郭子良 張曼胤* 崔麗娟 楊思 王賀年 魏圓云 李夢潔
(1 中國林業(yè)科學研究院濕地研究所, 濕地生態(tài)功能與恢復北京市重點實驗室,北京 100091;2河北衡水湖濕地生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站,河北 衡水 053000)
濕地是人類歷史長河中生命的搖籃和眾多璀璨文明的重要載體,已成為城市的重要組成部分(Zhang et al, 2011; 崔麗娟, 2012)。濕地的存在對城市的建設和發(fā)展產(chǎn)生著深遠的影響,眾多城市依水而建,兩者具有復雜的相互關(guān)系(Antrop, 2004; 王海霞等, 2005; Bürgi et al, 2015)。但隨著城市人口的聚集和建設用地的擴張,城市及其周邊濕地受到了嚴重破壞,導致了許多地區(qū)自然濕地不斷減少(Faulkner,2004;Rhea et al,2015)。近些年,隨著城市濕地的減少,許多城市出現(xiàn)了嚴重的生態(tài)和社會問題,如突發(fā)性洪澇災害、地下水持續(xù)減少、生物多樣性喪失等(周連義等,2010; Mutisi,2014)。通過城市濕地公園建設,將濕地納入城市公園系統(tǒng),合理保護利用濕地,充分發(fā)揮其調(diào)蓄洪水、降解污染物和旅游休閑等功能,已成為一種重要的城市濕地保護管理方式(仇保興,2006;張毅川等,2006)。
城市濕地公園不僅構(gòu)成了城市的重要生態(tài)景觀斑塊和廊道,而且與城市的環(huán)境系統(tǒng)、經(jīng)濟發(fā)展和文化形態(tài)等互相影響(唐銘, 2010; 張慶輝等,2013)。在許多地區(qū),城市濕地公園已成為復雜城市生態(tài)空間的重要組成部分,如英國倫敦濕地中心、香港米埔濕地公園和美國華盛頓雷通濕地公園等(Zeng et al,2011; 陳江妹等,2011)。管理有效、功能完善的城市濕地公園可提升城市濕地在高強度干擾背景下的生態(tài)服務功能(嚴飛,2013)。我國城建部門將城市濕地公園定義為對納入城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃且適宜作為公園的天然濕地進行合理保護利用,形成保護、科普、休閑等功能于一體的公園(吳后建等, 2011)。近些年來,科研人員已在城市濕地公園生物多樣性、景觀規(guī)劃與設計、休閑游憩產(chǎn)品設計和生態(tài)評價等方面開展了一些研究,但對其建設發(fā)展現(xiàn)狀缺少分析(陳仉英等, 2011;張慶輝等, 2013; 趙耀, 2014)。
(1)國家城市濕地公園數(shù)據(jù)主要來源于住房與城鄉(xiāng)建設部網(wǎng)站(http://www.mohurd.gov.cn/),以及從各省市國家城市濕地公園主管部門發(fā)布的信息和濕地公園總體規(guī)劃等,未包括港澳臺地區(qū)。
(2)中國各省區(qū)行政邊界矢量數(shù)據(jù)來自于1:400萬中國基礎地理信息數(shù)據(jù)庫。中國流域分區(qū)根據(jù)《中國河流代碼》(SL 249-2012)、中國河流水系分布圖、中國水系流域和中國地形DEM等進行矢量化得到,包括10個一級流域。
(1)根據(jù)其范圍、坐標信息和Google Earth影像等,將57處國家城市濕地公園邊界進行矢量化,根據(jù)質(zhì)心獲得點狀分布數(shù)據(jù)。同時建立包括名稱、所屬省、批準時間、批次、面積、濕地類型、所在城鎮(zhèn)級別等信息的屬性庫。
表1 國家城市濕地公園的濕地類型Table 1 Main wetland types in national urban wetland parks
(2)根據(jù)國家城市濕地公園內(nèi)主要濕地類型,對其進行分類,包括湖泊、河流、沼澤、近海與海岸和人工濕地等類型。按照國家城市濕地公園所處地區(qū)的城鎮(zhèn)級別進行劃分,包括一線城市、二線城市、三線城市、四線及以下城市、縣級市(縣城)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和郊野。
(3)依據(jù)國家城市濕地公園的空間分布數(shù)據(jù)對其空間分布格局、聚集程度等進行了分析。本研究基于評價收入差異的基尼(Gini)系數(shù),構(gòu)建了評價國家城市濕地公園空間分布聚集程度的聚集度指數(shù)(Kakwani,1977;張建華,2007)。其計算公式如下:
其中,wi代表按照建設密度從小到大順序第1個省份到第i個省份國家城市濕地公園累計建設密度之和占所有省份累計建設密度總和的比重,n代表參與計算的省份數(shù)量。理論上,聚集度指數(shù)介于0到1之間;指數(shù)越大,其在空間分布中的集中程度越高,其均衡度越低。其中,E=0.3常常作為聚集度指數(shù)重要的臨界值(張建華, 2007),E>0.3表示其空間分布相對不均衡。
(4)利用ArcGIS 10.0中的Spatial Analyst Tools中Kernel Density工具,估計我國國家城市濕地公園核密度空間分布格局。
我國國家城市濕地公園僅有57個,但其基本涵蓋了湖泊、河流、沼澤、近海與海岸等自然濕地,以及水庫、農(nóng)田等人工濕地,見表1。其中,已建的國家城市濕地公園中河流型濕地公園最多,占其數(shù)量的40%以上,同時很多湖泊、近海與海岸和人工濕地等成因也與河流有關(guān)。而目前鮮有以沼澤為主要濕地類型的國家城市濕地公園,這與城鎮(zhèn)選址以及發(fā)展等有必然關(guān)系。此外,以人工濕地作為主要濕地類型的國家城市濕地公園也占有很高的比重,高達33.33%,且多以水庫和塌陷坑等為主要濕地類型。但這些人工濕地多以湖泊形式進行命名,如河南省平頂山市平西湖城市濕地公園、唐山市南湖國家城市濕地公園和遼寧省鐵嶺市蓮花湖城市濕地公園等。
表2 國家城市濕地公園分布的城鎮(zhèn)級別Table 2 Types of city owning national urban wetland park
目前,國家城市濕地公園在地級市、區(qū)縣和鄉(xiāng)鎮(zhèn)等不同級別城鎮(zhèn)內(nèi)均有建設,見表2。其中,大部分國家城市濕地公園位于地級市,其數(shù)量約占國家城市濕地公園總數(shù)的66.67%。這些城市濕地公園主要位于我國的三線和四線城市,其數(shù)量占到了國家城市濕地公園的45%左右,而在一、二線城市其數(shù)量較少。截止2017年初,在我國一線城市中,僅有北京、武漢、南京、東莞和成都建有國家城市濕地公園,而二線城市則更少,僅有唐山、無錫、哈爾濱、廈門和嘉興5市。同時,在縣級市(縣城)也建設了較多的國家城市濕地公園,其數(shù)量占到了總數(shù)的近30%。此外,個別國家城市濕地公園位于鄉(xiāng)鎮(zhèn)和郊野地區(qū),如常德市西洞庭湖青山湖、浙江省臨海市三江和貴州省安順市黃果樹城市濕地公園。位于縣級市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的國家城市濕地公園以河流濕地類型為主,而人工濕地類型城市濕地公園多位于我國的地級市。
圖1 各省區(qū)國家城市濕地公園建設數(shù)量Fig.1 Number of national urban wetland parks in diあerent provinces
圖2 不同流域國家城市濕地公園建設現(xiàn)狀Fig.2 Establishment of national urban wetland parks in diあerent basins
2.3.1 各省國家城市濕地公園的建設現(xiàn)狀 我國很多?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市)已開始了國家城市濕地公園建設工作,其涉及華北、東北和華東等地區(qū),見圖1。其中,華東地區(qū)是我國國家城市濕地公園數(shù)量最多的地區(qū),其數(shù)量達到27個,占總數(shù)的近一半。而華北、東北、華中、華南、西南和西北地區(qū)的國家城市濕地公園建設相對分散且數(shù)量較少,一般在3~6個。我國各省國家城市濕地公園的建設數(shù)量普遍低于2個,甚至尚無國家城市濕地公園,僅山東、江蘇和浙江等東部沿海省區(qū)其建設數(shù)量較多(圖1)。我國的天津、上海、廣西、海南、云南、西藏、陜西和青海等8個省仍然沒有國家城市濕地公園。此外,這些國家城市濕地公園的面積較小,普遍低于1 000 hm2,特別是近幾年新建的城市濕地公園。
圖3 我國國家城市濕地公園核密度Fig.3 Kernel density of national urban wetland parks in China
2.3.2 國家城市濕地公園的地理分布特征 我國國家城市濕地公園在不同流域分布是不均衡的,其主要位于我國的長江、黃河和淮河流域,能占到總數(shù)的60%以上(圖2)。由于廣西、云南、西藏、新疆諸國際河流域主要位于我國的邊遠地區(qū),城鎮(zhèn)數(shù)量少,因而目前并沒有國家城市濕地公園。而在其他流域,國家城市濕地公園的數(shù)量也相對較少,特別是遼河流域,其建設集中于我國長江、黃河和淮河的中下游地區(qū)。同時按照經(jīng)濟發(fā)展程度分析,我國國家城市濕地公園主要位于東部沿海地區(qū),其數(shù)量達到了30個,占總數(shù)的50%以上,見圖3。而在面積廣闊的西部地區(qū),國家城市濕地公園數(shù)量最少,只有11個,經(jīng)濟發(fā)展程度對城市濕地公園的建設有一定的影響。
我國國家城市濕地公園在地理空間上具有明顯的聚集分布特征,呈高度聚集狀態(tài)。研究表明,國家城市濕地公園的聚集度指數(shù)為0.59,超過了0.30,其在地理空間上呈聚集分布,空間分布極不均衡。而核密度分析表明,我國國家城市濕地公園建設的高密度熱點區(qū)域為長三角城市群和山東半島城市群地區(qū),并在中東部地區(qū)零星分布,且更傾向于經(jīng)濟發(fā)展較好的地區(qū)(圖3)。我國的東南沿海、長江中游城市群、成渝城市群和哈長城市群等地區(qū)國家城市濕地公園建設數(shù)量較少,沒有形成規(guī)模。
2004年,國家建設部(現(xiàn)“住房與城鄉(xiāng)建設部”)批準了我國第一個國家城市濕地公園,即山東榮成市桑溝灣城市濕地公園,并提出了堅持“全面保護、生態(tài)優(yōu)先、突出重點、合理利用、持續(xù)發(fā)展”的方針,保護濕地功能及其生物多樣性,確保濕地資源的可持續(xù)利用(http://www.sdkcs.com/cms)。自此之后,我國國家城市濕地公園的數(shù)量和面積不斷增加,但其增長速度相對緩慢(圖4)。2005年,國家建設部陸續(xù)印發(fā)了《國家城市濕地公園管理辦法(試行)》《城市濕地公園規(guī)劃設計導則(試行)》,規(guī)范國家城市濕地公園的申請、設立、保護管理以及規(guī)劃設計工作,為其建設提供了依據(jù)。
圖4 我國國家城市濕地公園的數(shù)量增長趨勢Fig.4 Increases of the number of national urban wetland parks in China
近10余年,我國國家城市濕地公園已經(jīng)公布了12個批次,但其建設一直處于探索發(fā)展階段,以每年約4個的建設速度增加。在2009年之前,國家城市濕地公園數(shù)量增長更快一些,平均每年增加約9個,但主要集中在華北和華東地區(qū);之后其建設速度保持在平均每年2.5個,華中和西南地區(qū)顯著增加。國家城市濕地公園已開始由東部地區(qū)逐漸向中西部城市發(fā)展擴張,并在主要城市群形成高密度分布區(qū)。2017年,住房和城鄉(xiāng)建設部又印發(fā)《城市濕地公園管理辦法》和《城市濕地公園設計導則》,強調(diào)城市濕地應納入城市綠線范圍,全面加強其保護和修復,并規(guī)范城市濕地公園設計工作。這為我國城市濕地公園的建設發(fā)展提供了新的契機,進一步推動了國家城市濕地公園的建設發(fā)展。
在我國,國家城市濕地公園屬于住房與城鄉(xiāng)建設部管理的一類特殊的城市公園,并將其納入城市綠地系統(tǒng)。近些年,出現(xiàn)了許多與國家城市濕地公園名稱類似的管理實體,很多宣傳媒介、文獻等將其混為一談,如國家濕地公園、國家重點公園和國家公園等。但城市濕地公園與這些實體具有明確的區(qū)別,如國家濕地公園的主管部門為林業(yè)部門,并在其功能定位、建立要求和審批程序等方面與國家城市濕地公園有本質(zhì)不同(吳后建等, 2011);國家公園是以保護具有國家代表性的大面積自然生態(tài)系統(tǒng)為主要目的,實現(xiàn)自然資源科學保護和合理利用,其管理目標和功能與國家城市濕地公園也有本質(zhì)區(qū)別(王夏暉, 2015)。而有些地區(qū)同一處濕地既是國家城市濕地公園又是國家濕地公園,更加混淆了公眾對國家城市濕地公園的理解和判斷。我國國家城市濕地公園的發(fā)展還處于初期摸索階段,在其發(fā)展和運行過程中還存在一些問題,如與其他實體差異界定不明確、科學研究不足和宣傳力度不夠等。未來應明確城市濕地公園與濕地公園、重點公園和風景名勝區(qū)等之間的區(qū)別和關(guān)系,準確定位城市濕地公園的保護、科普和休閑功能,有效引導地方政府科學建設城市濕地公園。
國家城市濕地公園數(shù)量不多,但基本涵蓋了我國的主要濕地類型,并以河流和湖泊濕地為主。這與人類逐水而居的人類文明發(fā)展有著密切聯(lián)系,許多城鎮(zhèn)均選址在河流和湖泊旁(崔麗娟, 2012)。而且很多城市為了保證其水源,在其周邊建設水庫等人工濕地作為城市水源地,這也造成了人工濕地類型國家城市濕地公園所占比例很高,特別是地級市。此外,城市工礦業(yè)發(fā)展形成塌陷坑等人工濕地的再利用,也為城市濕地公園的建設提供了便利條件,特別是在一些礦業(yè)城市。目前,絕大部分國家城市濕地公園位于地級市,但一、二線城市仍較少。而在一些縣級市(縣城)已建設了較多的國家城市濕地公園,甚至位于鄉(xiāng)鎮(zhèn)和郊野地區(qū)。這與國家城市濕地公園應該納入城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃等要求,可能存在一定的錯位,未來應明確符合要求的城市建設城市濕地公園,推動我國國家城市濕地公園的健康持續(xù)發(fā)展。
我國華北、東北和華東等很多省區(qū)已開始了國家城市濕地公園的建設工作,其中華東地區(qū)數(shù)量最多,占總數(shù)的近一半。山東、江蘇和浙江等東部沿海省區(qū)國家城市濕地公園數(shù)量較多,其他省區(qū)的數(shù)量較少。這與我國東部地區(qū)人口眾多,城鎮(zhèn)密集有直接關(guān)系。同時,國家城市濕地公園在不同流域分布不均衡,主要位于我國的長江、黃河和淮河流域中下游地區(qū),這些地區(qū)也是我國經(jīng)濟發(fā)展最快的區(qū)域。可見城市濕地公園建設與地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和城鎮(zhèn)分布等有必然聯(lián)系,且目前主要位于經(jīng)濟發(fā)展較好的東部沿海地區(qū)。我國國家城市濕地公園在地理空間上呈高度聚集分布,聚集度指數(shù)高達0.59;其建設的高密度熱點區(qū)域為長三角城市群和山東半島城市群地區(qū)。未來應結(jié)合其他濕地保護地管理實體,開展以環(huán)渤海、長三角和珠三角等主要城市群為基本單元的國家城市濕地公園優(yōu)化布局,構(gòu)建城市濕地公園網(wǎng)絡。
2004年以來,我國已經(jīng)批復了12個批次57個國家城市濕地公園,但其建設速度比較緩慢。納入城市總體規(guī)劃的城市濕地公園將不可避免會與城市建設等存在矛盾及相應的生態(tài)影響,這可能制約了城市濕地公園的快速發(fā)展。國家城市濕地公園已經(jīng)由東部地區(qū)逐漸向中西部城市發(fā)展擴張,并在主要城市群形成高密度分布區(qū)。國家城市濕地公園不僅是一個公園,也是保護濕地資源的一種方式,決不可將其變成了一類純休閑娛樂的公園(張凱莉等,2012)。未來城市濕地公園應在充分發(fā)揮其科普教育、科學研究和休閑游覽等功能基礎上,達到保護城市濕地及其生物多樣性的目的。
陳江妹,陳仉英,肖勝和,等.201l.國內(nèi)外城市濕地公園游憩價值開發(fā)典型案例分析[J].中國園藝文摘,40(4):90-93
陳仉英,陳江妹,肖勝和.2011.城市濕地公園的休閑游憩產(chǎn)品創(chuàng)新研究[J].現(xiàn)代園藝(5):43-45
仇保興.2006.城市濕地公園的社會、經(jīng)濟和生態(tài)意義[J].中國園林,22(5):5-8
崔麗娟.2012.濕地北京[M].北京:北京美術(shù)攝影出版社
唐銘.2010.西北地區(qū)城市濕地公園評價體系研究:以蘭州銀灘濕地公園為例[J].山東農(nóng)業(yè)大學學報:自然科學版,41(1):80-86王海霞,孫廣友,于少鵬,等.2005.濕地與我國內(nèi)陸城市的可持續(xù)發(fā)展[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,19(3):6-9
吳后建,但新球,舒勇,等.2011.濕地公園幾個關(guān)系的探討[J].濕地科學與管理,7(2):70-72
嚴飛.2013.城市濕地公園可持續(xù)性評價研究[D].重慶:重慶師范大學學位論文
張慶輝,趙捷,朱晉,等.2013.中國城市濕地公園研究現(xiàn)狀[J].濕地科學,11(1):129-135
張毅川,喬麗芳,陳亮明.2006.城市濕地公園景觀建設研究[J].土木建筑與環(huán)境工程,28(6):18-23
趙耀.2014.城市濕地公園景觀規(guī)劃研究[D].青島:青島理工大學學位論文
周連義,江南,竇鴻身.2010.城市化地區(qū)濕地變化分析:以南京市為例[J].資源科學,32(4):712-717
王夏暉.2015.我國國家公園建設的總體戰(zhàn)略與推進路線圖設計[J].環(huán)境保護,43(14):30-33
張建華.2007.一種簡便易用的基尼系數(shù)計算方法[J].山西農(nóng)業(yè)大學學報:社會科學版,6(3):275-283
張凱莉,周曦,高江菡.2012.濕地、國家濕地公園和城市濕地公園所引起的思考[J].風景園林(6):108-110
Antrop M. 2004. Landscape change and the urbanization process in Europe[J]. Landscape & Urban Planning, 67(1-4): 9-26
Bürgi M, Salzmann D, Gimmi U. 2015. 264 years of change and persistence in an agrarian landscape: a case study from the Swiss lowlands[J]. Landscape Ecology, 30(7): 1321-1333
Faulkner S. 2004. Urbanization impacts on the structure and function of forested wetlands[J]. Urban Ecosystems, 7(2): 89-106
Kakwani N C. 1977. Applications of Lorenz Curves in economic analysis[J]. Econometrica, 45(3): 719-728
Mutisi L. 2014. An investigation into the contribution of housing developments to wetland degradation within the city of Harare,Zimbabwe[J]. Journal of Biological Chemistry, 268(2): 1187-1193
Rhea L, Jarnagin T, Hogan D, et al. 2015. Eあects of urbanization and stormwater control measures on streamflows in the vicinity of Clarksburg, Maryland, USA[J]. Hydrological Processes, 29(20):4413-4426
Zeng L, Chen G Q,Tang H S, et a1. 201l. Environmental dispersion in wetland flow[J]. Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, 16: 206-215
Zhang Y Z, Lian J L. 2011. Study on the landscape value of river-lake wetlands in cities[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 42(11):1328-1333