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摘 要: 在对人工湿地系统进行景观设计时，始终要把生态作为大的设计前提。作为一个景观工程，它应是具有文化底蕴的、充满人文关怀的、符合美学原则的。而作为一个生态工程项目，则是需要遵循生态工程学的原理和设计原则及其要求的。设计师的责任，就是要做到美学与生态兼顾，使自然与人类生活环境有良好的结合点，从而使人与自然达到高度的和谐。
关键词: 人工湿地;植物造景；生态景观
1湿地
关于湿地，目前国际上公认的定义出自于1971 年2 月2 日诞生的《拉姆萨尔公约》（也称《湿地公约》）：“不问其为天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带，静止或流动的淡水、半咸水、咸水水体，包括低潮时水深不超过6 米的水域。”湿地广泛分布于世界各地，是人类最重要的生存环境，同时也是最重要的环境资本之一。水力文明和水生文明的建立与发展均以湿地为基础；湿地在抵御与调节洪水、控制污染与降解污染物等方面具有不可替代的作用，被喻为“地球之肾”；湿地还是众多野生动植物，尤其是鸟类最重要的栖息地。
2人工湿地生态系统
2.1 1989年,D·A·Hammer在《人工湿地处理生活、工业和农业废水》一书中提到“人工湿地”:由人工设计的、模拟自然湿地结构与功能的复合体,由水、处于水饱和状态的基质、挺水植物、沉水植物和动物等组成,并通过其中一系列生物、物理和化学过程实现对污水的高效净化。
2.2人工湿地系统除了对污、废水进行处理外,还可以有效地阻断水源污染向现有自然湿地的扩散,是湿地保育的有力措施。人工湿地作为一种协调发展的自然景观与半自然景观,显现出独特的美学价值,正越来越多地以公园,科技园区,公共建筑,学校,住宅区景观及生态农业园区等的形式进入人们的生活。蓝绿色的水面、各种鸟类、多样性的水生湿生植物的生态景观,给人感官和精神以美的感受。因此,兼顾生态与美学对人工湿地进行景观设计,成为了人们研究的课题。
3人工湿地的营造途径
3.1人工湿地应该建造在有条件提供湿地水文、湿地土壤和湿地植被的地方,尽量选择原来存在湿地或附近仍然具有湿地的区域,如利用河川、湖泊、海岸等开辟人工湿地,在确保防洪安全的基础上选择适当的地区辟建人工湿地,有助于河川水资源再利用与再循环,丰富河川自然景观,提供生物多样性及栖息地,协助城市河流恢复自然生态和环境功能,如四川成都活水公园。
3.2结合城市污水、废水处理、雨水活用建设人工湿地。既给城市污水找到出路,同时达到了保护自然生态的效应。
3.3结合大中型公共建筑、建筑小区辟建人工湿地。北京中关村生命园区,引入“湿地概念”进行空间布局和绿地系统规划。湿地走廊呈枝状延伸入周围的建筑群,纵横的栈道穿越其间,形成独特的景观和休闲地。
3.4利用城市开放空间、废弃地开发人工湿地。城市废弃地的人为影响较少,能展示出较高的生态价值。淮北市的南湖国家城市湿地公园就建在淮北杨庄煤矿采煤塌陷湖上,湿地面积约210 hm2,已初步形成水生植物、鸟类、鱼类、两栖类、湿地兽类等完整生态系统。
3.5结合天然湿地的恢复设置人工湿地。通过建设人工湿地将城市的天然湿地及河流串连起来,构建完整的湿地网络,让动物在各生态栖息地内自由移动,避免被局限在小范围内而逐渐降低生存活力,展现自然、人工及蓄洪等不同功能的多样化湿地。
3.6发展小型精致人工湿地和生态池。主要是指一些小型的人工湿地或生态池。是为了透过生态设计结合自然净化方式营造具有生态教育、示范及景观功能的水域并构成一处可供生物栖息的小型生态空间。在日本和韩国,有许多结合屋顶绿化铺设的生态池,以降低建筑能耗、减少城市热岛效应。
3.7其他途径。开发与营建城市人工湿地的机会和途径还有许多,以湿地的功能价值为主题的香港湿地公园就是为补偿天然湿地而建设的,用来展示香港湿地的生态系统,并提供相关主题的教育及休闲场所。
4人工湿地营造的方式与重点
4.1人工湿地生态营造的方式
4.1.1建造人工湿地通常有两种方式
（1）被动导向是在适宜的地点通过减少对自然的人为干扰、充分利用生态系统的自我设计和自然演替规律,建设最小维护管理需求的人工湿地。
（2）主动创造是人为将非湿地改为湿地。
4.1.2上海原江湾机场自1994年废弃后,几乎没受到人为干扰,以机场内残存的溪流、次生的湖泊、池塘、沼泽以及季节性漫滩等为基础构筑了江湾湿地,历经十余年依靠生态系统本身的功能,现已基本上再现了未被人为改造前的原始生态,属于被动导向方式。
4.2城市人工湿地生态营造的重点
4.2.1人工湿地生态工艺与城市景观环境的结合。建设人工湿地不仅有生态工艺要求,它作为外部空间,也是景观艺术设计领域的研究对象,对景观的要求也很高。因此,要因地制宜,将湿地的生态工艺与景观环境的生态设计结合起来,缓城市绿色空间不足、生态环境恶化的压力。通常可将人工湿地的生态工艺与雕塑喷泉、自然生态河堤、植被、水生动植物巧妙融合在一起,使人们在亲近自然的过程中体验自然净水的神奇。如柏林波茨坦广场。
4.2.2建成后的维护、管理与监测。人工湿地成功与否,最重要的是多方专业团队的协调合作与持续性的维护、管理与监测。在统一规划基础上遵循生态学原则、了解湿地生态平衡机制、以生态学经济原理为指导,运用技术、法律、行政、教育等手段,限制自然和人为损害湿地的活动,达到既满足城市发展对湿地的需要，又不超出湿地生态系统的功能阈值的目的。
5湿地型景观的植物造景设计
5.1人工湿地建设的成败,关键之一在于各种水生植物的选择与配置。植物的造景合理与否,不仅影响景致的美观,而且会因对水质产生影响进而影响生态平衡。水生植物造景有它的科学性和艺术性。所谓科学性,是植物造景中“师法自然”的过程;所谓艺术性,是植物造景后“高于自然”的景观效果。园林中各类水体,无论其在园林中是主景、配景,无不借助植物来丰富景观。
5.1.1湿地植物种类繁多,遵循由沉水植物———浮水植物(包括浮叶和漂浮植物)———挺水植物———湿生植物(岸缘植物)———陆生植物的进化方向配置,构建拟自然的、较完整均群落系统。
5.1.2湿地植物的分类有挺水型、浮叶型、漂浮型、沉水型。濕生植物位于湿地边缘与陆地交接处,耐湿性突出,在空气、土壤、水分过饱和的状态如季节性淹水、局部水淹下长势良好,不易在干旱环境中生存。主要由耐湿地被植物、耐湿攀缘植物、中生性植物(吸湿性耐水淹植物)等构成。
5.2设计原则。
5.2.1配置原则。植物景观配置必须具备科学性与艺术性两方面的统一,既满足湿地植物与环境的生态适应性统一,又要通过艺术构图原理,体现各湿地植物个体和群体的形式美意境美。设计构图时,考虑植物的生命周期与季相变化,并常与建筑、服塑等配合。湿地植物造景艺术的表现需借鉴古典文学及绘画艺术原理,巧妙、充分利用体形、色彩、线条、质地等特征与环境的关系,创作出一幅具有诗情画意的滨水湿地植物生态图。
5.2.2适空原则。湿地植物种植时,预先须考虑水面总体空间的安排,并根据实际情况进行调整,即达到在一定水体区域面积范围内种植适当数量的湿地植物并使整个湿地植物群落光合作用正常、茁壮健康生长。计算湿地的表面积,包括湿地边缘,每平方米可以种植5~10丛水下植物。种植浮叶植物,如睡莲等,水面的叶片所占面积一般不超过三分之一。
5.2.3美学原则。美学原则包括变化与统一、协调与对比、韵律与节奏3方面。
5.3植物的选择。以培育地方性、乡土化的耐水性植物或水生植物为主;同时高度重视湿地的归化植被群落。尽量采用自然化设计，人工湿地植物搭配如地被、花草、低矮灌丛与高大树木的层次和组合,应尽量符合湿地自然植被群落的结构,少量采用几何式造景;在湿地生态敏感区引入天然植被要素,设置自然式植物造景,转变养护方式,培育自然缓坡草地,形成拟自然的湿地群落。注意湿地边缘植物配置。尽量不要把植物直接種植在土壤中或边缘地带,选用控制性种植的方式更有利,因为有些种类会无限制的繁衍,如凤眼莲等。如种植莺尾、灯心草等,可通过预挖植槽、下垫薄膜等方式进行限制性栽植。
5.4典型湿地植物景观的配置方式
5.4.1自然式配置:拟自然湿地设计的表现形式体现一种自然、随意的情趣,其中没有线、形、组织、构图等的严格要求,旨在摹拟自然、再现自然风韵。在植物的选择上,有很大自由度。故自然式湿地植物配置没有固定的规律可以遵循,但绝非一项随便、简单的工作。就某种程度上讲,自然式配置要比规则式更有难度,因其更注重植物与环境整体的展示效果,要求设计者不仅要掌握植物材料的生长特点,而且在主题的烘托、环境色彩的搭配、植物质感的对比、景观空间层次构成上的把握都要有较高的水平。
5.4.2规则式配置:该造景形式尽管不如自然式那样的使用广泛,仍可借鉴其鲜明的几何构图构感、规整性、平衡性以及层次感等。一般用于岸沿挺水植物配置中,如千屈菜、鸢尾等的色块造景,或芦苇、慈姑、泽泻等的对称搭配。同时,岸缘湿生植物如乔木配置中,规则式造景使用最广泛,植物材料在岸边规则地排列,与水中植物的自然生态式布置形成一种视觉上对比、平衡与鲜明的构图感,避免植物栽植的杂乱无章。常用线形或几何形式的种植形式搭配,亦需依顺序种植,尽量选择生长期、生境要求一致的植物种类进行组合。
5.4.3混合式配置:综合自然式和规则式造景手法,调整自然式与规则式配置湿地植物的比例,以自然式为主,规则式为辅,体现多数(自然式)与少数(规则式)的科学、合理配比关系,使植物造景既有拟自然风韵又有人工规则的构图与层次。
6结束语
文章对人工湿地的概念、构造、营造原则和方法进行了浅论,强调了其生态环境效益,并结合美学原理,提出了人工湿地的生态景观设计的方法,以提升人工湿地的景观价值。人工湿地系统是一个完整的生态系统，它除了有显著的生态环境效益外，还有很高的景观价值。本文就如何在兼顾生态与美学的前提下，对人工湿地进行景观设计，提出了有别于其它一般景观设计的原则与要求，以期做到美学与生态的完美结合，从而使人与自然达到和谐。
关键词: 人工湿地;植物造景；生态景观
1湿地
关于湿地，目前国际上公认的定义出自于1971 年2 月2 日诞生的《拉姆萨尔公约》（也称《湿地公约》）：“不问其为天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带，静止或流动的淡水、半咸水、咸水水体，包括低潮时水深不超过6 米的水域。”湿地广泛分布于世界各地，是人类最重要的生存环境，同时也是最重要的环境资本之一。水力文明和水生文明的建立与发展均以湿地为基础；湿地在抵御与调节洪水、控制污染与降解污染物等方面具有不可替代的作用，被喻为“地球之肾”；湿地还是众多野生动植物，尤其是鸟类最重要的栖息地。
2人工湿地生态系统
2.1 1989年,D·A·Hammer在《人工湿地处理生活、工业和农业废水》一书中提到“人工湿地”:由人工设计的、模拟自然湿地结构与功能的复合体,由水、处于水饱和状态的基质、挺水植物、沉水植物和动物等组成,并通过其中一系列生物、物理和化学过程实现对污水的高效净化。
2.2人工湿地系统除了对污、废水进行处理外,还可以有效地阻断水源污染向现有自然湿地的扩散,是湿地保育的有力措施。人工湿地作为一种协调发展的自然景观与半自然景观,显现出独特的美学价值,正越来越多地以公园,科技园区,公共建筑,学校,住宅区景观及生态农业园区等的形式进入人们的生活。蓝绿色的水面、各种鸟类、多样性的水生湿生植物的生态景观,给人感官和精神以美的感受。因此,兼顾生态与美学对人工湿地进行景观设计,成为了人们研究的课题。
3人工湿地的营造途径
3.1人工湿地应该建造在有条件提供湿地水文、湿地土壤和湿地植被的地方,尽量选择原来存在湿地或附近仍然具有湿地的区域,如利用河川、湖泊、海岸等开辟人工湿地,在确保防洪安全的基础上选择适当的地区辟建人工湿地,有助于河川水资源再利用与再循环,丰富河川自然景观,提供生物多样性及栖息地,协助城市河流恢复自然生态和环境功能,如四川成都活水公园。
3.2结合城市污水、废水处理、雨水活用建设人工湿地。既给城市污水找到出路,同时达到了保护自然生态的效应。
3.3结合大中型公共建筑、建筑小区辟建人工湿地。北京中关村生命园区,引入“湿地概念”进行空间布局和绿地系统规划。湿地走廊呈枝状延伸入周围的建筑群,纵横的栈道穿越其间,形成独特的景观和休闲地。
3.4利用城市开放空间、废弃地开发人工湿地。城市废弃地的人为影响较少,能展示出较高的生态价值。淮北市的南湖国家城市湿地公园就建在淮北杨庄煤矿采煤塌陷湖上,湿地面积约210 hm2,已初步形成水生植物、鸟类、鱼类、两栖类、湿地兽类等完整生态系统。
3.5结合天然湿地的恢复设置人工湿地。通过建设人工湿地将城市的天然湿地及河流串连起来,构建完整的湿地网络,让动物在各生态栖息地内自由移动,避免被局限在小范围内而逐渐降低生存活力,展现自然、人工及蓄洪等不同功能的多样化湿地。
3.6发展小型精致人工湿地和生态池。主要是指一些小型的人工湿地或生态池。是为了透过生态设计结合自然净化方式营造具有生态教育、示范及景观功能的水域并构成一处可供生物栖息的小型生态空间。在日本和韩国,有许多结合屋顶绿化铺设的生态池,以降低建筑能耗、减少城市热岛效应。
3.7其他途径。开发与营建城市人工湿地的机会和途径还有许多,以湿地的功能价值为主题的香港湿地公园就是为补偿天然湿地而建设的,用来展示香港湿地的生态系统,并提供相关主题的教育及休闲场所。
4人工湿地营造的方式与重点
4.1人工湿地生态营造的方式
4.1.1建造人工湿地通常有两种方式
（1）被动导向是在适宜的地点通过减少对自然的人为干扰、充分利用生态系统的自我设计和自然演替规律,建设最小维护管理需求的人工湿地。
（2）主动创造是人为将非湿地改为湿地。
4.1.2上海原江湾机场自1994年废弃后,几乎没受到人为干扰,以机场内残存的溪流、次生的湖泊、池塘、沼泽以及季节性漫滩等为基础构筑了江湾湿地,历经十余年依靠生态系统本身的功能,现已基本上再现了未被人为改造前的原始生态,属于被动导向方式。
4.2城市人工湿地生态营造的重点
4.2.1人工湿地生态工艺与城市景观环境的结合。建设人工湿地不仅有生态工艺要求,它作为外部空间,也是景观艺术设计领域的研究对象,对景观的要求也很高。因此,要因地制宜,将湿地的生态工艺与景观环境的生态设计结合起来,缓城市绿色空间不足、生态环境恶化的压力。通常可将人工湿地的生态工艺与雕塑喷泉、自然生态河堤、植被、水生动植物巧妙融合在一起,使人们在亲近自然的过程中体验自然净水的神奇。如柏林波茨坦广场。
4.2.2建成后的维护、管理与监测。人工湿地成功与否,最重要的是多方专业团队的协调合作与持续性的维护、管理与监测。在统一规划基础上遵循生态学原则、了解湿地生态平衡机制、以生态学经济原理为指导,运用技术、法律、行政、教育等手段,限制自然和人为损害湿地的活动,达到既满足城市发展对湿地的需要，又不超出湿地生态系统的功能阈值的目的。
5湿地型景观的植物造景设计
5.1人工湿地建设的成败,关键之一在于各种水生植物的选择与配置。植物的造景合理与否,不仅影响景致的美观,而且会因对水质产生影响进而影响生态平衡。水生植物造景有它的科学性和艺术性。所谓科学性,是植物造景中“师法自然”的过程;所谓艺术性,是植物造景后“高于自然”的景观效果。园林中各类水体,无论其在园林中是主景、配景,无不借助植物来丰富景观。
5.1.1湿地植物种类繁多,遵循由沉水植物———浮水植物(包括浮叶和漂浮植物)———挺水植物———湿生植物(岸缘植物)———陆生植物的进化方向配置,构建拟自然的、较完整均群落系统。
5.1.2湿地植物的分类有挺水型、浮叶型、漂浮型、沉水型。濕生植物位于湿地边缘与陆地交接处,耐湿性突出,在空气、土壤、水分过饱和的状态如季节性淹水、局部水淹下长势良好,不易在干旱环境中生存。主要由耐湿地被植物、耐湿攀缘植物、中生性植物(吸湿性耐水淹植物)等构成。
5.2设计原则。
5.2.1配置原则。植物景观配置必须具备科学性与艺术性两方面的统一,既满足湿地植物与环境的生态适应性统一,又要通过艺术构图原理,体现各湿地植物个体和群体的形式美意境美。设计构图时,考虑植物的生命周期与季相变化,并常与建筑、服塑等配合。湿地植物造景艺术的表现需借鉴古典文学及绘画艺术原理,巧妙、充分利用体形、色彩、线条、质地等特征与环境的关系,创作出一幅具有诗情画意的滨水湿地植物生态图。
5.2.2适空原则。湿地植物种植时,预先须考虑水面总体空间的安排,并根据实际情况进行调整,即达到在一定水体区域面积范围内种植适当数量的湿地植物并使整个湿地植物群落光合作用正常、茁壮健康生长。计算湿地的表面积,包括湿地边缘,每平方米可以种植5~10丛水下植物。种植浮叶植物,如睡莲等,水面的叶片所占面积一般不超过三分之一。
5.2.3美学原则。美学原则包括变化与统一、协调与对比、韵律与节奏3方面。
5.3植物的选择。以培育地方性、乡土化的耐水性植物或水生植物为主;同时高度重视湿地的归化植被群落。尽量采用自然化设计，人工湿地植物搭配如地被、花草、低矮灌丛与高大树木的层次和组合,应尽量符合湿地自然植被群落的结构,少量采用几何式造景;在湿地生态敏感区引入天然植被要素,设置自然式植物造景,转变养护方式,培育自然缓坡草地,形成拟自然的湿地群落。注意湿地边缘植物配置。尽量不要把植物直接種植在土壤中或边缘地带,选用控制性种植的方式更有利,因为有些种类会无限制的繁衍,如凤眼莲等。如种植莺尾、灯心草等,可通过预挖植槽、下垫薄膜等方式进行限制性栽植。
5.4典型湿地植物景观的配置方式
5.4.1自然式配置:拟自然湿地设计的表现形式体现一种自然、随意的情趣,其中没有线、形、组织、构图等的严格要求,旨在摹拟自然、再现自然风韵。在植物的选择上,有很大自由度。故自然式湿地植物配置没有固定的规律可以遵循,但绝非一项随便、简单的工作。就某种程度上讲,自然式配置要比规则式更有难度,因其更注重植物与环境整体的展示效果,要求设计者不仅要掌握植物材料的生长特点,而且在主题的烘托、环境色彩的搭配、植物质感的对比、景观空间层次构成上的把握都要有较高的水平。
5.4.2规则式配置:该造景形式尽管不如自然式那样的使用广泛,仍可借鉴其鲜明的几何构图构感、规整性、平衡性以及层次感等。一般用于岸沿挺水植物配置中,如千屈菜、鸢尾等的色块造景,或芦苇、慈姑、泽泻等的对称搭配。同时,岸缘湿生植物如乔木配置中,规则式造景使用最广泛,植物材料在岸边规则地排列,与水中植物的自然生态式布置形成一种视觉上对比、平衡与鲜明的构图感,避免植物栽植的杂乱无章。常用线形或几何形式的种植形式搭配,亦需依顺序种植,尽量选择生长期、生境要求一致的植物种类进行组合。
5.4.3混合式配置:综合自然式和规则式造景手法,调整自然式与规则式配置湿地植物的比例,以自然式为主,规则式为辅,体现多数(自然式)与少数(规则式)的科学、合理配比关系,使植物造景既有拟自然风韵又有人工规则的构图与层次。
6结束语
文章对人工湿地的概念、构造、营造原则和方法进行了浅论,强调了其生态环境效益,并结合美学原理,提出了人工湿地的生态景观设计的方法,以提升人工湿地的景观价值。人工湿地系统是一个完整的生态系统，它除了有显著的生态环境效益外，还有很高的景观价值。本文就如何在兼顾生态与美学的前提下，对人工湿地进行景观设计，提出了有别于其它一般景观设计的原则与要求，以期做到美学与生态的完美结合，从而使人与自然达到和谐。