张文竹 刘环 冯凌志 ZHANG Wenzhu LIU Huan FENG Lingzhi
城市湿地素有“城市之肺”之称,是城市绿地系统的重要组成部分,在蓄洪滞涝、降解污染、改善气候、保护生物多样性及维护区域生态平衡等方面发挥着关键作用。在生态文明体制改革的时代背景下,以生命共同体理念为指导,采用新型生态保护修复技术对退化受损的城市湿地进行修复成为建设重点。以厦门市马銮湾双溪湿地公园为例,将场地生态修复作为切入点,探讨城市湿地公园设计方法,为类似项目提供参考。
城市湿地公园;生态修复;湿地净化;生境营造
马銮湾双溪湿地公园位于厦门市集美区马銮湾新城北片区,北邻海翔大道,南邻环湾大道,东邻环湾东路,西邻浦边北路,总占地面积76hm2,是新城生态格局中重要一环。场地原为鱼塘阡陌的养殖坑塘,近年来受城市化影响,鱼塘荒废,水质富营养化,生境遭到严重破坏。作为新城生态修复工程的先行示范区,地块采取自然恢复与人工修复相结合的方法,利用现状养殖坑塘打造城市湿地公园,与环湾绿廊其他公园共同构成新城绿地景观系统。未来公园将在修复区域生态系统、完善城市海绵体系、优化公共活动空间、提升城市价值等方面发挥重要作用。
住房和城乡建设部于2017年发布的《城市湿地公园设计导则》中规定,城市湿地公园是在城市规划区范围内,以保护城市湿地资源为目的,兼具科普教育、科学研究、休闲游览等功能的公园绿地[1]。作为城市绿地系统的重要组成部分与生态基础设施,公园应以湿地生态环境保护与修复为首要任务,遵循“生态优先、因地制宜、协调发展”的设计原则,针对生态系统遭到破坏的湿地,采取自然恢复与人工修复相结合的方法,合理利用生物、生态、物理、化学、水文等领域技术,逐步恢复湿地生态系统结构和功能,实现湿地生态系统的自我持续。
马銮湾地区三面环山,一面临海,地理位置优越,属亚热带海洋季风气候,温暖多雨,干湿分明,平均气温20.9°,年降雨量1404mm,多集中在春夏季节。
2.2.1 水体
1)水资源 马銮湾片区共有9条溪流自北向南汇入内湾,其中深青溪和瑶山溪流经场地。雨季时溪流水量充沛,其他季节以雨季尾水和生活生产污水为主,水量较少(见图1)。2016—2018年,受城市建设影响,场地内部分鱼塘被填埋,导致水域(鱼塘、河流及滩涂)面积占比由56.90%降至44.95%,水量骤减。
1 深青溪与瑶山溪现状
2)水环境和水安全 混合污水的排放导致两条溪流水生态恶化严重,深青溪属严重污染水质级别,瑶山溪属黑臭水体级别,均无法达到入海水质要求。荒废坑塘内南北水面高差仅0.5m,水动力不足,互不流通,水质富营养化极为严重。片区现状防洪标准为10年一遇,不满足50年一遇的规划要求。
2.2.2 植物
马銮湾区域内共有60科135属151种植物,以蕨类和被子植物为主。根据资源生态属性及分布生境,分为海岸滩涂植被、淡水湿地及水面植被、农田耕作植被等九大植被类型,具有两栖类和鸟类动物保护、水体净化、堤岸防护及景观绿化等功能。
地块现状植被主要分布于坑塘、溪流滩涂、林地、农田、道路等。部分长势良好,可局部保留提升。部分破坏严重,如坑塘、溪流入侵种泛滥,驳岸裸露;林地种类单一;农田废弃杂草丛生;道路旁植被杂乱缺乏层次,植物生境亟待修复提升(见图2)。
2 地块现状(图片来源:作者自摄)
2.2.3 动物
马銮湾片区动物包括哺乳类、两栖类、鱼类、鸟类、爬行类等。哺乳类动物以松鼠、臭鼩等啮齿目,食虫目小型兽类为主;两栖类以沼蛙、黑眶蟾蜍等为主;鱼类以仔稚鱼优势种为主;鸟类包括水鸟、林鸟和农田鸟类,以普通鸬鹚、白鹭为主,水鸟多分布于周边坑塘湿地,其他鸟类分布于周边林地、农田和灌丛。由于水质恶化,农田荒废,林地零散分布,场地生物多样性较低。
马銮湾起源于南宋马銮村,村庄三面环山,一面临水,世世代代面海而渔、居山而耕,是理想的世外桃源。该地分布有五祖鹤阳拳发源地、蔡林八景、新垵红砖古厝等人文景观。设计地块周边为浦林村、陈井村、潮瑶村等闽南传统村落,村中古祠林立、农田阡陌,具有浓厚的乡野文化氛围。
地块四周规划有海翔大道、环湾大道、海湾路、浦边路、潮园路等市政路,西南侧紧邻二类居住用地,东南侧紧邻酒店用地,北侧为需改造提升的潮瑶村建设用地。目前仅北侧海翔大道已建成并投入使用,其他均处于规划建设阶段。
项目以修复场地生态系统为切入点,根据人的行为活动与自然环境的相互作用,构建“自然生态、安全宜人、活力多元、发扬文化、彰显特色”多位一体的城市湿地公园,实现“碧泽溪畔观鹭鸟,悦游园中享自然”的设计愿景(见图3)。
3 项目总平面
基于场地生态、人文及建设本底,采用水资源补给、水环境改善、水安全提升、动植物生境营造等策略进行生态修复,通过打造活力空间与挖掘在地文化,构建集生态保育、观光游憩、科普教育、文化弘扬等功能于一体的城市湿地公园。
采取多水库联动及连通上游污水处理厂尾水的方式对深青溪、瑶山溪进行补水,保证河道生态基流,稳定河水流量,稀释污水浓度,为水质净化奠定基础(见图4)。
4 水源补给后的深青溪与瑶山溪
水资源补给使两条溪流水质得到改善:深青溪控制为地表Ⅳ类水,瑶山溪控制为地表Ⅴ类水,枯水期为劣Ⅴ类水。为满足Ⅳ类水才能从湿地南侧汇入内湾的要求,需对水质进行深度净化。具体措施为:深青溪、瑶山溪来水先经抬水翻板闸截流抬升,通过智能节制闸调控引入净水湿地,水流在重力作用下经各级净水湿地净化后进入生态蓄滞湿地,最终通过海防闸控制湿地内的水溢满后汇入内湾(见图5)。
5 水质净化流程
净水湿地包括自然沉降湿地和潜流湿地(见图6,7)。自然沉降湿地过滤河水中的杂质和泥砂,保证进入潜流湿地河水水质的稳定性。潜流湿地中水流经植物根系下渗至滤料层,在微生物和植物根系共同作用下,实现水质净化。在潜流湿地设置推流泵,为水流进行增氧并保持水动力,保证溶氧量满足净化要求,以更好地净化水质。净化后的水最终汇入生态蓄滞湿地的大型景观湖面,进行生化降解反应(见图8)。
6 净水湿池
7 潜流湿地
8 生态蓄滞湿地
4.3.1 防洪
通过河道清淤疏浚、堤防建设、生态岸坡治理等构建防洪体系。洪水来临时关闭湿地引水及退水节制闸,打开河道抬水闸门行洪,节制闸与高出洪水位1.00~1.05m的堤岸形成封闭体系,确保河道行洪安全,将片区防洪标准从10年一遇提升至50年一遇。
4.3.2 滞涝
根据集雨面积及暴雨数据推算可知,当50年一遇24h周边片区涝水排入湿地,且湿地引水闸门和排水闸门关闭的情况下湿地总水量为35.69万m3。根据湿地库容曲线,对应湿地水位为2.82m,低于周边场地及湿地内部主要建筑物标高,满足50年一遇暴雨不积涝标准,在缓解滞涝压力方面发挥了重要作用。
通过调研明确需要保护和恢复的动植物种类,并结合不同动物觅食、繁殖、休息、停留等生活习性及所需不同生境进行科学设计。首先对城市建设用地影响、湿地修复适宜性、陆地植物修复适宜性等影响因子进行敏感度叠加分析,划分低、中、高敏感度区域,分别对应综合服务与管理区、生态缓冲区及一级生态保育区三大生态功能区,在此基础上营造动植物生境(见图9)。
9 生态功能区
4.4.1 植物生境营造
植物设计尊重现状,保留表现良好的乡土植物,去除入侵植物及长势差的植被,补植生态效益高、适应性强、耐盐碱、低维护的乡土植物,营造满足湿地生物食物链要求的林地、灌丛、河滩、水域等生境,同时需差异化打造各生态功能区的植物景观风貌,增强景观效果(见图10)。综合服务与管理区主要为公园主次出入口广场节点,种植树姿优美的观花、观果树种,以展示入口形象为主。生态缓冲区大量补植净水效果及观赏性俱佳的水生植物,同时设置莲岸、荷塘水生种植区及乡村特色种植区营造场地特色。为最大化发挥水生植物的生态效益,划分9个种植区,种植挺水、浮水、沉水等植物修复水域生境(见图11)。一级生态保育区设置生态鸟岛,岛上草木苍翠,野趣横生,种植浆果类食源蜜源植被如芒果、莲雾、杨梅等,白鹭、鸳鸯等鸟类不断起落飞翔,成为鸟类觅食、栖息、繁衍的理想家园。
10 生态功能区植物风貌
11 水生植物
4.4.2 动物生境营造
根据调研成果,选取白鹭和沼蛙作为场地指示性物种,结合生态习性,确定栖息地斑块及有利于物种迁徙、基因交换的廊道分布(见图12),并对道路、河流、绿化等景观要素进行合理配置,营造良好的栖息地环境,提升场地物种多样性(见图13)。
12 栖息地分布
13 栖息地上的水鸟
基于空间格局及片区风貌特色,构建“一核、两环、三带、九区、多点”的景观结构。一核指生态保育核,包含场地核心生态鸟岛及邻近水域,鸟岛上无人为干扰,树木葱郁、鸟鸣婉转,是鸟类栖息的天堂。围绕大面积淡水湿地构建科普慢行环和生态观鸟环,将湿地科普教育、平台观鸟等互动设施,通过留、轻、远的设计手法置入,保护鸟类生境的同时为人们提供良好的观景及摄影视角。依托深青溪、瑶山溪构建滨河游赏体验带,生态岸坡治理后,驳岸缓坡入水,岸线形态自然灵动、蜿蜒柔美,水畔凉亭、跨河小桥为游客提供多样的观河视角,营造多元的滨河活力空间。将公园划分为九大功能区,其中观荷赏莲畅游区及乡村文化体验区别具特色。观荷赏莲畅游区总面积8万m2,核心景点百亩荷塘是厦门面积最大的赏莲胜地,栽植70余珍种稀的荷花,木栈道及石桥穿梭其中,增强游客体验的趣味性。红砖古厝临水而建,既是配套服务设施,又是“以莲喻廉,润物无声”的廉洁文化教育基地。乡村文化体验区依潮瑶村旧址而建,保留村头的古榕树、鱼塘边的苦楝、小溪边的芦苇等,节点铺装采用拆迁村落中回收的老石板,古朴自然,重现知青农场当年的场景,唤起浓浓的乡愁,品味时光的沉淀。公园内设四级园路丰富慢行系统,蜿蜒而行的漫步道串联水岸平台、渔舟唱晚、民悦广场、百亩荷塘、知青农场等景观节点(见图14),满足河畔观景、湿地游赏、观鸟拾趣、艺术摄影、生态科普、林下休闲、骑行漫步等多样化需求,成为游人观光赏景、康体健身、寓教于乐的好去处。
14 景观节点
碧波荡漾,鹭啄鱼欢,赏荷戏鱼,阅翠弄鸟……,昔日富营养化的鱼虾坑塘呈现一幅人与自然交融的美好风景画卷。自开园以来,公园聚生息、汇民悦,极大地提升了新城生态价值及片区活力。马銮湾双溪湿地公园作为生态修复视角下城市湿地公园设计实践,在助力构建马銮湾新城片区修复区域生态体系、优化公共活动空间等方面发挥了重要作用。