城市湿地公园生态环境的修复与改造设计研究

摘 要：湿地作为城市生态系统的重要组成部分，具有调节气候、净化水质、提供生物栖息地等多种生态功能，然而由于人类活动的干扰，一些城市湿地出现了水质恶化、植被破坏、生物多样性减少等问题，可见对城市湿地公园生态环境的修复与改造设计研究显得尤为重要。通过分析当前城市湿地面临的生态环境问题，提出基于可持续发展、生态优先及人与自然和谐共处理念的修复与设计方法，探讨城市湿地公园生态环境的修复与改造设计策略，以期为城市湿地公园的生态环境修复与改造提供理论支持和实践指导。

关键词：城市湿地公园；生态环境；修复改造；设计研究

基金项目：本文系2023年度广东省哲学社会科学规划学科共建项目“粤港澳大湾区轨道交通站域景观感知与步行接驳体验研究”（GD23XYS048）研究成果。

湿地作为“地球之肾”，在净化水质、调节气候、维护生物多样性等方面具有重要的生态功能。然而，城市化进程加速带来一系列生态环境问题，湿地公园作为城市生态系统的重要组成部分，面临的生态功能退化现象日益严重，水体污染、植物群落退化、外来物种入侵等问题，使生态环境遭到严重破坏。这种情况的持续恶化，不仅削弱了湿地公园的生态功能，还对周边居民的生活质量产生了不利影响。

因此，城市湿地公园的生态修复与改造设计成为改善城市环境、提升生物多样性、实现可持续发展的重要议题。通过对湿地生态系统进行科学、系统的修复和改造，可以恢复其自我调节能力，增强水体净化功能，并为动植物提供栖息环境。此外，结合现代景观设计理念，将生态修复与城市美学相结合，能够创造出兼具生态效益与社会功能的城市湿地公园。

一、城市湿地公园面临的生态问题及挑战

大量研究表明，城市湿地公园面临诸多生态环境问题。由于城市化进程加速，湿地受到基础设施建设和土地开发的影响，湿地生态系统的完整性和稳定性大幅降低，湿地的生态功能面临前所未有的挑战。

（一）城市湿地公园面临的生态环境问题

1.湿地面积减少与破碎化

随着城市化的迅速推进，城市湿地数量急剧减少，生态功能遭受破坏。同时，湿地破碎化现象日益突出，完整的大型湿地被割裂成小片区域。

2.湿地功能的单一化

部分城市湿地公园在开发过程中，设计侧重景观功能，而忽视了湿地的生态功能，导致其生态服务功能无法有效发挥。湿地的水体净化、洪水调节、碳汇等功能因人为干扰而被削弱甚至丧失。过度的人工景观设计，例如硬质铺装、绿化植被配置，削弱了其生态修复功能，导致湿地的生物多样性进一步下降。

3.气候变化带来的影响

全球气候变化导致的极端天气事件，如洪水、干旱的频发，使得湿地的水文动态和生态平衡受到干扰。温度升高加剧了水体蒸发和植被生长的压力，导致湿地的水资源更为紧张。此外，气候变化还影响了湿地的碳汇功能，削弱了湿地在缓解气候变化中的积极作用。

这些问题不仅严重威胁了湿地生态系统的健康和稳定，也影响了湿地在城市中的生态服务功能。解决城市湿地面临的问题需要采取综合的修复措施和管理策略，从而有效恢复湿地的生态功能。

（二）城市湿地公园修复与改造面临的挑战及对策

研究指出，城市湿地的修复与改造面临的主要挑战有：第一，湿地水文条件的重建较为复杂，受周边城市化影响较大；第二，资金和技术投入巨大，且后期维护难度高；第三，社区参与度不足，居民对湿地生态功能的认知有限。

对此，学者们提出了多种对策，包括对湿地生态区进行科学规划与分区管理，保护核心生态系统的同时，合理布局人为活动区域，加强多方合作与政策支持，推动公众参与与教育，构建多元化的资金筹措机制，引入创新技术与提供科研支持，加深跨学科合作等。此外，未来的湿地修复与改造设计应更加注重可持续性，采用适应性管理策略，确保生态系统长期稳定发展。

二、湿地生态修复相关理论

（一）生态系统理论

湿地生态系统是复杂的自然系统，具有水文、生物多样性、物质循环等功能。生态系统理论认为，湿地具有自我调节和恢复的能力，但人类活动和环境压力会打破这一平衡。修复湿地的核心目标是通过恢复其原有的生态过程和结构，使其重新具备健康的自我调节能力。

（二）恢复生态学理论

恢复生态学理论强调通过人工干预帮助退化或被破坏的生态系统恢复到原有状态或类似的状态。该理论提出，生态修复应以生态功能的恢复为核心，而不仅仅是形式上的美化或植被恢复。该理论支持在湿地修复中引入适应性管理，即根据生态系统的反馈动态调整修复方案，以适应湿地的自然变化。

（三）生态工程原理

生态工程是一种基于自然过程的修复技术，旨在通过设计与自然过程协同的生态解决方案，恢复或增强湿地的功能。生态工程强调使用天然材料和生态过程，避免过度依赖传统的工程手段。通过模拟自然湿地的水文和生物循环过程，生态工程能够实现湿地功能的持续恢复。

（四）基于自然的解决方案

基于自然的解决方案（Nature-Based Solutions，简称NBS）是一种最新的生态修复理论，强调通过利用自然过程和生态系统服务来应对环境和社会挑战。湿地修复中的NBS方法包括利用天然植被恢复水体净化功能、利用生态廊道提高生物多样性，以及通过恢复湿地水文条件来提高城市适应气候变化的能力。这一理论更加关注湿地在城市环境中的多重功能，如防洪、碳汇和生态旅游等。

三、湿地生态修复措施

（一）水文条件恢复

湿地的水文条件是其生态系统健康的基础，因此水文恢复是湿地生态修复的核心步骤之一。通过恢复或改造湿地的水源，实施生态补水工程，引入清洁水源，如疏通河道、建设人工水道，确保湿地得到稳定的水资源补给，增加湿地水体的流动性，提高水体的自净能力。同时，通过合理的水位控制，可以维持湿地生态系统的稳定，促进湿地植物的生长和繁殖。在设计中，应建立科学的排水机制和补水机制，确保湿地水位的稳定[1]。

（二）植被恢复

在植被恢复过程中，应优先选用乡土植物和湿地植物进行种植，通过乔木、灌木、草本植物的合理配置，构建能过滤污染物、保持水土和促进生物多样性的生态系统，以稳定的植物群落结构，形成多层次的植被覆盖，提高湿地的生态服务功能。植被恢复技术方面可采用人工种植与自然恢复相结合的方式，实施植被恢复工程时，需注重植物种类的多样性和生态平衡，避免单一物种过度繁殖导致生态失衡[2]。

（三）水质净化与污染控制

水质净化可通过构建湿地净化系统来实现，利用湿地植物的吸收、吸附和降解作用，去除水体中的污染物，提高水透明度。水生植物不仅能吸收水体、底泥中的营养物质，其表面还附着多种生物集群，能够分解有机物和营养盐，增加水体透明度，改善水质[3]。对于污染严重的底泥，需进行清淤处理，清淤后可铺设生态基材，为水生植物和微生物提供适宜的生存环境，促进水体生态的恢复。

（四）土壤修复

针对受污染的土壤，需进行污染评估，然后根据污染类型和程度，采用物理、化学或生物方法进行修复。此外，还要通过施肥、改良土壤结构等措施，提高土壤的肥力和保水能力，为湿地植被的生长提供良好条件。

（五）生物多样性恢复

城市湿地公园生态修复过程中还要为湿地生物提供适宜的栖息地，如：建设鸟类栖息地、鱼类产卵场等，保护生物多样性；加强对湿地生物多样性的监测和评估，了解生物资源的现状和变化趋势；对珍稀濒危物种实施重点保护，制定保护计划和措施，确保其种群数量和遗传多样性得到维护。

（六）湿地边缘修复

湿地边缘地带往往容易受到侵蚀和开发的影响，在边缘修复中，可通过种植护岸植物，如柳树和草本植物，防止土壤侵蚀，保护湿地边界的生态完整性。此外，可设计生态廊道和过渡地带，使湿地边缘和周边生态系统有机连接，增强生态连通性，支持动植物在湿地和其他自然环境中的自由迁徙与生息。

（七）综合监测与管理

湿地修复后仍需要对湿地水文、植被、动物栖息地等进行定期监测，引入智能监测系统，运用物联网技术，在湿地布设传感器，实时监控湿地的生态指标，并根据湿地生态环境的实时变化，动态调整修复策略和应对措施。

四、湿地公园生态环境改造设计策略

（一）生态优先原则

城市湿地公园改造应以保护原有的自然生态系统为核心，始终坚持生态优先的原则，尽量减少人为干预对原生物种的破坏，优先维护和恢复湿地生态功能，如水质净化、种植本地植物、生物多样性维护、恢复水流和洪水调节等，充分考虑湿地生态系统的自然演替规律，避免对湿地造成二次破坏，维持湿地的自然演替和生态平衡。

（二）坚持可持续发展理念

湿地公园的修复设计应着眼于可持续发展，既要考虑当前的生态需求，也要保障未来城市和生态系统的健康共存。通过科学合理的管理和资源利用，确保生态系统的长期稳定。在湿地公园改造中应结合雨水收集、污水处理、垃圾回收等循环利用技术，充分考虑湿地的生态功能，减少资源消耗，减轻对环境的压力，通过科学合理的规划和设计，以保护湿地资源为基础，实现湿地资源的可持续利用。

（三）完善基础设施设计

1.交通系统

在湿地公园设计中应合理规划交通路线和交通设施，确保游客能够便捷地到达各个景点。为了鼓励游客使用步行、骑行等绿色交通方式游览湿地公园，可以设置自行车固定停放点和步行道指示牌等设施。对于特殊人群的需求，应充分考虑无障碍设施，如坡道、电梯、轮椅通道等设施配置，确保特殊人群也能方便地游览湿地公园。

2.服务设施

服务设施是提升游客体验的关键，设计过程中，在不影响生态环境的前提下，应合理布局服务设施，如游客中心、卫生间、餐饮点等，确保游客在游览过程中能够得到及时的服务。游客中心应设置在湿地公园入口或中心区域，提供信息咨询、导览服务与急救药品等，体现人性化理念。

3.海绵设施

在湿地公园生态修复和设计过程中，可通过构建海绵设施系统实现雨水的自然积存、渗透和净化，提高湿地的雨洪调蓄能力。在设计建设中，应充分利用地形和植被条件，构建多层次的海绵设施系统。在停车场、步行道等区域采用透水铺装材料，增加雨水下渗量，减少地表径流。透水铺装材料的选择应考虑到其耐久性、透水性和环保性。在湿地边缘或低洼地带设置生态滞留池，用于收集和储存雨水，滞留池内可种植水生植物和微生物群落，通过自然净化过程提高水质并补充湿地水量。这些设施的设计应与湿地生态系统相协调，形成完整的海绵设施系统。

（四）景观美学与城市功能结合

1.景观分区

在湿地的生态景观规划中，根据湿地的地形、植被和水文条件，将湿地公园划分为不同的功能区，如生态保育区、科普教育区、休闲游憩区等，通过合理的分区规划，实现湿地资源的合理利用和生态环境的保护。生态保育区：此区域应严格限制人类活动，以保护湿地生态系统的自然演替和生物多样性。科普教育区：该区域应设计一系列科普设施，如扫码生态解说、互动触摸屏、模拟湿地生态系统等，通过直观、互动的展示方式向游客普及湿地知识，提高公众的环保意识。休闲游憩区：此区域旨在为游客提供轻松愉悦的休闲环境，同时要确保休闲活动不会对湿地生态系统造成破坏。

2.景观节点设计

在湿地生态公园中设置具有特色的景观节点，如观景平台、亲水栈道、生态浮岛等，为游客提供丰富的游览体验。要结合地形特点，设计多层次的观景平台，使游客能够从不同角度欣赏湿地美景。平台可采用环保材料建造，并融入自然元素，如木质结构、绿色植被等，以减少对环境的影响。亲水栈道可沿着湿地边缘设计，让游客能够近距离接触水面和湿地植物。在湿地中设置生态浮岛，用于种植水生植物和吸引鸟类等生物，浮岛的设计应考虑到水流、水深等因素，以确保其稳定性和生态效果。浮岛上的植物选择应多样化，以形成丰富的生态群落[4]。

3.提升城市功能

湿地公园不仅是生态保护区域，也是市民休闲娱乐的场所，设计应充分考虑其公共功能，打造绿色步道、观鸟平台、生态教育中心等。同时，湿地公园应具备防洪、调节城市小气候等功能，如深圳湾沿岸分布大面积红树林，通过水的蒸发和植物的蒸腾作用达到散热降温、直接调节区域气候的作用，大大缓解了深圳市的城市热岛效应。在景观设计上，应注重自然与人文的和谐统一，通过艺术手法展现湿地之美[5]，注重自然美感与城市景观美学的结合，通过文化元素的融入，提升湿地公园的文化内涵和吸引力，提升城市功能价值。

结合以上策略，城市湿地公园的生态环境改造设计可以在生态保护、可持续发展、景观美学和公众参与之间取得平衡，提升城市生态环境的质量和居民的生活品质。

五、湿地公园生态环境修复与改造的案例分析

——以深圳福田红树林自然保护区为例

现今国内外均有一些成功的城市湿地公园修复与改造案例。例如，深圳的福田红树林自然保护区和美国的埃弗格莱兹湿地项目，都是在大规模城市扩张和生态退化背景下，通过引入科学的生态修复技术和景观设计理念，成功恢复湿地生态功能，同时兼顾了城市景观美学和市民休闲娱乐的需求。

深圳福田红树林湿地位于深圳市福田区，是全国唯一一处在城市腹地、面积最小的国家级自然保护区，也是东亚—澳大利西亚候鸟重要停歇地。然而，由于城市建设用地扩张，湿地面积逐步缩小，水质污染、外来物种入侵以及生态功能退化等问题逐渐显现。

（一）修复与改造措施

水文条件修复：通过疏浚河道，对凤塘河进行治理，修复河岸植被，建立完整的“红树—半红树—岸基植物”生态系统。恢复湿地水文连通性，使海水潮汐能够顺利进出，恢复了湿地的自然水文循环，改善了红树林的生长环境。

植被恢复：通过人工种植和自然恢复相结合的方式，引入适应当地水文条件的本地红树种类，种植优良的本地湿地植物，如秋茄、桐花树、老鼠簕、木榄等，恢复原有红树林植被。

水质改善：加强污水治理，通过修建湿地缓冲区和人工湿地系统，过滤和净化城市排水，减少城市污水直接排入湿地，显著改善水体质量。

外来物种控制：对入侵湿地的外来植物，如微甘菊，用人工拔除及生物防治方法进行清除，同时通过加强植被管理，抑制其扩散和繁殖。

生物多样性保护：恢复红树林和水鸟栖息地，将原来的人工养殖鱼塘转为鸟类的栖息地，形成了深水水域、浅水水域和中央光滩（湖心岛）镶嵌分布的格局，以满足不同水鸟对生境的需求。

（二）修复成果

经过长期的生态修复治理和改造设计工作，深圳福田红树林自然保护区显著改善了湿地水质和生物多样性（图1）。在修复之前，由于城市化和污染，红树林的栖息地面积减少严重，经过系统修复，深圳湾红树林面积从1992年的16.38公顷，恢复到2021年的157.91公顷。通过先进的污水处理系统和雨水引流措施，该地区的水质也得到了显著改善，大大减少了污染，恢复了湿地的生态健康。截至2023年，该地区已记录到超过250种鸟类，并出现了欧亚水獭和豹猫等稀有物种。由于水质的改善，鱼类、虾类和其他水生生物的数量增加，进一步促进了生物多样性的提升。在植被方面，原生植物物种取代了入侵物种，帮助建立了更健康、更平衡的生态系统。如今，这里已成为深圳的生态名片，同时也是市民休闲和生态教育的重要场所。

（三）成果分析

在城市化背景下，福田湿地通过生态修复实现了自然与城市的和谐共生，证明了在高密度城市中保留生态环境的可行性。该案例体现了政府、科研机构、社区和公众的多方合作，通过公众参与和生态教育，增强了社会对湿地保护的意识。通过修复和改造，福田湿地不仅恢复了生态功能，还兼顾了城市防洪、污染控制和生态旅游功能，充分展示了湿地的多样化服务功能。

六、实施效果

（一）生态环境改善

通过生态修复和改造设计，城市湿地公园的生态环境得到了显著改善，采取构建生态浮岛、种植水生植物、放养滤食性鱼类等措施，能有效去除水体中的富营养化物质，如氮、磷等，避免了藻类过度繁殖，改善水质，恢复了水体的自然净化能力。建立的雨水收集与净化系统，将雨水资源化利用，进一步减少了外部污染源对湿地水体的影响。

本土植物复育计划，不仅恢复湿地的植被覆盖，还构建了多层次的植物群落结构，提高了生态系统的稳定性和复杂性，植被的恢复还促进了土壤结构的改善，增强了土壤保水保肥能力。随着水质和植被的改善，湿地成为众多野生动植物的栖息地，鸟类、昆虫、鱼类等生物种类显著增加，形成了丰富的生物多样性。湿地公园在调节气候、防洪减灾、净化水质、提供生物栖息地等方面发挥了重要作用，有效缓解城市热岛效应，改善城市微气候，在雨季能够吸收和储存大量雨水，减轻城市排水系统的压力，同时还能发挥自然过滤器的作用，持续为城市提供清洁的水源。

（二）社会效益提升

城市湿地公园的建设还能够带来显著的社会效益。湿地公园为市民提供了一个亲近自然、放松身心的绝佳场所，公园内设有步道、观景台、亲水平台等设施，方便市民进行散步、骑行、观鸟、野餐等活动，丰富了市民的业余休闲生活。

公园内设置的科普展示区、生态教育中心等设施，通过展览、讲座、互动体验等方式，向市民普及湿地生态知识、生物多样性保护等环保理念，增强市民的环保意识和科学素养，营造人与自然和谐共生的社会氛围。

（三）经济效益增长

城市湿地公园的建设能够带动周边经济的发展，湿地公园独特的自然景观和丰富的生态资源吸引了大量游客前来游览，湿地公园逐渐成为旅游热点，带动了周边餐饮、住宿、交通等相关产业的发展。同时，湿地公园还通过举办各种节庆活动、生态体验项目等，进一步丰富了旅游产品，提高了旅游收入。

公园周边地区往往具备发展生态农业的优越条件，通过推广生态农业技术、发展有机农产品等方式，实现了农业与旅游业的有机结合，游客在游览湿地公园的同时，还可以体验采摘、品尝有机农产品等活动，促进了农业增效和农民增收。

七、结语

城市湿地公园生态环境的修复与改造设计是一项复杂而重要的工作，可以实现湿地资源的可持续利用和生态环境的保护。在湿地公园的绿化和生态修复改造中，要遵循尊重自然、以人为本的设计理念，注重生态功能的发挥，同时兼顾不同人群的休闲需求，达到人与自然和谐共生[6]。未来的研究应在不断深化对城市湿地公园生态环境修复与改造设计的同时，关注实践中的技术创新和跨学科合作，以实现湿地生态功能与城市发展的双赢。

参考文献：

[1]潮洛蒙，俞孔坚.城市湿地的合理开发与利用对策[J].规划师，2003（7）：75-77.

[2]王建华，吕宪国.城市湿地概念和功能及中国城市湿地保护[J].生态学杂志，2007（4）：555-560.

[3]刘双，童海浪，城市湿地公园生态恢复与景观设计探讨：以秦皇岛北戴河森林湿地公园为例[J].中国园艺文摘，2013（6）：164-165.

[4]雷昆，张明祥.中国的湿地资源及其保护建议[J].湿地科学，2005（2）：81-86.

[5]陈开伟.湿地生态系统保护研究[J].绿色科技，2012（5）：266-267.

[6]童立堂.城市湿地公园园林绿化及生态修复改造分析[J].花卉，2023（6）：46-48.

作者简介：

李斌静，硕士，广州工商学院美术学院讲师。研究方向：环境设计与理论研究。

卢莹，硕士，广州工商学院副教授。研究方向：岭南园林建筑艺术与园林设计。

周泽文，广州工商学院副教授。研究方向：岭南园林建筑空间形态与园林设计。