低碳技术在乡村湿地生态景观中的应用研究——以怀化市犀牛塘为例

 低碳技术在乡村湿地生态景观中的应用研究——以怀化市犀牛塘为例

陈可盈,张珂,廖佩琦,欧阳俊杰,杨蓉*

怀化学院  湖南省 怀化市  418000

摘要：近年来我国逐步加强乡村湿地的保护、管理和发展，但是过程中始终存在一些问题：人们的生产生活不可避免地对湿地生态环境造成大量破坏，乡村人工湿地和乡村人居环境建设碳排放过度，以及不注重低碳理念的植入和低碳技术的使用等等。为了让乡村湿地发挥更大的生态作用和景观功能，项目应用缝隙式截水沟、模塑格栅、不锈钢透光廊等新工艺、新技术、新材料，实现“生态”“节能环保”“可持续发展”等理念，促进乡村湿地的健康发展、提升乡村居民的人居环境质量、为游客带来更加惬意的乡村旅游体验，同时希望给我国广大水乡地区的乡村湿地景观规划设计和建设提供思路。

关键词：低碳技术、乡村、湿地

1.前言

自20世纪80年代开始，我国政府逐渐意识到了湿地生态保护和资源可持续发展的重要性，我国对生态文明建设的重视，是乡村湿地生态保护的重要机遇，也是新时代对乡村湿地发展提出的更高要求。在中国广大的乡村中，分布着众多的自然湿地（河流、湖泊、沼泽、河港、水漾）和人工湿地（稻田、鱼塘、虾塘、藕塘、水库），构成了湿地乡村的生态环境基底，在区域环境的生态平衡、环境美化、物种多样性提升、防洪蓄水、水平衡维持等方面起到巨大作用。随着乡村旅游活动的不断发展，未来乡村生态环境必将成为乡村发展的热点问题。[1]

目前乡村湿地的发展面临着一些问题：人们的生产生活和自然生态环境具有明显的相互冲突的特点，不可避免地出现了开垦湿地、破坏植被、污染水体等破坏湿地生态环境的行为；乡村人工湿地和乡村人居环境建设中不注重控制全过程碳排放、不注重低碳理念的植入和低碳技术的使用，大搞硬质河岸、大建拦河大坝、缺少人工维护等等。

低碳技术是在践行可持续发展的过程中需要积极探索和应用的一项重要科技基础，目前已被广泛应用在园林施工和景观建设领域。低碳技术的应用能有效降低生产生活的二氧化碳排放量，在园林施工中发挥着重要作用。低碳技术的应用能够使园林的生态效益最大化，并且带动人民形成环境保护意识，自觉保护生态环境。低碳技术的应用还可以在一定程度上减少资源的浪费，并通过减少人力、物力、财力的投入实现对工程造价的把控。因此将低碳技术应用在乡村湿地的建设中，能够有效减轻生态破坏、减少资源浪费、降低碳排放和宣传低碳理念。

为了让乡村湿地发挥更大的生态、景观功能，项目应用缝隙式截水沟、模塑格栅、不锈钢透光廊等新工艺、新技术、新材料，实现生态、和谐、可持续发展、节能环保、资源循环利用等理念，促进了乡村地区湿地生态的健康发展，提升了乡村居民的人居环境质量、为游客带来更加惬意的乡村旅游体验，同时希望给我国广大水乡地区的乡村湿地景观规划设计和建设提供思路。[1]

2.应用实践

2.1项目概况

犀牛塘位于湖南省怀化市，区域内的溪流隶属于太平溪水系，场地地势比周边更低平，同时场地内有大片未开发的荒地可改造利用。场地现状主要存在的问题有：河道驳岸生硬、当地的白鹭缺少食源和栖息地、农业排碳量高、农业污染严重，以及水体富营养化严重，部分水体已经形成无人接近的臭水沟。基于现状，本文将结合低碳理念使用低碳技术提出解决方案，并进一步融入理念，深化场地内涵。

①灵犀广场 ②铁路生态停车场 ③服务中心 ④溪犀文化廊 ⑤耕塘小站

⑥雨水花园⑦鱼菜共生池 ⑧舞蝶花圃 ⑨花韵舞蝶路 ⑩旋律花台

⑪阡陌田野 ⑫气泡农田 ⑬采撷园 ⑭舞水广场 ⑮鹭归湿地

⑯生态观鸟屋 ⑰科普闲廊 ⑱“叹”桥 ⑲碳鹭科普馆 ⑳“叹”亭

图2-1 总平图（自绘）

2.2设计理念

设计将充分利用犀牛塘存在的农田、鱼塘、花卉大棚、民居、民宿、停车场要素，结合低碳理念，达成低碳理念和低碳技术的推广、可视、可触、可参与的目标，深化人们对低碳理念的认知。

图2-2 设计概念（自绘）

2.3低碳农业模式的使用

园区内开辟大块空间设置人工湿地，丰富园内动植物种类、修复生态、吸收二氧化碳、形成局部小气候，也成为园区低碳推广宣传的重点内容。在犀牛塘时常有农户烧秸秆，在低碳农业中应该将其利用起来。秸秆中含有大量的有机质、微生物和微量元素，秸秆还田是将秸秆粉碎后直接与田地土壤混合掩埋，秸秆经过腐烂后能够提升土壤中腐殖质的含量从而改善土壤肥力。秸秆饲料化是将秸秆加工处理后直接用于反刍牲畜养殖基础饲料或者作为饲料添加剂与玉米、麸皮、豆粕等混合加工成养殖业饲料实现对秸秆的资源化利用。［2］

微生物发酵堆肥是利用微生物的生理代谢作用将秸秆中的大分子有机物分解转化为性质稳定的小分子有机质，该模式在对秸秆资源化利用时，将秸秆收集堆放在适合微生物生长繁殖的环境下，经过一段时间的发酵分解后让秸秆腐熟和分解，然后以有机肥的形式用于农业和林业种植中，该模式的操作流程简单且能耗很低，是一种很直接的秸秆资源化利用模式。［2］

低碳农业直观可视，具有很强低碳教育意义。

图2-3 功能分区图（自绘）

2.4乡村生态湿地打造

犀牛塘湿地区通过建造人工潜流净化湿地，模拟自然湿地的净化功能，从而实现植物、微生物等的净化作用。该套湿地水体净化系统主要分为接收、净化、利用三部分组成，首先用管道对生活污水进行收集，而后进入沉淀池进行物理沉淀，底质污泥进行风化风干处理，沉淀后污水经水泵输送到垂直流和水平流生态滤床，该阶段主要依靠芦获、荷花、香蒲、再力花、睡莲、菱角等水生植物和水中的微生物进行水体净化，最后将净化后的污水用于绿化和农业浇灌等。该设施实现了污水的收集、净化和再利用，对其他乡村地区的生态发展起到借鉴作用。[1]

2.5低碳技术应用

（1）使用集水技术和推广采用地面透气透水性铺装。灵犀广场采用缝隙式截水沟，收集雨水流入净化池，再经国家重点环境保护实用技术：“STCC水处理及深度净化”专利技术加以处理，根据自然生物净化原理、利用具有自净功能的“不饱和炭”“脱氮材料”和“除磷材料”等多种碳系材料、通过特殊的曝气系统在填料床中形成好氧缺氧和厌氧交替的环境，达到硝化反硝化脱氮和生化除磷、净化水质的目的。

（2）将建筑屋面排水系统与绿地进行相互连接，通过屋面雨水收集系统更好地营造低碳环保条件。在庭院中设置生态滞留花园，并运用屋面雨水收集系统，经由溢水口使雨水被汇集到雨水收集槽中，用于绿化灌溉。

（3）缝隙式排水沟及排水井，拦截和排除两侧沥青路面和铺装面的表面水。

（4）湿地的游步道采用了更自然且原生态的碎石子铺地。在保证迅速排除雨水同时、使游客欣赏湿地植物时更能体验自然的野趣。

（5）节材型景观规划设计以各种自然材料和人工材料的合理利用、循环利用为原则．减少各种废弃物对环境的影响，在降低工程造价的同时改善生态环境。利用驳岸施工的废弃材料，放入特制钢筋笼中组合形成不同高度层次的石笼墙，营造林中石趣的休闲景致，体现了低碳环保的主题。［3］

（6）使用复合生态袋技术以净水护坡。生态护坡是利用植物根系力学原理增强对土坡的固定作用，使植物的根系与根系之间、根系与土壤之间的盘纵缠绕使土壤的稳固性增高，而植物的茎叶脉络、面积会分散雨水对土壤的冲刷，减小雨滴体积，保留土壤中的营养成分，同时给根系与土壤间的微生物族群提供适宜的生长环境，同时采用沸石这种水处理材料，利用沸石的孔隙可以提供微生物存活的场所和物质并将其牢牢地附着在表面上，因此净水护坡复合生态袋技术得以成功研发并应用，这一技术将基质沸石、微生物群落和水生生物连接组成一个循环整体，对分解消化河流中的有害物体有着显著作用。[4]

图2-4驳岸改造（自绘）

2.6植物生境景观

植物配置上，根据功能要求，做到适地适树，更多选用后期养护管理少的乡土树种，在道路边和景观节点上采用大量兼具观赏价值和药用价值的乡土植物，倾向于乡土化、自然化、合理性。湿地区以沉水植物—浮叶植物—挺水植物—近岸植物配置模式营造湿地水生植物生境群落，为鱼类和其他生物提供适宜栖息地，根据湿地鸟类的生活习性，以生态的方式进行植物群落设计，打造适宜鸟类生存、觅食的栖息环境。

2.7低碳休闲活动策划

铁路生态停车场：采用火车的车厢外形、融入怀化的铁路发展历史，同时用绿色植物透水铺地营建出外形美观、功效生态的停车场。

“叹”桥：游人通过步行，自行车骑行等低碳出行方式来到桥上，能够感叹公园生态环境的优美，同时探索场地中的神秘惊喜。

鹭归湿地：通过湿地强大的净化功能解决场地内的水质污染问题，为白鹭等动物营造良好的栖息环境，同时优化场地的生态物种多样性。

生态观鸟屋：使用原有场地的木材，制作观鸟屋，并用植物搭建屋顶，实现建筑与环境的高度融合，极大减少碳排放量，为人与动物的和谐共处开辟一方天地。

科普馆：为游客介绍碳中和以及环保的相关知识，提供减碳小妙招，展示原有场地的乡土植物。

图2-5活动策划（自绘）

2.8互联网应用

开发“一碳鸥鹭APP”，进行碳足迹捕捉、二十四节气科普、园内信息接收。便利游人在园区进行系列游览、体验、认知活动，也便于园区一、三产业宣传交易。

3.结语

项目将低碳理念渗透于犀牛塘的设计规划及技术运用，一方面将低碳理念可视化呈现在景观、生产之中，另一方面将低碳理念潜移默化，影响于园内游客的行为，满足了人们的休闲、交往、锻炼、教育、文化、情感的需求，促进了生态回归、提升了资源的利用率、美化了乡村环境。

参考文献：

[1]张贵豪.乡村湿地景观规划设计研究【D】.浙江农林大学,2021(02)

[2]张丰，张澜，吴昕昊.低碳背景下农村秸秆焚烧处理处置及其资源化综合利用【J】.农村实用技术.2021(12)：127-128

[3]周国柱，严增.低碳、节能、环保型园林施工技术——尚贤河湿地(一期)景观绿化工程简介【C】.中国建筑工业出版社.2011.553-556

[4]李迅.基于低影响开发理念的乡村湿地景观设计研究【D】.齐鲁工业大学,2020(02).

*通讯作者：杨蓉 

项目名称：怀化市 2021 年度科技创新指导性计划项目《低碳技术在乡村湿地生态景观中的应用研究》

项目编号：2021N3710