城市湿地公园设计理念的实践与思考 ——以大泽湖近自然湿地公园为例

潘宇航

长沙市望城区城市建设发展有限公司,湖南长沙 410000

摘要: 摘要:随着城市化进程加快,湿地公园的设计理念从早期偏重景观营造转向以生态修复为核心、多功能复合的系统化设计。大泽湖项目通过“四大圈层”空间结构实现了人鸟共生,其树岛设计以圆形形态最大化岸线效益,以乔灌草立体植被满足鸟类栖息需求,体现了“用形态服务功能...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:随着城市化进程加快,湿地公园的设计理念从早期偏重景观营造转向以生态修复为核心、多功能复合的系统化设计。大泽湖项目通过“四大圈层”空间结构实现了人鸟共生,其树岛设计以圆形形态最大化岸线效益,以乔灌草立体植被满足鸟类栖息需求,体现了“用形态服务功能、用分区化解冲突”的系统性设计智慧。本文以长沙大泽湖近自然湿地公园为案例,梳理近年来湿地公园的三大核心理念与五大设计要点,重点剖析其165座树岛的布局逻辑。

关键词:湿地公园;设计理念;大泽湖;树岛布局

一、引言

随着人类城镇化、工业化发展,被誉为“地球之肾”的湿地凭借其在调节径流、净化水质、维持生物多样性等方面的重要优势逐渐被重视,以中国杭州的西溪湿地为代表的城市湿地保护开发与建设拉开了城市建设湿地公园的序幕,并逐步成为了城市的绿色基础设施。

随着海绵化理论的实践深入,水资源、水污染的管理需求强化,城市湿地公园的科学规划与设计成为保证和提升湿地生态系统有效性、稳定性的关键。随着我国生态文明建设的持续深入,其规划设计理念正从早期偏重景观营造与旅游开发,逐步转向以生态修复为核心、多功能复合的系统化设计,日益强调运用“基于自然的解决方案”,在人工引导与自然恢复之间寻求平衡,最终实现生态效益与社会价值的统一。长沙大泽湖近自然湿地公园作为中部首个以“近自然形态”为核心理念的湿地公园,在生态修复、生境营造、雨洪管理等方面的探索具有重要示范意义。本文在梳理湿地公园设计理念与要点的基础上,以大泽湖近自然湿地公园项目为案例,重点分析其“近自然”的生态设计理念及165座树岛的“生境营造”逻辑,以期为同类项目提供参考。

二、城市湿地公园设计理念演进

2.1 由公园景区向生态优先、系统保护的转变

随着城市化进程的演进,在高密度开发建设的城市中建设湿地公园是人们生态环境保护意识发展的必然,是人与自然和谐共生的重要表现,早期的杭州西溪湿地是通过人类退出生产生活,保育既有湿地水系的基础上,通过小范围的景区建设实现“湿地+公园”的模式并逐年演进来满足人们的游园需求。随着城市扩展步伐加快,在高效利用城市土地和节约社会运行大成本的要求下,为了同时满足市民活动空间和保证湿地自洁净化能力,湿地与公园开始融合,设计要强化和提升湿地的自洁净化能力,生态优先必然成为现代湿地公园设计的基石,城市湿地公园必须将保护和修复原生湿地生态系统作为首要功能,这意味着设计不能仅停留于景观美化层面,而是从生态系统整体出发,利用自然的恢复能力,实现“最少干预”的“人工引导下的生态修复”。

2.2 基于自然的解决方案

实现“最少干预”的“人工引导下的生态修复”必然是“基于自然的解决方案”,强调利用自然力量解决工程问题,这一理念在城市湿地公园的生态系统设计中尤为关键。全国范围内新建湿地公园和水系治理项目在多方面都有尝试,例如成都兴隆湖湿地公园项目学习都江堰水利工程“乘势利导”的原理,通过在湖底构建模仿“鱼嘴”的分水排沙地形,利用水动力自然解决泥沙淤积问题,实现河湖水体的良性交换,类似案例还有合肥十五里河河口湿地、江西寻乌马蹄河水系治理等项目在解决河湖动静水交汇时都有应用;广州海珠湿地项目巧妙利用潮汐动力,通过调节水闸实现水体的自然更新和交换。可见,风景园林设计中巧妙通过地形设计、工程设计,利用自然力量实现对水的驯服在湿地项目设计过程中值得深入研究和探索。

2.3 平衡共生与功能复合

为了同时满足市民活动空间和保证湿地自洁净化能力,湿地公园设计要是实现生态系统稳定,实现“最少干预”,我们在设计过程中必然要实现多重关系的平衡,工业发展与生态保护、人类活动与鸟类栖息、自然净化与人的行为干预等等。在不断的“平衡”过程之后,今天的城市湿地公园已发展为集生态保育、科普教育、休闲游憩、雨洪管理等多位一体的复合型公共空间,如何在平衡的过程中控制好相互之间的关系,成为项目设计研究和探索的重要工作。

三、湿地公园设计要点分析

3.1 水系统的生态设计

水是湿地公园的灵魂。湿地公园作为城市的绿色基础设施,水源一般主要来自地表径流、城市雨水和再生水,通过植入沉水植物群落与功能微生物菌群,构建完整的生态系统,实现水质净化,形成“共生自净网络”以削减人类活动污染,提升流域水质;水系统的净化过程与成效也是公园观赏、教育功能的重要载体,两者相辅共生。水系统的生态设计成为了湿地公园设计的核心内容。

大泽湖近自然湿地项目的水系统充分践行了这一理念。地表雨水通过巧妙的地形设计可以通过地势分区汇集后排入主湖;4处市政雨水排放口共计接收125公顷的城区雨水,排口设置了智能雨污分流设施作为预防突发污染的保护措施,市政管网排放的初期雨水和雨污混流水可以通过智能识别,截留提升回城市污水管网最终进入城市污水处理厂处理;在水里,通过构建以沉水植物(如苦草、狐尾藻)为核心的水下生态系统,结合功能微生物菌群的投放,形成了高效的“共生自净生态”;修建了1.7公里引水渠,实现主动从湘江主动引水,实现主动可控的动态水位调节机制来保证河湖系统的生态流量控制,实现主动调控与自然养息结合的手段,稳定水系统的生态群落来满足城市活动污染削减的目的。

3.2 生境营造与物种恢复

一个完整的生态系统不仅仅只有水,全系统的生态构建才是完整稳定的,城市化发展过程必然带来了原有生态链的破坏,在设计和建设过程做好生境营造与物种恢复是一项重要工作。

生境营造是物种恢复的前提,湿地公园的可以通过合理的地形塑造完备陆与水的空间构造,在基底环境的基础上创造多样化的地形变化,让陆地与水系共同构建的湿地环境尽可能完备生物生存的基础条件。

快速的物种恢复需要人类来参与加速,优先选用乡土物种可以有效的适应当地气候,入侵物种需要人工干预来防治,多样化的植物群落进一步完善了基底环境,实现满足不同生物的栖息需求,动物、植物和菌类都能找到各自的生态链位置,最终闭环形成稳定生态链。

大泽湖近自然湿地公园建设很好的践行了这一思维,通过165座树岛的构建实现陆地、岛屿、水域的全生境营造是具代表性的手段;在植物品种选择时优先选用适应洞庭湖流域气候的乡土物种,如水杉、落羽杉、杨梅、枇杷、柿树、芦苇、旱伞草等;在植被结构上,构建乔-灌-草立体复合群落——高大杉科植物提供营巢空间,杨梅、枇杷、柿树作为食源植物,芦苇等挺水植物形成视觉屏障以增加隐蔽性,实现了“筑巢—隐蔽—觅食”功能的一体化;在空间形态上,树岛均采用圆形几何形态,以最大化岸线长度,为鸟类和两栖类提供更丰富的滨水活动空间;在水面上,对滋生泛滥的水葫芦进行集中打捞清理后建立了一套“人工+生物防控”的高效防控机制,持续防御水葫芦、福寿螺等入侵物种。

3.3 雨洪管理与海绵韧性

城市湿地公园作为城市化进程中人与自然共生的产物,除了提供人类活动空间和自洁净化人类活动污染的功能以外,还是保障人们生产生活的重要基础设施,其在雨洪调蓄和城市海绵起着不可替代的重要作用。

以长沙大泽湖近自然湿地公园项目为例,水面承担了周边430公顷城区的雨洪调蓄功能,通过合理布局和调控,抬高湖泊周边禁止淹没的功能性设施布置,实现可调蓄有效容积49.6万方,从容肚量是城市片区防洪排涝管理的安全屏障,既让城市规划的高程设计上节约了土地整理的大笔资金,还有效节省了城市防洪排涝的泵站建设和运行费用。公园绿地本身还是一个面积达140公顷的大海绵,公园设计广泛采用透水铺装,系统布置的雨水花园和下凹式绿地,通过地形高差构建了100余个湿塘作为中转站,形成“生态滞留塘—挺水植物塘—湿地湖区”三级弹性空间,实现初期雨水进行就地消纳与净化、层层滞蓄、逐级净化的完善海绵结构。

3.4 游憩体验与低影响设计

城市湿地公园的核心内容之一是保证游憩功能需求的同时降低人类活动对自然生态的影响,园区内的动物、植物、水系生态的稳定是保证湿地生态功能的必要条件,需将人在园区内活动对环境的影响降至最低,必须采用恰当的低影响设计手段减少游客对动植物、水体的影响,避免对生物栖息空间的惊扰。

大泽湖近自然湿地公园通过“四大圈层”的空间结构,将低影响设计从单一节点扩展为系统性策略。最内层的“绿野圈层”作为核心生态区完全保留给自然,禁止人类进入;围绕其外的“过渡圈层”(165座树岛区域)通过水面隔离,形成人与鸟类的缓冲带;人类游憩活动则被严格限定在外围的“共享圈层”和“客厅圈层”。在设施设计上,公园设置了总长3.57公里的空中廊桥和贴地栈道,既为游客提供了近距离观赏的窗口,又通过悬空或架空的方式避免人类对地面植被和水体的直接接触。此外,公园创新性地保留了400余亩耕地作为“都市农田”,通过架空栈道让游客可以行走于农田之上深度体验农耕环境却完全不影响耕作层土壤结构和农作物的正常生长,实现“人在公园走,鸟在田中飞”的和谐共生场景;通过公园的规划影响,临近的市政高架桥梁也采用了低位照明设计来降低城市夜间光源对候鸟栖息地的光污染影响。

3.5 教育与可持续设施

城市湿地公园是人与自然的近距离交汇,理应承载人与自然共生的教育使命,成为人与自然共生教育的课堂。公园的设计过程可以通过园区建筑的绿化屋顶、地源热泵空调、雨水收集系统等低影响系统设计来直观展示人类的可持续发展理念,可以利用观鸟屋、栈道等设施中融入科普讲解系统,加强公众沉浸式体验感的同时提升生态保护意识,可以设置人类农耕活动的教育展示和体验基地,展示人类与自然共生的历史演进等等。

长沙大泽湖近自然湿地公园项目将人与自然共生的教育使命深度融入到公园的每一个角落。在可持续设施展示方面,公园周边建筑群利用浅层地热能技术,为片区提供供暖制冷服务,每年可减少碳排放2.79万吨,使公园成为展示绿色能源技术的实体展馆。在科普教育方面,公园建设了湖南最大的湿地植物科普基地,汇集110余种水生植物,并配套完善的解说标识系统;引入AR观鸟体验、智慧导览等数字化手段,提升公众参与的趣味性与互动性,利用观鸟屋、栈道等设施中融入科普讲解系统,加强公众沉浸式体验感的同时提升生态保护意识;。在农耕文化教育方面,保留的400余亩“都市农田”不仅是一道独特景观,更被打造为农耕文化长廊,让城市居民特别是青少年能够亲身参与水稻种植、收割等农事活动,在体验中理解人类与湿地共生共荣的悠久历史。公园还通过“1中心+5场景+N应用”的智慧管理系统,将生态保护、科普教育与智慧管理有机融合,成为一座全天候开放的自然学校。

四、大泽湖近自然湿地公园案例分析

4.1 项目概况

大泽湖近自然湿地公园位于长沙市望城区,是我国中部地区首个以“近自然形态”为核心理念的湿地公园。项目通过清淤引水、生态修复、生境营造等综合措施,精心营建成为城市核心区的“羽翼天堂”。

4.2 四大圈层空间结构

大泽湖项目创新性地提出了“四大圈层”空间布局,实现了人与自然的有机分离(表1)。树岛作为“过渡圈层”,从空间上将核心生态区(绿野圈层)与人类活动区(共享圈层、客厅圈层)隔离开来。这套逻辑实现了“观鸟不扰鸟、近水不亲水、共享不侵占”的共生模式。

表1 大泽湖湿地公园四大圈层结构与功能

圈层

定位

核心功能

绿野圈层

主湖区“绿色心脏”

保留原生湿地风貌,水质净化,生态基底

过渡圈层

165座树岛

鸟类专属栖息空间,核心隔离带,实现人鸟分离

共享圈层

100余个湿塘

人与鸟类的共享空间,水质净化+景观观赏

客厅圈层

儿童乐园等

市民休闲娱乐活动区

4.3 树岛的布局逻辑与成效

4.3.1 形态选择与空间落位

树岛平面以圆形几何形态为主,平面圆形相比不规则形态,圆形边缘更规整,能最大限度增加岸线长度,通过不同半径尺寸,能实现不同水位情况的浅滩区变化,有效优化了水陆交界带的生态效益,为鸟类提供更多浅滩和滨水活动空间的同时能够保证雨季的鸟类活动安全,提升鸟类栖息地的利用效率。

在空间落位上,树岛并固定堆砌,而是疏密结合、错落有致地散布于湖面。这种散点布局模拟了自然湿地中洲岛的随机分布状态,既丰富了景观层次,又为鸟类创造了疏密有致的栖息空间。

4.3.2 立体植被配置

每座树岛均构建了完整的乔灌草立体植被结构(表2),实现“筑巢—隐蔽—觅食”的功能。

表2 树岛立体植被配置结构

层次

植物类型

代表物种

生态功能

上层乔木

高大杉科植物

水杉、落羽杉

提供营巢和栖息的高位空间

中层灌木

挺水植物

芦苇、旱伞草

形成视觉屏障,增加隐蔽性

食源植物

坚果/浆果类

杨梅、枇杷、柿树

为鸟类提供食物来源

4.3.3 生态成效

这套布局逻辑的成效已经显现:公园建成首年即吸引栖息鸟类近200种,仅白鹭就多达1600-1800只,成为候鸟迁徙的重要中转站,是冬候鸟越冬地和夏候鸟繁殖地功能。

4.4 其他创新设计

除树岛布局外,大泽湖近自然湿地公园项目还实现了多项创新,例如为构建生态水系:完成30余万立方米淤泥固化实现污染减源治理;修建1.7公里引水渠从湘江主动补水实现29.6米生态水位的保障;遵循自然水文节律设计的动态水位控制(丰水期31.5米/枯水期29.5米)实现对底栖生物群落的调节。城田共生模式:在城市核心区保留400余亩耕地作为“都市农田”,采用架空栈道等技术保护耕作层不受影响。实现农业的教育展示和体验。

五、结论与启示

通过对城市湿地公园的系统梳理及大泽湖近自然湿地公园项目案例的分析,我们可以得出以下结论:

第一,“生态优先与系统保护”“基于自然的解决方案”“平衡共生与功能复合”三大核心是城市湿地公园发展的一种必然形态,围绕水系统生态、生境营造与物种恢复、雨洪管理与海绵韧性、游憩体验与低影响设计、教育与可持续设施五大要点开展城市湿地公园设计的必须工作。大泽湖近自然湿地公园作为中部首个“近自然形态”湿地公园,通过“四大圈层”空间结构成功化解了人与鸟类的空间矛盾,其165座树岛的布局逻辑体现了“用形态服务功能、用分区化解冲突”的系统性设计智慧。

第二,城市与自然的结合过程铸就了城市湿地公园的衍生,也让中国公园从传统的花园式、景区式建造向人与自然共生的近自然环境在演变,这个过程让城市的绿地率得到了极大提升,也为城市的发展建设提供了新的思路。大泽湖近自然湿地公园的实践表明,优秀的城市湿地公园设计应超越单一的生态修复目标,探索“湿地与城市共生、生态与农田共存”的创新模式,让湿地公园成为驱动城市绿色发展的生态引擎。

 

参考文献

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