城市边缘湿地生态环境脆弱性研究——以杭州西溪湿地为例，本文主要内容关键词为：湿地论文,城市边缘论文,杭州论文,为例论文,生态环境论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
0前言
国际《拉姆萨尔湿地公约》（Ramsar Convention，伊朗1971）给地球表层湿地下的定义是：湿地（Wetland）系指不论其为天然或人工、长久或暂时之沼泽地、湿原地、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，并以水成土和土壤水分饱和为其主要特征。湿地处于水生系统与陆地系统之间的过渡带，兼有水陆生态系统的两种特征。湿地由于其特殊的水文条件，支持了独特的适应此条件的生物系统，具有丰富的生物多样性和很高的自然生产力。植被（Vegetation）是湿地的显著标志，沼泽（Marshland）是湿地的主要类型。湿地与森林、海洋并称为地球的三大生态系统，是自然界最重要的生态系统之一，由湿生、沼生和水生植物、动物、微生物及其与上述生命形成有关的非生命的水、光、热、无机盐等组成。这些要素互相联系、互相制约，形成了一个动态平衡的生态系统，使湿地具有调蓄水量、调节气候、净化污水的功能，被称为地球之“肾”。同时由于湿地生态系统特殊的水、光、热等条件，其初级生产力高，能量积累快，成为珍稀动物良好的栖息地。
但是，正由于湿地具有多种生态功能和社会经济价值，随着我国人口的增长、城市化和工农业经济的快速发展，为了追求短期经济效益，许多地区的湿地受到盲目开垦、污水排放等人为因素的影响，湿地面积急剧减少，生态系统遭到严重破坏。尤其是城市边缘湿地的生态环境，受城市化、工业化影响最深，破坏程度最大，一般都出现了较为明显的脆弱性。城市边缘湿地生态系统的脆弱性特征主要有三：①构成该生态系统的群体因子和个体因子存在内在的不稳定性；②该生态系统对外界的干扰和影响（自然的或社会的）较敏感；③在外来干扰和外部环境变化的胁迫下，该生态系统的群体因子和个体因子易遭受某种程度的损失或损害，并且难以复原。这种损失表现在系统的正常功能被破坏、环境质量发生退化、生态系统中的物质流和能量流减弱或阻断明显、生物的多样性降低等方面。
如何在不影响湿地生态系统的前提下搞好城市建设、实现城市经济的可持续发展，已成为城市规划中的当务之急。而要搞好城市边缘湿地的可持续发展计划，其前提是要对城市边缘湿地生态系统的脆弱性有一个全面的、定量的了解。目前对生态系统脆弱性的计算有多种方法，笔者经过探索研究，结合杭州城市边缘湿地生态环境脆弱性的实际情况，选用了层次指标综合分析法。
1层次指标综合分析法
1.1评价指标体系的建立
指标体系的建立是评价的关键。根据对城市边缘湿地生态系统的脆弱性特征分析，可以得出评价城市边缘湿地生态环境脆弱性的各种指标。由于脆弱生态环境的成因及表现特征多种多样，如果把所有成因及表现特征均列入脆弱生态环境评价指标体系，则将会得到庞大的指标体系，这不仅增加评价工作量，而且还会冲淡主要指标，进而将导致评价结果的不准确性。为精简指标体系，笔者只选择主要的成因指标和结果表现特征指标。
1.1.1主要成因指标
（1）水资源指标。水资源主要通过降水量的大小，降水的稳定性，蒸发，径流变率及地下水矿化度等方面来反映，为简化评价方法，并考虑可比性，笔者只选取直观易获的降水量作为脆弱生态环境的水资源成因指标。
（2）热量资源指标。由≥10℃的连续积温表示，它是热量是否充足的重要指标。热量资源不仅本身直接影响湿地生态环境的脆弱性，而且还通过与水资源的匹配状况（可以在干燥度中得到体现）、覆被分布类型及分布密度间接影响湿地生态环境的脆弱性。
（3）干燥度。干燥度越大，湿地生态环境的脆弱性越强，干燥度大小正好与湿地生态环境脆弱度的大小成正相关。干燥度K值可从（1）式求得。
K=0.16∑≥10℃/R（1）
式中：0.16为常数；R为气温≥10℃连续期的降水，mm；∑≥10℃为气温≥10℃期间的连续积温。
（4）人均农业用地面积。它同时代表人口与土地两大资源及其二者的结合情况，也是促成脆弱生态环境的主要因素之一，它与生态环境的脆弱性成负相关。
（5）地表覆被覆盖率。从普遍意义上讲，不管哪一种脆弱表现形式的脆弱强度均与植被覆盖度有较好的相关关系，湿地生态环境的脆弱度与地表植被覆盖度成负相关。
（6）水体平均含氧量。在一般情况下，水体平均含氧量最能综合反映水污染状况。水体所含的溶解氧越高，水质越好，越有利于湿地动植物生长，生物多样性越明显。湿地生态环境的脆弱度与水体平均含氧量成负相关。
1.1.2结果表现指标
湿地脆弱生态环境的指标体系实际上是估价湿地地域人口人文发展情景、生产力水平、环境整体再生产能力及潜力的程度。以及湿地环境能否被持续、稳定利用的综合性衡量标准。因此，湿地脆弱生态环境的结果表现指标体系是湿地综合评价体系的重要组成部分。根据城市边缘湿地生态环境脆弱性的表现结果，归纳出以下指标：
（1）经济发展水平指标。包括工农业发展水平指标和综合经济发展水平指标，后者由人均GNP和人均纯收入构成。
（2）社会发展水平指标。这是所有脆弱生态环境成因与环境发生作用后，在现代生态环境的主体——人类上的最终表现指标，其结果以恩格尔系数和人口素质两大指标表示。
通过以上分析，得出一套评价城市边缘湿地生态环境脆弱度的指标体系，共12项指标（见表2）。除其中的干燥度K和恩格尔系数E的大小和脆弱度大小成正相关外，其他10项指标均与脆弱度大小成负相关。
表2 西溪湿地脆弱生态环境指标体系及权重
Table 2 Index system 0f fragile eco-environment and weight in Xixi wetland
注：表中数据系由蒋村乡、五常乡乡政府和留下镇镇政府提供原始数据经统计计算生成
1.2湿地生态环境脆弱度的计算
1.2.1赋指标权重
湿地脆弱生态环境综合评价的指标体系是由众多的基本指标组成的。要对湿地生态环境的脆弱性进行定量的综合评价，就必须对各指标重要程度的大小用具体的数字来度量，通常用指标的权重来表示各指标在整个指标体系中的相对重要程度。研究实践表明，层次分析法（AHP法）是较成熟且常用于确定多指标权重的传统方法，可以应用于该分析，赋值结果见表2。
1.2.2湿地生态环境脆弱度的计算表达式
在建立了指标体系、并给各指标赋权重后，可根据如下公式求得湿地生态环境的脆弱度G。
重。G＞0.7为极强度脆弱；0.7≥G＞0.6为强度脆弱；0.6≥G＞0.5为中强度脆弱；0.5≥G≥0.4为中度脆弱；G＜0.4为轻度脆弱。
2杭州西溪湿地
杭州是我国著名的风景旅游城市，西溪湿地位于城市的西缘，与西湖仅一山之隔，它东至紫金港路绿带西侧，南靠沿山河，西接绕城公路绿带东侧，北到蒋村集镇，面积16.15km[2]，其核心区域是占地11.15km[2]的沼泽地，这里水网交错，河渚重叠，芦苇茂密，水鸟栖息，被誉为杭州的“城市之肾”。
西溪湿地风景区历史上是仅次于西湖风景区的杭州市第二大风景区，已有1000多年历史。历史上，围绕杭州有两大水系，一是“新安江—富春江—钱塘江”水系，形成了西湖这样的泻湖；二是天目山—苕溪水系，形成了西溪这样水网沼泽地类型的湿地。从生态环境上看，西溪湿地下伏白垩系砂岩，上覆40～50m厚的第四系亚砂土、亚粘土层，这是在古钱塘江和苕溪谷经受两次海水进退交复过程中沉积的。目前西溪湿地的水田广泛分布着由湖沼沉积物发育起来的脱潜水稻土、亚类青紫泥田土属，适宜水稻生长。在开河提泥筑成的河流堤岸上，或垒高的平地和田埂里分布着潮土亚类堆叠土属，那里或辟为果园（柿林），或辟为桑园、菜畦，也种植黄麻、甘蔗。
西溪湿地从宋代起就有文人在此游历或隐居，千百年来，文人骚客在此留下了许多诗词，至今风景区内还遗存有庵堂、祠堂、草堂。传说，清代乾隆帝下江南时，曾在此处驻马小憩，并让人在此处栽种了3000余株柿子树，如今，这些柿树虽已老态龙钟，但仍年年开花结果，过去，这里曾是典型的江南水乡，小桥流水，茅舍人家，日出而作，日落而息，稻满库，鱼满仓，一派自给自足的自然经济，是国内罕见的保存较好的城市外围湿地生态区。但是，从上个世纪90年代开始，随着杭州城市规模的不断扩大，西溪湿地中的房地产开发、违章建筑逐渐增多，填湖滥垦现象时有发生，同时有近230家的工业企业的废水直接向湿地排放，再加上当地近万人的生活污水也直接排入湿地，严重影响了西溪湿地的生态环境，杭州市环保局及笔者的实测数据分析显示（见表1），1997年西溪湿地的大部分水域水质尚在Ⅲ类以上，有些甚至为Ⅱ类，但到2002年，由于受工业废水、生活污水的影响，绝大部分水质已属于Ⅴ类，其中溶解氧、总磷指数甚至劣于Ⅴ类，目前湿地的面积也只相当于解放初期的一半。一处调节杭城气候、抵御洪涝灾害、繁衍动植物多样性的自然生态区几乎就要消失在城市的钢筋水泥丛林里，如不加紧保护，这片宝贵的净土将不复存在。
表1 西溪湿地水质分析（mg/L）
Table 1 Analysis of the water quality in Xixi wetland
注：表中数据部分系由笔者实测获得，部分由杭州市环保局提供；样本均取于9：00，云量为4，蒋村深潭口水面以下0.5m、离岸2.5m处。
3杭州西溪湿地生态环境脆弱性评估
3.1脆弱生态环境评价指标体系的建立
为简化计算，笔者选取杭州西溪湿地的主体部分——西湖区的蒋村乡、留下镇和余杭区的五常乡作为评估标本，建立湿地脆弱生态环境评价指标体系，并根据层次分析法赋各指标权重，见表2。
3.2 湿地生态环境脆弱度的计算
根据表2指标数据，采用式（2）计算出杭州西溪湿地生态环境的脆弱度G值为0.5817，属中强度脆弱。
4讨论
造成目前杭州西溪湿地生态环境脆弱性的主要原因是水质的污染（见表1）、农业用地的非法侵占及生物多样性的大幅度的下降。但由于杭州西溪湿地地处中国东部亚热带季风气候区，水热配合比较理想，且处钱塘江流域，存在着通量较大的水循环，恢复西溪湿地固有理想的生态环境，应该是可行的。
2001年11月，杭州市政府论证并通过了《杭州城市西部地区保护与发展规划纲要》，其整体规划的指导思想是：坚持总体与局部统一、保护与发展并重、现实与目标结合的指导思想，在发展的基础上，加强西部地区自然生态环境的保护，严格控制可能造成的污染和破坏，确保西部地区的整体环境质量。据此，西溪湿地因地制宜拟建“西溪湿地文化生态旅游区”，从而进一步完善西湖整体生态旅游格局。因为西溪湿地无论从历史上还是从现实上看，都将自然与人文文化进行了较为完美的结合，素有副西湖之称，具有自身独特的自然、文化底蕴，其旅游价值不容忽视，可与西湖主体旅游景区进行互补。
根据杭州西溪湿地生态环境的脆弱度G值为0.5817（近上界值）的计算结果，西溪湿地的生态环境已属中强度脆弱区（上界G值为0.6），湿地内在的能量流及物质流交换已趋微弱，生态环境的脆弱性明显，在建设“西溪湿地文化生态旅游区”中应充分考虑西溪湿地生态环境的脆弱性。笔者建议：重点突出建设“西溪湿地野生动植物培育保护区”，恢复西溪湿地生态环境固有的能量流及物质流。“西溪湿地野生动植物培育保护区”不仅是西溪湿地生态环境的核心，而且是整个生态旅游活动的中心和依托，它应以毫无雕琢的自然湿地景观为取向。这种自然景观可以是天然形成的，也可以是人文的。从长远看，湿地生态旅游业就是依赖于这种环境资源的质量和自然独特性。西溪湿地的景区设计不仅担负着为游客的愉悦和享受提供无论是自然的还是文化的美景，而且还要促进对这种城市边缘湿地稀缺资源的保护和合理开发利用的功能，恢复城市边缘湿地较理想的生态环境。所以西溪湿地生态旅游景区的保护性建设应具有很强的自然性、示范性和保护性。
以上分析说明，西溪湿地生态旅游景区的开发应有别于传统的大众旅游区或旅游点，它应承诺对自然湿地旅游资源进行有效的保护和管理；承诺向旅游者提供全新的感受自然的机会，使游客与环境、文化之间达到相互理解和相互尊重；承诺城市湿地生态旅游业的可持续性发展。西溪湿地生态旅游景区的设计应充分考虑以下方面：①以降低城市边缘湿地生态环境的脆弱度、提高生物多样性为主要目的；②不让自然湿地旅游资源退化，即不包含使自然湿地受到侵蚀破坏的旅游模式；③关注湿地生态旅游区内在价值，即所有设计的设施和服务都是为旅游者接触旅游区内在的自然资源提供方便；④以湿地环境，而不是以人为中心。即承认并接受自然湿地环境的基本现状，不能为了游客的出入便利而去改变或改造它；⑤有益于野生动植物的生存和自然生态系统的平衡。这种好处涵盖社会效益、经济效益、科学效益和管理效益，有利于区域经济可持续发展和区域自然生态系统的有机统一；⑥为旅游者与自然湿地环境的直接接触提供方便；⑦积极鼓励当地社区参与旅游活动并使其受益，这样有利于当地居民对旅游环境价值更好的认识，有利于当地居民保护环境意识的提高；⑧注意湿地间各旅游区这间的联系性、协调性。