第1章基于湿地功能营建人与自然和谐
共生的城市空间湿地是复杂多功能水生态系统，在湿地中发生生物化学过程和水循环，拥有*特的生物降解有机物、代谢无机物和调节水循环的功能。湿地作为功能单元，成为改善流域水生态系统的组织单元，成为解决城市内涝和提升水环境质量的调控单元。湿地是基于“自然的解决方案”，能实现城市水生态系统要素、成分、秩序、生态位与水系的综合修复。基于湿地功能特点，本书创新性地提出了在城市规划与营建中给湿地空间的城市空间组织方法和建造结合自然的理念，将湿地技术融入城市公共空间、城市基础实施和城市生活，在解决城市内涝、保障城市水环境质量、提升生物多样性的同时，形成与城市物质代谢相匹配的湿地植物、微生物和水循环空间。在城市规划与营建中给湿地空间，需要制度保障，以此推动形成人与自然和谐共生的城市空间。
人类文明进化经历了原始文明、农业文明、工业文明［1］。原始文明阶段，是人类文明的**阶段，“自然界起初是作为一种完全异己的、有无限威力的和不可制服的力量与人们对立的，对自然界的一种纯粹动物式的意识（自然宗教）”［2］。农业文明阶段，人类有了初步改造自然的能力，由自然的赠予变为主动向自然索取，对自然没有根本性地改造，未造成严重的生态破坏。工业文明阶段，“自然对人无论施展和动用怎样的力量——寒冷、凶猛的野兽、火、水等，人总会找到对付这些力量的手段”［3］。近三百年的工业文明，创造了人类技术生态系统，寄生于自然生态系统，与自然生态系统激烈竞争，诱发了前所未有的生存发展危机：全球有限的自然资源日趋枯竭，不可再生资源加速耗尽［4，5］，水资源严重短缺［6，7］，生物多样性锐减［8，9］，全球气候异常［10，11］等。人类赖以生存的自然生态系统已无法承载人类技术生态系统，迫切需要引入新的生态文明形态［12］。生态文明是人类文明史的里程碑，不同于以牺牲生态环境谋求发展的工业文明，也不同于以牺牲人的发展维持人与自然和谐的早期文明，是追求人与自然的互惠共生、同步发展的自觉和谐［13］。“共生”是生物学概念，指不同种的生物互惠互利、共同生活的相处模式。用“共生”解释人与自然的关系，就是共存共荣、协同发展。和谐共生是不同的事物在相处过程中兼容差异、优化协调和共同进化，是将人与自然并置，调和人与自然关系，修复人类文明与自然的和谐，实现人与自然的共生。
1.1湿地是调适人与自然关系的重要空间
湿地是水陆相互作用形成的*特生态系统，是人类重要的生存环境和*富生物多样性的生态景观之一。在抵御洪水、调节径流，改善气候、控制污染，美化环境和维护区域生态平衡等方面有其不可替代的作用，被誉为“地球之肾”“文明的发源地”“物种的基因库”［13］，仅占地球表面总面积的6%，为世界20%的生物提供生境。但是，随着经济发展和技术进步，湿地资源被过度开发，湿地丧失加速，退化严重，近50年来，美国损失了8700万公顷湿地，法国、德国等国家的湿地丧失超过60%，湿地丧失与湿地退化显著改变了湿地空间分布。
人类活动是对陆地表层自然生态环境影响*直接的驱动力。人类活动改变了湿地空间分布，同一区域在不同时期各类湿地格局的演变是自然驱动因子和社会驱动因子共同作用的结果［14］。人类社会与湿地之间存在着不断地互动、形塑与调适。湿地消失、湿地重建和人工湿地再造，以此呈现湿地的空间分布调整、构建实践的出现和保护法规策略的颁布，是人类逐步了解湿地功能、湿地空间布局与湿地功能发挥之间的内在联系，并修复人与湿地关系的探索。
1.1.1人类社会发展需求持续重塑湿地空间
自然湿地空间整体萎缩。自1950年以来，我国天然湿地和湿地总面积经历了大幅下降过程［15］，黄河下游湿地面积整体呈现萎缩态势，从20世纪80年代至今减少约35.6%［16］，围垦开荒是造成湿地面积萎缩的人为原因之一。黄河流域山东段从滨海湿地到湖泊湿地的萎缩无一例外，例如，黄河山东段长628km，区域湿地类型多样，1980～2015年黄河流域山东段湿地总面积总体减少72.85km2［17］，湿地转化为耕地的现象显著。1978～2008年，渔业发展、滩涂围垦、油田开发、基建、水利等设施的兴建是造成滨海湿地减少的主要原因［18］。湿地空间转化为生产生活空间，随着技术进步，人类社会对湿地改造利用逐步增强，甚至成为主导力量。人类对陆地湖泊湿地干扰****，山东省济南市章丘区北部白云湖，是济南市*大的天然淡水湖泊湿地，总面积1627.5hm2（1hm2=104m2），其中湿地面积1354.4hm2，湿地率83.2%［19］。1958年，山东省水利厅将白云湖辟为滞洪区；1987年，建成鱼池1.5万亩（1亩=666.67m2）；1996年，建成占地10000余亩的白云湖公园、白云湖乐园，截至2010年，白云湖自然湖泊面积减少了86%［20］，如图1.1所示为白云湖的现状，生产空间严重入侵湖泊湿地空间。
图1.1白云湖湿地周围农业和养殖业用地开发情况
人工水库坑塘湿地主导城市供水和水安全空间。《中华人民共和国湿地保护法》明确，湿地是指具有显著生态功能的自然或者人工的、常年或者季节性积水地带、水域，包括低潮时水深不超过6m的海域，但是水田以及用于养殖的人工的水域和滩涂除外。《土地利用现状分类》(GB/T21010—2017)中指出，湿地水域包括河流水面、湖泊水面、水库水面和坑塘水面等［21］。在湿地保护法和土地利用现状分类中水库和坑塘是湿地，水库和坑塘是人工湿地面积增加*多的类型。以山东黄河流域重要河流大汶河为例，近百年来流域*大变化是修建蓄水工程，截至2023年建成大中型水库23座，塘坝69座，大型水坝、管道、人工水库等人工湿地直接影响流域生态水文循环过程［22］，对流域水生态系统造成时空破坏［23］，水库和塘坝湿地空间是*具有代表性的影响水循环的人类活动干扰空间，也是保障城市供水安全和水安全的调蓄空间。
1.1.2人工湿地是改善水生态环境的调控空间
人工湿地技术成为近年来城市应对水环境水质压力和调蓄雨洪的主导技术。2020年山东黄河流域湿地面积为3005.80km2，占区域总面积的10.32%；自然湿地面积为1404.97km2，人工湿地为1600.83km2，两者占比分别为46.74%和53.26%［24］。人工湿地面积已经超过自然湿地面积，在流域湿地水生态空间构建中发挥了重要作用。
人工湿地成为城市污水处理厂尾水的水质保障空间。重要流域省将城镇污水处理厂出水由一级Ａ标准提升至《地表水环境质量标准》（GB3838—2002)地表水准Ⅳ类标准。为了保障污水处理厂的尾水达到地表水准Ⅳ类标准，人工湿地成为尾水深度净化的重要措施，截至2022年10月处理污水处理厂尾水的人工湿地工程案例数量已达到155个［25］，人工湿地净化污水处理厂尾水不仅能降低受纳水体的富营养化风险，还能实现水资源的再生利用。人工湿地具有投资低、运营成本低、维护管理简单等特点［26］。2024年山东省尾水人工湿地52座［27］，其中，菏泽市2018～2024年建成人工湿地36处，建设面积约10332亩，其中表流面积约9052亩，潜流面积约1280亩，日处理水量约为66.3万吨。人工湿地处理污水处理厂尾水的项目仍在增加，济南市落实《山东省黄河生态保护治理攻坚战行动计划》（鲁环发〔2023〕5号）要求北大沙河、锦水河等重要入黄支流建成“一河口一湿地”［28］，人工湿地成为修复水生态环境的关键空间。
小微湿地是优化城市生态的主导空间。美国、英国等国家将小到25m2、大到20hm2的小型水体称为小微湿地，中国将面积在8hm2以下的河流湖泊、长度在5km内宽度小于10m的河流浅滩等具有生态服务功能的湿地界定为小微湿地［29，30］。国家林草局牵头制定《小微湿地保护与管理规范》（GB/T42481—2023）。小微湿地具有如下特征：面积小、周期性积水、呈线性或块状分布，以敞水面为中心，以塘埂、道路、绿地等为边界。小微河道、库塘等小微湿地作为陆地与水域的连接体，是陆地生态系统营养盐、污染物及固体悬浮物等进入大型河流、湖泊水体的主要通道［31］。小微湿地具有形式灵活，与周围景观融合度高的特点，更具*特的社会服务功能。《北京市湿地保护发展规划（2021—2035年）》明确到2025年，利用城市腾退建设用地、造林地块的低洼地或者预留的集雨坑修复退化或消失的湿地，小微湿地修复数量不少于50个［32］。小微湿地具有生境异质性和多样性，可以提供更为丰富的生态位，有利于物种共存，可以维持更高的生物多样性［33］，成为改善城市生态的主导空间。
流域湿地体系是水生态修复关键空间。流域内湿地位置不同，功能不同，在集水区源头的湿地，可以起到保障水质、减少洪涝灾害的作用；在集水区水系与次小流域主水系交汇处的湿地，有利于控制雨水径流污染、滞蓄峰值流量；分布在次小流域水系与流域主水系交汇处的湿地，可用于预防极端状况下的洪水灾害和为野生动植物提供栖息地［34］，由此构成的流域湿地体系对水生态环境所发挥的作用远大于单一河口湿地或者岸线湿地的作用［35］。湿地中常年积水区和季节性积水区土壤活性有机碳含量都处于较高水平，与其他积水生境差异显著［36］，土壤含水量是影响生物多样性的主要因素［37］，季节性积水区和永久性积水区不仅有较多的共同物种，而且植物比其他生境更为丰富。流域是一个统一的自然系统，是各种自然要素相互依存而实现循环的自然链条，湿地体系复杂植物区系强化了流域丰富多样的生态系统，促进了流域生态系统整体性、系统性和共有性自然演进变化。对城市小流域进行湿地体系构建，可以有效修复流域的水生态系统。
1.2湿地是实现人与自然和谐共生的水生态学路径
人与自然的和谐共生*先是理论上的自证与他证，然后是实践层面技术呈现。历史唯物主义主张在自然中定位社会，强调人类社会依赖于自然条件并为其所塑造，把社会存在置于自然之中的实践路径。城市湿地景观是人类社会发展中，将人类社会置于自然之中的重要形式，以广泛分布的湿地景观作为基质，建立充分的人与自然交互，调适人类与其他物种、环境之间的关系，改变工业文明时期边缘化的、隔离态的湿地保护区，广布在生活中的湿地景观将影响湿地不同物种的生存状态，也具有重塑人类未来的可能，在湿地景观与人类社会在相互结成的异质网络之中发生作用、相互构建、共同演进［38］，随着新理论、新方法与新技术的不断涌现，湿地景观为构建人与自然和谐共生提供更为丰富、多样、细致的可能。湿地景观既包括自然湿地的生物、土壤和水文方面的特征，又可以通过规划，在建造过程加入人类美学和哲学理念，从而能更好地满足人类在观赏、休闲和教育等方面的多功能需求。深交融城市湿地多样的“空间”和“场景”实现人与自然关系的交叉与融合，避免以科学研究为目的，短暂接触和临时交流，湿地作为具有水生态学特征的*立功能单元，出现在日常的生活中，实现了人与自然生态的长期、近身紧密交流，实现人与湿地中各类植物关系的对话与转译。营建多生物共存的空间，形成多种群共生的空间可能性，将打破人与自然的界限。
湿地是基于“自然的解决方案”。“自然的解决方案”定义为“来源于自然并依托于自然的解决方案，旨在以资源高效和适应性强的方式解决各种社会挑战，同时提供经济、社会和环境效益”［39］。基于自然解决方案，采取自然恢复为主、辅以人工修复，尽可能减少人为干扰的修复模式。基于“自然的解决方案”利用自然系统的自组织力，以平衡自然系统的方式管理自然系统；湿地是一个能促进与组织各项环境条件之间动态关系的、有生命力的土地［40］，能实现水生态系统要素、成分、秩序、生态位与水系的综合修复。在自然状态下，湿地是流域城市自然地理条件下的稳定因子，通过降雨和蒸发等要素的约束和支撑作用确定湿地空间，用湿地空间框定了流域城市的基本布局，形成了聚落空间分布，构成流域城市演变框架。现代技术开发下的城市空间，已经打破了自然条件下的湿地和聚落空间的布
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