来源:Landscape Architecture Frontiers 发布时间:2021/12/9 13:08:43
选择字号:
LAF | 前沿研究:AECOM圩田湿地生境修复案例——浙江鉴洋湖湿地公园首启区

论文标题:Restoration of Polders Through Nature-Based Solutions—Landscape Practice in the Start-up Area of Jianyang Lake Wetland Park(AECOM圩田湿地生境修复案例——浙江鉴洋湖湿地公园首启区)

期刊:Landscape Architecture Frontiers

作者:TAO Lian , XIONG Sidun

发表时间:29 Nov 2021

DOI:10.15302/J-LAF-1-040028

微信链接:点击此处阅读微信文章

注:本文为删减版,不可直接引用。原中英文全文刊发于《景观设计学》(Landscape Architecture Frontiers)2021年第4期“水生态修复与绩效研究”专刊。获取全文免费下载链接请点击“阅读原文”;参考引用格式见文末。

导 读

AECOM团队借助基于自然的解决方案对废弃圩田湿地进行改造,打造了占地16hm2的鉴洋湖湿地公园首启区。项目以“保留–打破–整合”为设计理念,建立起包含林–塘–田–湖–岛的复合生态系统,并通过后期的监测和维护保障湿地净化系统的有效运行,引导场地植物群落的自发性演替。首启区的建设思路和运营绩效,为鉴洋湖湿地公园其他区域后续的修复工作提供了借鉴与经验。

关 键 词

鉴洋湖;圩田;基于自然的解决方案;生态修复;湿地净化;鹭鸟栖息地

以基于自然的解决方案

修复圩田生境

——鉴洋湖湿地公园首启区

景观实践

Restoration of Polders Through

Nature-Based Solutions

—Landscape Practice in

the Start-up Area of

Jianyang Lake Wetland Park

陶练

艾奕康上海景观设计总监

熊斯顿

艾奕康上海生态规划设计副总监

LAF

01

项目背景

鉴洋湖位于台州市黄岩区,地处水网平原区内,同时也是温黄平原的一部分,周边土地类型以湿地和农田为主,是台州市西南部五峰山-鉴洋湖生态绿脉上的核心节点。自清光绪三十一年至今的历史痕迹共同塑造了鉴洋湖以生产性湿地为主的渔耕文化景观。

虽然,鉴洋湖湖体以及周边的林地和农田已然成为以鹭鸟为主的各种动物的栖息家园和食物来源,但多年淤积导致的湖面萎缩以及周边地块的接连开发已使今天的鉴洋湖面临着生境退化、水质污染等严峻问题。

为了保护鉴洋湖的生态资源,改善湖区及周边生态环境,2018年,台州市政府和宁波开投蓝城投资开发集团有限公司在鉴洋湖下湖区建设了占地16hm2的公园首启区,以期为公园其他区域后续的修复工作提供经验与参照。

首启区区位图 © AECOM

02

现状分析

多年以前,约半数的首启区土地曾围堤挖塘,用于培育淡水鱼苗,形成了如今以圩田堤岸围合而成的三角形区域。场地虽已退渔还湖,但依旧保留了大部分鱼塘,与周围环境共同构成了由山林、湖体、湿地、农田组成的圩田景观。

首启区圩田现状。水体主要超标污染物为氨氮与总磷,溶解氧浓度较低(左);现状垂直驳岸(右) © AECOM

渔业养殖的历史背景遗留了如下问题:

1)混乱的场地肌理。鱼塘横平竖直的塘埂展现了严重的人工干预痕迹,而新建造的配套服务设施也未能与原有的圩田肌理和谐相融;

2)严重的水体污染。圩田富营养化较严重,溶解氧浓度较低,导致湿地内水质大多为V类或劣V类地表水,水生栖息地遭到严重破坏;

3)单一的景观空间。铺设有混凝土预制板的边坡不利于植物生长与动物停留。

尽管如此,鉴洋湖地区动物种群包括鸟类、兽类、两栖爬行类和昆虫类等共计114种,其中鸟类有42种,特别是鹭鸟—鉴洋湖所在的东洋界华中区的鹭科鸟类高达18种。此外,首启区内的塘埂林地、竹林与湿地栖息地现状均保持良好,圩田堤岸上的朴树、香樟、构树与野桐,以及湖体边缘和湿地中密集的芦苇、香蒲等挺水植被,为鹭鸟提供了觅食、筑巢繁殖和寻找庇护的理想栖息地[1],且这些植被均是值得重点保育的优质生态资源。

场地植被以及鹭鸟分布现状 © AECOM

然而圩田较陡的硬质驳岸和缺失的浅滩水面导致鹭鸟难以在此停歇觅食,仅有少量黑水鸡、小鷿鷈等水鸟分布在深水区。同时,在主要道路与配套服务建筑施工时产生的噪声也会给鹭鸟栖息地的保育造成一定影响—尤其是在4~7月的鹭鸟繁殖期期间[2]

03

设计理念

项目引入NBS,继而提出了“保留–打破–整合”的设计概念,希望能通过最小干预来最大程度地提升场地的生态功能。

其中,“保留”是指保留外围有防涝要求且植被较丰富的堤埂,以及作为隔断的部分塘埂;“打破”是为了增加不同水塘之间水体流动,断开塘埂以扩展水体在湿地中的流动线路;“整合”则是指将打破后相互连通的水塘相互整合,在场地中心塑造一处广阔的湖面空间。

此项目没有选择通过大量填方重新塑造新的“自然肌理”,覆盖鱼塘经多年生产留下的历史痕迹,而是期望维护和利用圩田湿地的生态本底与智慧,将湿地净化系统嵌入原有肌理之中,通过建立根孔湿地系统来修复浅滩栖息地。

总平面图 © AECOM

04

设计策略

净化湿地及湖体水质

设计团队以场地西侧进水方向为起点,利用现有鱼塘布局人工湿地净化带主轴,依次通过沉淀池–气浮一体化设备–生态塘–高效脱氮除磷生态滤池–表流湿地–水平潜流湿地–中心湖–生态溪流–清水池的流程,循环净化鉴洋湖水质[3]~[5]。随后,通过涵管和局部破埂的方式,构建了三条换水支线,以保障全岛水系的水质健康与水位稳定,清水池内还布局有湿地内循环和排涝泵等设施,以保障排涝安全。

水处理设计示意图。鉴洋湖水从西侧进水口流入首启区,经过处理后进入中心湖,再从首启区东侧出水口回到鉴洋湖 © AECOM

经上述处理单元,水体内大部分主要污染物得以去除,而后再通过表流湿地、水平潜流湿地进行生态处理与净化。此外,项目团队还探索了一种兼具观赏性和生态功能、可灵活装配的实验性装置,并将其设置在生态塘内用于吸附悬浮颗粒物。

这种去水体悬浮物生态艺术装置被设计为“水中花”的形式,兼具观赏性与生态功能 © AECOM

设计团队在根孔湿地已有的空间形态的基础上,选用了已较成熟的湿地净化工艺——水平潜流湿地。湿地植物根系和滤料基质的存在为湿地中的多种微生物提供了可附着的载体,在植物根系吸收、滤料基质吸附和微生物的生化反应的共同作用下,保障整体湿地处理流程的完善和稳定。

调整后的水平潜流湿地 © AECOM

因地制宜构建多样生境

首启区采取保育为主、修复为辅的生态保护策略,构建了净化湿地缓冲区以及堤北圩田修复区、堤南浅滩修复区、堤顶林带保育区、农田修复区、荷塘修复区五大区域。

场地被划分为5个生境修复区和一个净化湿地缓冲区 © AECOM

首启区内部主要人类活动场地和道路与堤南浅滩修复区中鹭鸟栖息地核心区之间的平均距离控制在50m以上,还设置了人工湿地净化带,作为鹭鸟栖息地的人为影响缓冲区;而首启区外侧的鉴洋湖水域则有效缓冲了城市建成区的交通噪声、建设活动等对场地的影响。

堤北圩田修复区全面实施缓坡岸线营造、水下地形改造和水生植被群落优化提升等措施。同时,将相互独立的现状圩田进行破埂连通,改造出0.10~2.00m不等的深浅交替的湿地水环境。设计用砾石堆出大面积水深低于0.30m的浅滩,在其中稀疏种植湿生草本植物并将其覆盖率控制在25%以内——保证湿地自然风貌的同时,又保障了足够的鹭鸟停栖与觅食的滩地空间。针对鳽类鹭鸟偏好在成片的芦苇荡内躲避天敌及在乔木上筑巢的习性[2],选择两处圩田空间种植芦苇,并在芦苇荡中建造乔木树岛,以吸引其在此栖居。

针对堤北圩田修复区实施缓坡岸线营造、水下地形改造和水生植被群落优化提升 © AECOM

破埂连通后的堤北圩田修复区剖面图 © AECOM

堤南浅滩修复区现状条件较好,包括阔叶林地、竹林和挺水植物带,因此以保育为主,同时在西部未种植植被区域通过局部改造水下地形形成浅滩和鸟岛。

堤南滩地修复区以生态保育为主,同时通过局部改造水下地形营造了浅滩和鸟岛 © AECOM

堤南滩地修复区剖面图 © AECOM

为应对鉴洋湖水位变化特征,项目团队营造了三种顶部标高各异的小岛,分别为砾石浅滩岛、草本植被岛和乔木树岛。各岛屿之间由深槽相连,这些深槽可作为冬季低水位时鱼类的逃生通道。针对堤顶林带保育区,主要实施现状林地的保育。

在农田修复区与荷塘修复区内,合理配植香樟等蝴蝶幼虫的寄主植物,海桐等蜜源植物,以及女贞等鸟嗜植物。针对荷塘修复区的生态岸线,采取营造缓坡岸线、沿岸铺设大石块等生态修复措施。

适应性措施应对气候变化

水文计算和基于ArcGIS软件的淹没区分析显示,在不设置排涝设施的情况下,场地内大部分区域标高均在3m以下,连20年一遇的暴雨都难以抵御。于是,设计团队在湿地中引入排涝泵站,当实际水位超过设计水位2.20m时,即启动强排泵站开始排涝,保障场地安全。

其次,水岸带植物配植也充分考虑了耐淹特性。同时,场地内的配套建筑、景观服务设施与主要车行道路的标高均在3.90m以上,高于鉴洋湖50年一遇暴雨的水位标准。这些基础设施均充分考虑了不同降雨工况下的水位。

设计前后的淹没范围 © AECOM

极端干旱气候发生时,可通过连通管涵从鉴洋湖湖体取水进行生态补水,以避免由于首启区内部水塘水位下降而导致湿地植物,特别是沉水植物无法健康生长,以此来保障生态湿地系统的健康运转。

05

总结与反思

首启区采用大面积保留、局部区域打破、多层次整合的概念,来维护场地内既有地方特色又有文化特征的堤埂、植被以及荷塘。将作为人工湿地隔断的内部塘埂有组织地断开,这些剩余堤埂可用于场地内的人行步道,而多余的土方则堆积为多个中心湖内的绿岛,利用圩田和堤岸的高差打造鹭鸟栖息地,使其形态和鱼塘的肌理能够融为一体。

设计团队还在空间设计上进行了一定留白,使栖息地环境能够随着时间的推移逐渐演替、完善,回归自然的本真面貌。2021年5月项目竣工后,已然创造出独具特色的“林–塘–田–湖–岛”复合的圩田湿地景观肌理。远处山峦与湿地交相辉映,结合场地内的湖、塘、堤,创造出丰富的景观层次以及独具魅力的湿地游览体验。

即将竣工的首启区中保留的荷塘林地、人工湿地、鹭鸟栖息地和服务设施与周边景观融为一体 © 宁波开投蓝城投资开发集团有限公司

5~7月的水质监测平均数据表明,场地出水水质已从原来的劣V类提升至优于Ⅲ类标准的状态。

水质提升后的中心湖及水中植被 © 宁波开投蓝城投资开发集团有限公司

由圩田改造的水平潜流湿地(左);和汀步结合的湿地溢流设施(右) © 宁波开投蓝城投资开发集团有限公司

到7月底现场回访时还发现,在首启区塘埂处以及首启区堤埂两侧的鉴洋湖滩地上已观测到白鹭、大白鹭、池鹭、黑水鸡等物种的身影。设计团队后续还将通过持续监测场地情况来不断调整鸟类栖息地的布局,以适应鸟类在不同季节的栖息习性以及未来不确定的气候变化因素。

摘要

The historical fisheries and the speedy urban development have dramatically threatened the ecological resources of Jianyang Lake in Zhejiang Province—the original texture of the site was largely damaged, the lake was severely polluted, and the Ardeidae habitats were badly degraded. To improve the water quality and restore the habitats of Jianyang Lake, as well as represent the scenery of groups of Ardeidae inhabiting there, the design team restored existing polder wetlands through NatureBased Solutions and set up a 16 hm2 Start-up Area of the Jianyang Lake Wetland Park. Applying the proposed design concept of “Retaining-Breaking-Integrating,” an integrated ecosystem composed of forest, pond, farmland, lake, and island was formed. The design team also introduced a high-efficiency wetland purification system which is harmoniously embedded with the local image and resilient to climate changes with low maintenance, facilitating the optimization of the Ardeidae habitats. The long-term monitoring and maintenance would ensure the efficiency of the wetland purification system and spontaneous succession of the plant communities. The design concept, construction process, and performance of the Start-up Area can further offer references to restoration of the other parts of the park.

《前沿》系列英文学术期刊

由教育部主管、高等教育出版社主办的《前沿》(Frontiers)系列英文学术期刊,于2006年正式创刊,以网络版和印刷版向全球发行。系列期刊包括基础科学、生命科学、工程技术和人文社会科学四个主题,是我国覆盖学科最广泛的英文学术期刊群,其中13种被SCI收录,其他也被A&HCI、Ei、MEDLINE或相应学科国际权威检索系统收录,具有一定的国际学术影响力。系列期刊采用在线优先出版方式,保证文章以最快速度发表。

高等教育出版社入选“中国科技期刊卓越行动计划”集群化项目。Frontier系列期刊中:13种被SCI收录;1种被A&HCI收录;6种被Ei收录;2种被MEDLINE收录;11种中国科技核心期刊;16种被CSCD收录。

中国学术前沿期刊网

http://journal.hep.com.cn

 
 
 
特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
“人造太阳”逐日梦 “聚变合肥”加速度 “奋斗者”号到达克马德克海沟最深点
时隔21年,大果五味子野外回归 海上风电与海洋牧场融合发展项目并网发电
>>更多
 
一周新闻排行
 
编辑部推荐博文