丘区涵养湿地生态设计研究——以三峡库区垫江县迎凤湖为例

刘杨靖， 米珊珊，袁 嘉， 邓无畏， 高 磊，汪沁玥， 张照亮， 刘 恋

（1.长江上游湿地科学研究中心，重庆 400047；2.成都野趣生境园林景观设计有限公司，成都 610042；3.重庆大学 建筑城规学院，重庆 400030；4.重庆大学 资源及环境科学学院，重庆 400030）

丘区涵养湿地生态设计研究
——以三峡库区垫江县迎凤湖为例

刘杨靖1，2， 米珊珊1，2，袁 嘉3*， 邓无畏1，2， 高 磊1，2，汪沁玥1，2， 张照亮1，2， 刘 恋4

（1.长江上游湿地科学研究中心，重庆 400047；2.成都野趣生境园林景观设计有限公司，成都 610042；3.重庆大学 建筑城规学院，重庆 400030；4.重庆大学 资源及环境科学学院，重庆 400030）

渝东北生态涵养发展区是重庆市建设重要生态屏障的有机组成部分。在渝东北低山丘陵区域，丘区湿地是主要的湿地类型之一，通常是以丘坡、丘顶、丘麓围合丘间水塘、丘间湿洼地、丘间沼泽而形成的湿地类型。在重庆市提出建设渝东北生态涵养发展区的背景下，如何在保护三峡库区生态环境、涵养库区重要生态功能的同时，解决当地社会经济的可持续发展，是需要努力实践的热点问题。本文以地处渝东北垫江县的迎凤湖国家湿地公园为例，选择湖周典型的丘区单元，进行了丘区涵养湿地的生态设计和实践探索。设计了迎凤湖丘区涵养湿地的三大模式，即丘区湿地生态经济单元、丘区生命花园（梯级生境景观塘）、丘区海绵家园。建成后的效果分析表明，这些丘区涵养湿地不仅呈现了优美的景观形态，而且发挥了净化水质、涵养水源、保持水土、保育生物多样性等生态涵养功能，同时增加了当地农民的经济收入。

丘区湿地；生态涵养功能；迎凤湖；垫江县；三峡库区

随着人口急剧增加和经济快速发展，对湿地的不合理开发利用导致天然湿地日益减少，湿地生物多样性丧失[1]；湿地水资源过度开采利用，长期承泄工农业废水、生活污水，导致湿地水质恶化，严重危及湿地生物生存环境，使湿地资源遭受破坏[2]，生态功能受损。湿地破坏和衰退的趋势在西南山地丘陵区域也不例外。重庆市作为长江上游重要生态屏障，湿地生态系统保护是其重要任务之一。为全面贯彻落实党的十八大关于生态文明建设的精神，重庆市委、市政府提出了科学划分功能区域、加快建设五大功能区的意见，将重庆市划分为都市功能核心区、都市功能拓展区、城市发展新区、渝东北生态涵养发展区、渝东南生态保护发展区。其中，渝东北生态涵养发展区包含了三峡库区的大部分区县，该区域地处三峡库区、秦巴山连片特困地区，是国家重点生态功能区和农产品主产区，长江流域重要生态屏障和长江上游特色经济走廊[3-5]。如何涵养该区域的生态系统和生态服务功能，是摆在我们面前的重任。本文以地处渝东北生态涵养发展区的垫江县迎凤湖国家湿地公园为例，对丘区湿地生态系统和生态服务功能进行了设计，并对实际建设效果进行了初步分析，研究成果可为中国丘区湿地保护与可持续利用提供依据和实践指导，为重庆市建设长江上游重要生态屏障的实践提供参考。

1 研究区域自然环境概况

迎凤湖国家湿地公园位于三峡库区重庆市垫江县普顺镇东部，背倚金华山，距沪蓉高速公路周嘉出口仅8 km。具体位置位于东经107°38'，北纬30°28'，包括迎凤湖水库及周边山体第一层山脊线以内的丘区和生态公益林区域，总面积为254.8 hm2。该区域地处丘陵和低山过渡地带，地势东高西低，北、南部较为平缓，此区以低山丘陵为主，山峦起伏，海拔多在500～1 000 m。迎凤水库位于垫江县普顺镇境内龙溪河一级支流陈家河上游，流经高滩河，最后汇入长寿湖。该区域属于典型的中亚热带湿润季风气候，气候温和，雨量充沛，四季分明。年平均日照时数1 230.9 h，多年平均降雨量为1 183 mm。研究区域内土壤主要以冲积土、灰棕紫泥、棕紫泥为主。迎凤湖国家湿地公园以水库湿地为主，还包括河流、梯田、山坪塘等众多湿地类型；湖面开阔，岸线曲折，湖周丘区地貌单元发育典型，丘区湿地形态典型而特殊。迎凤湖周被低丘围合，形成多处形态各异的湖湾、湖汊和丘区单元。夏季多雨、冬季相对干旱的条件，容易造成雨季水土流失等环境问题；降水形成的地表径流，夹带着冲刷下来的土壤，直接流入迎凤湖水中，对水体造成污染；同时旱涝灾害会对湿地公园内动植物生境造成一定程度的破坏，导致生物多样性降低。

2 迎凤湖丘区湿地特征

2.1 丘区湿地概念

丘区湿地是位于丘陵区域的湿地的简称，通常是以丘坡、丘顶、丘麓围合丘间水塘、丘间湿洼地、丘间沼泽而形成，这样的湿地单元典型地重复出现在丘陵区域。其结构要素包括：（1）丘间湿地：由丘坡、丘顶、丘麓围合而成，在我国丘陵农耕区域典型地以梯田湿地为其主要形态；在这个湿地单元的上部或者下部通常都有水塘存在；上部的水塘功能主要满足对湿地单元的供水，起着供水调控作用；下部水塘的功能则是在雨洪季节起着滞洪缓流的作用，同时发挥沉淀和净化作用[6]；（2）丘坡湿地：主要以梯田人工湿地形态存在；（3）丘顶湿地：有时候在丘顶也会有水塘和湿洼地存在。

丘区湿地不同于东北三江平原辽阔幽深的沼泽湿地，不同于长江中下游平原的烟波浩渺的湖群湿地，也不同于青藏高原和云贵高原磅礴大气的高原湿地。丘区湿地的最典型特征就是其空间上的不连续性，以丘区湿地为结构单元，在空间上呈离散分布。

2.2 迎凤湖丘区湿地特征

迎凤湖湖湾库叉众多，湖岸曲折蜿蜒，形成丰富多样的生境单元 （图1）。在迎凤湖湖周的丘区湿地单元与蜿蜒的湖湾镶嵌交错，水塘与山丘点缀其中，半岛湖湾交错分布；迎凤湖湖岸河岸植被完整，湖岸高地丘区单元结构完整，由丘顶丘坡围合成丘间湿地，是湿地资源保护与合理利用中非常重要的单元。在迎凤湖的丘区单元中微生境类型多样，结构复杂，丘顶、丘坡、丘麓、丘间湿地动植物种类多样。

图1 三峡库区垫江县迎凤湖湖周丘区湿地Fig.1 Hilly wetland around the Yingfeng lake of Dianjiang county in the Three Gorges rservoir

3 迎凤湖丘区湿地生态设计

如何加强渝东北生态涵养发展区的生态系统保护和涵养，并使其发挥多功能、多效益，本论文对丘区涵养湿地设计和建设进行了探索。

迎凤湖丘区涵养湿地生态设计遵循 “自我设计，让自然做功”的基本理念，其设计原则如下：

（1）整体性原则：以系统的观点设计迎凤湖丘区涵养湿地，保证其生态系统结构的完整性和生态过程的完整性。

（2）自我设计原则：丘区生态涵养湿地设计的最终目的是达到湿地生态系统的自我维持，因此，了解其生态系统各要素之间的耦合关系以及在自然状态下自我维持机制，发挥湿地生态系统自我设计和自我维持的功能[7]，是设计的关键内容。

（3）自然性原则：强调 “自然是母，时间为父”的原则[8]，以自然为模板，了解原生状态下湿地的结构和功能，为丘区涵养湿地设计提供指导。强调与自然合作而进行设计，这样可提供优化的功能和效益。

（4）功能性原则：在丘区涵养湿地设计中，重形态，重结构，更重视功能的设计，只有功能的全面设计才是丘区涵养湿地设计永久可持续的保证。

（5）多样性原则：湿地的多样性表现在生物种类的多样化、群落结构的多样性，还表现在景观类型的多样性等，因此，多样性设计是丘区涵养湿地设计的重要内容。

（6）协同共生原则：湿地生态系统中的生物要素与环境要素，以及人与湿地生态系统都共处于一个协同进化体之中，丘区涵养湿地设计的目的就是达到使其系统各要素之间的协同共生。

4 结构设计

4.1 丘区涵养湿地模式1——丘区湿地生态经济单元

迎凤湖湿地公园的北部有不少原本是丘坡围合丘间水塘而形成的半荒弃梯田，如何恢复其丘区湿地形态和结构，并发挥其涵养水源、保持土壤、保育生物多样性的生态涵养功能？结合其环境梯度，对原有丘区单元各要素进行综合设计。选择其中位于宣教中心北部的一个丘区单元，对丘间梯田形态进行设计 （图2）。在丘坡上种植野花；对每一个田块挖深，形成水深为30～80 cm的丘间湿地塘，构建沿高程梯度的丘间梯级塘系统；加固塘埂，保持塘埂宽度在80～100 cm；修整塘型。塘中种植茭白、藕、慈姑、水芹菜等具有经济价值的湿地植物。在丘间梯级塘系统上部和下部分别构建深水塘，塘深1～2 m，作为丘区湿地水源补给和水质净化塘。种植的湿地植物除了具有一定的观赏价值、净化能力外，还具有相当可观的经济价值，形成丘区湿地生态经济单元。发挥丘区水源涵养、生物多样性保育功能，同时增加农民收益，解决原住民生计问题。

图2 丘区涵养湿地模式1——丘区湿地生态经济单元平面图Fig.2 Hilly wetland conservation model 1——hilly wetland ecological economic unit plan

4.2 丘区涵养湿地模式2——丘区生命花园 （梯级生境景观塘）

选择迎凤湖湿地公园东南部的丘区单元，进行丘区生命花园的设计 （图3）。设计目标是建设典型的丘区梯级生境景观塘，在发挥其涵养水源、保持土壤、景观美化优化功能的同时，通过对微地形、生境系统、植物群落的种类及结构进行设计，提升梯级生境景观塘的生物多样性，发挥其生物多样性保育功能。沿等高线设计梯级塘系统，塘中种植以本土植物为主的挺水、浮水、沉水植物，如鸢尾、水罂粟、睡莲、千屈菜、玉带草等。有了这些植物的存在，与其相伴而生的消费者如蜻蜓、蝴蝶、青蛙、水生昆虫等也会丰富起来，喜欢在湿地中觅食的水鸟，也会逐渐被吸引过来。塘中植物作为生产者，动物、昆虫、鸟类作为消费者，微生物作为分解者，三者相互作用构成具有活力的生命系统，并与水、土、塘这些环境要素协同共生，形成丘区生命花园。

图3 丘区涵养湿地模式2——丘区生命花园平面图Fig.3 Hilly wetland conservation model 2——hilly living garden plan

4.3 丘区涵养湿地模式3——丘区海绵家园

习总书记指出 “注重系统治理，统筹山水林田湖各要素。要牢固树立山水林田湖是一个生命共同体的系统思想，把治水与治山、治林、治田有机结合起来，从涵养水源、修复生态入手，统筹上下游、左右岸、地上地下、城市乡村、工程措施非工程措施，协调解决水资源、水环境、水生态、水灾害问题。要强化河湖生态空间用途管制，打造自然积存、自然渗透、自然净化的 ‘海绵家园’‘海绵城市’”。作为流域和区域可持续发展的细胞单元——海绵家园建设在渝东北生态涵养发展区具有重要意义。丘区海绵家园是针对丘区乡村水资源管理，环境美化优化、院落经济发展等方面提出的一个综合性生态策略，其功能包括：乡村雨洪管理、乡村污染控制、乡村水源涵养、乡村环境优化、乡村生境保育、庭院微型经济等。

选择迎凤湖湿地公园东南部湖周的农户，在农户屋前营造生物塘系统，用于汇聚并吸收来自屋顶或地面的雨水，通过植物、沙土的综合作用使雨水得到净化，并使之渗入土壤，涵养地下水，从而减轻排水系统压力。农舍四周种植灌木形成绿篱，篱内种植花卉，丰富动植物多样性。

图4 丘区涵养湿地模式3——丘区海绵家园模式图Fig.4 Hilly wetland conservation model 3——hilly sponge home model

5 植物筛选和群落配置

迎凤湖丘区涵养湿地的植物筛选遵循本土性原则多样性原则、生态性原则、自然化原则。筛选适宜丘区涵养湿地的植物 （表1）。

表1 丘区梯级塘适生植物Table 1 The plants adapted to hilly conservational wetland

丘区湿地生态经济单元的植物群落配置主要以水生经济作物为主，包括蕹菜、水芹、荇菜群落；莲、荇菜群落；慈姑、茭白群落；荸荠、菱角群落；紫芋、荇菜群落和薄荷、水芹群落。

丘区生命花园 （梯级生境景观塘）的生态功能主要为丰富生物多样性、净化水质，因此植物群落配置多样，包括玉带草、水罂粟群落；千屈菜、水葱群落；萱草、水生美人蕉群落；菖蒲、鸢尾群落；睡莲、荇菜群落；水罂粟、灯芯草群落等。

丘区海绵家园的主要生态功能为净化生活污水、涵养水源。因此塘中植物群落配置以对污染物的净化能力强的植物为主，同时兼具美化景观的功能。植物群落配置包括水生美人蕉、鸢尾群落；千屈菜、菖蒲群落等。

6 建成后效果初步分析

6.1 丘区湿地生态经济单元

2016年6月，丘区湿地生态经济单元建成后，呈现出优美的景观形态 （图5）。丘坡上野花草甸生长良好，野花植物对蜜蜂、蝴蝶等传粉昆虫具有吸引作用，为其提供蜜源或作为其寄主植物。丘间梯级塘系统的植物除了具有观赏价值外，还具有较大的经济价值，以塘中的普通莲藕为例，藕的产量每平米达到3 kg，按照市场价格3元/kg，这丘区湿地生态经济单元中的丘间塘的经济价值达到9元/m2。因此，丘区涵养湿地的生态设计和建设，一方面美化了乡村环境，另一方面推动了湿地产业创收，为周边原住民带来了可观的经济收入。

图5 丘区涵养湿地产业示范区 （左为建设前；右为建成后）Fig.5 Wetland conservation&industry demonstration zone in hilly and mountainous area（left:before construction;right:after completion）

6.2 丘区生命花园 （梯级生境景观塘）

2016年5月，丘区生命花园 （梯级生境景观塘）建成后，由于针对性的地形、生境和植物群落设计与建设，在夏季观察到植物存活良好，塘中的水生昆虫种类众多，蜜蜂、蝴蝶等昆虫种类多样 （图6）。丘区生命花园模式中梯级塘系统的营建，涵养了降水水源，形成了大面积明水面，塘内水分的蒸发以及塘中湿地植物的蒸腾作用，使得丘间本来荒废、干燥的区域变得湿润，优化了丘间生态环境质量。

图6 丘区生命花园 （左为建设前；右为建成后）Fig.6 Hilly living garden（left：before construction;right:after completion）

6.3 丘区海绵家园

2016年6月，丘区海绵家园建成后 （图7），观察到屋顶、地面在降雨期间形成的地表径流汇入屋前的生物塘，塘中植物的吸附、过滤等作用，使携带污染物的水体得以净化，保证了进入迎凤湖的地表径流的水体质量。

图7 丘区生命花园Fig.7 Hilly living garden

7 结语

以垫江县迎凤湖为例的丘区涵养湿地的设计和建设，是渝东北生态涵养发展区湿地生态系统整体设计和生态涵养功能设计的一次有益尝试，丘区涵养湿地不仅是一个湿地单元，同时从丘顶到丘坡，到丘间湿地，再到迎凤湖水体，是一个完整的生态系统设计。这些丘区涵养湿地设计和建设在兼具景观和生态涵养功能的同时，注重发挥其经济价值。在迎凤湖湖周设计并建设了丘区涵养湿地的3大模式，即：（1）生态产业与湿地保护协同共生的丘区湿地生态经济单元模式；（2）丰富动植物多样性、净化涵养水源的丘区生命花园模式 （梯级生境景观塘）；（3）提升乡村人居环境质量、净化农家生活污水的丘区海绵家园模式。

丘区涵养湿地的生态设计与建设，使得迎凤湖周过去那些荒弃的丘区单元生态系统得以恢复，不仅呈现了优美的景观形态，而且发挥了重要的生态涵养功能，包括净化水质、涵养水源、保持水土、保育生物多样性、增加经济收入等功能。以梯级塘形态呈现的丘区湿地生态经济单元和丘区生命花园，在迎凤湖水体与湖岸之间形成了一个生态缓冲区域，降水形成的地表径流携带污染物进入梯级塘系统中，由于塘中植物的吸附、过滤等作用，让水体得到净化后再流入迎凤湖中，保证了迎凤湖国家湿地公园的水环境质量。迎凤湖是渝东北生态涵养发展区的组成部分和细胞单元，是垫江县水环境安全的生态屏障之一，因此，迎凤湖丘区涵养湿地的设计与建设，对于维持迎凤湖湿地生态系统健康、保障三峡库区重要生态屏障的生态安全具有重要意义。

[1]An S Q，Li H B，Guan B H，et al.China’s Natural Wetlands：Past Problems，Current Status，and Future Challenges[J].Ambio，2007，36（4）：335-342.

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[4]张志涛，蒋立，张鑫，等.重庆市三峡库区生态屏障区生态建设情况调研报告[J].林业经济，2016（6）：6-13.

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责任编辑：孙启耀

Ecological Design of Hilly Conservational Wetland:A Case Study of Yingfeng Lake,Dianjiang County in the Three Gorges Reservoir

LIU Yangjing1,2,MI Shanshan1,2,YUAN Jia3*,DENG Wuwei1,2,GAO Lei1,2, WANG Qinyue1,2,ZHANG Zhaoliang1,2,LIU Lian4
（1.Wetland Science Research Center of Upper Reaches of Yangtze River,Chongqing 400047,China;2.Chengdu Wild Habitat Landscape Design Ltd.,Chengdu 610042,China;3.College of Architecture and Urban Planning,Chongqing University,Chongqing 400030,China;4.College of Resources and Environment Science,Chongqing University,Chongqing 400030,China）

The ecological conservational development zone in northeastern Chongqing is crucial for the establishment of ecological barrier project in Chongqing.Hilly wetland is one of the spontaneous wetland types in the hilly regions in northeastern Chongqing,and normally consists of the ponds,depressions and swamps surrounded by small hills. The protection of ecosystem and the ecosystem services of the Three Gorges reservoir,as well as sustainable development of the local society and economy,are a hot spot in the development of the ecological conservational zone in northeastern Chongqing.This paper explores the ecological design and application of three modes of ecological conservational wetland in Yingfeng Lake National Wetland Park in Dianjing County in northeastern Chongqing. Yingfeng lake includes hilly wetland for economical benefits,terraced landscape ponds and hilly sponge landscape system.The research shows that these hilly conservational wetlands not only ensure attractive and visually-acceptable landscape,but also achieve various ecosystem functions such as the restoration and purification of water bodies,the conservation of water and soil,the conservation of local biodiversity,as well as raising income of the local rural population.

hilly conservational wetland;ecological conservational function;Yingfeng lake;Dianjiang county; Three Gorges reservoir

X37

：A

：2096-2347（2017）02-0045-08

10.19478/j.cnki.2096-2347.2017.02.06

2017-03-29

保护国际基金会 （conservation international）资助；国家重大科技专项 “三峡库区汉丰湖流域河、库岸生态防护带建设关键技术与示范”（No.2013ZX07104-004-05）

刘杨靖 （1992-），女，四川自贡人，工程师，主要从事景观生态设计研究。E-mail：384220634@qq.com

*通信作者：袁嘉 （1988-），男，重庆人，博士，讲师，主要从事植物景观和生态系统设计研究。E-mail：jyuan523@vip.163.com