基于自然水文过程健康的城市湿地评价指标体系筛选研究

刘江南

(江苏大学艺术学院，江苏 镇江 212000)

城市湿地位于城市区域之内和周边、与城市人居环境产生互动作用且具有水陆过渡性质的生态系统，是城市重要的生态基础设施，是城市可绿色发展的重要自然系统，也是城市最具景观美学和生态价值之一的自然斑块[1-2]。本质上，城市湿地是以自然生态系统为基础的社会-经济-自然复合生态系统，必然受到人为活动干扰影响，同时城市湿地受到城市环境系统、城市经济发展和社会文化形态关注或影响[3-4]。然而城市化进程加快，河流污染，天然湿地消失，湿地内部栖息地不断退化等城市湿地问题日益严峻，究其原因，主要是湿地的自然水文过程受到影响和破坏，恢复和保持健康的湿地自然水文过程的关键是维持湿地内部的生态系统稳定和可持续，其核心着重于湿地的水文条件及其过程。

目前，国内外对于城市湿地健康研究主要集中在关注人类健康与其相互影响和建立预警机制来对其生态系统进行预测两个方向，对自然水文过程是否健康还缺乏一定的研究，基于自然水文过程健康的湿地公园更是无从谈起[5-7]。

因此本研究立足于自然水文过程健康的概念对城市湿地的景观结构和功能进行分析，并在此基础上筛选出一个有效的评价指标体系，能够为城市湿地景观优化设计提供技术支持，满足城市景观需求的健康城市湿地，是一种有益的探索。

1 结构与功能

1.1 城市湿地结构

中国目前已建成的城市湿地中，华东地区分布最多，其中多为河流型城市湿地，且湖泊型和沼泽型湿地的形成与河流有关[8-9]。然而长期以来，由于缺乏对城市湿地结构的认识，对于城市湿地的保护和建设力度不够，盲目跟从短期开发的行为，因此展开对城市湿地生态系统结构的认识，利于开展科学保护和景观优化策略。

城市湿地景观结构一般表现为河道、湖泊、池塘、堤防等景观构成关系，我国城市湿地结构具有面积小，分布不均，空间结构和营养结构简单，稳定性低，脆弱性强等特点。形态结构具有景观美学特征，但受水环境因素影响较大。对于城市湿地而言，水是整个城市湿地的灵魂，其水环境的质量直接影响景观效果[10-12]。因此，开展基于自然水文过程健康的城市湿地评价就尤为必要。

1.2 城市湿地功能

城市湿地是一个有别于传统湿地的复杂生态系统,城市湿地的功能也与自然湿地不同，除了生态服务功能之外，还强调为城市居民提供休闲、娱乐和教育功能。具体表现为城市湿地是城市发展的必然条件，城市污染物净化作用，调节微气候，改善城市环境，为动植物提供栖息地等[13-14]。同时城市湿地作为一种城市景观类型和资源，给城市居民带来的感受既是有形的、物质的，也是无形的、精神的。因此一个健康的城市湿地会显得很必要。

伴随着湿地公园的建设浪潮，如何既保持其独特性又能突显出湿地公园应有的生态功能和游憩等服务功能，需要科学的指导。随着城市湿地的概念不断丰富和多个学科不断深入，很难从单一方面对城市湿地进行深入的健康判断，因此就需要一个整体的考虑，制定具有代表性的评价指标进行评价。

2 城市湿地的评价指标筛选

2.1 筛选方法

本研究为了使指标能够更好反应以及契合河流型城市湿地的特点，从结构和功能入手逐级梳理构建一个3级的评价指标框架。用城市湿地的水文特征和植物特征两个2级指标去表现景观结构，生态服务功能和社会经济与管理功能两个2级指标表现湿地的功能，对于3级指标本研究基于收集相关国内外2000—2020年间的文献样本，然后筛选出符合的样本(见表1)里的评价指标进行频次统计，结合普适性原则进行筛选，最终与实际情况相结合选定评价指标因子[15-16]。

表1 国内外42套指标体系文献样本

(续表1)

2.2 指标筛选

2.2.1结构类评价指标筛选

城市湿地景观功能是否实现依赖于结构的合理性，而城市湿地的结构较为容易表达湿地公园的自然水文过程，因此从城市湿地景观结构的角度构建评价指标体系时，选取的指标能够表征城市湿地的水文过程，同时一个区域下的城市湿地的植物特征和水文特征是在该区域特定气候和地理等因素下形成，不同地理划分的城市湿地基底特征差距很大[17]。

因此,需要城市湿地评价指标表达地域性和独特性时,应重点从城市湿地的结构入手，通过对文献样本的结构类指标统计分析。结构类指标总共统计出45种，水文特征类指标27种，其中频率大于20%的指标为：水质类别/状态，其余指标皆低于15%，如图1所示；植物特征类指标18种，其中频率大于20%的为：植物多样性、植被覆盖率；大于15%的指标为：水植物多样性。其余指标皆低于15%，如图2所示。

2.2.2功能类指标筛选

功能类指标根据生态服务功能和社会经济与管理功能两个方面进行统计，如图3—4所示，总共统计出53种指标因子，在生态服务功能指标中净化功能和生态栖息地状况频率最高，依次为25%、21.05%，社会经济与管理指标中湿地公园职能及资源配置和农药化肥实施强度的频率为最高，频率分别为21.05%和19.74%。独特性指标也根据所收集的文献样本进行筛选，频次筛选的方法对地域性和独特性指标并不具有针对性，因此只能根据城市湿地的特点和实际情况进行主观性分析是否符合。

图1 水文特征指标分类统计

图2 植物特征指标分类统计

图3 生态服务功能指标分类统计

图4 经济与社会管理指标分类统计

3 城市湿地评价指标体系

根据对样本文献的统计分析，并结合对河流型城市湿地本身特点和地域分析，筛选出具有代表性与独特性、地域性与普适性相结合的指标，其中部分指标还要满足湿地水文过程原理的特点，最后根据层次分析法的思路完成健康评价指标体系的构建，如图5所示。所选取的8个指标中水质类别/状态、植被多样性、生态栖息地状况和湿地职能及资源配置为普适性指标，河滨崩塌及冲刷程度、湖滨岸缓冲带宽度和公园设施有效性为独特性指标，针对河流型、小尺度并且有湖泊分布的特点而选取。而华东地区较适宜多年生水生植物的生长，故选定多年生水生植物覆盖率作为地域性指标，同时水生植物覆盖率的频率大于15%，因此可以看作是普适性与地域性相结合的指标。基于城市湿地的自然水文过程原理的分析，结构类筛选出的4种指标能够表征湿地公园的水文过程。笔者在借鉴国内外相关文献而建立这套城市湿地的健康评价指标目的是能够科学地为河流型城市湿地的景观规划设计提供指导。在这套指标体系中能够准确地描述河流型城市湿地的特点，又能对其健康状况进行定量描述，同时这套指标体系是基于水文过程健康的理念按照层次分析法来建立的，因此在能够表征自然水文过程的指标时应赋予较大的权重。

图5 城市湿地评价指标体系

4 结语

由于我国城市湿地的建设还处于一个上升阶段，现阶段相关研究对于城市湿地健康方面的研究相对不足，也处在一个探索的阶段，如何在快速发展阶段保护城市湿地成为亟待解决的问题[2]。本研究仅从水文过程健康的角度去建立城市湿地的健康评价指标，而城市湿地的生态系统健康是一个复杂的概念，同时城市湿地处于城市的环境之中本身就是一个复杂的系统，因此本研究立足于生态系统健康概念下的湿地自然水文过程健康不足以涵盖整个城市湿地的健康问题，还得做出一个综合的选择。同时本文通过对相关文献里的评价指标应用数据统计加主观判断的方法筛选出评价指标体系能够表征城市湿地的自然水文过程健康，但是这种方法还存在不足之处。本研究方法并没有单纯地要依靠数据和模型来选择指标。方法的不同对同一研究对象建立的健康评价指标就会不同，因此产生的评价结果也可能不同，但是在城市湿地高速发展的现阶段应当测试不同方法差异下对同一城市湿地的评价结果如何。在结合主观性的影响下，评价结果也能公正可靠。建立这套评价指标体系的最终目的是为了完成城市湿地的实际评价，恢复、管理 、实现城市湿地健康的可持续性。