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案例:高原湖泊湿地的生态恢复实践 -保山市青华海湿地恢复

北极星环境修复网  来源:生态规划咖    2020/1/19 9:54:59  我要投稿  
所属频道: 环境修复  关键词:湖泊生态 湿地公园 湿地生态

北极星环境修复网讯:大家好,今天讲一下我们在保山做的一个湿地公园的湖泊湿地生态恢复设计。

我是一个景观设计师,也是一个建筑师,但最近很多年都在做生态类型工作:生态景观,也就是流域类生态景观,做的比较多的其中一个板块就是湿地公园。

湿地公园通常是生态敏感的区域,规划的时候需要很多生态学方面的知识和研究,今天主要讲一下保山青华海项目规划的流程和过程。

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保山青华海湿地公园是国家级湿地公园,将来要有多种生态评审指标,如湿地鸟类多样性指标、达到地表水III类的水质指标等。我们介入项目的时候,项目已经做成了一个传统的景观类项目,而我们本次设计采取以湿地候鸟栖息地恢复为导向的全新的设计方法。

我们对青华海及周边生态环境现状进行了详细的生态研究,包括栖息地类型、水质状况、湿地生物资源等,我们希望能够引进湿地恢复的自然过程,最后形成一个稳定的浅水草型湖泊生态系统。

本项目的的总体设计步骤可以概括为7个步骤,步骤一目标设定及目标物种选择;步骤二生境类型设计及空间布局;步骤三地形营造;步骤四水系梳理及水位设定;步骤五栖息地植物群落恢复;步骤六人和自然和谐相处,设计过程中考虑怎么为人服务和使用,毕竟喜欢自然的栖息地,我们最终的结果都是希望留下自然的风景;步骤七预留让自然做工的自我恢复空间,并在恢复的过程中进行局部的人工干预,加快生态恢复的过程。

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步骤一:目标设定及目标物种选择

我们在湿地公园设计之初,详实的研究了青华海历史湿地记录资料、水鸟栖息地偏好、水资源总量、现状地形等要素,并在此基础上进行综合评估之后,确定了本次生态恢复的总体目标——近自然浅水湖泊湿地生态系统。

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湿地公园分为两期建设,前期已经实施建设了东湖、西湖两个小型湖泊湿地,建成后成功吸引了很候鸟回归,保守估计今年大概有一万多只候鸟在此越冬,所以这个项目的前期已经有很好的生态效果,为本次规划设计提供了最直接的支持。原来青华海湿地整个保山旁边,是一个特别大的海,逐渐演变成农田,现状用地类型可分为村庄、农业大棚、水田、旱田等几种主要类型,缺少近自然湿地生境。所以,如何进行青华海的恢复,比如水从哪里来?如何形成栖息地?我们主要要解决这些问题。

在前面讲到东湖和西湖已经有很多鸟类回来,生态效果已经比较明显,我们现在讲的是旁边更大的一块湖泊湿地。

很多专家发现生态现状是鸟类没有栖息地,晚上必须飞走,已恢复区域是大片的开敞湖面,并没有筑巢、繁殖的空间。我们在规划的时候更多会考虑做候鸟甚至是林鸟的栖息地。

我们在规划的时候,林业局已经做了生态、生物本底的考察,包括水质的一些评估,而这些研究很专业,我们接到这些信息,最大的难点就在于怎么把这些专业的术语转化成设计语言。

这是我们的设计师很难做到的,即使是一个十几年工作经验的景观设计师也无法将生态语言转换成设计语言。

我自己经常做生态研究工作,研究之后,告诉大家怎么去用,这里我想说的是项目理论上应该是生态专业主负责,我们让水和景观的人去辅助,但我们生态专业的人做不到这样的工作,所以我觉得将来做生态的人有很大的职业潜力,完全可以做很多大型项目负责人,但是需要你们了解工程知识,有空间尺度感,需要知道一平方公里是多大,鸟是怎么生活的、鸟吃什么、人是怎么活动的,你要了解各专业的一个工作。在这个过程中,我们做了各种研究,包括生境研究、汇水分析、GIS分析、水质检测等。

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我们在设计中一定要基于现状标高,保山项目要求我们挖平方填平方,成本很高,所以我们希望寻找到地下水,用地下水的水位形成湿地,使地下水与湿地连通。

但是我们做了很多项目之后发现,地下水的水位都在下降。所以经常很难将地下水与湿地连通。这个项目我们采用连通地下水的形式,所以湖底不做防水,尽量利用原来湖的原址,通过计算土壤层的透水率,来保持湿地的水位。

在设计过程中发现,区域内有很多重要的生态资源,我们调研后希望将这些生态资源逐渐恢复到场地里面。在保山项目里,我们考察了周边的很多植物群落,比如说燕子花群落、李氏禾群落、海菜花群落等各种各样的天然植物群落。

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我自己不是生态专业,所以我们用生态工程师来帮我们做一些生态方面的工作,来做一些调研,但是调研之后大家不知道怎么办,如何将这些生态的语言变成设计的语言,如何恢复具有景观效果的生态空间,这是很有意思的工作。

步骤二:生境类型设计及空间布局

我们做了一些动物的、植被的调研,目前的现状就是东湖、西湖,这些鸟在这里,有多深的水,目前的水况等,在了解完这些现状之后,我们就开始规划生境类型设计及空间布局。

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生境类型设计关系到现有的资源,比如红嘴鸥、白骨顶、赤麻鸭、苍鹭、绿头潜鸭等重要的鸟类资源。我们这次选取了这几种:绿头鸭、赤麻鸭、白鹭、小鸊鷉等作为目标,但我对我们生态组的要求是必须要让绿头潜鸭回归,因为这是濒危物种。

我们在客户目标写的没有那么有挑战性,但我们希望打造一些顶级群落的设计以及栖息地设计,包含在我们的设计中。在这些设计中,我们会考虑目标生物的觅食条件、筑巢条件、繁殖条件以及一些干扰反应等信息来指导生态恢复设计,变成我们的水深设计、水位设计、鸟岛设计、植栽设计以及景观设施布局。

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只做植物或者只研究鸟类的人没办法融会这些工作,需要设计师将生态要求表达在空间设计中。以前我工作的公司有专职研究鸟类和研究两栖动物的,他们都不会做设计,我一直在思考如何将生态学与工程实践结合,变成生产力,这需要在座的各位生态学专家研究一下。

我们在做了区域研究之后,为留鸟做了林地生境,为潜水禽类做了深水生境比如潜鸭,为涉禽类做了浅水生境,为腿比较短的一些禽类做了泥滩,为涉禽类做近岸浅滩生境等各种各样的适合不同动物的生境设计。

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在设计过程中,我们需要将植物设计、水深设计以及各种设计结合形成这样的空间,尤其是边界,比如应该做1:16还是1:6的边界,动物才能在这里觅食,搭配什么样的植物,是应该种一些还是应该自然恢复,这些都是我们应该考虑的问题,当然自然恢复是最理想的。

在设计时,我们对各种湿地类型都有建议,同时我们也设计了各种各样的鸟岛,希望鸟类有比较好的栖息地,可以栖息及繁殖。形成这样的一个空间,我们设计不同的岛屿,比如密林岛屿、稀树灌丛、以及各种各样的大小及多样的地形。

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这部分工作我们景观设计师做了大量的案例研究,最好的案例就是米浦,米浦有一本年度的报告,我把所有的英文报告都看完了,书中介绍说有一年修了一个岛,20米长6米宽的一个岛,不能太宽,太宽鸟类不喜欢等等定量化的研究,从中学习了很多可以运用到设计中的案例。

我们这些鸟岛就依据各种研究数据,太宽的岛鸟不喜欢,因为前后受敌,鸟类喜欢窄一点的岛,两边都是水,形成这样的一些研究来组成我们的生态岛设计。

步骤三:地形营造

设计过程中,我们进行地形营造,以各种水深进行地形营造,形成这样一个地形,做CAD、GIS分析,所以我希望做生态的人至少要会做地形、做地形设计之类的,来做这些标高,这使我们形成了0.1 m 、0.2 m、3 m、5m不同水深的湖底,为什么要做这么大的,因为鸟喜欢有一个安全距离,比如200 m当危险袭来有足够的反应时间,所以我们要形成足够大的空间让鸟有安全感。

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我们规划了不同的滩涂设计,考虑到未来如何逐渐形成自然栖息,我们工程上同时考虑水位周期性的上升和下降,形成更为多样的湿地生境类型。

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步骤四:水系梳理及水位设定

水系梳理及水位设定,那我想要的水怎么来呢?首先这里面没有水,第一种方案是从东湖引水,但是东湖的水是有限的;第二考虑污水厂尾水,我们需要大型的净化湿地,各种絮凝沉淀池、表流湿地、潜流湿地、以及亲水性湖泊,做完之后形成不同的湿地系统。

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这里面每个都是很专业的学科,比如人工表流湿地公园,我们国内其实还未有特别详尽的指导规范,我找了两个规范来参考,一个是澳大利亚的,里面讲到规划表流湿地的自然沉淀池的吃点时间是5天?几何形状结构上来看,合适的长宽比是1:3左右?水力系数大于0.75比较好,深水区域占比60%还是浅水区域占比60%这些细节都有研究和指导数据;但在国内却不太容易找到此类研究,所以大量采用国外文献做这个项目的规划设计指导,水深规划来做我的实验,表流湿地中的各种流向的设计工艺,很大一部分都是用西方的原理来指导的。

我们研究水质的保证率,比如总磷,我们取得0.04阈值,在设计过程中我们研究了一些文献,比如叶绿素,澳大利亚的文献中说叶绿素不要少于5毫克每升,我们就在考虑怎么去解决这个问题,同时透明度我们是想做到1m,总磷0.04。澳大利亚的文献中有一个指南叫做《WSUD Engineering Procedures》,手册指南很清晰的表述了如果温度是25℃,循环期不能超过20天,如果温度是20℃,循环期不能超过30天,虽然保山平均温度大概20℃,但是我们保守预计整个项目水利循环浇灌时间不能超过15天,以确认叶绿素不会翻倍,我们按照公式来测算叶绿素的增长情况,这些都是我通过不同文献和指南,做不同的研究。

这是我们刚才讲的《WSUD Engineering Procedures》,如何形成高高低低的不同表流湿地设计,形成我们的水处理能力,在这个过程中进行一二三级潜流湿地以及表流湿地,然后利用Mike21模型对湿地公园内水体三种不同状态进行水动力分析。死水区发现设计后改善了很多,局部地区加一些泵,加一些管子把整个湿地公园的水动力做好。

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完成水动力设计工作后,还需要进行引水,水利工程坝闸,我们水利工程师需要做各种水利设计坝闸,以及做成自然型的坝闸。

步骤五:栖息地植物群落恢复

栖息地植物群落恢复我们就参考“宫胁造林法”,在选择了模式群落之后用近自然的形式来进行恢复。

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我咨询我们生态设计师,他表示不会做这方面的设计,所以只有我们的景观设计师来做各种研究,把景观设计师逼成了生态设计师,目前我在思考如何培训生态工程师做地形及植物设计。如何进行不同区域的植栽呢,比如高山栲林、滇石栎林、元江栲林、滇青冈林各种各样的群落的搭配,在这些里面哪些是需要人工干预哪些是需要自然恢复,我们做了不同类型的分析,比如深水塘里我们尽量前期用自然恢复的,比如说沉水植物,沉水植物该不该有?我们也不想花太多钱天天做这个沉水植物,因为其繁殖能力特别快。但开始没有沉水植物水质会受影响,鱼会跑,水质变浑,就很难处理,我们需要通过设计做到一个很好的平衡。

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这是我们一个植物群落的概念,生态工程师改完之后,景观工程师开始做各种设计,将生态理念在CAD里面表现,耗费了大量时间和人力,因为要求画的比较细致,各种植物数量都需要表现,工作量很大。

步骤六:人与自然和谐相处

设计过程中,我们考虑到鸟类的停留距离,以及人的观景需要,将人的活动放到外围,做一些客服区、观鸟屋、已经湿地研究区域,在不同尺度下,人可以跟鸟去互动,但要确保鸟类的活动不受影响。

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步骤七:让自然做工及局部人工干预

我们最终的目标是希望自然做功三年之后形成很好的湿地公园,今天我给我们的工程师看了东西湖的鸟,工程师表示三年后我们的湿地公园一定比现在更壮观。

这个项目得到很多鸟类专家和科学家的支持,我们去拜访了重庆大学的袁老师,做了很多交流,同时跟深圳鸟类协会的董会长以及刘强博士等很多专家都有参加这个项目。这个项目融合了植物设计团队、湿地鸟类专家、景观设计团队、水环境团队、湿地修复专家等各种团队的设计,形成这样一个设计作品,今天在这里分享给大家。

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原标题:【案例分享】高原湖泊湿地的生态恢复实践 -保山市青华海湿地恢复

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