1.2.2湿地的价值
1.2.2.1生态系统服务功能
1.调节气候。湿地的蒸发作用可保持当地的湿度和降水量。湿地的水分通过蒸发成为水蒸气,然后形成降雨。另一方面,湿地的水通过特殊地热学性质为大气提供充沛的水分,增加大气湿度。
2.调蓄水量,控制洪水。湿地可以储存过量的降水,再均匀地把径流放出,从而避免发生洪水灾害。湿地是蓄水防洪的天然“海绵”。
3.涵养水源。湿地水源充足,可以不断地补给地下水,稳定地下水位。
4.净化水质,降解污染物。当一些污水和含有毒物的流水经过湿地时,湿地有助于减缓水流的速度,有利于杂质和毒物的沉淀排除。另外,湿地植物,像芦苇、水湖莲能吸收有毒物质,从而起到降解的作用。
5.生物多样性保护。湿地是野生动植物的栖息地。湿地生态环境复杂,适于各类动植物的生存繁衍,对物种保存和保护生物多样性有着重要作用。
1.2.2.2经济价值
1.提供丰富的动植物产品。中国的湿地很多用来进行围垦造田。其中用来做田地的湿地可用来种粮食作物。中国的水稻产量居世界第一位。湿地提供的淡水动物、鱼类等是富有营养的副食品。中国的农业、渔业在相当程度上依赖于湿地的自然资源。
2.提供水资源。湿地在输水、储水和供水方面发挥着巨大效益。
3.提供矿物资源。湿地中有各种矿砂和盐类资源。如中国的青藏高原的碱水湖和盐湖。 4.能源与航运。水电是中国电力的主要供应资源。湿地中的泥炭可用于燃烧。
我国沿海多河口港湾蕴藏着巨大的潮汐能,可用于人类的生产。另外,湿地具有航运价值。我国内陆的航运大多依赖于湿地,沿海沿江地区的经济迅速发展很大程度上受惠于此。
1.2.2.3社会价值
1.观光与旅游。湿地独特的环境和景观,为人类提供了理想的旅游休闲场所。滇池、洱海、杭州西湖都是著名的风景区。不仅美化了环境,还为居民提供了休憩空间;不仅创造了直接的经济效益,还具有重要的文化价值。
2.教育与科研价值。湿地生态系统、湿地物种的多样性等在科研中都有重要的地位。湿地为教育和科学研究提供了试验基地。有些湿地还保留了历史上人类文明活动的痕迹,是文化研究的重要场所。
1.2.3景观设计
景观设计是关于景观的分析、规划布局、设计、改造、管理、保护和恢复的科学和艺术。是一门建立在广泛的自然科学和人文与艺术学科基础上的应用学科。尤其强调土地的设计,即:通过对有关土地及一切人类户外空间的问题进行科学理性的分析,设计问题的解决方案和解决途径,并监理设计的实现。
根据解决问题的性质、内容和尺度的不同,景观设计学包含两个专业方向,即景观规划(landscape planning)和景观设计(landscape design),前者是指在较大尺度范围内,基于对自然和人文过程的认识,协调人与自然关系的过程,具体说是为某些使用目的安排最合适的地方和在特定地方安排最恰当的土地利用,而对这个特定地方的设计就是景观设计。
景观设计学与建筑学、城市规划、环境艺术、市政工程设计等学科有紧密的联系,而景观设计学所关注的问题是土地和人类空间的问题。它与现代意义上的城市规划的主要区别在于景观设计学是物质空间的规划和设计,包括城市与区域的物质空间规划设计,而城市规划更主要关注社会经济和城市总体发展计划。
将景观设计学应用在湿地设计_匕即:基于对自然湿地组成、结构、空间形态、功能特征理解基础上的优化设计,从而达到改善生态现状、顺应发展、增强其自身功能的作用,同时
起到和谐人类社会与自然界关系的作用。
1.2.4中国湿地分布
中国湿地分布广,区域差异显著。从寒温带到热带、从沿海到内陆、从平原到高山地区都有湿地分布,而且还表现为一个地区内有多种湿地类型和一种湿地类型分布于多个地区的特点,构成了丰富多样的组合类型东部地区河流湿地多,东北部地区沼泽湿地多,而西部干旱地区湿地偏少长江中下游地区和青藏高原湖泊湿地多,青藏高原和西北部干早地区又多为咸水湖和盐湖,海南岛到福建北部的沿海地区分布着独特的红树林和亚热带、热带地区人工湿地青藏高原具有世界海拔最高的大面积高原沼泽和湖群,形成了独特的生态环境。
湿地明显的区域差异丰富了湿地旅游内涵,可以开展丰富多样的湿地旅游活动。
表2.1中国主要湿地类型及分布 湿地旅游 资源类型 沼泽湿地 湿地旅游资源分布地区 具体情况 主要分布在东北的三江平原,大小兴安岭,若尔盖高原及海滨,湖滨,河流沿岸 滨海地区芦苇沼泽,主要分布在长江以北至鸭绿江口的淤泥质海岸,集中分布在河流入海的冲击三角洲地区,我国较大湖泊周围,一般都有宽窄不等的芦苇沼泽分布。 中国的湖泊具有多种多样的类型并显示出不同的区域特点。据统计,全国有大于1km2的天然湖泊有2711个,总面积约90864 km2.其中有著名的五大淡水湖及滇池、太湖、洱海、杭州西湖等著名风景区湖湿泊地 中国流域面积在100 km2以上的河流有5000多条,流域面积在1000 km2以上的河流约1500条。长江三峡、黄河的壶口瀑布、桂林的漓江都是闻名遐迩风景名胜 滨海湿地以杭州湾为界,杭州湾以北除山东半岛,辽东半岛的部分地区为岩石性海滩外,多为沙质和淤泥质海滩,由环渤海滨海是江苏滨海湿地组成杭州湾以南为以岩石性海滩为主,主要河口及海湾有钱塘江一杭州湾、晋江口一泉州湾、珠江口河口湾和北部湾 湖泊湿地 分布区主要划分为五大区域,即长江及淮河中下游,黄河及海河下游和大运河沿岸的东部平原地区湖泊,蒙高新高原地区湖泊,云贵高原地区湖泊,青藏高原地区湖泊,东北平原地区与山区湖泊 我国现有河流湿地可以分为永久性河流、季节性或间歇性河流及洪泛平原湿地。因受气候、 地形影响,绝大多数河流分布 在东部气候湿润多雨季风区 主要分布于沿海个省区和港澳台地区,现有滨海湿地。海域沿岸约有多条大中和流入海,形成浅海滩涂生态系统、海岸 湿地生态系统、红树林生态系 统、珊瑚礁生态系统、海岛生 态系统六大类、多个类型 河流湿地 滨海湿地
人工湿地 我国的人工湿地资源比较丰有一些己经开发成为成熟的旅富,其中库塘面积为22850 km2 游目的地,如北京密云水库 ,共分为10种类型,分别是水产池塘、水塘、灌溉地 1.3湿地景观可持续设计国内外研究的现状
1.3.1国外研究情况
1.3.1.1国外湿地科学研究进展
(1)湿地科学分类研究。国际湿地学术界还没有一个公认的湿地分类标准、体系与方案。综合湿地分类更好地反映湿地的本质特征,受到学术界的重视。目前湿地分类争论的主要焦点在于分类的原则、依据、指标选取和分类方法。湿地成因分类和湿地水文动力地貌学特征分类。在国际湿地学术界影响较大。湿地分类应该以反映湿地本质属性的指标或通用属性为依据的观点得到比较广泛的接受,定量分类将是研究的热点和发展趋势。
(2)湿地形成与演化模式与过程。注重人与自然作用下的湿地形成和演化的详细过程、规律、模式、韵律及其机制的高分辨率、高精度和高准确度研究。侧重在时间系列上提高分辨率,在空间系列上进行区域对比,在演化过程上提高精度、准确度。研究方法多采用高精度的泥炭植物残体、孢粉分析、有孔虫和藻类鉴定。在湿地发育多模式理论研究上有所创新,以实例论证了世界湿地发育的独特模式。提出创新的湿地形成模式概念,如复合沼泽化、冻土沼泽化、滨海沼泽化、湖泊沼泽化的不同模式、陆地—湖泊—沼泽相互演化的模式。获得了人类活动与自然因素是湿地形成、演化与退化驱动因素的新认识。
(3)湿地古地理、古生态与古环境重建研究。着重高分辨率、高准确度和高精度研究,侧重提高采样、分析、鉴定与测试精度和获取信息的准确度。使用多种方法提取古环境演化过程中的信息,综合对比分析,详细重建了区域古地理、古生态与古环境的详细过程与韵律,发现并确定很多重要的突发事件。倾向于综合运用孢粉、藻类、有孔虫分析、植物残体鉴定、化学元素、炭屑、粘土矿物分析、16O、18O 同位素方法进行研究。运用多种测年方法相结合建立了牢靠的年代时标,如运用 AMS 14C、14C、210 Pb、137 Cs和古地磁测年等。特别重视2 ka BP 以来人类活动对湿地区古环境变化的影响与响应。
(4)湿地生态系统生态过程、动态与界面过程研究。侧重研究湿地生态系统物理、化学与生物过程、动态和机理,过程之间和过程与功能之间的关系。物理过程侧重应用系统热力学和控制论
等理论于湿地生态系统能量流动研究。化学过程侧重研究C、N、S、P等大量元素、Hg等重金属元素和微量元素的迁移、转化和循环,元素循环与生态功能的关系,净化水质,农药迁移与降解过程与机理。红树林和盐沼湿地物质循环研究较深入,淡水湿地研究取得明显进展。生物过程集中对湿地初级生产、有机质分解与积累过程和动态研究。人类活动被视为过程的营力,其在
生态过程中作用成为研究热点。研究方法以长期定位和模拟实验研究为主。湿地过程研究还扩大到湿地水、土、大气、植被界面研究。
(5)湿地温室气体排放、温室效应和全球环境变化。湿地温室气体研究由以往简单的湿地温室气体排放规律研究向排放机理研究发展,从仅对少量类型湿地进行研究向多类型湿地研究,从短期观测向长期监测发展,从孤立的排放研究向排放与环境因子关系研究发展,从描述性研究向定量模型研究发展,从限于CO2 和CH4 气体研究向NO、NO2、N2O等其它温室气体研究发展,从孤立地温室气体研究向温室气体与全球环境变化反馈机理转变。主要侧重不同类型湿地温室气体通量、模型与机理,不同水
平温室气体排放的气候效应研究。改进分析与观测方法、提高观测精度和数据可信度,注重进行区域和类型对比研究。
(6)湿地生态系统健康。主要侧重湿地生态系统健康的概念、诊断指标、健康恢复,研究健康的时间与空间尺度、设计和数量评价,还致力于提高湿地健康的预警能力。过去主要集中在化学与生物指标,现在又引进物理指标。除湿地的自然属性外,又将社会经济指标也纳入湿地健康研究范畴。使湿地健康诊断指标更趋于完善。以往研究多局限于河流、湖泊与水库湿地,对沼泽湿地研究近期才刚刚开始。
(7)构建湿地和退化湿地恢复与重建。构建湿地研究重点主要在湿地构建设计、工艺、流程与效益研究。在处理污水的设计与技术方法研究取得显著进展。退化湿地生态恢复与重建侧重湿地生境恢复技术,提高湿地基底恢复,湿地水文状况恢复和湿地土壤恢复。退化规律、机制和退化湿地恢复技术仍然是难点和热点。在退化湿地恢复与重建的生物学与生态学基础理论上探讨较多,主要研究湿地演替规律,不同干扰下湿地退化过程和机制,退化的指示性标识、临界指标、诊断依据和评价指标体系。侧重湿地退化过程动态监测模拟与预报研究。湿地恢复是否成功的准则探讨较多,争论也大。
(8)湿地生物多样性与湿地保护生物学。多集中在物种多样性研究,对生态系统和景观多样性研究很少,遗传多样性研究还十分薄弱。目前有加强生态系统、景观和遗传多样性和湿地浮游生物、无脊椎动物和微生物研究的趋势。主要进行生物多样性调查、编目、评价、濒危原因、濒危物种保护生物学研究。在珍稀濒危物种生物学、生态学和行为生态学保护方面取得突破性成果。濒危物种就地保护与异地保护的技术和方法是研究热点与难点。
(9)湿地模型。研究集中在湿地过程和功能研究领域。得益于湿地监测仪器研制与应用,湿地概念模型、模拟模型和数学模型发展迅速,在解决描述湿地系统行为,反映湿地系统本质特性,实用性与经济性等方面有很大提高。数学模型研究仍占据主导地位,在湿地研究发挥重要作用。功能模型受到特别重视,发展潜力大。但是模型实用性与湿地科学家和管理者的期望值还有很大差距。以往模型研究侧重人工湿地,自然湿地模型应适度加强。
(10)湿地制图。湿地制图主要侧重应用遥感和地理信息系统技术,利用湿地数据库编制不同比例尺、不同专题的湿地图件。这些图件具有数据新、更新快、可视性好、表现方法多样、综合性和系统性强的特点。除传统制图编绘湿地图外,湿地影像地图发展迅速,应用广泛。近年来,开辟了湿地电子地图的新领域。它集图、文、照片、声音与一体,使用与携带均较方便。迄今为止,中国、加拿大和爱沙尼亚等国家已经出版了国家沼泽湿地图。
(11)湿地、泥炭地与泥炭开发与合理利用。主要致力于生态开发与利用研究,建立高效开发模式。湿地生态农业与生态旅游研究成为热点。泥炭开发以耗费资源量少,科技含量高,经济、社会和生态效益显著为目标。研制出一系列新型泥炭产品,开发研制出技术性能更好的泥炭产品生产机械和开采设备,如新型泥炭复合肥料、处理废水的泥炭产品,满足社会需要。应用近红外光谱仪等新型仪器进行泥炭特殊性质研究取得重要进展。泥炭萃
取设备也取得突破。还特别加强了采后泥炭地和人类活动过程对泥炭性质的影响及其机制研究。
(12)湿地保护与湿地区 PRED 可持续发展研究。湿地保护战略、方针、政策与技术方法、湿地区可持续发展对策成为研究的热点,提出很多新见解和新方法。研究出很多湿地保护示范区建设的新技术与新方法,重新制定了国际上重要湿地的保护行动计划、工程规划与方案。颁布了湿地保护法律与法规,增建和扩建了很多湿地保护区,不断有湿地通过世界自然基金会( WWF )评估,成为国际重要湿地,有效地促进了湿地保护工作。很多
国家学者提出了切实可行的湿地可持续发展对策,为各国政府重大决策提供了科学依据。
(13)新技术与新方法应用。3S技术应用于湿地资源调查、编目、功能评价、环境监测、退化湿地恢复监测和湿地保护研究,提高了研究水平。各种多参数湿地环境自动监测仪器、采样仪器和湿地自动气候观测站实现同步全天候自动湿地环境监测,推动了生态过程与机理研究的深入。应用 AMS 14C、210Pb、137Cs等同位素技术提高了古环境重建的精度。同位素示踪技术在湿地生态过程和退化湿地恢复过程研究,加深了机理认识。计算机技术推动了湿地过程数学模型研究进展,深化了机理研究。网络技术加快了信息交流。逐步地完善湿地学的方法论。
1.3.1.2国外湿地景观设计的研究状况
早期对湿地景观研究的初步尝试是美国景观规划师奥姆斯特德在对波士顿带状公园体系的规划中恢复了自由弯曲的河流体系,并按照自然规律重新构造了滩地和水漫地。
美国生态研究专家巴里·康芒纳在研究生态可持续发展课题研究时,提出4条景观生态学设计法则并对此做了精辟的概括:每一件事情都与别的事情相关;一切事情都必然有其去向;自然界所懂得的是最好大;没有白费的午餐。特别是“自然界所懂得的是最好的”字节对抗“人类是无与伦比的”这一根深蒂固的概念。美国人将这种理念运用到湿地景观建设中去并得到了较好的成果,他们推动湿地环境规划目的在于对湿地水生态环境的营造,设计时以民众需求为依据,在设计中掌握可持续发展的重点把握方向,注意保护与开发的平衡度,减少维护的能量消耗,考虑对湿地景观的自然生态融入性的表现,强调湿地景观发展的可持续性,把握不同特点湿地环境发展的整体均衡,地方特色与持续发展以及当地居民认同感等。
其后,美国等发达国家对湿地有了进一步认识,并开始尝试将保护湿地资源与城市绿地系统的规划建设和景观设计相结合。较为常见的方法有两类:一类是包含有湿地的国家公园的研究。此类研究采用环境分析、景观生态学、环境经济学、管理学等方法对湿地进行研究,认为在保护湿地生态系统的完整性同时,有必要体现其科研和游憩价值。第二类是关于人工湿地的研究。该类研究主要是通过对废弃湿地的恢复和更新,使之成为野生动物的栖息地,并作为城市开放空间的一部分,注重城市功能完善和景观设计及生态重建,同时发挥其净化污水的功能。
近年来,湿地规划设计成为国际生态学与环境科学研究的热点问题之一。加强湿地保护成为国际湿地学界的共识。20世纪70年代以来不少国家成立了湿地研究的专门组织,如美国成立了湿地科学家协会;加拿大建立了湿地工作组,并提出了重要湿地的保护计划与方案;美国学者对佛罗里达大沼泽地湿地、亚马逊流域湿地等国际上重要湿地都提出新的保护方案。
欧洲一些比较发达的国家比较早就开始重视对湿地景观的保护,并着手对部分已经被破坏的湿地景观进行恢复。他们尝试建立各湿地景观元素之间和谐共存的湿地生态系统,围绕着湿地生态化展开研究。如,德国进行了关于湿地景观设计的保护与创造的尝试,政府开始将各湿地景观环境恢复到接近自然的状况,他们从生态学的观点出发,对湿地进行了保护与开发利用;由于治理效果比较明显,还带动了瑞士、奥地利等周边国家开始对湿地景观环境的可持续发展研究工作;英国是对湿地景观利用与保护历史较悠久的国家,在1990年英国环境部就明确的提出了较为成熟的可持续设计的理念雏形,他们努力的维持湿地景观美学与多样性,保护并扩展湿地野生动植物栖息地范围,保存湿地文化的特性,改善过去被污染的水源与湿地,创造新的水资源栖息地和湿地景观。葡萄牙景观设计师们在特茹河和特兰考河城市湿地公园景观设计时,以“湿地净化”和“土壤修复”为核心指导,提出地貌,植被格调和路径系统三个主导因素相互依存,共同治理,最终达到整个湿地环境的生态循环的理念,造就了一处三维的,多变而又和谐的风景。
在欧美人民开始重视湿地景观可持续发展的同时,日本提出湿地景观环境的“生态体系保护、恢复和创造”的设计核心指导理念,以及湿地资源“环境净化”的重要性,即“考虑河流