景观引导下的湿地生态系统建设-硕士论文

分类号：X 3 2 1 2 0 1 3 密级： 福建农林大学硕士学位论文 单位代码：i 0 3 8 9 学号：1 0 7 2 2 0 4 景观引导下的湿地生态系统建设 学科门类： 一级学科名称： 二级学科名称： 研究方向： 研究生： 指导老师： 农学 林学 园林植物与观赏园艺 园林规划设计 卢秀为 潘东明教授 论文完成时间：二0 0 年四月 C a t e g o r yc o d e ：X 3 2 1 2 0 1 3 S e c r e tD e g r e e ： I 嗍燃Y 17 4 7 9 6 6 U n i v e r s i t yc o d e ：1 0 3 8 9 S t u d e n tN u m b e r ：10 7 2 2 0 4 T h e s i sf o rM a s t e r SD e g r e eo f F u ji a nA g r i c u l t u r ea n dF o r e s t r yU n i v e r s i t y T h e L a n d s c a p e - o r i e n t e dC o n s t r u c t i o no f T h eW e t l a n d s 1 广1 E c o s v s t e m C l a s so f D i s c i p l i n e ：A g r o n o m y F i r s tR a n kD i s c i p l i n e ：F o r e s t r y S e c o n dR a n k D i s c i p l i n e ：O r n a m e n t a lP l a n t sa n d H o r t i c u l t u r e R e s e a r c hF i e l d ：L a n d s c a p eP l a n n i n ga n dD e s i g n P o s t g r a d u a t e ：L uX i u l i D i r e c t o r ：P r o f e s s o r P a nD o n g m i n g S u b m i t t e d T i m e ：A p r i l ，2 0 10 独创性声明 本人声明，所呈交的学位( 毕业) 论文，是本人在指导教师的指导下独立完 成的研究成果，并且是自己撰写的。尽我所知，除了文中作了标注和致谢中已作 了答谢的地方外，论文中不包含其他人发表或撰写过的研究成果。与我一同对本 研究做出贡献的同志，都在论文中作了明确的说明并表示了谢意，如被查有侵犯 他人知识产权的行为，由本人承担应有的责任。 学位( 毕业) 论文作者亲笔签名： 声秀为 论文使用授权的说明 日期：Mp 多、J 歹 本人完全了解福建农林大学有关保留、使用学位( 毕业) 论文的规定，即学 校有权送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或 部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 保密，在年后解密可适用本授权书。 口 不保密，本论文属于不保密。 口 学位( 毕业) 论文作者亲笔签名：庐翻 将刻酥镒轹沏u 纱 沙 日期：、2 们J 护易、I 岁 日期：必f D 舌ff 福建农林大学2 0 1 0 届硕十研究生学位论文只录 目录 目j j i 摘要I A b s t r a c t I I 1 弓I 言1 1 1 研究背景l 1 2 研究的目的意义l 1 3 国内外研究进展2 1 3 1 国外湿地研究进展2 1 3 2 中国湿地研究进展3 1 4 论文研究方法和内容4 1 4 1 研究方法4 1 4 2 研究内容4 2 湿地相关概念及分类5 2 1 湿地概述5 2 1 1 湿地的定义5 2 1 2 人工湿地的定义5 2 1 3 人工湿地污水处理系统6 2 2 湿地生态系统的特征与功能6 2 2 1 湿地生态系统的特征6 2 2 2 湿地生态系统的功能7 2 3 湿地的分类。8 2 3 1 湿地的分类8 2 3 2 湿地处理系统分类8 3 湿地生态系统建设相关理论研究lO 3 1 园林美学理论l O 3 2 恢复生态学理论1 0 3 3 景观生态学理论1 l 3 4 水利工程学理论1 l 4 湿地生态系统建设及其景观研究一1 2 4 1 湿地的恢复与重建1 2 4 2 湿地建设的原则1 2 福建农林大学2 0 1 0 届硕士研究生学位论文 目录 4 3 湿地建设的目标。1 2 4 4 湿地景观研究进展1 3 4 5 湿地景观存在问题1 3 4 6 景观与湿地生态系统建设的联系1 4 4 6 1 景观下的湿地恢复与重建1 4 4 6 2 景观下的污水治理1 5 5 湿地生态系统建设的景观营造1 6 5 1 总体理念1 6 5 1 1 地域性1 6 5 1 2 生态性1 6 5 1 3 文脉性。l7 5 1 4 美学性17 5 1 5 功能性l7 5 2 总体布局18 5 2 1 总体目标1 8 5 2 2 功能分区1 8 5 2 3 布局形式2 l 5 3 工程构造。2 2 5 3 1 游步道2 2 5 3 2 护岸2 5 5 3 3 防浪堤2 6 5 3 4 基底2 7 5 4 植物配置2 7 5 4 1 植物布局2 8 5 4 2 植物种类3 0 5 5 景点营造3 3 5 5 1 水景3 3 5 5 2 观景休憩平台3 4 5 5 3 建筑小品3 5 6 景观引导下的湿地生态系统建设以滇池外海湖滨湿地生态建设工程为例3 7 6 1 项目背景3 7 6 2 工程概况3 7 6 2 1 建设范围3 7 i i 福建农林大学2 01 0 届硕士研究生学位论文目录 6 2 2 建设目标3 7 6 3 工程区现状3 8 6 3 1 自然概况3 8 6 3 2 土地利用状况4 0 6 4 总体设计概要4 l 6 4 1 初步设计原则及思路4 l 6 4 2 总体目标及功能定位。4 2 6 4 3 方案设计4 4 6 4 4 景观营造设想5 0 6 5 J 、结5 5 7 结论与展望5 6 7 。l 结论5 6 7 2 展望5 6 参考文献5 8 图片来源6 1 致谢6 3 福建农林大学2 0 l O 届硕士研究生学位论文 摘要 摘要 近几年，湿地生态系统的建设越来越受到社会各界人士的关注。在湿地生态 系统建设中不断引发的各项问题也越来越引起人们的思考。湿地生态系统的建设 是一个意义深远的工程，它的功能包括涵养水源、净化水质、调节小气候、防洪 防灾等。 但是，随着人类不断对湿地的干预，湿地面临着严峻的挑战，湿地面积不断 萎缩，功能逐渐减退。于是，为了改善湿地的生态环境，维持湿地的生态功能， 人们开始注重湿地生态系统的恢复与重建，并且利用湿地独特的功能进行污水处 理，改善水质。但不乐观的是，很大一部分人在湿地生态系统建设的过程中，过 于注重污水治理的成果，进行单一刻板的污水处理工艺，这样不仅没有达到景观 营造的目的，反而对湿地造成了二次破坏。因此，本文以这一问题为重点，对湿 地生态系统建设的景观营造进行研究。 本文首先对湿地的研究进展、相关概念问题、相关理论研究、湿地生态系统 恢复与重建相关概念及湿地景观进行研究。 其次依据以上相关理论研究介绍湿地生态系统的景观营造应当如何实现，如 何在不破坏湿地生态系统的前提下，营造自然和谐、持续稳定的湿地景观。其中 包括了总体理念、总体布局、工程构造、植物配置、景点营造等五个方面。再次， 以云南滇池环海湿地为例，具体说明景观引导下的湿地生态系统建设。 最后，本文通过对景观引导下的湿地生态系统建设的分析，做出了总结，并 提出了相关的建议与展望。得出的结论包括建设湿地生态系统的准则，在景观建 设中合理选择植物与水体相结合，并进行如护岸、防浪堤、基底等的生态建设， 保障湿地系统的生态性不受破坏，合理利用污水处理系统，将其与景观系统结合， 为人们提供一套美观且又完整实用的净化系统。 关键词：湿地；湿地生态系统；景观；生态；植物 福建农林大学2 0 1 0 届硕士研究生学位论文 摘要 A b s t r a c t I nr e c e n ty e a r s ，t h ec o n s t r u c t i o no ft h ew e t l a n d se c o s y s t e mh a sg o tm o r ea n d m o r ep u b l i cc o n c e m M e a n w h i l e ，v a r i o u sp r o b l e m sc o n s t a n t l y c a u s e di nt h e c o n s t r u c t i o no ft h ew e t l a n d se c o s y s t e ma r eg e t t i n gm o r e a n dm o r ec o n c e m C o n s t r u c t i o no fw e t l a n d se c o s y s t e m si sas i g n i f i c a n tp r o j e c tw h o s ef u n c t i o n si n c l u d e w a t e rc o n s e r v a t i o n ，w a t e rp u r i f i c a t i o n ，m i c r o - c l i m a t er e g u l a t i o n , f l o o dc o n t r o la n dS O O n H o w e v e r , w i t ht h ec o n t i n u o u sh u m a ni n t e r v e n t i o no nw e t l a n d s ，w e t l a n d sf a c e s e r i o u sc h a l l e n g e s - s h r i n k i n g ，f u n c t i o n a ld e c l i n e T h u s ，i no r d e rt oi m p r o v et h e e c o l o g i c a le n v i r o n m e n to fw e t l a n d sa n dm a i n t a i nt h ee c o l o g i c a lf u n c t i o n so f w e t l a n d s ， p e o p l eh a sb e g a nt op a ya t t e n t i o nt o r e s t o r a t i o na n dr e c o n s t r u c t i o no fw e t l a n d s e c o s y s t e m ，a n du t i l i z et h eu n i q u e f u n c t i o n so ft h ew e t l a n d st oc o n d u c ts e w a g e t r e a t m e n ta n di m p r o v ew a t e rq u a l i t y B u tp e s s i m i s t i c a l l y , i nt h ep r o c e s so fw e t l a n d s e c o s y s t e mc o n s t r u c t i o n , al a r g ep r o p o r t i o np e o p l eo v e r e m p h a s i z e st h e r e s u l t so f s e w a g et r e a t m e n ta n ds i m p l yc o n d u c ts e w a g et r e a t m e n tw h i c hc a nn o t m e e tt h e p u r p o s eo fc r e a t i n gt h el a n d s c a p e ，b u to n t h ec o n t r a r yc o u l dc a u s eas e c o n dd e s t r u c t i o n t ot h ew e t l a n d s T h e r e f o r e ，t h i sa r t i c l ef o c u s e so nt h i si s s u ea n dm a k e sr e s e a r c ho n l a n d s c a p ec r e a t i o ni nt h ec o n s t r u c t i o no ft h ew e t l a n d se c o s y s t e m F i r s t ，t h i sa r t i c l ef o c u s e so nw e t l a n d sd e v e l o p m e n tr e s e a r c h , r e l e v a n tc o n c e p t s ， r e l e v a n tt h e o r yr e s e a r c h ，r e l a t e dc o n c e p t so fw e t l a n d se c o s y s t e mr e s t o r a t i o na n d r e c o n s t r u c t i o na n dw e t l a n d sl a n d s c a p e S e c o n d ，t h i sa r t i c l ei n t r o d u c e sh o w t oc r e a t el a n d s c a p ei nt h ew e t l a n d se c o s y s t e m a n dh o wt oc r e a t ei ti nan a t u r a l 、h a r m o n i o u s 、c o n t i n u o u sa n ds t a b l ew a yw i t h o u t d e s t r o y i n gt h e w e t l a n d se c o s y s t e mb a s e do nt h er e l e v a n tt h e o r ya n dr e s e a r c h m e n t i o n e da b o v e T h e s ei n c l u d ef i v ea s p e c t sa sf o l l o w s ：t h eo v e r a l lc o n c e p t ，t h e g e n e r a ll a y o u t ，e n g i n e e r i n gc o n s t r u c t i o n ，p l a n ta l l o c a t i o na n ds p o t s c r e a t i o n G i v e nt h e e x a m p l eo fD i a n c h i w e t l a n d si nY u n n a nP r o v i n c e ，t h i s a r t i c l ew i l li l l u s t r a t et h e l a n d s c a p e - o r i e n t e dc o n s t r u c t i o no f t h ew e t l a n d se c o s y s t e mi nd e t a i l s F i n a l l y , t h i sa r t i c l em a k e ss u m m a r ya n dp u t sf o r w a r dr e l e v a n ts u g g e s t i o n sa n d o u t l o o k s t h r o u g ha n a l y s i s o fl a n d s c a p e o r i e n t e dc o n s t r u c t i o no ft h e w e t l a n d s e c o s y s t e m C o n c l u s i o n si n c l u d et h ep r i n c i p l e so fc o n s t r u c t i n gw e t l a n d se c o s y s t e m ，f a i r s e l e c t i o no fp l a n t st ob l e n di nt h ew a t e ri n l a n d s c a p ec o n s t r u c t i o n ， e c o l o g i c a l 福建农林人学2 0 1 0 届硕士研究生学位论文摘要 c o n s t r u c t i o ns u c ha sr e v e t m e n t ，b r e a k w a t e ra n db a s e m e n t ，p r o t e c t i o no ft h ee c o l o g yo f w e t l a n d ss y s t e m sf r o md e s t r u c t i o n ，a n dr e a s o n a b l eu s eo fs e w a g et r e a t m e n ts y s t e m w h i c hw i l li n t e g r a t e 、v i t ht h el a n d s c a p es y s t e ma n d p r o v i d eac o m p l e t e ，b e a u t i f u la n d p r a c t i c a lp u r i f i c a t i o ns y s t e mf o r t h ep e o p l e K e yW o r d s ：w e t l a n d s ；w e t l a n d se c o s y s t e m ；l a n d s c a p e ；e c o l o g y ；p l a n t s 福建农林大学2 0 1 0 届硕士研究生学位论文引言 1 引言 1 1 研究背景 在自然界中，湿地是一个具有生物多样性的生态景观，并且是人类重要的生 存环境。它与人类的生存与发展息息相关。湿地不仅为生产、生活提供多种自然 资源，为人们提供休闲和游憩的场所，而且具有如涵养水源、净化水质、调节小 气候、控制环境污染和维护生物多样性等各种生态功能，被科学家们喻为“地球 之肾 。但湿地生态系统也是一个脆弱的生态系统，它正面临着严重的威胁。 随着科技的发展，人口的急剧增加，人们生活的不断提升，对土地的不断扩 张，湿地现今正面临着日益减少的难题。过量地开发湿地生物资源，使湿地生物 多样性逐渐丧失。湿地水资源的过度利用，又导致了湿地水质的盐碱化。工农业 废水、生活污水等各种有毒物质污染了湿地，严重破坏了湿地生物的生存环境。 此外，森林资源的过度砍伐，导致了水土流失的加剧，江河湖泊等泥沙淤积，使 我国湿地资源遭受了严重的破坏，湿地的生态功能与效益也严重受损，由此可见， 如何科学、合理、有效地保护和开发利用湿地，完善其景观系统，并改善生态环 境已成为当前湿地可持续发展的重要课题。因此，对其开展有效的保护工作己势 在必行。 我国是世界上湿地类型齐全、数量较多的国家之一i 随着城市化进程的快速 发展，导致了湿地的破坏和不合理的开发利用，然而这个问题已经受到各个政府 和国际社会的广泛关注，生态学、环境学、地理学等许多学科的专家在湿地保护 与管理、人工湿地的构建、湿地法规与政策、湿地教育及湿地可持续发展等方面 也进行了探索和研究，并取得了一定的科学成果，为更有效的保护、利用和开发 湿地资源提供了科学的依据。 1 2 研究的目的意义 湿地是地球上重要的自然资源，是与森林、海洋具有同等重要地位的生态系 统之一，是动植物、微生物和谐交融为一体的自然景观，也是多种资源和能源汇 集的具有重要功能与效益的生态系统心1 。湿地对于人类来说具有不可估量的巨大 价值，它在各方面中发挥着极其重要的功能效益，而目前湿地的保护状况却并不 福建农林大学2 0 1 0 届硕士研究生学位论文引言 乐观。当今社会的发展几乎足建立在过多消耗自然资源的基础上的，在这个过程 中，湿地资源遭到严重的破坏。因此，解决湿地的保护与利用之间的矛盾已成为 当务之急。我国的湿地类型多样，湿地受到不同程度的破坏，如何保护和恢复重 建湿地，使其充分发挥湿地的生态功能，成为一个值得深入探讨的重大课题。 为了更好地保护湿地这一资源，许多地方开始恢复重建湿地，但由于大部分 城市用地紧张，要大量建立湿地公园的可能性不大，但可以在已有的湿地基础上 增加人工湿地元素，排除不利的因素，增加有利于湿地生态发展的因素，这样既 可以节省土地资源，又能不去破坏其他原有的生态系统，达到多赢的目的，创造 出良好的社会效应和生态效应。 根据现今大部分的湿地来看，湿地建设主要存在两方面的问题，一方面是纯 景观的湿地，设计师仅仅按照人们臆想的湿地去做景观，而完全忽略了生态的真 正涵义，结果再次破坏了湿地的生态系统。另一方面是过于注重污水处理工艺过 程的湿地，为了达到污水治理的目的，着重建设污水处理设施，过多的硬质设施 一样再次造成破坏，形成二次污染。两者很大程度上都忽略了工艺与景观的相结 合。 本项目的研究意义就在于力求将湿地的功能与景观相结合，做到既能满足人 们的休闲游憩的目的又能保护湿地生态系统、保持生态平衡，并进行有效的污水 处理。 1 3 国内外研究进展 1 3 1 国外湿地研究进展 湿地对人类生存的重要意义，国际社会从2 0 世纪5 0 年代起才逐渐意识到。 湿地，曾经是被人们认为是一个会引起疾病的危险地带。为改变人们的这种错误 的观念，阻止人类不再对湿地进行破坏，在过去的几十年里，世界各国花费了大 量的人力与物力。凯文林奇在总体设计一书中就曾提到过“我们已经学会 对湿地重新估价。他们一度被认为只适宜倾倒垃圾或者转化为有用的公司地皮， 现在却作为水循环系统的调节者和对人类至关重要的动物栖息地”b 1 。 1 9 7 1 年，在伊朗许多国家签署了国际湿地公约，主要是为了通过国际间 的合作，以达到保护重要的湿地生态系统的目的。随着湿地生态与管理的出 2 福建农林大学2 01 0 届硕士研究生学位论文引言 版，全球湿地研究进入了一个新的发展阶段，对湿地的研究和保护得到进一步重 视和加强。一些城市化程度较高的国家开始重视对湿地的保护，并着手开始对部 分已经破坏的湿地进行恢复。目前，在美国和欧洲的许多国家如瑞典、丹麦、荷 兰等，湿地保护已不再局限于现状的维持，而是重点进行退化和受损湿地生态系 统的恢复和重建口1 。 除了对t l 然湿地的研究之外，各国还对人工湿地进行了研究。人工湿地包括 人工开辟的稻田、虾田、蟹田等受人为活动影响而形成的一类湿地类型H 1 。由于 研究的比较少，早期的人工湿地主要用来处理城市生活污水或二级污水厂出水， 目前则主要运用于治理农业面源污染等非点源污染。美国、德国等国一些技术人 员还将其推广应用于处理小城镇、行政事业单位的污水和垃圾渗滤液嫡1 。马来西 亚最早运用人工湿地处理污水，他们在1 9 9 9 年建造了6 5 0h m 2 的人工湿地，这是 热带面积最大的人工淡水湿地。据统计，目前在美国有6 0 0 多处人工湿地工程 用于处理农业、城市、工业和暴雨径流产生的污水，在丹麦、德国、英国各国至 少有2 0 0 处人工湿地( 主要为地下潜流湿地) 系统在运行口3 ，新西兰也有8 0 多处人 工湿地系统被投入使用睛1 。人工湿地除净化水功能外，还可以用于自然保护区， 满足野生动物的需要，同时人工湿地也是一道风景线，可以吸引游人，并可以开 发为湿地教育中心。 1 3 2 中国湿地研究进展 随着中国加入了拉姆萨湿地保护公约，并将湿地保护和合理利用列入议程并 作为优先项目。湿地保护和利用的概念，己达到了一个新的高度，即“保护湿地， 更是为了保护其独特的生态、社会和经济功能，特别是保护湿地在提供淡水资源、 蓄洪防旱、控制环境污染等方面的功能和效益 口1 。 我国湿地分布的面积比较广泛，湿地的类型多样，其生物多样性丰富。对于 我国湿地的保护主要是以保护我国湿地生态系统及维护湿地生物多样性为重点， 建立级别、规模各不相同的湿地自然保护区，形成湿地自然保护区网络。 我国对湿地生态系统恢复与重建研究开展较晚，十几年来，主要集中在湖泊 ( 长江中下游典型湖泊如武汉东湖、洪湖、保安湖等，江苏太湖、安徽巢湖、淮 河和太湖流域) 和沿海滩涂的研究阳1 。我国政府1 9 9 4 年制定的“中国2 1 世纪议程” 3 福建农林大学2 0 l O 届硕士研究生学位论文 引言 已把水污染控制和湿地生态系统的保护和修复作为我国的长期奋斗目标阳- 1 0 1 。自 1 9 9 8 年长江流域发生特大洪水以来，我国已将退田还湖作为生态重建、持续发展 的主要内容引。 1 4 论文研究方法和内容 1 4 1 研究方法 ( 1 ) 文献研究法 查阅国内外相关的研究材料，阅读各类湿地保护的书籍与文献，并找出湿地 保护中存在的问题，进行研究与分析，了解湿地的特征、功能、景观、植物种植 等方面的知识，总结其基本观点，科学有效地进行保护湿地，找出保护湿地的措 施与实施路径。 ( 2 ) 案例分析法 分析研究国内外多种湿地案例，包括成功的或者有缺憾的案例，从中归纳总 结出经验和教训，指导我们的规划建设。 ( 3 ) 亲历性研究 结合实际的规划设计项目，通过云南滇池环海湿地的规划设计，提出在项目 规划中对湿地保护利用和恢复的建议。 1 4 2 研究内容 ( 1 ) 从目前有遗迹可寻的湿地入手，通过查阅史料，实地勘察测量等方式， 追寻其景观面貌。了解各个湿地现状，进行研究比较其原理、类型、方式、影响 等。 ( 2 ) 探索湿地生态恢复的理论。结合实例重点探讨其在景观、植物等方面的 手法的应用。 ( 3 ) 选取具代表性强的湖泊湿地，以滇池外海湖滨湿地生态建设工程为例， 根据湿地的现状、工艺、植物、运行、效果等进行恢复设计，建立比较详细的图 纸档案。 4 福建农林大学2 0 1 0 届硕士研究生学位论文 湿地相关概念及问题 2 湿地相关概念及分类 2 1 湿地概述 2 1 1 湿地的定义 湿地学是一门自身还不够完善的学科，由于湿地具有许多特性，湿地的科学 定义也众说纷纭。但概括起来湿地的定义可分为广义和狭义两大类。 广义的定义，是于1 9 7 1 年2 月由各国在伊朗小镇拉姆萨共同签署的国际 重要水鸟栖息地保护公约( 简称湿地公约) 中提出的定义：“湿地是指不问 其为天然或人工、长久或暂时之沼泽地、泥炭地或水域地带，带有或静止或流动、 或为淡水、半咸水或咸水水体者，包括低潮时水深不超过6m 的水域。”同时也 规定：“可包括邻接湿地的河湖沿岸、沿海区域以及湿地范围的岛屿或低潮时水 深超过6m 的区域”四川。按照这个定义，湿地包括了沼泽、滩涂、泥炭地、湿 草甸、河口、湖泊、河流、滞蓄洪区、水库、池塘、水稻田、红树林等。狭义的 定义一般是认为湿地是陆地与水域之间的过渡地带。水域的界定条件是低水位时 水深不超过2m 1 。 我国于1 9 9 2 年正式加入湿地公约，参照国外的各种定义，并根据我国湿 地的实际情况，陆健健于1 9 9 6 年将湿地定义为：“陆缘为含6 0 以上湿生植物的 植被区，水缘为海平面以下6m 的水陆缓冲区。包括内陆与外流江河流域中自然 的或人工的，咸水的或淡水的所有富水区域( 枯水期水深2m 以上的区域除外) ， 不论区域内的水流动的还是静止的，间歇的还是永久的。 尽管湿地的定义目前还没有统一定论，但它们都有一个共同的特点：就是湿 地是一种特殊的生态系统，该系统不同于陆地生态系统，也有别于水生生态系统， 它是一个过渡的生态系统。 2 1 2 人工湿地的定义 湿地可以分为自然湿地和人工湿地两大类。所谓人工湿地，是经过设计和人 工建设形成的用于模仿天然湿地，供人类利用并给人类带来益处的由饱水基质、 挺水或沉水植物、动物与水组成的复合系统n 羽。 目前，人们对人工湿地的定义是各说纷纭。一般来说，人工湿地是指由人工 5 福建农林大学2 0 l O 届硕士研究生学位论文湿地相关概念及口J 题 参与建设、并由人为操作与控制的湿地，有别于在自然界中经过长时间天然形成 完整生态系统的自然湿地n 引。 另外，1 9 8 9 年，D A H a m m e r 在其著作人工湿地处理生活、工业和农业废 水中指出：人工湿地是指由人工设计的、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、化学过程实现对污水的高效净化n 4 1 。 而安树青则认为人工湿地就是“为污废水处理筑造的湿地工程，采用适宜的 形状和尺寸以及进、出水和布水系统以保证良好的水力流态和较大的利用率，通 常筑有围堤。n 钔”这是人工湿地狭义的定义，这为环境学科与工程领域的研究提 供了一个比较清晰的概念。 2 1 3 人工湿地污水处理系统 人工湿地污水处理系统由预处理单元和人工湿地单元组成。通过合理设计可 将B O D 5 、S S 、营养盐、原生动物、金属离子和其它物质处理达N - - 级和高级处理 水平，预处理主要去除粗颗粒和降低有机负荷n 酊。 2 2 湿地生态系统的特征与功能 2 2 1 湿地生态系统的特征 ( 1 ) 环境的多水性 由于湿地是处于陆地系统和水生系统之间的过渡地带，所以水文状况对其影 响很大。水文条件影响着湿地土壤的物理，化学特征。绝大多数湿地水流和水位 是动态变化的，一般将湿地水位随时间变化模式称为湿地水文周期。湿地水文周 期是湿地的生态特征之一n 7 1 。 ( 2 ) 基质的特殊性 湿地的基质主要为淹水形成的土壤和成土物质，一般包括有机土壤，矿质土 壤和未经过成土过程的沉积物n 7 1 。由于许多湿地的积累大于分解，不断积累的有 机物质就会形成泥炭。湿地若持续处于淹水状态会具有相对稳定的厌氧环境条 件，而季节性淹水的湿地则氧化还原的过程是交替变化的。 ( 3 ) 丰富的生物多样性。 6 福建农林大学2 叭0 届硕士研究生学位论文 湿地相关概念及问题 由于湿地是陆地与水体的过渡地带，因此它I 一时具有陆生和水生的动植物资 源，形成了与其它任何单一种生态系统都不同的生境。湿地为众多的野生动植物 提供了独特的生境，特别是为珍稀水禽的繁殖和越冬提供了场所。湿地特殊的水 文、基质和气候提供了复杂的生物群落，它对保护物种、维持生物多样性具有难 得的生态价值。 ( 4 ) 生态系统的易变性 动态变化是湿地的重要特征之一，湿地水文、土壤、气候相互作用，形成了 湿地生态系统环境中的主要素。而影响这些环境要素的既有自然原因，也有人为 原因。每一因素的改变，都或多或少地导致生态系统的变化。 2 2 2 湿地生态系统的功能 ( 1 ) 湿地是重要的水源地 湿地常常被称为“天然蓄水库 ，在调节径流，调节洪峰等方面具有重要意 义。湿地中除了江河、溪沟的水流外，湖泊、水库、池塘等的蓄水，都是生产、 生活用水的重要来源。据估算，我国仅湖泊淡水贮量即达2 2 5 亿m 3 ，占淡水总贮 量的8 n 羽。湿地的土壤与其他的土壤不同，在雨水丰沛期，湿地可以渗透还可以 补充地下水源，调节地下水的供给能力，起到持续供水资源的重要作用。 ( 2 ) 湿地是重要的物产和能源基地 湿地处于陆地系统与水生系统之间，蓄有淡水、动植物、矿产及能源等各种 丰富的自然资源，可以为社会生产生活提供多种物产。许多湿地自然环境独特， 风光秀丽，是人们旅游、度假、疗养的理想佳地。此外，湿地还是进行科学研究、 科普教育的重要场所。 ( 3 ) 湿地是重要的物种栖息地 一方面湿地具有水生系统的某些性质，另一方面，湿地植物的结构与陆地系 统植物类似，常常导致湿地的生物多样性，因此具有丰富多样的遗传物质。湿地 的环境特点决定了其具有丰富的野生动植物资源，是野生动植物的重要栖息地。 据初步调查统计，全国内陆湿地已知的高等植物有1 5 4 8 种，高等动物有1 5 0 0 种；海岸湿地生物物种约有8 2 0 0 种，其中植物5 0 0 0 种、动物3 2 0 0 种；在湿地 物种中，淡水鱼类有7 7 0 多种，鸟类3 0 0 余种n 8 1 。 7 福建农林大学2 0 1 0 届硕士研究生学位论文 湿地相关概念及问题 ( 4 ) 湿地足重要的生态环境优化器 湿地生态系统具有可以沉淀、排除、吸收和降解有毒物质的功能，因而被誉 为“地球之肾。它不仅可以通过水生植物的作用，以及化学、物理、生物过程， 降解有毒和污染物质，净化水体，还可以吸附水中污染物，悬浮物，营养物，使 潜在的污染物转化为资源，从而减少环境污染。湿地还有调节小气候，优化自然 环境等功能，对减少风沙干旱、水土流失等自然灾害十分有利。 2 3 湿地的分类 2 3 1 湿地的分类 近几年来，随着湿地研究的进一步发展，各地学者提出了各种不同的湿地分 类系统。在加利福尼亚通常是根据湿地被水淹没和浸泡的时间的长短或根据其支 持的动植物的类型来分类。另外，湿地也可按照地貌的不同分为五类：海水湿地、 河口湿地、湖边湿地、河边湿地和沼泽地n 9 1 。 根据2 0 0 0 年国家林业总局颁布的中国湿地保护行动计划，将我国湿地 划分为五种类型，即河流湿地、湖泊湿地、沼泽湿地、滨海湿地及人工湿地硷们。 国家林业局在1 9 9 5 - 2 0 0 1 年组织了第一次全国湿地资源调查，在此之前，我 国有关部门和不少学者对湿地类型做过一些研究，如陆健健、郎惠卿1 、陈伟烈 幽1 、徐琪1 等分别对湿地的生态、植被类型、土壤等做过研究。陈建伟、黄桂林 嘲1 于1 9 9 5 年对全国湿地分类系统提出了初步设想，但一直没有一套比较完善、 系统，能直接用于全国湿地资源调查的湿地分类系统担钉。 2 3 2 湿地处理系统分类 ( 1 ) 表面流湿地( S u r f a c eF l o wW e t l a n d s ，S F W ) 。污水在湿地表面漫流， 形成一层地表水流并从地表流出。它与自然湿地最为接近，绝大部分有机物的去 除是由长在植物水下茎、杆上的生物膜来完成啪1 。 但是由于表面流人工湿地系统本身的复杂性、污水性质的不确定性，以及各 个研究者采用的研究手段和方法的不同，导致研究结果之间存在着很大的差异， 又因为污水在湿地床体表面流动，水位较浅，易发出难闻气味、滋生蚊虫及传播 疾病，同时缺乏微观环境的认识和合适的解决手段，所以利用表面流人工湿地进 8 福建农林大学2 0 1 0 届硕士研究生学位论文 湿地丰H 关概念及问题 行污水处理的风险性和不确定因素会增加，远期的效果得不到保证心7 1 。 ( 2 ) 潜流湿地( S u b s u r f a c eF l o wW e t l a n d s ，S S F W ) 。污水经配水系统在湿 地一端均匀进入填料床植物根区，在湿地床内部流动，净化出水由湿地末端集水 管收集后排出啪瑚1 。 潜流型人工湿地是目前研究最多、应用最广、发展最成熟的人工湿地类型。 它的处理效果好，运行稳定，投资及运行费用低等。潜流型人工湿地包括垂直流 人工湿地和水平流人工湿地。 ( 3 ) 垂直流湿地( V e r t i c a lF l o wW e t l a n d ，V F W ) 。综合了以上两种湿地的 特点，其出水的效果最好，但基建要求较高且较易滋生蚊虫，除了欧美少数国家投 入使用外，目前我国还处于实验阶段，实际应用不多。 ( 4 ) 复合人工湿地。是将不同水流方式的人工湿地进行改造、结合，用来 处理污水的方式。复合人工湿地具有投资低、运行费用低、维护简单、出水质量 好等特点。 9 福建农林大学2 0 l O 届硕士研究生学位论文湿地生态系统建设相关理论研究 3 湿地生态系统建设相关理论研究 3 1 园林美学理论 园林美学是园艺、建筑、美术、文学和生态等各方面交叉的边缘学科，是将 美学的研究成果及其一般原理运用到园林的研究上而形成的一门新兴学科。中国 的园林历史悠久，正如西方有位历史学家所说的那样，“中国的造园史就是一部 中国史”啪3 。中国园林有着光辉灿烂，丰富而又独特的园林艺术特点，有中华民 族特有的美学思想。 中国园林设计自古以来就受到儒家思想、禅宗与道家思想的综合影响，其中 道家思想的影响最大。其设计涉及到了三个美学概念：立意、达意、意境。立意 即是指园林是主人寄托情感之处；达意便是要将设计目的与自然环境联系起来， 将个人情绪融入到思想中去；意境则表示欣赏园林美时不仅仅是体会其视觉上的 形式美，甚至是通过它体会一种表现性、抽象性的艺术语言所表达出来的整体感 受。 园林美学要对园林这门艺术作哲学的、心理学的、社会学的研究，就应当从 哲学的、心理学的、社会学的角度，研究园林艺术的本质特征，研究园林艺术和 其他艺术的共同点和不同点，分析园林创作和园林欣赏中的各种因素、各种矛盾、 然后找出其中规律性的东西来口。 3 2 恢复生态学理论 恢复生态学是研究生