樊萌
(郑州轻工业大学易斯顿美术学院,河南郑州 451450)
相关研究表明湿地景观对地球整体生态调节、生态系统循环等方面做出了诸多贡献,例如调节径流、防洪蓄水、保护生物多样性等正面作用被人们寄予厚望。但是全球变暖、生态系统退化以及生境断裂等一系列人为干扰因素,使近年来湿地生态系统一直处在脆弱且被动阶段。从20 世纪初开始,湿地面积快速缩减,尤其我国湿地景观消失问题尤为严重,生境破碎化严重,大面积生态系统严重受损,湿地系统修复将面临巨大的挑战。
相关研究表明人为干扰是湿地面积缩减的主要原因,以黄河为例,黄河中游大型水利的修建工程虽对拦沙蓄洪等问题得到一定解决,但导致地下水位下降、无法及时供给湿地的水资源,使流域生态链断裂。且正是由于这个原因,黄河下游河道湿地景观特有的丰富鸟类资源也逐渐缩减,湿地鸟类的生活环境遭到不同程度破坏。如何保护现有黄河湿地景观资源以及通过修复手段恢复湿地鸟类生态环境、完善生态体系是目前黄河湿地景观设计资源开发面临的主要问题。
黄河是位于中国北方地区的大河,全长约5464km,流域冬长夏短,冬夏温差悬殊,季节气温变化分明。经过长期自然过程演变,受诸多因素影响,河床逐渐变宽,下游地势平缓,水速减慢,河流含沙量较高,受水域变浅,逐渐形成大面积滩涂地带,随着时间推移演变成湿地景观。近几年,国家为保护黄河特有的湿地景观,通过一系列相关政策,与当地政府合作共同建立黄河下游地段多个湿地型自然保护区。
黄河流域湿地类型基本分为两种:①自然因素形成的湿地景观,例如河流湿地、湖泊湿地以及沼泽湿地等;②受人类行为干扰等因素形成的湿地景观,包括坑塘、水库等。黄河中下游湿地以分布在沿黄大堤两侧的河岸浅滩处为主,湿地边缘有大面积沼泽类滩地,内有丰富的水生植物,外有灌木生长茂密,滩地广阔、水草茂盛,因而有大量水鸟栖息。湿地内水资源主要依靠大气降水、浅层地下水等供给,同时受季节影响,水位会有一定增减幅度,但终年会存在固定量水体。
黄河湿地分布较广,生物种类较多,由于地处北温带大陆性季风气候带,黄河湿地具有丰富的植被资源、较珍惜的物种资源以及水体景观资源,构成较和谐的中下游地区生态圈。其中,河南郑州黄河湿地保护区是我国候鸟迁徙路线——中线通道的中心位置,是候鸟迁徙过程中重要的繁殖地与越冬地。这里丰富的植被类型及充足的食物与水资源成为鸟类繁衍与栖息的场所,根据相关专业数据统计,每年大约有近百万鸟类在此越冬繁殖,多达50 多个品种。因此丰富的鸟类资源成为黄河湿地景观最具代表的特点之一。
但近些年由于城市人口密度的逐年递增,集成型农业的迅速扩张,黄河湿地生境破碎化日趋严重。以河南郑州段为例,在河道堤岸两边分布的大面积滩涂地带、沼泽地带等原有湿地景观资源变成人为痕迹浓重的农业景观。在这一趋势下,生物圈断裂、生境破碎化等一系列生态问题对湿地内候鸟群落的生活环境造成较严重的生态问题。
通过研究发现,对湿地鸟类生境产生破坏的原因大致分为四类,即人类行为干扰度、食物丰富度、自然水蓄积情况以及植物类别与植被覆盖性。分析四种鸟类生境影响因子,通过合理的生态景观设计策略,结合生物互惠共生控制论等理论对黄河鸟类湿地景观进行修复及可持续化的景观设计策略研究。
互惠共生指相互受益的一种形态,即共生的双方。从生态学角度入手,互惠共生所包含的内容将会更广,且双方可以不是必须的互惠共生关系,即称为原始共生现象。其表现生物类别大致为地衣菌类与蓝、绿藻之间,在某些概念中也可称为消化共生(前提为生物性征相同),例如很多生物、植物间存在的寄生现象,都可称为互惠共生;还有一个层面是互惠共生的相反层面的词义,指双方都无法彼此受益,称此为生物性征的抗生现象。而控制论是一种从科学层面理解的概念,即研究生命体、机器和组织的内部或彼此之间的控制和通信的科学,其通过生物及器械、组织间的信息和反馈建立了科学工程技术与生命科学等之间的联系,这是目前主流学术界所认可且大力发展的跨学科理论的代表。
从控制论的角度反观生物系统的互惠共生,其观点认为生态链系统是由正向与反向的反馈相结合而构建的,即共生与抗生现象的可持续交替。例如当食草动物不间断地断刺激被食植物产品部分时,植物可通过迅速生长补偿确实部分,甚至超过被牧食动物损失的部分,这种间接的互补机制是后期人为正向干预湿地生态景观的主要切入点。从景观设计学的角度来看,这种生物系统自带的可修复且可自主循环的功能将打开人为修复湿地景观方式的新局面。这样一来,景观系统的空间形式可通过正、反馈产生的特殊空间以及植物的生长时间差修复部分被人为破坏的湿地景观,这样的形式可以增加生物间互惠共生群体的正向发展,还可在一定意义上扩展自己的种类领域,抑制相似生物群体的生长以及种类空间领域的形成,还可以使植物在群落中正向生长竞争,促使植物类型间的生态可持续化的正向发展,从而激活生境破碎化的湿地景观循环系统。
研究以河南郑州黄河湿地保护区为个例,在黄河湿地景观的互惠共生策略中增加黄河下游河道湿地特有鸟类湿地景观空间形式,将正反向的生物互惠共生理论与黄河湿地候鸟迁徙习性结合,尝试将湿地景观的设计方式及策略进行最优化研究。
生态互惠共生相关理论作为湿地景观的设计方法论依据正广泛主导着各种设计改革。在现有的黄河湿地景观中,结合场地的空间现状与自然条件,梳理水系资源、结合鸟类栖息地特点、合理利用控制论的相关科学研究方法,重新赋予场地各种功能要素等方法策略都是“互惠共生”的可持续建设主要内容。
根据黄河流域下游河道中湿地景观的动植物特点,利用正反向的生物互惠共生原理,对黄河鸟类湿地景观的设计方法进行深入研究,针对目前的生态现状,建议通过以下三个方面缓解鸟类生境的退化现状,对其湿地生态系统进行恢复及保护。
首先,建立不同尺度生境保护。利用不同鸟类及不同被食植物的生长补偿机制,以河南郑州黄河湿地保护区为例,对其进行从小到大、分阶段的不同生境尺度建设,分别同时从大尺度与小尺度生境景观规划设计入手,例如斑块尺度与微生境尺度,结合被食植物时间长短不同的生长补偿时间差,对黄河鸟类湿地景观生境进行主动循环机制的建立。同时在过程中要关注植被覆盖率达标、湿地水资源供给充足等客观影响因子,从而对黄河湿地保护区鸟类的生境进行有效的修复及保护。
其次,构建湿地生境网络。由于湿地景观生境破碎化问题日益加重,将现有斑块状湿地景观进行系统的串连变得尤为重要。就目前现状而言,湿地生境斑块布局在一定程度会对黄河湿地的候鸟类群落的结构及丰富度产生较大影响。因此,生境网络的合理设计与建设是目前需要解决的主要问题。在设计中,尝试利用反向思维将小的生境斑块与黄河本身大体量的生境体系进行串连。例如尝试利用将生物间抗生现象进行斑块的串连的设计依据,使生境破坏因子与正向因子进行相斥对抗,从而达到负负得正的效果,与黄河大体系内的生境网络产生关联。
最后,通过共生景观设计策略介入鸟类保护区,减少人为因素干扰。相关研究表明,人为干扰因素对鸟类选择生境进行栖息有着重要影响。所有人为景观痕迹都是造成生态环境质量下降的最主要原因。在设计中,将人在湿地景观中的游览路线与鸟类栖息生境进行物理隔离,但并不进行五感隔离,同样利用互惠共生控制论与生物抗生现象进行设计方法的跨界配合,尝试建立新型的湿地景观空间形式,可接触形式空间面积,但并不是一味将人或者鸟进行空间上的孤立,而是通过设施或其他景观手段进行互动体验。也可尝试将被食植物的生长补偿时间差理论应用到景观设施或湿地景观规划策略中,不再建设以往单一的、减少人为干扰的隔离方法,但不排除在此基础上建立部分天然湿地区域,以分担人工湿地景观承担的生态修复压力。
黄河流域的湿地景观是我国较重要的河流湿地景观,也是我国生态系统修复的重要“试验田”,其中黄河鸟类湿地景观建设是我国恢复生物多样性、建立完善动植物生态体系的重要内容及组成部分,在这种需求背景下,河南郑州黄河湿地保护区更是湿地景观设计策略创新的“试验田”,随着大量河流型湿地保护区与湿地景观资源的陆续开发,互惠共生将会频繁出现在大众眼前,如何合理、可持续的建设循环共生的湿地生态景观系统将是实现人与自然和谐相处的重要途径。