功能湿地的理论基础

南昌市是江西省省会，长江中游地区重要的中心城市，地处江西中部偏北，位于东经115°27'至116°35'、北纬28°10'至29°11'之间，属于亚热带湿润季风气候，湿润温和，日照充足，一年中夏冬季长，春秋季短。该市濒临鄱阳湖，傍赣江而建，水资源发达，有一江两河八湖（图1.1）。南昌市水域面积占全市总面积的29.8%，比例位居中国内陆大中城市前三，且水质普遍较好。可以说，水资源是南昌最大的一笔天然财富。2010年，南昌成为全国唯一一个被列为国家低碳试点的省会城市，“生态立市、绿色发展”理念已经成为全市上下的共识。因此，在当下南昌城市大建设大发展的背景下，维护好这一自然瑰宝，走人居建设和湿地保护有机结合的发展道路显得尤为重要。
3.以生态优先理念为指导、以构建功能湿地为手段，寻找居住区规划新模式。针对研究区域进行重构式设计实验，进行湿地布局；分析相关技术要点，实现功能湿地目标的最终达成。
（4）调研对象：
1.华大厦门校区功能一体化研究及其他相关案例的理论和实践成效；
2.南昌市红角洲片区的自然条件、生态面貌、城市规划、湿地原貌和现状等方面的信息；
1.2.3研究意义
（1）本课题针对水资源生态性失衡进行研究，以南方城市居住区为对象，“功能湿地”为核心，探索人居环境可持续发展的新规划建设模式，以求根本解决之道。长江沿岸及以南城市大多拥有丰富的湿地资源，且冬季不结冰。众所周知，湿地具有保持水源、净化水质、调蓄洪水、调节气候和保护海岸等巨大的生态功能。华大功能一体化前期研究成果表明：经过结构与功能恢复并结合相关技术强化的人工湿地系统，可实现高校校园全部淡水资源回归生态循环。本研究旨在将这一成果推广到量大面广的城市居住区规划建设之中。
1.1Βιβλιοθήκη Baidu2课题来源
国家自然科学基金项目（编号50978108）——华侨大学厦门校区湿地与校园功能一体化研究（以下简称功能一体化、一体化研究）已经有了相对成熟的研究成果。功能一体化，即是通过构建湿地，融合校园市政功能、替代校园环境功能、兼容校园景观功能，并贯穿了华侨大学厦门校区（下文简称华大厦门校区）的规划、建设与运行的全过程，证明了湿地和校园功能一体化设计具有可行性，做到了校园的节能节水节约人力财力，同时湿地的景观价值和生态价值也得到了很好的体现。由于高校校园环境和居住区环境在满足人的生活需求方面具有一定的可比性，所以本研究希望将华大生态校园建设的成功经验推广到南方城市居住区，结合不同地区的不同情况，使之为更广大人群服务，让湿地在居住区规划中发挥作为重要生态构成要素的作用，充分体现生态效益、经济效益和社会效益。
《生态因子分级控制理念的提出——校园湿地要素规划新模式研究》，郑志，刘塨，《新建筑》.2012.6：基于对华侨大学厦门校区生态规划建设的系统化实践,阐述了生态因子分级控制创新理念,是对校园湿地功能一体化模式深化研究的成果，目的在于为这一模式建立一套系统化的操作方法,用以指导再造湿地生态活性的建构设计。它包含首序、层级、边界三原则,具体体现为以水资源共生为核心的湿地斑块活性规划;以生态机能共生为核心的湿地廊道活性规划;以亲水生物共生为核心的湿地基质活性规划，多层级深入设计操作,使校园再造湿地系统获得高生态效能。
图1.1南昌市地图（改绘自网络图片）
包括南昌在内的南方地区水资源较为丰富，不少居住区拥有自然或人工的水体。但是，它们大多并不能称作湿地，因为湿地所应具有的生态意义并没有被发掘。大部分居住区水体只作为水景存在，缺乏自然的活力，成为城市中一座座生态孤岛；一些水体因疏于维护，水质恶劣，反而侵害了居民的卫生健康。针对这些问题，需要重新审视构建湿地在居住区中的作用，通过合理规划，将单个生态要素连接成湿地系统，使之能自我维持，进而充分发挥生态服务功能，造福居民。
（2）期刊文献方面：
1.提出校园和城镇生态规划新理念的：
《湿地与南方高校校园功能一体化探索——华侨大学厦门校区生态规划》，郑志，刘塨，建筑学报，2010.10：总结了华侨大学厦门校区校园的生态规划实践与探索，提出湿地与校园功能一体化模式，包括融合市政功能、替代环境功能、兼容景观功能3部分，贯穿规划、建设与运行全过程,以扭转城市化过程对生态的“建设性破坏”。
居住区研究类的著作主要有：朱家瑾、董世永、聂晓晴等的《居住区规划设计》(第二版)，胡纹的《居住区规划原理与设计方法》，焦胜，邱灿红，徐峰等的《可持续居住区规划与设计》等。
生态学类的文献主要有：杨小波、吴庆的《城市生态学》，余新晓、牛健值、关文彬等的《景观生态学》，傅伯杰、陈利顶、马克明等的《景观生态学原理及应用》（第二版）等一系列著作。
第一章 绪论
1.1
1.1.1研究背景
党的十八大报告中明确把生态文明同经济建设、政治建设、文化建设和社会建设一道作为五大战略任务来推进，反映着生态文明建设已成为国策被高度重视。当前，中国正处在城市化的高速发展时期，城市是生态文明建设中至关重要的环节。而居住区，是城市人居环境最重要的载体，因此建设生态和谐的住区对营造可持续发展的人居环境、实现生态宜居城市的构想极其重要。
4.湿地生态系统：
生态系统是指在一个特定环境内，其间的所有生物和此环境的统称。湿地（生态）系统是指介于水、陆生态系统之间的一类生态单元。其生物群落由水生和陆生种类组成，物质循环、能量流动和物种迁移与演变活跃，具有较高的生态多样性、物种多样性和生物生产力。
（2）研究范围：国务院于2012年批复的《南昌市城市总体规划（2001—2020年）》中所界定的红谷滩新区下辖红角洲片区范围。
湿地可分为天然湿地和人工湿地。全国科学技术名词审定委员会定义，人工湿地（Artificial wetland），指由人为因素形成的湿地，如水田、水库、运河、盐田及鱼塘等。美国环境保护署定义的人工湿地是“利用天然湿地生态系统中物理、化学、生物的协同作用原理，通过人工设计和建造的一种新型污水处理工艺”。
2.关于住区湿地景观设计的：
《居住区湿地景观设计》，都晓璐，杨柳青，《南方园艺》2009.（01）：简述了居住区湿地景观设计的基本对策和原则，从水系、护岸、植物等设计探讨了居住区湿地景观设计的方法。
《居住区人工湿地景观设计研究》，罗晓琴，代晓芳，《绿色科技》2010.09：通过对居住区人工湿地景观设计及与其相关的国内外发展现状的概述,在总结城市居住区湿地生态功能的基础上提出居住区人工湿地以模拟生态空间的方式来进行景观的营造。
3.居住区：
《城市居住区规划设计规范》(GB50180—93)（2002年版）规定：居住区(Dwelling area)也称城市居民聚居地，泛指不同居住人口规模的居住生活聚居地和特指城市干道或自然分界线所围合，并与居住人口规模（30000—50000人）相对应，配建一整套较完善的、能满足该区居民物质和文化生活所需的公共服务设施的居住生活聚居地。居住区由低到高构成关系为：居住组团——居住小区——居住区三级构成，或者居住组团——居住区两级构成。鉴于篇幅有限，本文选取相对复杂的三级构成关系进行研究。
（1）著作方面：
我国关于湿地研究类的书籍主要有：陆健健的《湿地生态学》，李杨帆、刘青松的《湿地与湿地保护》，赵学敏的《湿地一一人与自然和谐的家园》，国家林业局、易道环境规划设计有限公司编的《湿地恢复手册：原则、技术与案例分析》，崔理华，卢少勇的《污水处理的人工湿地建构技术》，王世和的《人工湿地污水处理理论与技术》等一系列与湿地研究相关的理论著作，主要从湿地的定义、分类、立法、保护、恢复与评价理论与技术实践和湿地自然保护区建设、城市湿地及景观建设相结合的湿地系统的建构等方面研究，都未与人居环境建设结合起来研究。
《福建小城镇居住区生态规划探索》，郑志，刘塨，《建筑学报》.2007.11：从系统和结构层面切入，对小城镇人居环境生态规划设计进行探讨，提出一整套生态规划方法—“双耦合结构”法：以生态结构为规划结构；强化内部生态结构；与区域生态结构连续；组织生态流循环四个环节，达成生态结构与规划结构耦合,真正实现生态规划的科学意义。
（3）研究组成：
1.论述功能湿地在住区的可行性，并对包括华大厦门校区功能一体化在内的相关理论和实践成果进行阐述，为功能湿地研究奠定理论基础。
2.对南昌红角洲选定区域开发前后的生态环境变化与居住区运行现状进行调研，分析现有的居住区规划模式导致的问题。针对现状提出修改方案，尝试在现有基础上最大限度优化水体生态。
然而，真正建成这样的居住区对我们来说一直是一个严峻的挑战。现有的人居环境模式，导致水资源匮乏和生态失衡。有雨就涝、无雨就旱的问题日益明显；河床干裂，城中看海的场景不时上演。
湿地，“地球之肾”，其蓄洪防旱、调节微气候、降解环境污染、维持生物多样性等方面发挥的巨大作用在世界范围内得到越来越广泛的关注。我国的天然湿地数量减少的趋势并未得到有效抑制，剧烈的城市化进程也加速了这种破坏。湿地维持城市生态平衡和提供良好生境等生态服务功能被忽视。内陆湿地大量丧失直接导致淡水存蓄量减少，许多湿地作为“天然水库”的功能已经消失，直接减少地下水的补充，加剧了水资源的危机。恢复湿地，恢复其在原有空间中所占的比重，恢复其水资源涵养和调蓄的作用，重建人居环境中水体生态的良性循环，营造城市与生态的良性互动环境和发展模式，对未来城市发展有重大意义。
1.2
1.2.1研究内容
（1）相关概念
1.湿地：
按《国际湿地公约》定义，湿地(Wetland)，系指不论其为天然或人工、常久或暂时之沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带，带有静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者，包括低潮时水深不超过6米的水域。湿地是地球上具有多种独特功能的生态系统，它不仅为人类提供大量食物、原料和水资源，而且在维持生态平衡、保持生物多样性和珍稀物种资源以及涵养水源、蓄洪防旱、降解污染调节气候、补充地下水、控制土壤侵蚀等方面均起到重要作用，与森林、海洋并称全球三大生态系统。
美化居住区人居环境，不仅具有良好的景观价值，还使整个社区成为环保意识的生动教材。
1.3
1.3.1国内研究现状
目前国内没有研究居住区构造功能湿地的专著和相关论文。
我国人工湿地系统应用相对较晚。我国利用处理废水在20世纪80年代开始研究及应用，也取得了一定的成绩。比较成功的案例为成都“活水公园”，深圳“洪湖公园”，尤以成都活水公园堪称中国湿地应用具有划时代意义的成功案例。由于居住区的特殊环境和构建人工湿地的技术问题，目前人工湿地在居住区的应用还处于尝试阶段。但是，人工湿地特有的污水处理能力和丰富的生态环境，已给其应用展现了巨大的潜力。
（2）发挥南昌地区水资源优势，响应绿色住宅发展号召，促进人居环境的改善和社会的可持续发展，通过构建网络系统最大限度发挥湿地的生态价值，具体表现在：
有助于居住区内微气候的改善，弥补城市天然湿地的减少，在维护城市生态系统稳定、提高防洪抗灾能力等方面有重要意义；
通过湿地的自然净化作用，可大幅降低居住区的市政维护成本，具有一定经济意义；
3.选定研究区域内各小区的自然或人工水体规划和运行的情况。
1.2.2研究目的
（1）以南昌红角洲调研为例，发掘现有开发模式下住区水环境出现的问题，分析其成因。
（2）通过在红角洲片区的两套试验性设计，将功能湿地模式从基本概念、内容组成到操作方法、技术要点阐述清楚，为今后南昌市及南方其他城市的新城居住区功能湿地建设提供一套指导性方案；和现有开发模式做对比，从而推广这种旨在扭转现有破坏式开发的新规划模式，促进人居环境建设结合湿地保护、体现湿地的生态价值。
2.功能湿地：
“功能湿地”属于人工湿地范畴，是一种人居环境生态规划设计新策略。它通过保护、恢复、重建湿地系统，将污水处理、雨水收集、中水回用、洪期防汛结合起来，是改变使水资源失衡的既有人居环境规划模式，重建水资源回归生态平衡的新规划模式。简而言之，功能湿地即是在生态优先理念下规划的，结合了相关技术，具有多重服务功能的人工再造湿地。
《基于湿地的居住区滨水植物景观设计——以南国明珠为例》，吴彦敏，《价值工程》2010.（20）：以武汉市汉阳“南国明珠”居住区会所旁的滨水植物景现设计为例，主要介绍引入湿地概念后，再按照植物造景艺术原理进行搭配组合，创造出丰富的植物景观。