与定量研究相结合、景观恢复与景观设计相结合、动态监测、实地调查、长期定位研究三者有机结合四个方面进行湿地景观的恢复性设计。

恢复性设计；湿地景观；整体性；科学性与生态性

国际公认《湿地公约》定义湿地为：天然或人工，长久或暂时之沼泽、泥炭或水域地带，静止或流动、咸水或淡水、成水或半成水水体，包括低潮水深不超过6 m的水域、邻接河湖沿岸、沿海区域以及湿地范围的岛屿。其在涵养水源、蓄洪防旱、调节气候、稳固海岸线以及控制土壤侵蚀、补给地下水、排出地下水、促淤造陆、降解环境污染、美化环境等方面有着不可替代的作用，被誉为“地球之肾”[1]。但近年来，人类对湿地的不合理使用使其面积骤减、水质恶化、生物多样性降低，变成最受威胁的生态系统之一。为防止进一步恶化, 保护现有湿地和恢复已退化湿地已成为提高湿地生态、社会和经济效益行之有效的手段。

一、湿地恢复、恢复性设计研究概述

（一）湿地恢复、恢复性设计的概念

恢复有狭义和广义之分，狭义指受损状态恢复到未被损害前的完美状态的行为，既包括回到起始状态，又包括完美和健康的含义；广义则包含将一个目标或对象带回到相似于先前（并非原有）的状态[2]；但目前所说的恢复是仅作为一个概括性词语存在，而所谓的湿地恢复指通过生物技术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复或重建，再现干扰前的结构和状态以及相关的物理、化学和生物学特性[3]。

恢复性设计最初被称为生态设计，后来指通过人工设计和恢复措施，在受干扰的生态系统的基础上，恢复或者重新建立一个具有自我维持能力的健康的生态系统，在合理的人为调控下实现资源的可持续利用[4]。综合来说恢复性设计是综合生态恢复设计和园林景观设计的一种设计方法，在从生态角度出发的恢复过程中，兼顾园林景观的美学和植物配置角度的长远植物景观效果，本着生态性、效益型和可持续性的原则，使得最终景观在生态功能恢复的前提下，园林景观和植物配置也达到好的效果，并且可持续观赏。

（二）恢复性设计的研究概况

恢复性设计因“公共空间艺术计划”而跻身于景园设计行列的环境艺术家所创造的“生态艺术”[5]。如1970年R.史密森（Robert Smithson）在大盐湖中因石油钻探而遭污染的水面上设计建造了尺度巨大的“螺旋形防波堤”(Spiral Jetty)，利用水流拦截回收油垢，提醒人们反思人类对自然的破坏力；1982年A.丹尼斯（Agnes Denes）在曼哈顿市区的填海地上种植了8093.6 m2麦田，意在启发人们去思考土地利用的优先问题；1990年陈貌仁（Mel Chin）与美国农业部专家查尼（Rufus L Chaney）合作进行了“再生之地一号”试验，在经简单艺术设计的区域内种植特定植物吸收土壤中有毒的重金属，以引起人们关注污染问题并帮助其了解科学的解决办法。生态艺术设计的说法过于抽象，公众很难理解。因此，90年代以来景园界开始在各方面探索并加以改进。最突出的应当算景园建筑师K.希尔（Kristina Hill）的近作——德国圣福特堡地区长期煤矿开采所造成的整体环境酸化问题的新处理。1998年9月一个以生态展示性为主题的设计在美国伊利诺斯州立大学展开，引起了广泛关注。

恢复性设计在国内的应用前身应该是为恢复工程，始于八十年代，最早被应用于高速公路、矿山废弃地等的恢复。高速公路的恢复性设计主要包括中央隔离带的绿化美化，边坡、路堑的防护等。矿山废弃地的恢复则主要着眼于采矿后裸露山体的边坡加固和绿化，废石堆放地核排土场的清理绿化和被矿区严重污染的土壤的绿化等几个方面。这个时候的恢复性设计主要强调生态性，目的在于恢复被破坏的生态功能。九十年代后这种生态恢复开始运用于内陆湿地和城市滨水区。

（三）恢复性设计的目标、原则、方法体系

1.恢复性设计的目标

根据不同的地域条件，不同的社会、经济、文化背景要求，恢复性设计的目标也会不同。笔者通过查阅和整理大量文献将其归纳为以下三个层面[6]。第一，从恢复工程的本身出发，恢复性设计首先是一种生态恢复，就是要根据湿地的受损程度和对湿地先前特性的了解程度来进行湿地的恢复，这里就有了湿地恢复性设计的最初步的目标即要恢复湿地本身的生态功能——恢复性设计的核心目标。第二层目标是可持续发展的角度来界定的，要保留湿地的生产能力，通过生态的恢复，使得生产功能得到保护和加强。第三层目标是要在生态恢复、生产恢复的同时使湿地的生态景观通过景观生态学、园林美学以及景观规划设计等理念指导，产生一种健康的景观格局和美好的园林景观效果。

2.恢复性设计的原则

恢复性设计的原则分类有崔保山的可行性原则、稀缺性和优先性原则、美学原则到彭少麟的退化湿地生态系统的恢复重建的社会技术原则、自然法则等[1,7]，同时可持续发展的思路已深入各个领域，尤其是恢复性设计领域，而其开放性和可变化性原则对恢复性设计研究十分有用。因而笔者通过大量文献的参考和阅读将恢复性设计原则大致分为四大类：尊重自然法则、可持续发展原则、社会经济技术原则及美学性原则，并详细地做了分析如图1所示。

图1 恢复性设计的原则分类

3.恢复性设计的方法体系

恢复性设计的目标不同、策略不同，拟采用的关键技术也不相同。笔者整理了目前国内外对于湿地恢复性设计项目研究的相关资料，分析并总结出了针对水、基质、人类行为及景观四大恢复体系的主要技术、特点（见表1）。

二、恢复性设计在湿地及湿地景观恢复中的应用

湿地景观恢复性设计是以恢复湿地的土地特征和原有自然特色为指导思想，以包容丰富多样的动植物群落和形成良好生境为主要目的，在特定区域内营建人类游憩活动空间。笔者根据这一概念及相关联系将其在湿地和湿地景观的应用分为三大类：整个生态系统完整性的应用、从生态性和科学性出发湿地景观恢复技术应用、从美学角度考虑的湿地景观价值应用。

表1 恢复性设计方法体系分类

（一）从整个生态系统完整性出发，达到整体全面的效果

湿地和周边环境系统的相关联系及相互作用对于进行湿地及湿地景观的恢复性设计是必不可少的。主要表现在以下两个方面[9]。第一，湿地邻近环境中泥沙的运动。湿地随时都在与周边环境系统发生着泥沙的交换，水体和泥沙又一起运动，因此，为了正确判断湿地的发育和演变状况就必须将两者的变化同时考虑。只有判定了原有湿地的状况，才能将恢复性设计的理念加入湿地恢复当中，来促进湿地及湿地景观有效的恢复。第二，湿地与周边环境的相互作用，如在不同地段的河口处，径流和潮流强度对比不同，从而使河口湿地发育也不同。

湿地恢复性设计在湿地生态系统内部的应用主要表现在湿地内部能量流动和生态食物链上。首先，能量是生态系统得以存在的基础, 一切生命活动都离不开能量,因此作为生态系统存在的湿地来说，其内部能量主要来自于湿地植物通过光合作用所固定的太阳能。其次，生态食物链则是对湿地恢复性设计整体性提出来的一个新思路，以生物多样性为基础,以食物链结构为网络,构建不同层次、不同区域的生态食物链[10]。在生态链的基础上构建产业链, 使食物链、生态链、产业链三者有机整合,从而从整体上对湿地及湿地景观进行恢复性设计。

（二）从湿地景观技术角度出发，达到科学性与生态性的完美统一

湿地景观所具有的明显的植被、土壤、水位和水文特征形成了特有的生态过程，因而在恢复性设计时，将其在维护区域生态平衡和环境稳定的作用通过人为的干预参与到湿地景观恢复当中，笔者将其归纳为以下四个方面。

1.对水文进行的恢复性设计

恢复性设计最重要的环节之一是实现水的自然循环和水质的净化。具体表现在三个部分，第一，湿地的水质改善主要是通过水质净化来实现，其通常可以分为物理净化和生物净化两个方面，物理净化过程通过沉降吸附的悬浮物来实现, 生物净化过程通过固定和排出营养物和有毒物质来实现。恢复性设计实现水质改善一般是通过两个过程的有机结合，使得净化后的水体不仅大大降低了对湿地生态系统恶化的影响，又成为湿地水系统平衡的重要补充来源[11]。第二，湿地作为一个独立存在又富含水资源的自然生态系统，其与周边区域地下含水层有直接关系。主要表现为6种状态[11]。地下水补给湿地还有剩余，如图2a、b所示；地下水只补给湿地，如图2c、d所示；湿地补给地下水，如图2e、f所示。恢复性设计在了解地下水补给方式之后，有选择的采用生态方式开发和利用地下水平衡湿地生态系统水系统，实现湿地及湿地景观的恢复。第三，将湿地水文过程用数字语言进行定量描述，并借助现代科技如计算机系统来实现，在进行恢复性设计时, 通过水文模型建立相对应的设施去创建良好的土壤和水环境，进而为湿地植物的持续发展和吸引野生物种创造良好的条件。

图2 湿地与周围地下水的水力联系（Mistch，1986）

2.对基质的恢复性设计

基质作为湿地生态系统发育和存在的载体，是保证湿地生态系统正常演替与发展的基础[12]，因而对其所进行的恢复性设计主要从对湿地的基地和基床及土壤结构方面进行的。湿地的基地、基床恢复时从整体出发，与周边水系统形成大循环，确保水资源的安全、合理与高效利用。对湿地床体通过见效快、技术简单实施可控性强的物理性恢复模式进行改造,改变其水力特征并有效提高其生态功能；对于有机质含量过高的基地, 则通过降低营养元素含量,增加矿质土壤,并采用基质清淤、客土覆盖等来实现恢复过程中物理和生物技术的有机结合；土壤不仅是湿地植物生长的最重要的基质，也是湿地中动物和微生物的栖息场地，其恢复性设计通过土壤物理性状变化以及营养物质、土壤有机质等化学物质含量的变化来进行，而不同土质的条件和配比的不同对生物生长孕育影响很大。

3.生物群落的恢复性设计

生物群落是在一定地理区域内, 生活在同一环境下不同种群的集合体, 其内部存在极为复杂的相互关联。笔者从在湿地生物群落的主要特征出发归纳为植物群落和水禽类动物群落两个方面的应用。第一是植物群落的应用。不同种类的水生湿生植物如挺水植物(如水芦苇) 、浮水植物(如王莲) 、沉水植物(如金鱼草)等对水质净化和水体的盐度及水的潮落变化有十分重要的应用,不仅满足丰富的层次变化，也实现了湿地生态系统的自我调节和净化，达到恢复湿地的功效[13]；使用乡土植物,不仅增强生态系统的稳定性和景观的地域性特征, 也避免外来物种的入侵破坏；植被与湿地生境的自然演替，根据恢复区物种生活习性和对环境适应能力的大小, 改善湿地生境, 来适应湿地植物的数量和种类的变化。第二是水禽类动物群落的应用。主要包括游禽和涉禽类, 其中有相当数量的珍稀种类，如丹顶鹤、大天鹅、白鹤和黑鹤等[14]。水禽类动物群落的保护始于物种保护，但单一物种保护不能达到保护水禽的目的, 而是要先保护水禽生存的环境即生境、生态系统和景观，因此水禽类动物群落的关键所在便是保护水禽生境。

4.将旅游游憩学理论运用到湿地恢复当中，增加湿地的游憩价值

湿地是一个与人类生产生活密切相关的生物圈，其恢复性设计必然要有人的参与。以旅游游憩学理论为指导思想，湿地旅游的恢复性设计主要表现在以下两方面，首先是从湿地旅游开发的目的出发，通过怎样的旅游项目和景点开发来实现旅游资源转为生产力是恢复性设计的重点；其次是湿地旅游线路的组织则是在能够避开湿地恢复的重要敏感区域的基础上减少人为旅游的影响来实现湿地的逐步恢复。同时，利用人类的活动给湿地生态系统带去更多的物质能量的交换，通过人为的干扰促进恢复的进行。

（三）从美学与恢复性设计结合出发，形成独特的具有美学价值的景观

以园林美学理论为基础，结合湿地自身景观特色创造湿地景观特有的意境美,恢复性设计不仅指生态功能的恢复，还包括美学角度的景观恢复和重建。

1.湿地整体自然景观的营造

首要考虑其特殊地理位置，观赏者与被观赏者的距离在对其景观的欣赏中大多比较远，不管是植物景观还是其他景观，强调远景和整体景观的布置，要强调整体美。因此，在恢复性设计当中参照数据设计观赏和被观赏者之间的距离。

2.湿地植被景观营造

湿地植物由于其远观效果和自身的长势原因，在湿地植物造景中，讲究分区片种植，以群落为生长单位，体现水生、湿生植物的群体美。

3.湿地水景营造

水景是湿地的重要景观因素，从园林美学的角度来讲，对湿地水系的设计和改造，首先要保持水系的多样性，通过对溪流、半水域、湖泊等水域的精心设计和规划，不仅能够保持水系的生态功能，还能营造靓丽的景观；其次，水景还包含驳岸，驳岸的设计和改造仿照湿地原有的植物群落来搭配，尊重驳岸原有的生境。

三、有关湿地及湿地景观的恢复性设计的建议

近年来, 国内学者在湿地恢复性设计方面开展了许多研究和实践，也取得了不少成果，但与国际上同类研究相比仍存在许多不足。基于当前研究现状，今后应加强以下几方面研究。

（一）加深对基础理论研究

湿地恢复性设计工程是一项复杂的系统工程。虽然对于恢复重建的理论和方法已经有所研究和探索，但恢复重建的理论体系和技术体系尚未形成。缺乏从理论上深入研究恢复重建的基础理论问题，从而导致在恢复重建技术方法的应用上的盲目性和不确定性。因此,在以后的理论研究以及工程实践中,多学科专家的密切交流和精诚协作才是湿地及湿地景观恢复与重建良好开展的最重要保证。

（二）定性研究和模拟模型定量研究相结合

湿地定性研究的理论、方法技术等相对较多，而对定量研究比较少，导致该领域缺乏科学性、数据型的研究。因此，在以后的研究中可以采用定性和定量相结合的方式，更好地完成湿地及湿地景观的恢复性设计过程。

（三）景观恢复和景观设计的有效结合

湿地景观恢复性设计是景观设计行业的一个分支，其研究仍处于探索阶段，科学理论如景观生态学、湿地生态学理论与实践还缺乏连接性的研究；另外，景观设计的理念和方法对湿地的恢复和保护是否合理有效，也缺乏数据、科学型研究的支持。因此对于将两者有效结合，还需要进一步的研究。

（四）动态监测、实地调查、长期定位研究三者有机结合

湿地恢复性设计的目标之一在于保护恢复后的自我持续性状态，但目前对湿地生态系统恢复与重建的研究中，高新科技手段运用不足,只有在少数湿地生态恢复中运用了遥感系统进行数据的测量，因此，要采用计算机进行模拟，建立长期定位研究体系，同时利用生态可持续性指标、使用动态监测与实地调查的结合的方法，提高数据精度，建立湿地资源和恢复基础数据库和相关专题图，以确保湿地及湿地景观恢复性设计这一个任重而道远的工作的质量。

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The Application of Restorative Design in Landscape Restoration of the Wetlands

TONG Tao, HU Xi-jun

（College of Landscape Architecture，Central South University of Forestry & Technology，Changsha 410004，Hunan, China）

The restorative design has three levels of goals (restoration of wetlands as the original function of the target, the restore productivity goal, and the goal of comprehensive aesthetic) and four principles (respect for the laws of nature, the principle of sustainable development, socio-economic and technological principles, and aesthetic principles). Based on the concept of wetland landscape restoration design, the application of restorative design in the wetland landscape can be divided into three categories, namely the application of the integrity of the ecosystem as whole, the application of wetland landscape restoration technology starting from the ecological and scientific features, and the application of the wetland landscape value from an aesthetic point of view. Four aspects of it conduct the restoration design of the wetland landscape: deepening the study of basic theory, combining qualitative and quantitative researches, combining landscape restoration and landscape design, and organically combining the dynamic monitoring, field surveys and long-term localization.

restorative design; wetland landscape; integrity; science and ecology

K901.7

A

1673-9272(2012)02-0135-04

2012-03-20

湖南省“十二五”重点学科“ 风景园林学”（编号：湘教发[2011]76号）。

仝 桃（1988-），女，河南南阳人，中南林业科技大学风景园林学院硕士研究生，研究方向：园林规划与设计。

胡希军（1964-），男，浙江东阳人，中南林业科技大学风景园林学院教授，博士生导师，研究方向：景观生态规划、园林规划与设计。

[本文编校：易雪玲]