综述:人工湿地作为一种多功能景观

《Current Opinion in Environmental Science & Health》:Constructed wetlands as a multifunction landscape

【字体: 时间:2026年01月04日 来源:Current Opinion in Environmental Science & Health 6.6

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  人工湿地(CWs)的景观作用研究:基于景观质量五维度的整合策略

  
芭芭拉·索维恩斯卡-斯维尔科肖斯(Barbara SOWI?SKA-?WIERKOSZ)|亚历山德罗斯·斯特凡纳基斯(Alexandros STEFANAKIS)
卢布林生命科学大学水生物学与生态系统保护系,地址:Dobrzańskiego 37,卢布林 20-262,波兰

摘要

大多数关于人工湿地(Constructed Wetlands, CWs)的国际研究都集中在它们的处理功能上,而很少有研究关注它们在景观中的作用。本文指出了通过将人工湿地与景观质量(Landscape Quality, LQ)的维度联系起来,可以增强其景观效果的关键方面。研究结果表明,应更加重视设计阶段,并在可能的情况下将人工湿地整合到城市公园系统中。这样,人工湿地就可以被视为结合了环境、经济和社会维度的可持续景观项目,从而提高人类和非人类主体的福祉。

引言

人工湿地提供了多种超出水处理范围的协同效益,对景观和生态系统产生了积极影响。最近的科学研究强调了这些优势,尤其是在城市和农业环境中[Addo-Bankas等人,2024a;ElMeligy等人,2025;Matthew Ndubuisi Abonyi,2024;Matter和Gado,2024]。因此,人工湿地对基于自然的解决方案(Nature-based Solutions, NbS)概念的贡献得到了广泛认可[Stefanakis等人,2021;Ferreira等人,2023;Perez Rubi等人,2024]也就不足为奇了。人工湿地可以被视为符合IUCN全球标准(2020)的NbS典范之一。由于某一解决方案的实施效果通常会超出项目区域的范围,因此捕捉其更广泛的景观效应至关重要[Sowińska-?wierkosz等人,2024]。有效的NbS管理不能孤立进行,因为生态系统受到周围区域过程的影响[IUCN,2020]。此外,湿地是高优先级的景观特征,人们正在付出巨大努力来保护或创建它们,不仅是为了解决与水相关的问题,也是为了促进水景的发展[Agaton等人,2023;Xie等人,2024]。然而,关于人工湿地与景观之间的相互联系在文献中尚未得到充分探讨。
大多数研究都集中在人工湿地的处理功能上,而很少有研究关注它们的景观功能和特征。2025年12月5日使用关键词“constructed wetlands AND landscape”在Scopus文献库中进行的搜索,找到了2023-2025年期间的175篇相关文献(语言限制为英语)。其中只有35篇与本研究主题有实质性关联——其中一些文献被标记为特别值得关注或非常有趣的参考文献。在大多数情况下,“landscape”一词仅用于描述项目实施的规模或背景。这种有限的覆盖范围也反映了文献中关于NbS概念与景观概念之间关系的普遍空白[Sowińska-?wierkosz等人,2024]。该综述还指出了与人工湿地作为多功能景观相关的四个主要空白点,这些空白点与实施挑战密切相关[图1]。因此,尽管人工湿地有潜力提升景观质量,但在实践中这一潜力往往未被充分利用。因此,本研究旨在通过加强其功能、生态和社会方面,来展示增强人工湿地作为多功能景观元素的作用的可能性。
为了实现研究目标,作者采用了Fauzi等人[2025]提出的五个景观质量(LQ)维度,并对其进行了简化与重组,以反映人工湿地的特定特征。这些类别包括:(1)建设质量和功能质量;(2)景观连通性和生物多样性;(3)美学景观价值;(4)感知和偏好;以及(5)文化意义(表1)。采用这种分类是因为上述研究的发现表明,不同类型的景观项目在物理景观质量评估方面已经实现了标准化。这种标准化有助于进行一致的质量评估,并支持大规模的景观发展数据管理。因此,在评估人工湿地对多功能景观的贡献时考虑这五个维度具有重要的实际价值。其次,通过对过去五年内发表的文献进行非系统性回顾,分析了这五个关键LQ维度与人工湿地特征之间的关系,并通过案例研究进行了说明。最后,确定了可以增强人工湿地在每个LQ维度上的景观效果的方面[图2]。

章节摘录

人工湿地的建设质量和功能质量

人工湿地通常根据(1)植被生长类型(即自由漂浮、浮叶、挺水、沉水)以及(2)水流模式(表面、地下)和水流方向(水平、垂直)进行分类[Stefanakis,2019;Ferreira等人,2023]。人工湿地的类型不仅影响建设和运营方面——如水力滞留时间、负荷率、维护需求和季节性变化——还影响景观尺度上的系统性能

人工湿地的景观连通性和生物多样性效果

人工湿地的环境效益远远超出了众所周知的水处理功能,如废水和雨水处理及管理、径流减少和防洪[Stefanakis,2019;Addo-Bankas等人,2024b;Ferreira等人,2023]。事实证明,人工湿地通过为自然资源有限的地区提供人工栖息地,增加了生物多样性——尤其是在两栖动物和水鸟方面[Stefanakis等人,2018;Agaton等人,2023;Shah等人

人工湿地的气学景观价值

当人工湿地位于公共空间时,考虑其美学景观价值可以增加其附加价值[Huang等人,2023]。种植观赏植物不仅能够改善水质,还能提升景观的视觉吸引力[图3E][Perez Rubi等人,2024]。例如,Canna indicaCyperus papyrusHedychium coronarium等植物既具有美学价值,也具有功能性优势——尤其是当它们结合使用时

人们对人工湿地的感知和偏好

如上所述,由于水、植被和野生动物的结合,人工湿地有可能成为视觉上吸引人的结构[Matter和Gado,2024;Zheng等人,2025]。这就引出了一个重要问题:当地社区如何看待人工湿地?当这些系统在公共空间建立时,人们是否满意?[Engelke和Rottle 2025]。由于景观感知本质上具有主观性,以及时间因素的影响,这些问题没有简单的答案

人工湿地的文化意义

与景观的感知特征和重要价值相关的方面大多是无形的。它们包括赋予景观意义、身份和文化意义的非物理属性。这些元素通常深深植根于与该地区相关的社区的传统、记忆和精神联系[Rey-Pérez等人,2025]。在人工湿地的背景下,这些因素有助于历史连续性,尤其是当水体和植物的存在

结论

要充分实现人工湿地作为多功能景观元素的作用,当前的实践必须超越对处理性能的关注,从更广泛的景观质量角度进行考虑。尽管一些项目已经采用了这种方法,但它们仍然属于例外,而非标准做法。因此,进一步的发展应强调将更多的NbS整合到人工湿地的周围环境中,以增强和扩展其生态功能

未引用的参考文献

Agaton和Caparas Guila,2023;Cao等人,2025;Cason等人,2025;El Barmelgy等人,2023;Jamion等人,2022;Sowińska-?wierkosza和Soszyński,2019;Stauskis,2020;Xie等人,2024a;Xie等人,2024b。

利益声明

? 作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或可能影响本文工作的个人关系。
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