城市湿地保护 | 城市湿地生态系统服务功能及其优化路径研究

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2023

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湿地被誉为“地球之肾”，是全球三大生态系统之一，具有涵养水源、调节气候、改善环境、维护生物多样性和固碳等多种生态服务功能。湿地与人类的生存、繁衍、发展息息相关，它不仅为人类的生产、生活提供多种资源，而且具有强大的生态环境功能，在供给服务、调节服务、支持服务和文化服务等方面有其他生态系统不可替代的作用。

分布在城市中的城市湿地具有独特的作用，是城市生态人文系统中不可缺少的部分。2021年颁布的《中华人民共和国湿地保护法》指出，国务院住房城乡建设主管部门和地方各级人民政府应当加强对城市湿地的管理和保护，采取城市水系治理和生态修复等措施，提升城市湿地生态质量，发挥城市湿地雨洪调蓄、净化水质、休闲游憩、科普教育等功能。

为推动城市湿地的研究和研讨，中国风景园林学会公众号开辟专栏，将刊载一些相关研究成果和学术论文等文章，供会员和同行们学习交流。本次分享杨龙、王香春、储杨阳等撰写的《城市湿地生态系统服务功能及其优化路径研究》，文章梳理湿地概念和城市生态系统特征，提出了城市湿地概念；从地貌特征、生物分布特征、成因、水资源分布特征和社会服务功能等不同角度，划分了城市湿地的类型；总结归纳了城市湿地生态系统存在的突出问题，探讨了城市湿地生态系统服务功能优化路径，为城市湿地管理提供参考依据。

城市湿地生态系统服务功能

及其优化路径研究

湿地与陆地、大气圈、水圈作用系统中的绝大部分的生物地球化学通量有关，是分布于陆地系统和水体系统之间的由陆地系统和水体系统相互作用形成的自然综合体。在世界自然和自然资源保护联盟、联合国环境规划署和世界自然基金会共同编制的《世界自然保护大纲》，将湿地与森林、海洋并称为全球三大生态系统。城市湿地生态系统是一个受人类活动持续且强烈干扰的人工与自然相结合的复合系统，是不同于自然生态系统湿地的特殊类型。明晰城市湿地定义和类型，研究城市湿地生态系统功能及其优化路径，有利于进一步提升城市生态系统的稳定性，促进城市经济社会可持续发展。

城市湿地及主要类型

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城市湿地的内涵

学者和机构对湿地有不同定义，由于《国际湿地公约》中的湿地概念更利于管理，越来越得到认可。在《国际湿地公约》中湿地概念的基础上，我国相关标准和法规也对湿地作了进一步明确。学者也从不同角度对城市湿地进行了定义，如根据湿地的存在范围，认为分布于城市(镇)的湿地即为城市湿地；城市湿地是指城市区域之内的海岸与河口、河岸、浅水湖沼、水源保护区、自然和人工池塘以及污水处理厂等具有水陆过渡性质的生态系统；城市湿地为位于城市中心或者处于城市边缘，纳入城市绿化和景观系统规划，为城市提供多项生态系统服务的各种自然和人工的湿地；位于城市及周边，与城市人居环境产生互动作用的水陆过渡性质的生态系统。

《中华人民共和国湿地保护法》对湿地的定义明确其具有显著生态功能。结合城市生态系统的特征，为便于空间规划管理，本文对城市湿地的定义为：位于城镇开发边界内，具有显著的生态系统功能的自然或者人工的、常年或者季节性积水地带、水域，但不包括缺失生态功能或用于养殖的人工的水域和滩涂。城市湿地一般具有以下特征：（1）应具有显著生态功能，不包括已经丧失生态功能的水体或人工建造或无显著生态系统功能的水体设施；（2）生态系统敏感，易受人类活动胁迫；（3）相比非城市地区湿地，其生态系统的社会服务功能要求更高；（4）营造形式丰富多样，人工湿地类型占比较大。

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城市湿地分类

从地貌类型、生物分布、成因、水资源分布和服务功能等不同角度，城市湿地分类详见下表。

城市湿地分类

城市湿地生态系统服务功能

“生态系统服务”由保罗·埃尔利希（Paul Ehrlich）于 1981 年《灭绝》中提出，以指代人类从自然生态系统中获得的收益，并论述了生物灭绝和生态系统之间的关系。在联合国《千禧年生态系统服务评价》将其认为是人类可持续发展的重要工具。城市是以人类活动为主导的社会-经济-自然复合生态系统，通过人与环境关系的开拓、适应、回馈和整合过程不断检讨、调整，以达到最佳的发展型态，其系统的整体功能是由子系统内部及其相互作用，通过物质、能量和信息产生，对系统内部其维系稳定的作用，并对系统外部产生正面和负面影响。结合城市湿地特征和类型，将城市湿地生态系统服务功能划分为供给、调节、支持和文化服务4类，详见图1。

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供给服务功能

城市湿地丰富的自然资源成为城市保持水量平衡、生产物质的基地，为社会经济发展提供了最基础的条件。淡水供给是城市湿地生态系统的核心功能之一。溪流、河流、池塘、湖泊等城市湿地可作为居民生活用水、工业生产用水和绿化用水的重要水源。城市湿地还具有补充地下水、维持区域水平衡等作用。依赖湿地所生存、繁衍的野生动植物也极为丰富，为人类提供丰富的生物资源。随着经济和技术发展，河流湿地淤积的沙石、淤泥、藻类也是宝贵的资源。

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调节服务功能

城市湿地具有防洪、净化水质、水源涵养、气候调节、固碳等调节功能。城市湿地是蓄水防洪的“天然海绵”，可明显减轻洪水对城市的破坏力。城市湿地通过复杂的物理、化学、生物作用，吸附、沉淀、降解和滞留水中的各种污染物，常用来净化雨水径流和污水处理厂尾水。城市湿地对一定半径范围内的小气候具有明显调节作用，典型城市湿地的最大调节距离平均为267.34m。湿地中土壤通过长期对碳的积累形成有机质丰富的湿地土壤层和泥炭层，起到了固碳作用。植物通过光合作用将外界CO2转化为自身的生物量，是城市湿地生态系统中固碳的最主要途径。植物每生产1g的生物量，可吸收固定1.63g的CO2和释放1.19g的O2。

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支持服务功能

城市湿地为维护生物多样性提供了重要空间和物质基质，是迁徙候鸟以及其它野生动物的栖息繁殖地，对维持生物多样性发挥着重要的作用。根据北京市园林绿化局调查，北京市湿地内共有植物127科503属1017种，占北京植物种数的48.7％；动物种类共36目89科393种，占全市动物种类的75.6％，因而湿地生态系统为北京市动植物提供了主要生境。城市湿地还可以起到防风固沙、保持土壤的作用。周文昌等评估神农架大九湖湿地减少土壤侵蚀总量为2.287 5×105 m3。

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文化服务功能

城市湿地的文化服务价值包括教育科研、旅游休闲等。城市湿地内丰富的动植物群落、珍贵的物种资源等，在教学实习、生态知识科普、野视产品展示等自然科学教育和研究中具有不可代替的作用。城市湿地丰富多样的动植物群落和风光秀丽的景观，具有巨大的旅游价值，可以缓解现代城市快节奏生活带来的精神压力，提高人们的生活质量。杭州西湖已经从原来的生产、生活和饮用水源逐步转变为以文化、旅游、科普教育等为主要生态服务功能的景观游憩型城市湿地。

城市湿地生态系统功能提升优化路径探索

近年来，各地城市湿地生态系统主要存在以下问题：（1）人地矛盾突出，对湿地资源的掠夺式开发利用，导致湿地面积减少，斑块间连接度低，生境破碎化严重，服务功能下降；（2）以休闲旅游和景观营造为导向的城市湿地服务功能趋同和极化，生物多样性下降，引入外来物种过多，生物组分简单，岸线规整化和硬化；（3）大量污染物排入城市湿地，水资源过渡开发利用，生态系统自我修复能力丧失，修复和维护成本增加。为提升城市湿地生态系统服务功能，提出以下建议：

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严格保护城市湿地资源

维护生态系统安全格局

城市湿地是区域生态网络格局的重要节点，是城市生态景观中的重要斑块和廊道，应严格保护城市湿地资源，统筹规划区域生态资源，构建城市生态网络安全格局。城市湿地规划要考虑多种因素，尤其是要考虑城市发展和水文过程，结合市政、人口、水文地貌来确定湿地类型、面积和选址，尽可能减少水文条件变化和人类活动带来的扰动。在城市建设中，应对城市湿地生态系统进行全面功能评估及风险分析，科学划定城市湿地保护范围、划定禁止和限制开发的区域，避免人工痕迹过度增加而引起的生境破碎和功能退化。

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以城市湿地公园建设为契机

提升综合服务功能

湿地公园兼有物种及其栖息地保护、生态旅游和生态环境教育等多项功能，是我国应用最为广泛的城市湿地保护与管理模式。为加强城市湿地保护和管理，合理利用城市湿地资源，我国制定了《城市湿地公园管理办法》《城市湿地公园规划设计导则》和《湿地保护工程项目建设标准》等法规标准，先后设立了多个国家城市湿地公园，取得了良好的生态和社会经济效益。在此基础上，各地应建立健全城市湿地公园分级分类管理体系，完善湿地生态系统保护与综合利用协调推进机制。在城市湿地公园规划设计中应重视乡土植物的应用，切实保护好生物多样性，防范生态入侵；同时，在不破坏湿地自然良性演替前提下，充分发挥城市湿地的社会效益和文化服务功能，满足人民群众的休闲休憩和科普教育需求。

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遵循原有湿地肌理

开展多目标多要素生态修复

在加强对湿地保护和利用的同时，还要对湿地退化生境和受损较为严重的区域，通过生态技术或生态工程措施进行修复或重建，恢复湿地自然生境，构建湿地生物群落结构。近年来，城市湿地修复由单纯强调生态系统恢复向与湿地资源的管理和利用相结合转变已成为趋势，从生境修复、生物要素保护和非生物要素构建三方面开展修复。广州海珠国家湿地公园构造了“基、果、水、岸、生”五素同构的生态系统，既重现了当地水陆互养、物质平衡循环、地力历久不竭的生态智慧，也营建了层次丰富，种类多样的生境，其中作为湿地标志物种的鸟类，从2012年的72种增长到2020年的180种，同时每年接待游客近1000万人次，取得了经济发展和生态保护双赢的良好局面。

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加强动态监测评估

完善城市湿地管理体系

在城市湿地的治理过程中，应建立湿地资源资本账户体系，完善城市湿地的监控机制和功能评价体系，对城市湿地进行持续的监测和调控，维护城市湿地的生态功能。北京、上海、江苏等省市出台了湿地保护条例，推动了本地湿地保护管理工作。北京市根据《北京市湿地保护条例》，对湿地实行分级分类保护，按照湿地生态功能和环境效益的重要性，分为国家重要湿地、市级湿地、区级湿地和一般湿地，并实行名录管理。据调查显示，北京400m2以上湿地总面积已达5.87万ha，占市域总面积的3.6%，其中河流、湖泊、沼泽等天然湿地2.79万ha，库塘等人工湿地3.08万ha，发挥了湿地应有的生态效益和社会效益。

注：原文刊载于《建设科技》2022年第5期

【作者】

杨龙 王香春 储杨阳 周媛 王嗣禹 (中国城市建设研究院有限公司)

原标题：《城市湿地保护 | 城市湿地生态系统服务功能及其优化路径研究》

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