景观设计对生态系统服务功能的影响—以西宁市南川河项目为例

景观设计对生态系统服务功能的影响—以西宁市南川河项目为例

李坤

上海山恒生态科技股份有限公司

摘要：随着人类对生态系统服务的认知和需求越来越深刻，生态系统服务功能及其价值逐渐成为景观设计学领域的热点。生态学和设计相互交织的过程成为景观设计师工作的基础。本文以南川河项目为例，分享了景观设计在城市环境治理过程中，对生态系统服务的影响和支撑，剖析了景观设计学在城市环境治理过程中发挥的重要作用，通过景观生态学原理，建设性的利用仿生学建立和促进生态的完整和健康，并利用景观设计手法，对南川河的空间、文化、服务等进行重新定位和改造，优化了南川河的景观文化服务功能，为城市环境治理如何同景观设计相结合提供借鉴价值。

关键词：生态系统服务；水体净化功能；能量流动；景观文化服务；可持续发展

引言

近几十年来，随着我国城市化进程的加快，开发强度过大造成土地资源生态效益的损失逐渐引起人们的重视，生态城市理念随之兴起，人们愈加重视如何将生态系统服务与人类福祉之间进行有效联系这一课题，对物质产品、生态系统功能、景观文化承载功能也提出了更高的要求。西宁市南川河项目基于生态系统恢复和景观文化服务两个维度，针对生态系统恶化问题，采用水生态治理措施与景观设计相结合的方式，运用植物配置、生物操纵、微生物活化、岸线空间改造、滨水绿化设计等技术手段，优化南川河生态系统服务和景观文化承载功能，助力西宁市打造绿色发展样板城市，建设新时代幸福西宁的目标。本文从景观文化服务和水体净化功能构建两个方向对本项目进行研究和分析，探讨景观设计对生态系统文化服务的正向促进作用，为城市环境治理如何同景观设计相结合提供借鉴价值。

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2. 项目概况与设计内容

西宁市南川河项目位于西宁市城中区秀水桥-解放区渡槽，全长3.4km，设计总面积为160220m²，其中水域面积为141967m²。修复区域水域面积约157000m²。场地主要问题包括上游水土流失、河流含沙量大，夏季河水底泥污染、水草疯长现象突出，城区河岸渠化、河道设施老化，“坝之殇”、扼杀河道魅力，沿河绿道与河道景观不匹配等。

针对上述问题，方案设计主要从水体净化功能构建、景观文化服务构建两个维度展开。设计内容包括底泥环境改善、水生植物配置、水生动物调控、岸线空间改造、设施修补美化、坝体改造、绿化提升、曝气增氧等，通过设计手段进行整合，使建成后的项目能够既满足生态系统恢复的要求，又达到景观效果提升的目的，实现以水“养”城、以水“美”城、以水“润”城、以水“活”城的美好愿景。

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3. 水体净化功能构建

针对南川河水体净化服务的构建，出发点是积极塑造复杂环境形式、恢复运行方式、增强区域生态关系及完整性。设计过程中，将人考虑为生态系统的一部分，将其活动视为影响南川河环境系统的原因，同时也是环境系统提升的受益方之一，重视如何处理好模式与过程的关系，合理运用景观生态学原理，促进南川河弹性应对力、生物多样性和生态完整性。

（1）考虑能量的流动、营养

基于场地现状及周边环境分析，明确南川河的主要污染来源是地表径流污染和内源污染，以及自身污染负荷能力不足，造成生态系统的退化与崩溃。

①地表径流污染计算公式：

Qm=10^-3C*Q*A

式中，Qm为降雨产生的径流水量，m³/a；Q为年平均降雨量380mm；A为汇水面积，m²；C为集水区径流系数，径流系数按《环境影响评价技术导则—地表水环境》（HJ 2.3-2018）中表的推荐值，硬化地面为0.8，绿化地面为0.18。本案中，选取降雨的前15分钟作为初期雨水进行计算，结合常年西宁市降雨天数及年平均降雨量，计算得出一年。

②内源污染计算公式：

式中，Wi为底泥释放年污染物负荷，t/a；Ri为污染物日释放通量，mg/(m²•d)；S为河道河底的面积，m²。

（2）复制和模仿自然系统中所固有的循环模式

模仿自然系统中“生产者-消费者-分解者”的食物链模式，人为的恢复南川河生态系统。首先，通过水下地形微改造、底质改良制剂，创造水生动植物生境条件。然后，优选南宁地区乡土水生植物，分析各种植物的水质净化能力以及生境条件需求，选择适宜南川河生长和景观营造的植物类别，包括耐寒苦草、眼子菜、黑藻、西伯利亚鸢尾、黄菖蒲、香菇草、睡莲等，并根据其生长需要，合理设计在南川河合理水深范围内。继而合理配置底栖动物，通过土著鱼类、青虾类以及螺形成完善的食物链，组建动物群落，全方位恢复南川河生态系统。

图1 仿自然系统循环模式

表1 南川河项目生态系统服务恢复植物选择

（3）促进弹性应对力、生物多样性和生态完整性

考虑到无论如何有效的设计，南川河原有生态完整性历史最高水平永远不会完全恢复，引入长效运行机制，与当地政府合作，每年对南川河生态系统进行调整，如鱼类结构优化、水生植物种群优化等，建立一个循环的而非线性的能量流，试图使消耗达到最小化，环境完整性达到最大化，从而形成一种能够随着时间推移可持续发展和再生的关系。

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4. 景观文化服务构建

南川河项目并不是单纯的恢复水体生态系统这一诉求，而是寻求将环境质量提升与居民使用相结合，因此还需强调景观的形式，确保被设计过的南川河可以为西宁市和周边居民提供有效的生态、设计和经济服务。

（1）岸线空间改造

岸线空间改造是指针对南川河现状没有亲水区域的特点，增加亲水平台设计，为市民提供不同的空间体验，平台类型分两种：架空挑出型、台阶亲水型。

架空挑出型主要设计在与现状护岸道路在同一标高上，作为沿河的放大停留观赏河面空间，四周设计防护围栏。

台阶亲水型是根据现状河岸标高与常水位的距离，设置台阶步道进入近水空间，休息坐凳结合台阶设置，形成与现状护堤相对独立的亲水赏水空间，通过多层复合式平台组合，使市民从不同高度欣赏南川河之美。

图2 岸线空间改造

（2）坝体柔化改造

现状坝体分为两类：钢坝（带有控制闸门）、混凝土坝。根据现状情况及水利防洪要求，此项内容工作仅对坝体进行景观柔化装饰，不改变坝顶标高和坝体结构，对于有破损处适量进行外观粉刷修缮。对于坝体的改造方式分为两类：坝下消力池置石、坝体挡水装饰。

针对钢坝进行坝下消力池置石，现状坝体大部分消力池区域有不同程度的破损，设计结合生态浮床植物种植在水深较浅处，消力池进行置石装饰。

对大部分的坝体进行坝体挡水装饰，采用砂浆砌筑，钢销钉卡固等措施固定于坝体起到挡水装饰效果。

（3）岸线美化

针对南川河两侧驳岸破损挑檐进行修补和重新粉刷，根据施工现场进行一一排查，用防水材料进行箱涵修补，确保箱涵不再渗漏。

对中心广场处高差较大的护岸断面，用防腐木进行栅格条纹装饰。

（4）湿地岛设计

生态湿地岛的设计主要分为三类，一类为净化功能为主的湿地岛，第二类为坝下消力池岸边置石，主要位于坝体两侧，第三类运用两侧驳岸现状土台改造为湿地岛。主要目的是用于柔化护岸和净化水系，以观赏为主，不设置游人进入设施。湿地岛采用自然垒石方式进行围合覆土，以种植滩地植物和湿地植物。

针对现状的保留滩地，后续根据现状情况进行适当的增补植物优化。滩地植物以市花丁香为主，其他植物为辅，营造丁香满河，花香四溢的滩地景观。

根据西宁的气候特征，在湿地植物选择上选择生长旺盛的水生植物类型，植物选择有花菖蒲、蓝菖蒲、西伯利亚鸢尾、千屈菜等。

图3 坝体柔化改造、岸线美化、湿地岛设计

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5. 结果分析

南川河项目的设计主要考虑文化服务和水质提升两大需求，通过景观生态学原理，建设性的利用仿生学建立和促进生态的完整和健康，并通过景观设计的手段，对南川河的空间、文化、服务等进行重新定位和改造，优化了南川河的景观文化服务功能，并把生态系统作为文化服务的一部分展现在使用者视野之中。

改造后的南川河成为了西宁市促进生态建设，美化城市景观的一道亮丽风景线，吸引了越来越多的市民来到这里休闲、散步。实现了南川河项目以打造绿色发展样板城市、建设新时代幸福西宁为总目标。解决了南川河水质富营养化问题，满足了周边市民亲水、近水需要，提升了城市品质，构建了与城市绿道、中心广场北扩工程及周边绿地融合协调的景观。营造了会“呼吸”的河流，提升河道自净化能力，实现了以水“养”城、以水“美”城、以水“润”城、以水“活”城的美好愿景。

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6. 结论

随着人类对生态系统服务的认知和需求越来越深刻，生态系统服务功能及其价值逐渐成为景观设计学领域的热点。生态学和设计相互交织的过程成为景观设计师工作的基础。本文以南川河项目为例，分享了景观设计在城市环境治理过程中，对生态系统服务的影响和支撑，剖析了景观设计学在城市环境治理过程中发挥的重要作用，尝试建立一个循环的而非线性的能量流，试图使南川河的资金投入最小化、改造收益和环境完整性最大化，并且能够自我更新和再生，为同类型的城市环境治理项目提供借鉴价值。

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