城市公园的生态性设计探析—以咸阳渭河段湿地公园为例

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要:城市公园的生态性设计对我们的自然环境和城市居民生活质量有着极为重要的影响。而城市湿地公园作为城市公园重要的组成部分,它不仅需要具备休闲、防灾、娱乐的功能,还需具备改善城市环境、防洪抗旱、调节小气候的生态功能。所以城市湿地公园的生态性设计尤为重要。本文在第一章中简述了城市生态公园设计的背景与意义,叙述了其研究的必要性与紧迫性。第二章对城市公园的生态性及相关的理论概念进行了论述,以作为后文研究探析的基础。第三章阐述了城市公园设计原则,为后文的设计提供方向。第四章则对咸阳渭河段湿地公园进行设计,阐述了城市公园的生态性设计,并探析最佳的城市湿地公园生态性设计的效果。最后对咸阳渭河湿地公园设计进行总结及生态性设计展望。关键词:城市公园,生态性,设计
(一)研究背景
随着我国经济的快速发展,特别是工业的快速发展,环境受到了严重的污染和破坏,生态环境日趋脆弱,自然灾害频发,生态环境问题显现得越来越明显因此,人们越来越重视保护自然环境,重视生态文明建设。20世纪90年代中期,城市生态保护理念迅速发展,并在世界发达国家和发展中国家中广受欢迎。在法国苏菲巴尔波的《海绵城市》一书中,用案例的形式对生态系统对城市的重要性进行了详细的描述。马钦忠先生在《关于生态与场所的公共艺术》一书中,探讨了生态设计的美学及其意义。邓毅2003界定了城市生态公园的概念:生态的、公园的、城市的[2]为我国城市生态公园的研究和规划提供了参考。进入21世纪,在国内外城市公园生态设计理论的指导下,中国开始探索城市公园的生态设计。例如,合肥南艳湖公园利用生态技术手段对场地水质进行提升保障,减少雨水污染同时保持水体流畅,为生态环境的恢复和游客参与自然科普提供条件。池州护城河遗址公园通过把海绵城市建设理念融入古护城河遗址中,使得古护城河遗址在新时代中焕发出新的生机。这些城市生态公园的设计和建设都取得了不错的效果,但值得注意的是,也有一些城市湿地公园在设计建设的过程中存在着一种误
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判,往往过于注重形式,为建而建,忽视了水体的利用率、地域植物配置、景观统一性、生态系统的健康运转等问题。一个优秀的城市生态公园它的生态系统应随着运行时间的变长而价值越高。这就需要在初期的设计和建设过程中对它的生态运行进行设计,所以本课题研究具有一定的现实意义。
(二)研究目标
基于当前湿地保护、生态城市规划以及城市湿地公园建设热潮背景下,关于城市湿地公园生态性设计的研究以及探讨,希望能够达到如下目的:
1在今后的理论研究以及设计实践中能够正确地解读城市湿地公园,并能够通过理论与实践总结出设计规律,建设符合标准的城市湿地公园;
2)对城市湿地公园的生态性设计需求提出明确方向和指向,进而在建设过程中解决生态性设计所遭遇困境、劣势等;
3通过阅读、思考分析以及调研总结城市湿地公园生态性设计的关系。对问题寻求解决方案,提出城市湿地公园生态性设计的策略,同时也希望能够以设计手段为基础寻求符合湿地生态性设计要求的设计衍生。
(三)研究内容
1)对国内外优秀的湿地公园案例的生态性设计进行分析,总计出成功点,以及对后来者的启示,学习它们成功的地方,并深入研究,挖掘出有价值可支持本次论证的内容。
2对咸阳渭河段湿地公园的道路现状,水体现状,绿地系统等进行现场调研,找出其存在的问题。
3调整和解决研究发现的问题,并用案例的方式表现出来(对咸阳渭河段湿地公园进行设计)
(四)研究意义
近几十年来,国内外对城市湿地公园生态规划与景观设计进行了不断的尝试,其中包括实践和理论。但是关于城市公园的生态性设计这一方面的策略和方案还是比较少。本文将通过咸阳渭河段湿地公园作为具体研究对象,对该湿地公园生
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态进行了调查分析,并提出良好的设计思路,再通过系统的分析及设计,设计出符合其地域性的较完美的城市湿地公园,具有实践性和可操作性。同时探索出城市湿地公园的生态性设计路径,并将为其他城市湿地公园的规划建设提供参考。城市公园生态性设计相关概念
(一)城市公园
城市公园建设是城市建设的主要内容之一,也是城市生态系统和城市景观的重要组成部分[3]。城市公园也是是满足城市居民休闲需求,提供休息,观光,锻炼,交流和举办各种集体文化活动的场所[4]
世界上的一切都处于发展状态,因此城市公园的定义在不同时期是不同的。即使在一样的时代,学者互相间对城市公园的不同解读也促使着其定义的不同[5]一些强调城市公园的休闲意义和环保功能,一些强调其文化意义、政治和综合功能。一些注重其审美、教育功能。目前,学术界并没有对城市公园进行统一的定义,但是通过分析《Standardforclassificationofurbangreenspace《中国大百科全书》和国内外专家学者的城市公园理念,可以得出城市公园具体的含义:首先,城市公园是公共活动场所;其次,城市公园的主要服务对象是城市居民,但随着城市旅游和城市的发展,城市公园不仅服务于市民,也服务于游客;最后,城市公园的主要功能是休闲,防灾,运动,美育和娱乐[6]
(二)生态性设计
生态性设计是生态特征的衍生或者可以说是其体现[7]。生态性设计的定义可以总结为两个关键词:协调性和简约性。协调性是指生态体征和各方面有关生态的诉求,通过考查各方面的特点,最后作出权衡,尽量减少对环境的破坏。而简约是协调的结果,因为有必要减少损害,也就是说,可以使其保持自然原样,而有些人工设计是对自然的补充,这一部分也尽可能简约,尽量减少人类文明对其的影响,构建自然形态的再生,这种设计形式可以称为生态性设计。也有人认为,所谓的生态性设计是对社会进步的否定。不可否认,这种尽可能回归原生态的设计吸引力不同于当今世界科技发展迅速的时代潮流。但是从出发点来说,两者又
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需要相互学习。科技通过不断创新来使人们的生产生活更加便利,而生态设计则是通过找回归原始环境的方法来使人们得到心灵的放松与回归。这两者可以说是相辅相成的。首先,设计本身与自然生态过程相协调,尽量减少对环境的破坏或影响,保护或恢复环境[8]。这需要现代化科学技术的帮助才能实现。只有当生产力水平达到一定水平并且人们有多余的精力去关注环境,生态性设计才能成为可能。其次,人的因素,城市公园的景观满足了人们的需要,让人们在生产和生活中享受视觉美,陶冶文化,满足人们的身心需求,才有更好的状态投入到下一步的生产和生活中去。
(三)生态多样性
生态多样性是指生态系统中环境资源的丰富程度[9]。在城市公园生态系统建设方面,湿地公园本身就是一个成熟的生态系统[10]。因此,确保生物多样性,维护生态系统平衡是首要任务,也是城市生态公园规划,管理和发展的基础。生态系统正在发展变化中。保护公园的生物多样性不是为了保正生态物种的数量,而是要充分了解其生物多样性的特征并推导出反馈信息,从而保持公园生态系统的动态平衡。生态系统由无机环境和生物群落组成。在城市生态公园的设计中,不仅要考虑有机生物多样性,还要考虑光,空气湿度等无机环境。要以整体协调为目标,整合生态系统的内部结构,实现城市生态公园的整体和谐统一。
城市公园生态性设计原则
(一)地域性原则
公园的设计应与本地区地形、气候、水体相协调,为了决定地区景观和人文景观的性质,不仅需要创造一个适宜的景观,还需要选择与地域环境相适应的植物类型。在设计公园过程中,需充分利用现有资源和空间,以达到最佳的美化环境的效果。在植物搭配上,要注重倡导植被的乡土化和原生性,充分保护、利用公园内原有的绿植[11],构建适宜的植物群落,适合自然条件的搭配,避免违反自然规律的设计。从生态保护和城市公共环境建设的角度出发,创造出一个丰富、
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自然、和谐的体验性开放空间。充分重视气候和自然环境特征,做到自然生态与人造环境的相辅相成,为城市创造更优质的居住环境。
一切景观规划或者设计活动,都应该正确处理人与自然关系。对于自然,应有敬畏。当人们的创造力和生活水平不断上升,向自然日复一日的索取不断增加的同时,对自然的态度是否发生了改变。由最开始的对自然的敬畏,感恩大自然的馈赠到肆无忌惮的向自然索取。直到上世纪中期,人类吃到了肆意毁坏自然恶果,终于让人类以全新的角度去看待生态环境,用平等的目光去审视自然,真正意义上去了解自然[12]
(二)保护性原则
保护性原则城市湿地公园生态设计建设长远发展的指导思想[13]。城市湿地公园的保护原则应该有重点,应加大对稀缺动植物的保护力度。例如,对于城市湿地公园中的国家级保护动植物和濒危物种,应优先保护。施工前对其进行防护。同时,必须切实可行,在开发建设公园的同时,最大限度地保护湿地景观。
(三)安全性原则
在生态性设计中,安全性是重中之重,人的安全,动植物的安全都因考虑到。充分了解公园的地形、气候、水文以及降雨量特征,控制好安全隔离区域的大小,危险区域应标出危险警示标志,如深水区或季节性暴雨涨水区。同时创建安全台梯或围栏隔离,使之与危险地保持安全距离,有效保证游客安全。同时,提出了生态湿地动植物的安全原则。这是人们与动物和谐共处的基本条件,为植物繁殖栖息地提供保护区,防止游客伤害生态湿地动植物,以适当的隔离距离,打造出互不相扰的城市生态湿地公园[14]

(四)协调性原则
城市湿地公园的协调性体现在风貌上,应该满足本土文化特征、湿地自身风貌特征等[15],具体体现有三点:首先,体现湿地貌,营造野生动物栖息地。湿地作为城市湿地公园的核心,应该在城市公园建设过程中满足湿地的景观特征;其
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次,城市湿地公园的风格与城市地域文化特征相协调,体现不同的人文特征和地域文化;最后,湿地公园使用的原材料应在材料上,功能上,颜色上和保护性上等各方面与湿地本身相协调[16]。从生态恢复的角度来看,自然原始材料也迎合了湿地本身的特征。
咸阳渭河湿地公园生态性设计探析
(一)设计概况
项目地点位于陕西省咸阳市渭河北岸,沿河水生态景观带上,呈带状延伸。它作为渭河湿地生态系统组成部分,其生态性显得极为重要,而处于咸阳经济开发区中心地块,其城市公园的景观特殊性也是不言而喻的。以保护公园生态性的角度出发,作为景观设计组织的出发点,能够很好地平衡这两个方面,创造出与自然生态融为一体的景观休闲空间。从社会与文化的角度来看,它也具有很大的价值。
(二)现场调研
在分析了整个场地的区位之后,进行现场体验的生态性设计切入点是也非常重要的。通过现场调查和体验,总结了以下几点:
1道路系统现状
目前大部分道路是由破碎的泥泞道路形成的。主要道路是一条堤防道路,沿着堤防道路环绕场地。尽管堤坝的存在是为了防洪,但它也会破坏整个场地的协调性。道路破碎无组织,设计中需要进行大量的改造。道路系统的过紧也使得场地生态群落分离,这也需要在设计的时候注意(如图2-12-2
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2-1道路现状
2水体现状
2-2道路现状
外边有废堤坝的阻挡,河水不能进入公园,场地中有许多快干涸的零散的潜在湿地。然而,由于与主水系的分离,这些水体的存在是不确定的,这将导致整个基地生态系统的不稳定。另外,考虑到调研时间为少雨季,丰雨季会有相反的情况,因此设计中需要考虑水位的变化和水体的循环(如图2-32-4

2-3水体现状2-4水体现状
3绿地系统
公园内大量绿地被周边居民私改为耕地,极大地改变了原有生态群落。同时,现有植被类型趋于单一。因此,在保护生态的同时,更需要理性地融入于生态多样性,进行生态恢复(如图2-52-6
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2-5基地绿地2-6基地绿地
(三)方案形成过程
最初方案:提出“上游,下景”的概念,本意在建立两个互相平行,互不干扰的生态公园体系,在下面自然生态环境和上面人类公共活动环境分离开,实现对生态环境的全面保护,同时架空的步道视野更加开阔,更能增加自然景观欣赏的体验感。该方案的一个缺点是其架空走廊过多,公共建筑群过大,影响公园生态系统的正常运行。此外,该场地水系边缘设计的湿地科学馆受洪水影响严重,是一个不合时宜的想法(如图3-1。修改方案:提出“阡陌”的概念,即完全符合地形形态,不因组织道路系统的而使得生态结构破坏,相反,找到地势平缓和植被分布稀少的片区,分出自然路径,以达到人工不干涉自然的效果,而密集的道路系统,可以让人能够充分的穿行于公园之中,感受自然。其缺点是路网缺乏重点的规划,人在其中可能迷失方向,对生态恢复没有多大帮助。它只能提高去各个地方的便捷性。(如图3-2)最终方案:结合前两个概念的优缺点,提出“整体营造,渐进分离”的概念。通过将场地划分为条状空间,可以创造出人工景观、
自然景观以及混合区。主要方法是通过引入活水来丰富公园环境,并在一定程度上隔离人造环境和纯自然环境,实现维护环境的作用。在人造区域,湿地即能涵养生态系统,又能起到科教的作用。这一理念相对平衡,将生态性设计与景观休闲设计适度结合,两
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者相得益彰。最终方案选择该方案,其优点在于其亲水性设计比较强,湿地空间得以扩大,原生植物得到大量利用,原有地貌得
3-1最初方案
3-2修改方案
以保留,土石方减少很多。该方案主要特点是从生态角度切入,注重生态性设计(如图3-3
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3-3最终方案
(四)城市湿地公园的生态性设计方法
1闸口换水法
在本设计中基于渭河年径流量变化大的特点,通过打通与渭河的水流通道,并建一个坝口,使其在汛期为场地补充水源,枯水期阻止水流出(如图4-1,解决场地在枯水季水体大量干枯的问题,为湿地植物提供丰富水源的同时也有换水、蓄洪的功能。而当湿地里水体丰富后,其环绕的驳岸区域的生态、游憩功能将会得到更好的体现。
4-1水位与坝高
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2生态隔离法
引入的水系阻断滨水空间和道路空间,在一定程度上保证了滨水生态区的“隔离”保证了滨水生态区的自然状态。公园内建成新的水系统将不可避免地伴随着过度的土方与岩石垃圾。从可持续性的角度考虑,处理剩余土方的最佳方法是在原地进行改造,以便节省在施工过程中不必要的损失。在这种设计方法中,采用设计内的“自然消化”方法,并将河流系统建设产生的土方作为河流系统与河道交汇处人工隔离岛的原材料。(如图4-2
4-2生态隔离区
3生态净化法
方案考虑渭河水道方向和流速,将其内长条形水域分为漂浮物和沙粒过滤区、综合净化区,水质稳定区三个区域,由葫芦口形状的分区,达到层层净化水质的目的。公园的东侧利用沙砾滩净化大量悬浮颗粒,形成闸口湿地,通过不规则长条形状水域,强制性降低水流速,井加强污水与水生植物接触,建立以多种水生、湿生植物相结合的湖泊湿地景观(如图4-3)。
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4-3水净化流程图
(五)生态设计方案
5主平面图
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1分区保护
总体规划分区的出发点是保护现有的生态环境,适应公园本身的特点,结合自然地形走向,将水体引入园区,使得陆域保护区和水域保护区两个区域的形成(均属于湿地的大类,按植被类型进一步细分)通过道路,将人工景观区和自然生态区分离开来,保持人与自然保护区的距离,为珍惜鸟类的繁殖创造条件,为城市公园提供活力。同时,保证了自然环境的完整性。在该方案中,区域划分的特点是区域形状呈条状,而不是组团,这种设计的第一个原因是公园本身的形状是条状的。顺应公园形状和地势进行系统划分,第二则是能够安放很多景观节点,在延绵不断的游览中提供不断的惊喜,每个区域都有很长的区域来观赏整个河流景观。中间的水体将人工游玩区与生态隔离区分隔开来,使两个区域隔河相望。而生态隔离区是鸟类以及一些水生植物的理想栖息场所,双方的距离也使得游客在观赏的同时不至于影响到对面的动植物(如图5-1
5-1功能分区
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2道路规划
本方案道路系统不同于传统的公园设计,不遵循一级路和二级路的多层路网布局原则考虑到减少对自然生态的干预和增加游客的体验效果,主游步道将采用较宽的可通自行车与尽可能承接更多的公共活动的设计。它由可渗混凝土铺成,能达所有的景观节点(如图5-2
为了达到人与自然和谐统一,方案内的所有道路尽可能的都采用自然原生态材料,如木材,石材等。形成一个原生态的系统,弯曲的形状确保道路可以穿透到不同的景观区域。曲线道路的设计,是传统园林中功能与艺术的要求,用在湿地公园中能最大限度的融入自然,可以看作是有交通功能的景观。
5-2道路规划
3景观节点
景观节点是景观区中人们满足视觉感受和住足留恋拍照的地方,也是人们聚集、分流的主要地区。因此,本次设计详细划分了咸阳渭河湿地公园里的景观,规划了临水观景台,生态步行道,生态隔离区,三角艺术亭,路桥一体廊等。
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1临水观景台是用来看风景的,但它处于湿地公园环境中,本身也是一道风景。本次规划设计这个观景台以木制材料为主。施工方便,对环境的影响小,能与湿地公园自然融合(如图5-3-1
5-3-1临水观景台
2生态步行道以游览加生态性为设计原则,为了充分体现其生态,全线采用绿色种植和绿化养护,将步到与城市湿地相结合,与本土植物相匹配。景观营造结合花香鸟语自然的意境,材质选择上以石板加有机材料为主,道路上生长的花叶和蒲苇,给人以丰富的视觉感受,让人以自然的视角感受自然(如图5-3-2

5-3-2生态步行道
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4植物配置
植物的选择融入生态性理念中,搭配是否合理,对公园绿化的规范性以及提升园林景观的设计与施工水平有着重要意义[17]本设计主要植物类型为湿生植物,与整个湿地环境相协调。当水位上涨时,湿生植物受到水淹没的影响会很小。湿生植物是指生长在水域旁的土壤上或沼泽附近植物的类型。这种植物类型繁多,形态多样。同时,又有较强的抗水性和喜湿性,是建设滨水环境的一个重要组成部分。由于设计中引入了很多的水体,这种植物作为设计中的主要植物类型非常合适。渭河湿地公园将在水体沿岸种植垂柳,水杉等耐水湿乔木,在湿地浅水区种植芦苇、荷花、再力花等水生植物,在石板步道区域选用菖蒲、美人蕉等(如5-4。生态隔离区域以滨水植物为主,乔灌木和草本植物合理配置,强调植物的稀疏紧联系性。这些植物短期被水淹没不会造成根部死亡,能够与恶劣环境相适应。
5-4植物配置节选
5驳岸生态设计
驳岸本身是保护河岸的一种结构。园林工程定义为:建在水体与陆地的交界处,通过工程手段进行加固,增加其稳定性,免去遭受各种自然因素和人为因素的破坏,保护园水体设施[18]。驳岸的生态性设计内容多,涉及方面广,可变因素
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多。目前国内外学者将驳岸分为自然驳岸和人工驳岸。渭河湿地公园驳岸设计因地制宜的分为了天然缓坡型驳岸、自然材料型驳岸和木制亲水驳岸。1)天然缓坡型驳岸
天然缓坡驳坡是指在某一水域内因其自身的入水坡度较缓,且受水流的侵蚀影响小,可以通过保留原有的天然驳岸形式来设计。近水水域可种植水杉、柳树、狼尾草、芦苇等喜湿植物。这些植物有发达根系,顽强的生命力,可以起到加固驳岸的作用。与此同时,它们的枝叶茂盛,当越到百年一遇的自然灾害时,也可以起到减缓水流冲击、抵御洪水的作用。天然缓坡型驳岸一般使用在岸线较曲折、水流缓慢、植被覆盖率高的陆水区域。它也是城市湿地公园生态设计中面积最大、人工干预最少、可高度保留湿地环境的驳岸手段。在渭河湿地公园中,由于缓坡较多,所以大量应用这种驳岸设计(如图6-12)自然材料型驳岸

6-1天然驳岸设计
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自然材料型驳岸是指在某一水域驳岸自身因其坡度较大,受水流侵蚀严重时,采用生态工程方法在驳岸底部填充或支撑自然型材料的设计。例如,打木桩,放草
6-2自然材料型驳岸设计
袋、植物枝条,用竹笼装石头、泥浆堆砌物等用于加固底部。同时,为了安全设计和建造有一定坡度的土堤,为水流提供缓冲空间。并通过种植草,乔木和灌木,利用植物根部来加固驳岸,同时起到防止洪水和侵蚀,并巩固堤防的效果。在渭河湿地公园中,只有小部分驳岸需要采用这种方法(如图6-23)木制亲水驳岸
滨水步道区域主要采用木制亲水驳岸。设计过程中,须了解降雨量、渭河咸阳段是平时水位以及其他的安全因素,满足极端气候下的最高水位。与此同时,
6-3木制亲水驳岸
根据该区域驳岸的游客承载量和活动热度,应考虑围栏和警示标志的设计。围栏材料由柔韧坚固的刚性材料制成,如竹子和藤条。警告标志的位置应该是显而易见,并且具有强烈的指示性(如图6-3
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6鸟类栖息地设计
鸟类从生活方式和结构特征上分为游禽、涉禽、陆禽等多种物种。它们生存所需要的环境要求也不同,游禽喜水,水域是其最适宜的生活场所,远离人类干扰的滩涂、灌木丛是理想的活动场地[12];涉禽喜水陆交界地带,也喜在水陆交界的泽凃、沙洲等觅食昆虫、泥螺等;陆禽喜在常绿、落叶混交林中生活,于林中筑巢栖息,以林中昆虫或近水植物为食[19]
据专家的实际调查,咸阳渭河湿地中有黑鹳、大天鹅、白琵鹭、黑鸢、灰鹤等中国珍稀濒危鸟类和众多水禽在栖息生活[20]。为它们设置一个专门的受人类活动影响小的场地刻不容缓。在咸阳渭河段湿地公园中为鸟类设计了一个与人类活动相平行的栖息地,与人类活动区域隔水相望,方便鸟类的繁衍生息,也有利与人类观察(如图7-1
7-1鸟类栖息地

(一)对咸阳渭河湿地公园设计的总结
本次咸阳渭河湿地公园设计从初期概念到整体的规划设计,是一个比较完整的设计方案。方案设计以生态性设计角度为切入点,探索城市公园设计中生态性与艺术性的融合,通过协调景观要素和生态要素,使设计具备实际意义。设计的重点是湿地公园的生态性,同时提出了在城市公园中建立隔离保护区的设想。在此前提下,运用景观设计要素,使公园既能满足作为城市公共空间的功能性,又具有生态效应。
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(二)课题展望
在城市湿地公园越来越重要的今天,城市湿地公园设计已经不是一个单纯的公园设计,它是集城市公共空间设计、生态环境学、景观小品设计交融的研究命题。各学科之间关于城市公园的研究理论也在不断更新丰富,而设计师作为设计的主要负责人,需要系统考虑各个学科的交织,认识到生态性设计的重要性,并作为设计的重点考虑要术。
湿地生态系统是地球上三大生态系统之一,而城市湿地系统对人类的生产生活影响最大。目前,国外已经有了对于城市湿地系统保护和利用的丰富经验,并且有一大批成功的案例,而我国城市湿地的保护和利用还处于实验探索的初级阶段,我们需要学习国外已经有了的经验,并进行实践探索,走出一条符合我国地域的国情的城市湿地系统保护与利用的道路。设计师将以更均衡、更全面的角度审视城市湿地系统的设计问题。在可预见的未来,更好地城市公园设计将带给我们城市环境甚至整个生态环境质的改变。
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本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/830cee1a82eb6294dd88d0d233d4b14e85243eb9.html

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