湿地景观的可持续设计研究-硕士毕业论文.doc

摘 要3Abstract4第一章 绪论51.1研究的背景与意义51.2湿地景观设计的相关概念51.2.1湿地定义、分类及其特点51.2.2湿地的价值61.2.3景观设计61.2.4中国湿地分布71.3湿地景观可持续设计国内外研究的现状81.3.1国外研究情况81.3.2国内研究情况91.4研究的内容和方法101.4.1研究内容101.4.2研究的方法及步骤10第二章湿地景观分类及我国湿地景观环境可持续发展的现状分析112.1湿地景观生态分类研究112.1.1湿地分类体系的概述112.1.2 HGM分类的应用122.1.3 3S技术在湿地分类中的应用122.1.4国外湿地景观生态分类的研究评述122.2我国湿地景观环境可持续发展的现状分析132.2.1我国湿地景观环境的发展现状132.2.2造成我国湿地景观环境受损的原因14第三章湿地景观可持续设计的理念与方法153.1湿地景观可持续设计的原则153.1.1湿地生态优先原则153.1.2弹性发展原则153.2湿地景观可持续设计的思路153.3湿地景观可持续设计的意义153.4湿地景观可持续设计方法153.4.1湿地的水体景观可持续设计方法163.4.2湿地的地文景观可持续设计方法163.4.3湿地的绿脉景观可持续设计方法183.4.4湿地的人文景观可持续设计方法18第四章可持续发展背景下的湿地景观设计204.1可持续发展观念与湿地景观的可持续设计204.2景观生态学背景下的湿地景观设计204.2.1湿地景观生态特性204.2.2湿地景观生态设计内容214.2.3湿地景观可持续设计的生态发展特征224.3景观伦理美学与湿地景观可持续设计224.4水环境修复与湿地景观可持续设计234.4.1湿地水环境的作用234.4.2湿地景观可持续设计促进水环境的修复234.5低碳经济可持续发展与湿地景观可持续设计23第五章景观可持续设计在杭州西溪湿地的运用255.1杭州西溪湿地概况255.1.1西溪湿地自然地理资源255.1.2西溪湿地人文资源265.2西溪湿地湿地景观可持续设计目标与设计理念265.2.1西溪湿地湿地景观可持续设计目标265.2.2西溪湿地景观景观可持续设计理念265.3西溪湿地景观湿地可持续设计的实际应用275.3.1西溪湿地水体可持续景观设计285.3.2西溪湿地地文景观可持续设计295.3.3西溪湿地绿脉景观可持续设计315.3.4西溪湿地人文景可持续观设计335.4湿地景观可持续设计的实践效应33第六章，总结与展望35致 谢36参考文献：37湿地景观的可持续设计研究以杭州西溪湿地景观规划与设计为例中国农业大学 张小武摘 要湿地景观的可持续设计是当今世界倡导保护自然资源、低碳环保前提下的必然产物。湿地景观可持续设计可以促进湿地景观生态环境的健康发展，对湿地水资源，交错景观带，湿地动植物生态多样性的良好都有着积极的引领作用。本文以景观生态学、景观伦理美学，设计艺术学等多学科理论与可湿地持续设计的关系为切入点，以水环境修复和低碳经济等多角度的延伸进行理论探索，结合杭州西溪湿地规划设计的实际案例，从景观可持续设计的角度整合出现代的、使用的景观设计方法。最终，结合杭州西溪湿地景观环境的实际情况，运用乡土景观、寻常景观、景观资源利用本土化、水资源改善修复等原理，调整湿地景观构成要素之间的关系。将杭州西溪湿地打造成为既可以满足旅游休闲、游憩等候的功能，又能承担着湿地保护、科普教育、湿地水处理和生态游赏等功能的可循环利用、可持续发展的活湿地系统。本文针对高要求下的湿地景观设计，以可持续发展为前提，进行杭州西溪湿地景观设计，将景观作为一个生命肌体，设计出一个活的湿地系统，以促进湿地的一长远、健康的发展。其景观设计着重把握景观生产和吸收碳排放、调节自然的能力、净化被污染的土地和水的功能及乡土物种栖息地的保育和湿地文化传播的环境等方面的研究，最终目的是为了给浙江湿地生态文明发展提供一个完整的独特的可持续发展环境。本文通过对杭州西溪湿地景观可持续设计的深入研究，探讨了可持续设计在湿地景观规划中的实际运用，以便个给相同特征的湿地景观设计提供相关的参考数据和实用的设计方法。论文主要以湿地景观资源利用的“可持续性、生态性”为重点，以可持续设计为主要的设计方法，从景观生态伦理与学设计艺术学的角度对白石湖湿地景观规划设计，着重把握湿地水体水质的修复与保护、陆地景观资源的合理开发、交错带景观的综合处理、湿地动植物保护与开发、人文景观延续与表现等方面进行研究，找出妨碍该湿地景观可持续发展的原因，最后从湿地的水体景观，地文景观，绿脉景观及人文景观等四个方面结合毕业设计，展示湿地景观可持续设计的设计方法及讲述将理论应用到实际项目后重要成果。关键词:湿地景观;可持续设计Draft sustainable landscape design of wetland-Taking the example of planning and landscape design of Xi-xi wetland in HangzhouAbstractThe advocation of sustainable landscape design of wetland is the inevitable outcome, which following the principles of low-carbon environment, conservation of natural resources, adherence to sustainable development. Some methods in the landscape design of wetland, specifically which are of positive leading purpose to the positive sustainable development of water resources in wetland, landscape staggered with waterfront area, the diversification of animals and plant in wetland. Therefore it is important to wetland, especially the sustainable development of wetland in the same geographical environment. In this paper, based on the relationship between sustainable development, ecological landscape, aesthetics, ethics and sustainable landscape design of wetland, the methods of landscape design are concluded by the angle of sustainable design, as well as the consideration of example of Xi-xi landscape design and planning. In the example of Xi-xi, finally it becomes to a living wetland system with the functions below: travelling and leisure, recreation, protection of wetland, science education, water treatment and eco-tourism, etc. Under the high requirements of wetland design, the core philosophy of design of Xi-xi is to regard the landscape as an living individual, to design an alive system, to provide overall services of wetland to cities, and finally to provide a unique place with a sustainable ecological civilization in Zhejiang. In this paper, the example of Xi-xi can be regarded as typical case of the landscape design in this area. The key points of this paper are “sustainable and ecological”, together with the art design and ecological ethics. Finally the outcome of the realization of this landscape design and the specific methods are illustrated in this paper, based on water landscape, physiographic landscape, vegetation landscape and cultural landscape .Keywords: landscape of wetland; sustainable design 第一章 绪论1.1研究的背景与意义湿地景观的发展态势影响着整个湿地的环境变化，所以湿地景观的可持续发展趋势是必须的，也是符合时代发展要求的。水是可利用的宝贵的地球资源之一，在自然界里有水的地方又产生了湿地景观，湿地景观的水生态又是湿地环境生态的核心。历史证明，凡是水污染超出水生态承受能力范围的水环境和其治理代价是极其巨大的。湿地景观可持续发展作为地球环境可持续发展目标的一个重要分支，要完成对他的研究，需要借助可持续发展理论、景观生态学、景观伦理美学、艺术设计美学等多学科理论知识及水环境修复及低碳经济可持续发展等多科学角度进行探索研究，我们更需要在智能科学的保护和利用规划设计上花精力，更需要合理处理开发与保护的关系上下功夫。本文从推理湿地景观可持续发展的概念开始对湿地景观可持续发展的相关内容进行探讨研究，探讨湿地景观可持续发展的理念依托、设计的原则与方法，并实际运用到杭州西溪湿地为例地景观规划与设计项目中去，争取达到理论结合实践的良好结合。总之，在整个课题的研究过程中，一方面坚决反对盲目地设计建设各种湿地空间环境与景观，从源头上杜绝造成不必要的湿地生态环境的恶化；另一方面绝对禁比破坏那些历史悠久、被水网覆盖的自然生态的多样性和水景观的丰富性，导致整个湿地生态系统的不可持续发展。研究的意义：由于我国重视湿地景观设计的时间不长设计理论不够完善，在规划设计过程中出现了诸多问题，选择具有区域代表性特点的湿地进行湿地景观可持续发展的研究，是一个较好的切入点。至于为什么会选择杭州西溪湿地进行研究，是因为经过多方考察认为杭州西溪湿地景观资源伤害比较低，杭州西溪湿地拥有一个较好的资源环境进行规划设计。通过对杭州西溪湿地景观可持续发展的相关知识的学习研究后，就杭州西溪湿地环境进行现场的考察调研后，分析出当地湿地景观资源的现状与特点，找出妨碍杭州西溪湿地景观的可持续发展的原因问题，并以利用杭州西溪湿地资源发展“伦理化”的优先原则进行设计，提出促进杭州西溪湿地可持续发展的对策，从景观生态学与设计艺术学的角度出发，最后从湿地的水体景观，地文景观，绿脉景观及人文景观等四个方面介绍湿地景观可持续设计的方法与效果。1.2湿地景观设计的相关概念1.2.1湿地定义、分类及其特点湿地是地球上水陆相互作用形成的独特生态系统，是自然界中最具有丰富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一，具有蓄洪防旱、调节气候、控制土壤侵蚀、促淤造陆、降解环境污染等功能，被人们称为“地球之肾”。湿地公约将湿地分为3类:(l)海岸湿地:主要有浅海水域、河口、泻湖(咸水、碱水泻湖)、盐湖和滩涂；(2)内陆湿地:主要是河流、湖泊、沼泽、泥炭和冻土；(3)人工湿地:主要有水产养殖、灌溉地、盐池、污水处理池和水库。湿地的特点主要有:(l)湿地生物物种丰富。湿地是世界上生物多样性最丰富的地区之一，主要包括动物、植物和微生物。有很多湿地被称为“珍禽王国”、“候鸟乐园”，是很多迁徙候鸟、濒危鸟类和其他野生动物的栖息繁殖地。另外，也有很多湿地生态系统有着多姿多彩的植物景观。(2)湿地价值的多宜性。湿地具有资源价值、环境价值和人文价值。另外，湿地丰富的物种资源和多样性决定了湿地景观的多样性，从而使其具有较高的旅游价值。(3)生态系统脆弱性。主要表现在抗干扰能力弱，对改变界面状态的外力恢复原状的可能性很小；变化速度快，空间迁移能力强。1.2.2湿地的价值1.2.2.1生态系统服务功能1.调节气候。湿地的蒸发作用可保持当地的湿度和降水量。湿地的水分通过蒸发成为水蒸气，然后形成降雨。另一方面，湿地的水通过特殊地热学性质为大气提供充沛的水分，增加大气湿度。2.调蓄水量，控制洪水。湿地可以储存过量的降水，再均匀地把径流放出，从而避免发生洪水灾害。湿地是蓄水防洪的天然“海绵”。3.涵养水源。湿地水源充足，可以不断地补给地下水，稳定地下水位。4.净化水质，降解污染物。当一些污水和含有毒物的流水经过湿地时，湿地有助于减缓水流的速度，有利于杂质和毒物的沉淀排除。另外，湿地植物，像芦苇、水湖莲能吸收有毒物质，从而起到降解的作用。5.生物多样性保护。湿地是野生动植物的栖息地。湿地生态环境复杂，适于各类动植物的生存繁衍，对物种保存和保护生物多样性有着重要作用。1.2.2.2经济价值1.提供丰富的动植物产品。中国的湿地很多用来进行围垦造田。其中用来做田地的湿地可用来种粮食作物。中国的水稻产量居世界第一位。湿地提供的淡水动物、鱼类等是富有营养的副食品。中国的农业、渔业在相当程度上依赖于湿地的自然资源。2.提供水资源。湿地在输水、储水和供水方面发挥着巨大效益。3.提供矿物资源。湿地中有各种矿砂和盐类资源。如中国的青藏高原的碱水湖和盐湖。4.能源与航运。水电是中国电力的主要供应资源。湿地中的泥炭可用于燃烧。我国沿海多河口港湾蕴藏着巨大的潮汐能，可用于人类的生产。另外，湿地具有航运价值。我国内陆的航运大多依赖于湿地，沿海沿江地区的经济迅速发展很大程度上受惠于此。1.2.2.3社会价值1.观光与旅游。湿地独特的环境和景观，为人类提供了理想的旅游休闲场所。滇池、洱海、杭州西湖都是著名的风景区。不仅美化了环境，还为居民提供了休憩空间；不仅创造了直接的经济效益，还具有重要的文化价值。2.教育与科研价值。湿地生态系统、湿地物种的多样性等在科研中都有重要的地位。湿地为教育和科学研究提供了试验基地。有些湿地还保留了历史上人类文明活动的痕迹，是文化研究的重要场所。1.2.3景观设计景观设计是关于景观的分析、规划布局、设计、改造、管理、保护和恢复的科学和艺术。是一门建立在广泛的自然科学和人文与艺术学科基础上的应用学科。尤其强调土地的设计，即:通过对有关土地及一切人类户外空间的问题进行科学理性的分析，设计问题的解决方案和解决途径，并监理设计的实现。根据解决问题的性质、内容和尺度的不同，景观设计学包含两个专业方向，即景观规划(landscape planning)和景观设计(landscape design)，前者是指在较大尺度范围内，基于对自然和人文过程的认识，协调人与自然关系的过程，具体说是为某些使用目的安排最合适的地方和在特定地方安排最恰当的土地利用，而对这个特定地方的设计就是景观设计。景观设计学与建筑学、城市规划、环境艺术、市政工程设计等学科有紧密的联系，而景观设计学所关注的问题是土地和人类空间的问题。它与现代意义上的城市规划的主要区别在于景观设计学是物质空间的规划和设计，包括城市与区域的物质空间规划设计，而城市规划更主要关注社会经济和城市总体发展计划。将景观设计学应用在湿地设计_匕即:基于对自然湿地组成、结构、空间形态、功能特征理解基础上的优化设计，从而达到改善生态现状、顺应发展、增强其自身功能的作用，同时起到和谐人类社会与自然界关系的作用。1.2.4中国湿地分布中国湿地分布广，区域差异显著。从寒温带到热带、从沿海到内陆、从平原到高山地区都有湿地分布，而且还表现为一个地区内有多种湿地类型和一种湿地类型分布于多个地区的特点，构成了丰富多样的组合类型东部地区河流湿地多，东北部地区沼泽湿地多，而西部干旱地区湿地偏少长江中下游地区和青藏高原湖泊湿地多，青藏高原和西北部干早地区又多为咸水湖和盐湖,海南岛到福建北部的沿海地区分布着独特的红树林和亚热带、热带地区人工湿地青藏高原具有世界海拔最高的大面积高原沼泽和湖群，形成了独特的生态环境。湿地明显的区域差异丰富了湿地旅游内涵，可以开展丰富多样的湿地旅游活动。表2.1中国主要湿地类型及分布湿地旅游资源类型湿地旅游资源分布地区具体情况沼泽湿地主要分布在东北的三江平原,大小兴安岭,若尔盖高原及海滨,湖滨,河流沿岸滨海地区芦苇沼泽，主要分布在长江以北至鸭绿江口的淤泥质海岸，集中分布在河流入海的冲击三角洲地区，我国较大湖泊周围，一般都有宽窄不等的芦苇沼泽分布。湖泊湿地分布区主要划分为五大区域，即长江及淮河中下游，黄河及海河下游和大运河沿岸的东部平原地区湖泊，蒙高新高原地区湖泊，云贵高原地区湖泊，青藏高原地区湖泊，东北平原地区与山区湖泊中国的湖泊具有多种多样的类型并显示出不同的区域特点。据统计，全国有大于1km2的天然湖泊有2711个，总面积约90864 km2.其中有著名的五大淡水湖及滇池、太湖、洱海、杭州西湖等著名风景区湖湿泊地河流湿地我国现有河流湿地可以分为永久性河流、季节性或间歇性河流及洪泛平原湿地。因受气候、地形影响，绝大多数河流分布在东部气候湿润多雨季风区中国流域面积在100 km2以上的河流有5000多条，流域面积在1000 km2以上的河流约1500条。长江三峡、黄河的壶口瀑布、桂林的漓江都是闻名遐迩风景名胜滨海湿地主要分布于沿海个省区和港澳台地区，现有滨海湿地。海域沿岸约有多条大中和流入海，形成浅海滩涂生态系统、海岸湿地生态系统、红树林生态系统、珊瑚礁生态系统、海岛生态系统六大类、多个类型滨海湿地以杭州湾为界，杭州湾以北除山东半岛，辽东半岛的部分地区为岩石性海滩外，多为沙质和淤泥质海滩，由环渤海滨海是江苏滨海湿地组成杭州湾以南为以岩石性海滩为主，主要河口及海湾有钱塘江一杭州湾、晋江口一泉州湾、珠江口河口湾和北部湾人工湿地我国的人工湿地资源比较丰富，其中库塘面积为22850 km2，共分为10种类型，分别是水产池塘、水塘、灌溉地有一些己经开发成为成熟的旅游目的地，如北京密云水库1.3湿地景观可持续设计国内外研究的现状1.3.1国外研究情况1.3.1.1国外湿地科学研究进展（1）湿地科学分类研究。国际湿地学术界还没有一个公认的湿地分类标准、体系与方案。综合湿地分类更好地反映湿地的本质特征，受到学术界的重视。目前湿地分类争论的主要焦点在于分类的原则、依据、指标选取和分类方法。湿地成因分类和湿地水文动力地貌学特征分类。在国际湿地学术界影响较大。湿地分类应该以反映湿地本质属性的指标或通用属性为依据的观点得到比较广泛的接受，定量分类将是研究的热点和发展趋势。（2）湿地形成与演化模式与过程。注重人与自然作用下的湿地形成和演化的详细过程、规律、模式、韵律及其机制的高分辨率、高精度和高准确度研究。侧重在时间系列上提高分辨率，在空间系列上进行区域对比，在演化过程上提高精度、准确度。研究方法多采用高精度的泥炭植物残体、孢粉分析、有孔虫和藻类鉴定。在湿地发育多模式理论研究上有所创新，以实例论证了世界湿地发育的独特模式。提出创新的湿地形成模式概念，如复合沼泽化、冻土沼泽化、滨海沼泽化、湖泊沼泽化的不同模式、陆地湖泊沼泽相互演化的模式。获得了人类活动与自然因素是湿地形成、演化与退化驱动因素的新认识。（3）湿地古地理、古生态与古环境重建研究。着重高分辨率、高准确度和高精度研究，侧重提高采样、分析、鉴定与测试精度和获取信息的准确度。使用多种方法提取古环境演化过程中的信息，综合对比分析，详细重建了区域古地理、古生态与古环境的详细过程与韵律，发现并确定很多重要的突发事件。倾向于综合运用孢粉、藻类、有孔虫分析、植物残体鉴定、化学元素、炭屑、粘土矿物分析、16O、18O 同位素方法进行研究。运用多种测年方法相结合建立了牢靠的年代时标，如运用 AMS 14C、14C、210 Pb、137 Cs和古地磁测年等。特别重视2 ka BP 以来人类活动对湿地区古环境变化的影响与响应。（4）湿地生态系统生态过程、动态与界面过程研究。侧重研究湿地生态系统物理、化学与生物过程、动态和机理，过程之间和过程与功能之间的关系。物理过程侧重应用系统热力学和控制论等理论于湿地生态系统能量流动研究。化学过程侧重研究C、N、S、P等大量元素、Hg等重金属元素和微量元素的迁移、转化和循环，元素循环与生态功能的关系，净化水质，农药迁移与降解过程与机理。红树林和盐沼湿地物质循环研究较深入，淡水湿地研究取得明显进展。生物过程集中对湿地初级生产、有机质分解与积累过程和动态研究。人类活动被视为过程的营力，其在生态过程中作用成为研究热点。研究方法以长期定位和模拟实验研究为主。湿地过程研究还扩大到湿地水、土、大气、植被界面研究。（5）湿地温室气体排放、温室效应和全球环境变化。湿地温室气体研究由以往简单的湿地温室气体排放规律研究向排放机理研究发展，从仅对少量类型湿地进行研究向多类型湿地研究，从短期观测向长期监测发展，从孤立的排放研究向排放与环境因子关系研究发展，从描述性研究向定量模型研究发展，从限于CO2 和CH4 气体研究向NO、NO2、N2O等其它温室气体研究发展，从孤立地温室气体研究向温室气体与全球环境变化反馈机理转变。主要侧重不同类型湿地温室气体通量、模型与机理，不同水平温室气体排放的气候效应研究。改进分析与观测方法、提高观测精度和数据可信度，注重进行区域和类型对比研究。（6）湿地生态系统健康。主要侧重湿地生态系统健康的概念、诊断指标、健康恢复，研究健康的时间与空间尺度、设计和数量评价，还致力于提高湿地健康的预警能力。过去主要集中在化学与生物指标，现在又引进物理指标。除湿地的自然属性外，又将社会经济指标也纳入湿地健康研究范畴。使湿地健康诊断指标更趋于完善。以往研究多局限于河流、湖泊与水库湿地，对沼泽湿地研究近期才刚刚开始。（7）构建湿地和退化湿地恢复与重建。构建湿地研究重点主要在湿地构建设计、工艺、流程与效益研究。在处理污水的设计与技术方法研究取得显著进展。退化湿地生态恢复与重建侧重湿地生境恢复技术，提高湿地基底恢复，湿地水文状况恢复和湿地土壤恢复。退化规律、机制和退化湿地恢复技术仍然是难点和热点。在退化湿地恢复与重建的生物学与生态学基础理论上探讨较多，主要研究湿地演替规律，不同干扰下湿地退化过程和机制，退化的指示性标识、临界指标、诊断依据和评价指标体系。侧重湿地退化过程动态监测模拟与预报研究。湿地恢复是否成功的准则探讨较多，争论也大。（8）湿地生物多样性与湿地保护生物学。多集中在物种多样性研究，对生态系统和景观多样性研究很少，遗传多样性研究还十分薄弱。目前有加强生态系统、景观和遗传多样性和湿地浮游生物、无脊椎动物和微生物研究的趋势。主要进行生物多样性调查、编目、评价、濒危原因、濒危物种保护生物学研究。在珍稀濒危物种生物学、生态学和行为生态学保护方面取得突破性成果。濒危物种就地保护与异地保护的技术和方法是研究热点与难点。（9）湿地模型。研究集中在湿地过程和功能研究领域。得益于湿地监测仪器研制与应用，湿地概念模型、模拟模型和数学模型发展迅速，在解决描述湿地系统行为，反映湿地系统本质特性，实用性与经济性等方面有很大提高。数学模型研究仍占据主导地位，在湿地研究发挥重要作用。功能模型受到特别重视，发展潜力大。但是模型实用性与湿地科学家和管理者的期望值还有很大差距。以往模型研究侧重人工湿地，自然湿地模型应适度加强。（10）湿地制图。湿地制图主要侧重应用遥感和地理信息系统技术，利用湿地数据库编制不同比例尺、不同专题的湿地图件。这些图件具有数据新、更新快、可视性好、表现方法多样、综合性和系统性强的特点。除传统制图编绘湿地图外，湿地影像地图发展迅速，应用广泛。近年来，开辟了湿地电子地图的新领域。它集图、文、照片、声音与一体，使用与携带均较方便。迄今为止，中国、加拿大和爱沙尼亚等国家已经出版了国家沼泽湿地图。（11）湿地、泥炭地与泥炭开发与合理利用。主要致力于生态开发与利用研究，建立高效开发模式。湿地生态农业与生态旅游研究成为热点。泥炭开发以耗费资源量少，科技含量高，经济、社会和生态效益显著为目标。研制出一系列新型泥炭产品，开发研制出技术性能更好的泥炭产品生产机械和开采设备，如新型泥炭复合肥料、处理废水的泥炭产品，满足社会需要。应用近红外光谱仪等新型仪器进行泥炭特殊性质研究取得重要进展。泥炭萃取设备也取得突破。还特别加强了采后泥炭地和人类活动过程对泥炭性质的影响及其机制研究。（12）湿地保护与湿地区 PRED 可持续发展研究。湿地保护战略、方针、政策与技术方法、湿地区可持续发展对策成为研究的热点，提出很多新见解和新方法。研究出很多湿地保护示范区建设的新技术与新方法，重新制定了国际上重要湿地的保护行动计划、工程规划与方案。颁布了湿地保护法律与法规，增建和扩建了很多湿地保护区，不断有湿地通过世界自然基金会（ WWF ）评估，成为国际重要湿地，有效地促进了湿地保护工作。很多国家学者提出了切实可行的湿地可持续发展对策，为各国政府重大决策提供了科学依据。（13）新技术与新方法应用。3S技术应用于湿地资源调查、编目、功能评价、环境监测、退化湿地恢复监测和湿地保护研究，提高了研究水平。各种多参数湿地环境自动监测仪器、采样仪器和湿地自动气候观测站实现同步全天候自动湿地环境监测，推动了生态过程与机理研究的深入。应用 AMS 14C、210Pb、137Cs等同位素技术提高了古环境重建的精度。同位素示踪技术在湿地生态过程和退化湿地恢复过程研究，加深了机理认识。计算机技术推动了湿地过程数学模型研究进展，深化了机理研究。网络技术加快了信息交流。逐步地完善湿地学的方法论。1.3.1.2国外湿地景观设计的研究状况早期对湿地景观研究的初步尝试是美国景观规划师奥姆斯特德在对波士顿带状公园体系的规划中恢复了自由弯曲的河流体系，并按照自然规律重新构造了滩地和水漫地。美国生态研究专家巴里康芒纳在研究生态可持续发展课题研究时，提出4条景观生态学设计法则并对此做了精辟的概括:每一件事情都与别的事情相关;一切事情都必然有其去向;自然界所懂得的是最好大;没有白费的午餐。特别是“自然界所懂得的是最好的”字节对抗“人类是无与伦比的”这一根深蒂固的概念。美国人将这种理念运用到湿地景观建设中去并得到了较好的成果，他们推动湿地环境规划目的在于对湿地水生态环境的营造，设计时以民众需求为依据，在设计中掌握可持续发展的重点把握方向，注意保护与开发的平衡度，减少维护的能量消耗，考虑对湿地景观的自然生态融入性的表现，强调湿地景观发展的可持续性，把握不同特点湿地环境发展的整体均衡，地方特色与持续发展以及当地居民认同感等。其后，美国等发达国家对湿地有了进一步认识，并开始尝试将保护湿地资源与城市绿地系统的规划建设和景观设计相结合。较为常见的方法有两类:一类是包含有湿地的国家公园的研究。此类研究采用环境分析、景观生态学、环境经济学、管理学等方法对湿地进行研究，认为在保护湿地生态系统的完整性同时，有必要体现其科研和游憩价值。第二类是关于人工湿地的研究。该类研究主要是通过对废弃湿地的恢复和更新，使之成为野生动物的栖息地，并作为城市开放空间的一部分，注重城市功能完善和景观设计及生态重建，同时发挥其净化污水的功能。近年来，湿地规划设计成为国际生态学与环境科学研究的热点问题之一。加强湿地保护成为国际湿地学界的共识。20世纪70年代以来不少国家成立了湿地研究的专门组织，如美国成立了湿地科学家协会；加拿大建立了湿地工作组，并提出了重要湿地的保护计划与方案；美国学者对佛罗里达大沼泽地湿地、亚马逊流域湿地等国际上重要湿地都提出新的保护方案。欧洲一些比较发达的国家比较早就开始重视对湿地景观的保护，并着手对部分已经被破坏的湿地景观进行恢复。他们尝试建立各湿地景观元素之间和谐共存的湿地生态系统，围绕着湿地生态化展开研究。如，德国进行了关于湿地景观设计的保护与创造的尝试，政府开始将各湿地景观环境恢复到接近自然的状况，他们从生态学的观点出发，对湿地进行了保护与开发利用；由于治理效果比较明显，还带动了瑞士、奥地利等周边国家开始对湿地景观环境的可持续发展研究工作；英国是对湿地景观利用与保护历史较悠久的国家，在1990年英国环境部就明确的提出了较为成熟的可持续设计的理念雏形，他们努力的维持湿地景观美学与多样性，保护并扩展湿地野生动植物栖息地范围，保存湿地文化的特性，改善过去被污染的水源与湿地，创造新的水资源栖息地和湿地景观。葡萄牙景观设计师们在特茹河和特兰考河城市湿地公园景观设计时，以“湿地净化”和“土壤修复”为核心指导，提出地貌，植被格调和路径系统三个主导因素相互依存，共同治理，最终达到整个湿地环境的生态循环的理念，造就了一处三维的，多变而又和谐的风景。在欧美人民开始重视湿地景观可持续发展的同时，日本提出湿地景观环境的“生态体系保护、恢复和创造”的设计核心指导理念，以及湿地资源“环境净化”的重要性，即“考虑河流固有适宜生物生育良好环境的同时，又要保护和创造出优美的自然景观”，强调湿地景观的“重新自然化”的重要性，提出人类必须尊重湿地环境自然所具有的多样性，保障和创造出满足白然条件的良好的水循环；水和绿形成网络，避免生态体系的互相孤立存在等保持湿地景观可持续发展的重要相关理论。国外的湿地研究发展到今天，在内容上已经达到相当的广度和深度，湿地景观的可持续发展研究在西方已经形成一个独立的学术领域，湿地景观可持续设计是西方景观设计慢慢形成的统一的设计方向之一。1.3.2国内研究情况1.3.2.1国内湿地科学研究进展（1）湿地成因和发育规律沼泽自然综合体与其它各类综合体相比, 具有很大的特点, 它可由水体, 也可从陆地演化而来。沼泽的形成过程包括这两种途径: 水体沼泽化和陆地沼泽化。沼泽是由各种自然因素综合作用形成的。地表过湿和有积水是沼泽形成的直接因素；但水分过多又取决于地貌、水文地质、气候以及水热组合等自然因素和条件。因此沼泽成因极为复杂, 各地区沼泽的成因极不相同。如三江平原沼泽, 主要是由于地势低平, 地表有较厚的粘土和亚粘土层, 夏秋降水集中, 排泄能力低, 水分下渗困难和河水泛滥等因素所造成的。若尔盖高原沼泽是由于气候冷湿、降水较多, 蒸发小, 地块相对稳定，河流下切微弱, 地形封闭, 排水不畅等因素形成的。大兴安岭沼泽成因除水热条件外, 还与存在多年冻土有直接关系。关于沼泽的发育, 德国和苏联的学者提出过沼泽统一发育过程学说。根据这一学说, 沼泽的发育都必然要经过从低位到高位, 即相当于从幼年期到老年期的发育过程, 认为这是沼泽发育的典型模式, 并以这一发育过程中的不同阶段作为划分类型的依据。但是这一理论既不符合中国沼泽发育的实际情况, 也不能阐明世界各地沼泽发育的规律，只适用于北方寒温带条件下沼泽的发育过程。20世纪80年代, 黄锡畴先生在结合国内沼泽考察研究和国外沼泽考察研究的基础上, 通过大量沼泽古环境信息、放射性测年数据和发育过程的分析, 应用自然地域分异规律的基本原理, 根据自然综合体在时间上和空间上统一发展的观点, 认为沼泽发育不仅受时间制约, 同时也受空间规律制约, 从而提出了沼泽发育多模式的理论。该理论突破了沼泽发育统一过程学说, 摆脱了沼泽发育的单一模式。（2）湿地水文过程与功能水是湿地生态系统最敏感的因子, 水分动态平衡为湿地创造了有别于陆地和水体生态系统的独特物理化学条件。水文过程通过调节湿地植被、营养动力学和碳通量之间的相互作用而影响着湿地地形的发育和演化, 改变并决定了湿地下垫面性质及特定的生态系统响应。同时, 湿地的植被群落特征、地貌、下垫面性质和地质背景也影响着湿地的水文过程。湿地植被通过拦蓄沉积物、对地表水的遮荫以及蒸腾的调节作用影响着湿地的水文过程功能, 湿地动物对湿地水文的改变和变化有显著的影响, 如海狸筑坝阻挡水而使水流经大片面积, 在原来没有湿地的地方形成湿地。另外, 气候变化和人类活动等都以不同方式影响着湿地的水文系统和生态功能。郗敏等在流域尺度上, 从人工沟渠对流域径流、污染物传输和水文连通性的影响三方面, 详细阐述了人工沟渠对流域水文格局的影响。围湖造田以及泥炭地疏干等人为活动改变局地小气候, 减少降水而不利于人类福祉。中国西北和华北部分地区的湿地水资源因过度取水或开采地下水, 其水文条件已发生很大改变。近年来, 西北地区的塔里木河和黑河等重要内流河, 因水资源的不合理利用, 其下游地区缺水非常严重, 而由此引起的湿地衰退问题十分突出。黄河近年来水量干枯的趋势也在加剧, 这对下游的地区的工农业生产产生严重影响。此外, 湿地开发过程中的挖沟排水, 又会使湿地不断疏干, 从而导致湿地水文的变化, 而一些水利工程的修建有时也会将湿地水体之间的天然联系阻断, 造成湿地水源断流, 进而导致湿地水位下降。三江平原地区由于长期大面积的湿地开发, 不仅其下垫面已经发生很大变化, 且近45年来该区年降水量也呈现出减少的趋势。刘正茂等研究洪河国家级自然保护区及其周边区域水资源时空格局变化规律, 根据与研究区属同一气候区的别拉红河流域近50年水文站资料分析, 结果显示洪河国家级自然保护区流域面积及地表径流的输入均呈现下降趋势。目前最需要评价其功能的湿地就是相对未受人类活动干扰的湿地。袁军等列出了湿地功能指标包括水文功能、生物地球化学循环功能及生态功能。袁军等以洪河国家级自然保护区为案例, 选取了表示水文功能强度的4个指标: 其中包括土壤地表蓄水量、以及汇水区面积、蒸发蒸腾量, 建立湿地水文功能评价的多级模糊模式识别模型, 结果表明, 随着时间的推移, 区域水文功能呈明显降低趋势。这为定量地反映湿地水文功能的动态变化情况提供了方法。湿地水文过程及其外在表征即湿地水文功能，它是湿地的基础功能, 也是湿地具备其它功能的前提条件, 主要表现在提供储水空间和降解污染、净化水质徐治国等选取三江平原典型沼泽湿地-毛苔草沼泽, 试验沼泽植物对污水的净化效果, 研究表明毛苔草沼泽对水中的NH4+-N、PO43-P的净化随时间的推移呈现明显的指数衰减下降趋势。刘振乾和吕宪国通过对三江平原沼泽湿地污水处理的实地模拟研究发现, 沼泽湿地生态系统对污水中N、P的净化速度随时间的延长呈指数规律下降, 初期净化效果与污水中N、P的含量为正相关关系, 且植物种类、泥炭土厚度等均影响净化效率。（3）湿地生物地球化学循环湿地生物地球化学结构特征、行为和循环研究是揭示湿地环境过程、机制和功能的关键。各种化学物质通过湿地环境中一系列自然发生的物理、化学和生物过程, 在活的有机体和环境之间进行生物地球化学循环。湿地生物地球化学循环在湿地结构和功能上起着决定性作用, 这一循环一般描述为各种物理状态、化学形式和生物地球化学过程, 都影响着生态系统中物质的迁移转化。湿地是一个水陆交错带, 有其独特的形成发育和演化规律。同时, 它又不完全独立, 既表现为水生生态系统, 又表现为陆地生态系统, 是处于两个系统之间的界面。生物地球化学过程可分为系统内和系统外两个过程, 系统外过程则指湿地与相邻生态系统之间进行的物质交换过程, 包括物质输入和输出, 主要通过气象、水文和生物等主要途径来实现。宋长春等对沼泽湿地CO2和CH4 排放的时空变化特征研究表明, 沼泽湿地CO2 和CH4 的产生和排放与土壤有机碳、可溶性有机碳及氮的含量有密切关系, 同时还受土壤温度和水文条件的影响。中国三江平原沼泽土壤中CO2和CH4较高的浓度值, 主要出现在植物根际层( 10 35cm), 同时其时间变化也有一定规律性。王毅勇等认为三江平原毛果苔草湿地全年甲烷排放通量有着明显的季节变化。黄国宏等对中国辽河三角洲芦苇湿地生态系统CH4的排放进行了深入研究, 结果表明, CH4的排放也有明显季节变化规律。随着社会发展的需求, 三江平原湿地不断垦殖, 王毅勇等研究表明, 湿地开垦为旱田, 使湿地碳汇功能减弱或丧失, 变成碳源。研究发现, 湿地环境已成为CH4 的排放源、汇或转换器。目前对于泥炭形成的先决条件、泥炭形成的周期及湿地在什么环境条件下可以起到二氧化碳的更大的汇的作用还不太清楚。不仅要了解湿地植被对温室气体的固定作用, 更要了解根系对温室气体的固定过程。刘景双等对三江平原沼泽湿地N2O浓度和排放特征研究, 在国内率先开展了对天然沼泽湿地N2O排放的研究。大量的观测研究揭示了沼泽湿地温室气体排放季节性变化及年际变化的主要影响因子, 即水位波动、表层土壤温度、植物生长状况及Eh条件是决定沼泽湿地含碳气体排放通量季节性变化的主要环境因子, 降水条件变化是决定含碳气体排放通量年际变化的主要因素, 且与土壤溶解有机碳和溶解有机氮含量等密切相关。同时, 发现冻融作用是影响沼泽湿地碳收支的关键因素之一, 并对磷的形态及迁移有重要影响。铁和锰在湿地中主要以还原形式存在于土壤和水中( Fe2+, Mn2+)。土壤氧化还原条件影响着铁和锰的存在形态, 因此, 铁、锰氧化物成为土壤氧化还原体系中重要的组成成份。姜明基于不同流域及挠力河上游的景观尺度土壤铁迁移转化过程研究表明, 湿地土壤铁对不同水文地貌条件具有明显的指示性作用, 长期淹水的土壤类型无定形铁剖面变异大于季节性淹水的土壤类型。由于湿地地势较低, 湿地环境成为一种沉积环境。刘汝海等研究了三江平原沼泽湿地土壤和植物汞的分布特征及影响因素, 结果指出三江平原沼泽湿地土壤汞的含量随深度增加总汞含量逐渐降低。汞的分布规律具有明显的水文地貌学特征, 水分越充分, 表层总汞含量越高, 湿地汞 汇的功能越强。地势、积水状态和植被是影响土壤中总汞含量的主要环境因子。而土壤有机质、总硫与汞含量具有显著的相关性。湿地植物中的汞除来源于土壤外, 还有相当一部分来源于大气。植物中汞的归还是沼泽湿地土壤汞的重要来源, 无论小兴安岭泥炭沼泽还是三江平原沼泽表层汞的浓度都较高, 并随深度的增加而下降, 表明最近汞的沉积大于历史时期的汞沉降。三江平原沼泽湿地土壤总汞达到0. 088mg/kg, 高于当地土壤的环境背景值, 表明湿地生态系统是汞的汇, 小叶章沼泽化草甸地上植物汞的库存量为24. 9ug/m2, 毛果苔草沼泽地上植物汞的库存量为35. 8ug/m2。湿地植物对于湿地汞的汇的功能具有重要的维护作用。总汞与其它各形态汞的浓度都具有显著的相关性, 主要与溶解态汞浓度相关性最显著。徐小峰等以吉林省西部向海湿地碱性沼泽土壤和农田土壤为研究对象, 对不同土壤类型养分持留状况进行对比分析, 并结合不同深度土壤出水COD、氮和磷的测定。结果表明, 碱性沼泽土壤与农田土壤的养分持留功能相一致。并且pH9的沼泽土壤被用于处理富营养化的污水收效甚微。王雷等以位于黑龙江扎龙湿地保护区缓冲区的仙鹤湖为目标区域, 探讨湖泊营养元素空间变异, 结果表明水体养分变化特征依赖于区域水体动态干扰频率的变化, 且在生长季节, 芦苇对养分的吸收是湖泊营养元素下降和空间变异的重要机制。（4）湿地植物群落演替中国湿地植物资源十分丰富, 野生高等植物有225科815属2276种, 具有植物种类丰富、区系成分复杂和广布种多的特点。湿地植被的分布受自然条件的影响和自然分异规律的控制, 在东北地区、青藏高原区等不同地区具有明显的变化。植物群落演替既指植被在裸地上的形成和建立过程的原生演替, 亦包括植被在受到内外干扰后的恢复或重建的次生演替过程。植物群落的演替本质上是一个连续不断的物种或个体的冗余补充过程, 同时也是群落的冗余结构由简单并联结构最终发展为多重并联结构的过程。在演替过程中, 物种多样性(丰富度)总是在不断变化的, 物种多样性随演替逐步增加, 到演替中期到达最大, 到达顶极群落时物种多样性下降。湿地植物对环境变化十分敏感, 湿地的退化首先通过植物表现出来。汲玉河等研究表明, 近30年里, 三江平原毛果苔草群落的物种构成发生了重大波动, 群落物种多样性丧失严重, 物种丰富度明显减少。建群种毛果苔草的多度减少, 高度降低。吴翠等的研究表明, 人类的活动如过度养殖、打捞水草及污水排放等导致了江汉平原长湖湿地植被种类及总生物量的下降。1.3.1.2国内湿地景观设计的研究状况我国学者对湿地景观的可持续额发展是从对湿地景观的生态化研究开始的，在这样一个良好的学科开展氛围下，各专家学者从各个角度提出了许多关于湿地景观发展的相关看法。经过研究，总结了我国几个比较优秀的湿地景观设计专家提出的一些关于湿地景观可持续发展的相关理论国内湿地景观研究虽起步较晚，但在基于发达国家的研究成果下进步迅速。李晓文 (2000)，对辽河三角洲湿地景观进行规划预案研究。首次将国外土地、环境规划与管理中流行的“预案”研究方法、“湿地调整”的概念、原则以及作为规划工具的LEDESS模型介绍到国内。我国学者对湿地景观的可持续发展是从对湿地景观的生态化研究开始的，在这样一个良好的学科开展氛围下，各专家学者从各个角度提出了许多关于湿地景观发展的相关看法。经过研究，总结了我国几个比较优秀的湿地景观设计专家提出的一些关于湿地景观可持续发展的相关理论。孔坚等认为一个活的湿地景观系统是将景观作为城市生态基础设施，为城市提供全面的生态系统服务其中包括生产和吸收碳排放、调节自然过程和净化被污染的土地和水、提供乡土物种栖息