规划视角下的郊野型湖泊湿地水环境特征研究
2019-08-02田亮周燕
田亮 周燕*
1 研究背景与现状问题
为保护湿地生态的可持续发展,使其功能和效益得到充分发挥,我国于2000年11月8日发布《中国湿地保护行动计划》,计划至2030年,境内90%以上天然湿地得到有效保护[1]。湖泊湿地是内陆湿地的重要类型之一[2]。我国湖泊众多,据统计自然湖泊约占国土面积的0.9%[3]。随着人们对于湿地生态价值认识的不断提升,各地陆续开展湿地公园的建设以维护湿地的健康发展。周末游、郊区游等新型休闲度假方式的兴起,为郊野湿地附加了景观和游憩等功能。而如何加强湿地的环境保护,维持其生态健康和良性循环,同时合理引导开发,保障其可持续发展,以实现生态与社会效益双赢的问题,亟需深入研究和探讨。
对湖泊湿地的深入认识是编制保护规划时制定修复策略和技术引导的基础。湖泊湿地水环境是一个较为复杂且处于不断变化的系统,国内目前还未进入到对不同水系基底的湿地本体进行专类研究的细化程度,缺乏对于湖泊型湿地生态系统特点、空间结构特征、影响因子的总结梳理,保育工作的开展缺乏科学理论支撑。
为了更好地保护郊野型湖泊湿地,充分发挥、合理利用其功能,保障水系的旺盛生命力和区域的可持续发展,笔者团队进行郊野型湖泊湿地水环境特征的专项研究,以明确郊野型湖泊湿地水环境的区位定位、组成要素、空间形态、生态格局、水文环境、生境与栖息地等特征,作为制定规划编制时的保育策略,并选取相关技术做基础理论依据与指导。
2 郊野型湖泊湿地概念辨析
2.1 郊野型湖泊湿地的定义
“湿地”源于英文中的“Wetland”一词,是水陆相互作用形成的特殊自然综合体[4],兼具水陆两种生态系统的基本属性。湖泊是指位于陆地上,由湖盆、湖水和水中物质所组成的不与海洋发生直接联系的自然综合体[5]。湖泊湿地是湖泊的一部分,但是两者并不等同。对于绝大数湖泊,都具有中间深、周边浅的特点,湖泊湿地就发育在湖泊的边缘。
郊野描述的是一种与城市相对应的区位类型,在周代就有“王国百里为郊,二百里为州,三百里为野”[6]的释义,泛指城邑之外的地方。目前英国、中国香港等地开展的郊野公园建设中,同样将郊野区位理解为是与城市保有一定距离、城市板块与农村板块的交汇衔接空间[7]。
为便于后期划定较为全面的规划与管理物质空间范围,本文湿地广义定义为:“指不问其为天然或人工、长久或暂时之沼泽地、泥炭地或水域地带,或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者,包括低潮时水深不超过6 m的水域。”[8]以城市边缘地带为地理空间范畴,认为郊野湖泊型湿地即是指位于城市近远郊区地带,在地表水陆相互作用下形成的,以一定规模的永久性湖泊水域为依托,涵盖湖泊边缘周期性浅水区、沼泽地、滩涂等常年覆盖水或充满水的水陆过渡空间的湿地类型。
2.2 湖泊湿地与其他基底类型湿地的区别
目前对于湿地类型的划分并没有统一的标准。从生态特征、空间形态等角度,可以将天然湿地的基底类型大致划分为滨海型湿地、湖泊型湿地、江河型湿地、农田型湿地。基底的生境特征是湿地最根本的属性,不同类型湿地的形成原因、生态特征以及空间形态均有差异,湿地的保护应该以生态格局为基础,保护湿地独特的自然生态系统与地貌特征,凸显环境与景观特色(见表1)。
表1 不同基底湿地特性对比表
2.3 郊野型湿地与其他区位湿地的区别
对于影响湿地环境因子的准确把握以及对于湿地功能特质的准确定位,是制定湿地保护策略的前提,关系到湿地能否有效抵御环境干扰和综合效益的发挥。处于不同地理区位的湿地在资源环境背景、干扰机制、主导功能、利用模式、景观效果等方面均有差异。选取城市型湿地和郊野型湿地这两种典型的空间区位类型进行对比如下(见表2)。
表2 不同空间区位湿地特性对比表
3 郊野湖泊型湿地水环境特征
3.1 区位定位
郊野型湖泊湿地位于城市环境之外,与城市保有一定的距离,其背景肌理多为自然或半自然化的草地、农田等环境。交通可达性一般,受人类活动干扰较小,多保持着自然形成的湿地,大部分仍处于自然规律支配的演化状态,进程较为平缓、稳定。
与城市的湖泊湿地相比,郊野型湖泊湿地以区域的水源涵养、气候调节、水质净化、栖息地供给等生态服务的功能为主导,兼具农业种植、水产养殖等经济功能,附加少量的科研、游憩等社会功能。主要定位为维护湿地生态系统的自然完整性、功能性、安全性、生物多样性。
农田、鱼塘等生产性利用与修建沟渠、堤防工程等水利性建设是郊野型湖泊湿地的主要利用方式。区域的水资源调度模式、湖岸带土地利用方式的转变、传统低影响生产方式的转变等是对郊野型湖泊湿地产生影响的主要因素。
3.2 组成要素
1. 淹水区域的梯级结构
水是湿地水环境中的原生因子。水环境通常是指自然界中水的形成、分布和转化所处空间的环境。对于郊野型湖泊湿地来说,其水环境主要是由水、湿地土壤、湿生水生植物、湿地动物(水生、两栖)、微生物等五种物质要素,按照陆地向中心水域逐级扩散演变的环带状空间结构组合而成,以自然水文周期为主要过程进行缓慢演替。
3.3 空间形态
从对比分析可以看出,湖泊型湿地是湖水长期冲击陆地所形成的,陆生与水生系统交叉的正负渗透状空间[9]。湖泊的形态差别较大,从圆形的湖到具有较大长宽比的狭长形湖,不同的湖域形态对岸带湿地的形成与发展的影响不同。
湖泊湿地通常附着发育在湖泊的边缘地带。以湖泊的水域面为依托,在平面上多为连续的环带状形态,具有良好的整体性,其岸线的周长较长,曲率变化较小,因而空间的包容面积较小,拥有丰富的有效迎水面,有利于湿地的发展,但可利用的建设面积较少。空间无明确的方向性,视域较为开阔、舒展。
大多数湖泊在竖向上都具有中间深、周边浅的下凹式盆状结构,湖泊边缘的湿地也具有相应的“短暂淹水区—季节性淹水区—半永久性淹区—中等暴露区—永久淹水区”的梯级结构(图1)。
3.4 生态格局
湖泊作为水陆边界带,是水陆沉积过程、水文过程、生物过程等频繁发生且相互作用的重要区域,分析和描述湖泊湿地景观的内在规律性,是构建、优化稳定生态格局的基础。
郊野型湖泊湿地的景观格局,一般是以水体或沼泽作为基质;以植被、溪流作为廊道;以点缀在其中人工构筑物和陆地岛屿为斑块,这三大类景观要素构成了郊野型湖泊湿地“基质—廊道—斑块”的基本骨架。在规划湿地公园时,经常会采用“修复保育区—缓冲区—功能活动区”的生态格局划定模式,郊野湖泊型湿地空间划分一般呈现出以水域保育区为中心,缓冲区、功能活动区依次放射扩散的圈层式环形结构,斑块的破碎化程度较低,廊道的连通性较好。
湖泊型湿地水域一侧的水体基质,通常具有良好整体度,抗干扰能力较强;陆地一侧的土地利用方式多样,有渔业、农业、林地等多种类型的斑块,破碎化程度较高,结构稳定性差,该区域人类活动及土地利用方式的改变易对湖泊型湿地产生直接干扰,导致景观变化。
3.5 水文环境
湿地的水文状况,是湿地的边界形态,地下土壤、地质和地下水条件三个因素作用的结果。水深条件、流况(流量和流速)、水质条件、汇水面积、洪水频率等水文条件及降雨、地表径流、地下水、潮汐等水文过程,深刻影响着湿地生态系统的结构和功能。
郊野型湖泊湿地的水系属于静水系统。大气降水、地表径流、地下水补给是其主要的水量获得途径,通过水面蒸发、植物蒸腾、下渗等支出方式实现整体的水量平衡。
郊野型湖泊湿地有湿地植被对降水的再分配、湿地降水径流形成过程、湿地地表层径流、地蒸散发等多种变化过程,通过“降水—地表水—地下水”的不断循环,形成了郊野型湖泊湿地复杂的水文循环。
郊野型湖泊湿地的水文周期受气候条件和地下水变化的影响,具有较为明显的季节性变化,年际之间也保持一定的稳定性,水量夏沣冬枯,水域边界形态和水位的波动较大。
3.6 生境与栖息地
郊野型湖泊湿地的生境类型多样,季节性的水位和水域边界的周期性变化,十分有利于半淹没区域生境的发展,形成旱生、沼泽、浅水、深水的丰富生境序列,由陆地向水域中心,呈现出“陆生—水陆交错—水生”的圈层式带状结构。植被群落梯级以“中生—两栖—挺水—浮水—沉水”的典型群落结构分布。
作为多种生境类型渗透与过渡的空间,营养结构丰富,边界效益频繁发生。郊野型湖泊湿地中生活着底栖动物、水生动物、两栖动物、陆生动物、微生物等多种生物物种类型,食物链较长,食物网也相对复杂。
4 结语与展望
郊野型湖泊湿地所处的特殊地理区位,一方面使其保持着较好的环境条件与自我修复能力,优化提升的可塑性较强;另一方面,其对区域承担着重要生态、经济服务功能,对于编制合理的规划以引导开发建设的低影响开展,提出了更高的要求。
郊野湖泊湿地水环境多样的组成元素,决定其综合性与复杂性的属性特征,在规划设计时应针对每一组成元素进行系统的有效保护和设计引导,形成以水域为基质的格局骨架,构建稳定、安全的生态格局,优化与完善斑块与廊道的布局。这种肌理落实在空间上呈现出环形放射状的空间形态。湖泊属于静水系统,存在着年度季节性的水位变化规律,水量在不断地补充与支出的循环中呈现出夏沣冬枯的状态,影响着水域形态的变化。水文环境与循环机制的明确,是水位调整、水系改造、防洪蓄洪、水体净化等工作开展的基础。郊野型湖泊多变的空间环境和频繁发生的边缘效益,为陆生、中生、湿生的多种植被与两栖、水生、陆生的多种动物提供了丰富的栖息地环境,有助提升场地的生物多样性,丰富景观环境。
与其他景观环境相比,由多要素组成的湿地系统更为复杂且敏感度较高。湿地的保护及开发建设,需要依据其本底的特征制定具有特殊性的规划设计方法。一方面在空间上,梳理调整空间形态及地貌,另一方面优化场地资源的配置。
如何顺应湿地的基底属性、场地的肌理格局条件,开展空间的改造调整;如何有效整合资源,协调配置,仍需要从典型的湿地水环境特征出发,落实规划设计的侧重点,并深化、规范水环境规划的内容,确保规划方案的合理性和可操作性。