可持续性景观设计策略
景观环境中依据设计对象的不同可以分为风景环境与建成环境两大类。前者在保护生物多样性的基础上有选择地利用自然资源,后者致力于建成环境内景观资源的整合利用与景观格局结构的优化。
风景环境由于人为扰动较少,其过程大多为纯粹的自然进程,风景环境保护区等大量原生态区域均属此类,对于此类景观环境应尽可能减少人为干预,减少人工设施,保持自然过程,不破坏自然系统的自我再生能力,无为而治更合乎可持续精神。另外,风景环境中还存在着一些人为干扰过的环境。由于使用目的的不同,此类环境均不同程度地改变了原有的自然存在状态。对于这一类风景环境,应区分对象所处区位、使用要求的不同而分别采取相应的措施,或以修复生境,恢复其原生状态为目标;或辅以人工改造,优化景观格局,使人为过程有机融入风景环境中。
在建成环境中,人为因素占据主导地位,湖泊、河流、山体等自然环境更多地以片段的形式存在于“人工设施”之中,生态廊道被城市道路、建筑物等“切断”,从而形成一个个颇为独立的景观斑块,各个片段彼此较为孤立,缺少联系和沟通。因此,在城市环境建设中应当充分利用自然条件,强调构筑自然斑块之间的联系。同时,对景观环境不理想的区段加以梳理和优化,以满足人们物质和精神生活的需求。
长期以来,景观环境的营造意味着以人为过程的主导,以服务于人为主要目标,往往是在所谓的“尊重自然、利用自然”的前提下造成了环境的恶化,诸如水土流失、土壤理化、水体富营养化、地带性植被消失、物种单一等生态隐患。景观环境的营造并未能真正从生态过程角度实现资源环境的可持续利用。因此,可持续景观设计不应仅关注景观表象,关注外在形式,更应研究风景环境与建成环境内在的机制与过程。针对不同场地生态条件的特性展开研究,分析环境本身的优劣势,充分利用有利条件,弥补现实不足,使环境整体朝着优化的方向发展。
(一)风景环境规划设计
1.风景环境的保护
生态环境的保护和生态基础设施的维护是风景环境规划建设的初始和前提。可持续景观环境规划设计的目的是维护自然风景环境生态系统的平衡,保护物种的多样性,保证资源的永续利用。景观环境规划设计应该遵循生态优先原则,以生态保护作为风景环境规划设计的第一要务。风景环境为人类提供了生态系统的天然“本底”。有效的风景环境保护可以保存完整的生态系统和丰富的生物物种及其赖以生存的环境条件,同时还有助于保护和改善生态环境,维护地区生态平衡。
根据对象的不同,风景环境的保护可以分为两种类型:第一类是保护相对稳定的生态群落和空间形态;第二类是针对演替类型,尊重和维护自然的演替进程。
(1)保护相对稳定的生态群落和空间形态。生态群落是不同物种共存的联合体。生态群落的稳定性,可分为群落的局部稳定性、全局稳定性、相对稳定性和结构稳定性四种类型。稳定的生态群落,对外界环境条件的改变有一定的抵御能力和调节能力。生态群落的结构复杂性决定了物种多样性的复杂性,也由此构成了相应的空间形态。风景环境保护区保护了生物群落的完整,维护了生物群落结构和功能的稳定,同时还能够有效地对特定的风景环境空间形态加以保护。
要切实保护生态群落及其空间形态需要做到以下两点。
一方面,要警惕生态环境的破碎化。尊重场地原有生态格局和功能,保持周围生态系统的多样性和稳定性。对区域的生态因子和物种生态关系进行科学的研究分析,通过合理的景观规划设计,严格限制建设活动,最大限度地减少对原有自然环境的破坏,保护基地内的自然生态环境及其内部的生境结构组成,协调基地生态系统以保护良好的生态群落,使其更加健康地发展。
另一方面,要防止生物入侵对生态群落的危害。生物入侵是指某种生物从原来的分布地区扩散到一个新的地区,在新的区域内,其后代可以繁殖、维持并扩散下去。生物入侵会造成当地地带性物种灭绝,使生物多样性丧失,从而导致原有空间形态遭到破坏。在自然界,生物入侵概率极小;绝大多数生物入侵是由于人类活动直接影响或间接影响造成的。
(2)尊重和维护自然的演替进程。群落演替是指当群落由量变的积累到产生质变,即产生一个新的群落类型。群落的演替总是由先锋群落向顶极群落转化。沿着顺序阶段向顶极群落的演替为顺向演替。在顺向演替过程中,群落结构逐渐变得复杂。反之,由顶极群落向先锋群落的退化演变成为逆向演替。逆向演替的结果是生态系统的退化,群落结构趋于简单。
保护自然的进程,是指在风景环境中对于那些特殊的、有特色的演替类型加以维护的措施。这类演替形式往往具有一定的研究和观赏价值。尊重自然群落的演替规律,减少人为影响,不应过度改变自然恢复的演替序列,保持自然特性。
景观环境中大量的人工林场,在减少或排除人为干预后,同样具备了自然的属性,亚热带、暖温带大量的人工纯林逐渐演替成地带性的针阔混交林是最具说服力的案例。以南京的紫金山为例,在经历太平天国、抗日战争等战火后,山体植被毁损大半。于是,人们开始有选择地恢复人工纯林,以马尾松等强阳性树种为主作为先锋树种。随后近百年的时间里,自然演替的力量与过程逐渐加速,继之是大面积地恢复壳斗科的阔叶树,尤以落叶树为主。近30年来,紫楠等常绿阔叶树随着生境条件的变化,在适宜的温度、湿度、光照的条件下迅速恢复。南京北极阁的次生植被在建设过程中遭到破坏,但随着自然演替的进行,次生群落得以慢慢恢复。由此可见,人与自然的关系往往呈现出一种“此消彼长”的二元对立局面。
作为一种生态退化类型,采石宕口是一类特殊而且极端的生境。宕口坡面高而陡峭,植物生长环境极度恶劣。由于缺乏对采石宕口生态系统的了解,目前一些宕口复绿工程往往带有一定的盲目性和随意性,一味地人为修复急于求成,未必合适。在采石宕口的修复设计中,应该充分了解这类严重受损生态系统自然演替早期阶段的土壤环境、水环境和植被特征,尊重自然演替过程,以自然恢复为主、人为过程为辅。
(3)科学划分保护等级。
① 保护等级划分。保护原生植物和动物,应该先确定那些重点保护的栖息地斑块以及有利于物种迁移和基因交换的栖息地廊道。通过对动物栖息地斑块和廊道的研究与设置,尽可能将人类活动对动植物的影响降到最低点,以保护原有的动植物资源。
② 风景区生境网络与廊道建设。景观破碎度是衡量景观环境破碎化的指标,亦是风景环境规划设计先期分析与后期设计的重要因子。在景观规划设计中应注重景观破碎度的把握,建立一个大保护区比建立有相同总面积的几个小保护区具有更高的生态效益。不同景观破碎度的生境条件会带来差异化的景观特质。
2.风景环境的规划设计策略
(1)融入风景环境。在风景环境中,自然因素占据主导作用,自然界在其漫长的演化过程中,已形成一套自我调节系统以维持生态平衡。其中土壤、水环境、植被、小气候等在这个系统中起着决定性作用。风景环境规划设计通过与自然的对话,在满足其内部生物及环境需求的基础上,融入人为过程,以满足人们的需求,使整个生态系统良性循环。自然生态形式有其自身的合理性,是适应自然发生发展规律的结果。
一切景观建设活动都应该从建立正确的人与自然的关系出发,尊重自然,保护生态环境,尽可能减少对环境产生负面影响。人为因素应该秉承最小干预原则,通过最少的外界干预手段达到最佳的环境营造效果,将人为过程转变成自然可以接纳的一部分,以求得与自然环境有机融合。实现可持续景观环境规划的关键之一,就是将人类对这一生态平衡系统的负面影响控制在最小限度,将人为因子视为生态系统中的一个生物因素,从而将人的建设活动纳入生态系统中加以考察。生态观念与中国传统文化有类似之处。生态学在思想上表现为尊重自然,在方法上表现为整体性和关联性的特点。中国传统文化中的“天、地、人”三才合一的观念,便是人从环境的整体观念中去研究和解决问题。
设计作为一种人为过程,不可避免地会对风景环境产生不同程度的干扰。可持续景观设计就是努力通过恰当的设计手段促进自然系统的物质利用和能量循环,维护和优化场地的自然过程与原有生态格局,增加生物多样性。实现以生态为目标的景观开发活动不应该与风景环境特质展开竞争或超越其特色,也不应干预自然进程,如野生动物的季节性迁移。确保人为干扰在自然系统可承受的范围内,不致使生态系统自我演替、自我修复功能的退化。因此,人为设施的建设与营运是否合理是风景环境可持续的重要决定因素,从项目类型、能源利用,乃至后期管理都是景观设计师需要认真思考的内容。
① 生态区内建设项目规划。自然过程的保护和人为的开发从某种角度来讲是对立的,人为因素越多干预到自然中,对于原有的自然平衡破坏可能就越大。对于自然保护要求较高的地区,应该尽可能选择对场地及周围环境破坏小、没有设施扩张要求而且交通流量小的活动项目。场地设计应该使场地所受到的破坏程度最小,并充分保护原有的自然排水通道和其他重要的自然资源以及对气候条件做出反应。同时,应使景观材料中所蕴含能量最小化,即尽可能使用当地原产、天然的材料。种植设计对策应该使植物对水、肥料和维护需求最小化,并适度增加景观中的生物量。
风景环境中的建设项目要考虑到该项目的循环周期成本,即一个系统、设施或其他产品的总体成本要在其规划、设计和建设时就予以考虑。在一个项目的整个可用寿命或其他特定时间段内,要使用经济分析法计算总体成本,应该尽可能在循环周期成本中考虑材料、设施的废物因素,避免项目建设的“循环周期”污染。
② 生态区内的能源。可持续景观采用的主要能源为可再生的能源,以不造成生态破坏的速度进行再生。任何开发项目,无论是新建筑,还是现有设施的修缮或适应性的重新使用,都应该包括改善能源效益和减少建筑物范围内以及支撑该设施的机械系统所排放的“温室气体”。
为了减少架设电路系统时对环境造成的破坏,生态区内尽可能多地采用太阳能、风能等清洁能源。这样可以减少运营的后期开销,同时也可以减轻对城市能源供应的压力。以沼气为例,沼气作为一种高效的洁净能源已经在很多地区广泛使用,在生态区内利用沼气作为能源既可以减少污染,也能使大量有机垃圾得到再次利用。
③ 废弃物的处理和再利用。在自然系统中,物质和能量流动是一个由“源—消费中心—汇”构成的、头尾相接的闭合循环流,因此大自然没有废物。但在建成环境中,这一流动是单向不闭合的。在人们消费和生产的同时,产生了大量的废弃物,造成对水、大气和土壤的污染。可持续的景观可以定义为具有再生能力的景观,作为一个生态系统应该是持续进化的,并能为人类提供持续的生态服务。
风景环境建设中,应该最大限度实现资源、养分和副产品的回收,控制废弃物的排放。当人为活动存在时,废弃物的产生也无法避免。对于可回收或再次利用的废弃物,我们应尽最大可能使能源、营养物质和水在景观环境中再生得到多次利用,使其功效最大化,同时也使资源的浪费最小化。通过开发安全的全新腐殖化堆肥和污水处理技术,从而努力利用景观中的绿色垃圾和生活污水资源。对于不可回收的一次性垃圾,一方面加强集中处理,防止对自然过程的破坏;另一方面,通过限制游客的数量,减少对生态环境的压力。
(2)优化景观格局。风景环境的景观格局是景观异质性在空间上的综合表现,是自然过程、人类活动干扰促动下的结果。同时,景观格局反映了一定社会形态下的人类活动和经济发展的状况。为了有效维持可持续的风景环境资源和区域生态安全,需要对场地进行土地利用方式调整和景观格局的优化。
优化景观格局的目的是对生态格局中不理想的地段和区域进行秩序重组,如林相调整改造等,使其结构趋于完善。风景环境的景观格局优化是在对自然景观结构、功能和过程综合理解的基础上,通过建立优化目标和标准,对各种景观类型在空间和数量上进行优化设计,使其产生最大景观生态效益和实现生态安全。
风景环境的景观格局具有其自身的特点,因此对其进行优化时需要掌握风景环境的生态特质和自然过程,把自然环境的生态安全格局保护、建设作为景观结构优化的重要过程。自然环境与人工环境均经历了长期的演变,是诸多环境要素综合作用的结果。环境要素之间往往相互影响、相互制约。景观规划设计应以统筹与系统化的方式处理、重组环境因子,促使其整体优化,突出环境因子间及其与不同环境间的自然过程为主导,减少对人为过程的依赖。
① 基于景观异质性的风景环境格局优化。景观格局优化过程中,人为过程不能破坏自然生态系统的再生能力;通过人为干扰,促进被破坏的自然系统的再生能力得以恢复。景观异质性有利于风景环境中物种的生存、演替以及整体生态系统的稳定。景观异质性导致景观复杂性与多样性,从而使景观环境生机勃勃,充满活力,趋于稳定。因此,保护和有意识地增加景观的异质性有时是必要的。干扰是增加景观异质性的有效途径,它对于生态群落的形成和动态发展具有意义。在风景环境中,各种干扰会产生林隙,林隙形成的频率、面积和强度影响物种多样性。当干扰之间的间隔增加时,由于有更多的时间让物种迁入,生物多样性会增加;当干扰的频率降低时,多样性则会降低。生物多样性在干扰面积大小和强度为中等时最高,而当干扰处于两者的极端状态时则多样性较低。在风景环境的景观格局优化过程中,最高的多样性只有在中度干扰时才能保持。生态群落的林隙、新的演替、斑块的镶嵌是维持和促进生物多样性的必要手段。
增加异质性的人为措施包括控制性的火烧或水淹、采伐等。控制性的火烧是一种森林、农业和草原恢复的传统技术,这种方式可以改善野生动物栖息地、控制植被竞争等。
② 基于边缘效应和生物多样性的风景环境格局优化。边缘效应是指在两个或两个以上不同性质的生态系统交互作用处,由于某些生态因子或系统属性的差异或协和作用而引起系统某些组成部分及行为的较大变化。
因具有较高生态价值或因特殊的地貌、地质属性而不适于建设用途的非建设用地,它们在客观上构成了界定建设用地单元的边缘环境区,与建设单元之间蕴藏源于生态关联的“边缘效应”。在风景环境格局优化中,重组和优化边缘景观格局对于维护生境条件、提高生物多样性具有重要意义。边界形式的复杂程度直接影响边缘效应。因此,可通过增加边缘长度、宽度和复杂度来提高丰富度。
(3)修复生境系统。生境破碎是指由于某种原因而使一块大的、连续的生境不但面积减少,最终被分割成两个或者更多片段的过程。当生境被破坏后,留下了若干大小不等的片段,这些片段彼此被隔离。生境的片段化往往会限制物种的扩散。一般来说,生态系统具有很强的自我恢复能力和逆向演替机制,但是,今天的风景环境除了受到自然因素的影响之外,还受到剧烈的人为因素的干扰。人类的建设行为改变了自然景观格局,引起栖息地片段化和生境的严重破坏。栖息地的消失和破碎是生物多样性消失的最主要原因之一。栖息地的消失直接导致物种的迅速消亡,而栖息地的破碎化则导致柄息地内部环境条件的改变,使物种缺乏足够大的栖息和运动空间,并导致外来物种的侵入。适应在大的整体景观中生存的物种一般扩散能力都很弱,所以最易受到破碎化的影响。风景环境中的某些区域由于受到人为的扰动和破坏而导致其生境质量下降,从而使生物多样性降低。
生境系统修复的目的是尽可能多地使被破坏的景观环境恢复其自然的再生能力。关于生境修复,日本的山寺喜成等认为应当通过人工辅助的方法,使自然本身具有的恢复力得到充分发挥,必须从“尊重自然、保护自然、恢复自然”的角度来进行生境恢复设计。
因此,生态恢复过程最重要的理念是通过人工调控,促使退化的生态系统进入自然的演替过程。自然生境的丧失,会引起生物群落结构功能的变化。人工种植生境的群落结构与自然恢复生境的群落结构相比具有较大的差异性。因此,应以自然修复为主、人工恢复为辅。自然生长可有效恢复生境,但是需要较长的时间。在自然生境演替的不同阶段适当引入适宜性树种,可以加快生境的恢复过程。
(二)建成环境景观设计
1996年6月的土耳其联合国人居环境大会专门制定了人居环境议程,提出城市可持续发展的目标为:“将社会经济发展和环境保护相融合,从生态系统承载能力出发改变生产和消费方式、发展政策和生态格局,减轻环境压力,促进有效的和持续的自然资源利用。为所有居民,特别是贫困和弱小群组提供健康、安全、殷实的生活环境,减少人居环境的生态痕迹,使其与自然和文化遗产相和谐,同时对国家的可持续发展目标做出贡献。”
建成环境有别于风景环境,在这里人为因素为主导,自然要素往往屈居次席。随着经济社会的不断发展,有限的土地须承受城市迅速扩张的影响,土地承载量超负荷,工程建设造成环境污染导致城市河流、绿带等自然流通网络受阻,迫使城市中的自然状态的土地必须改变形态。同时,大面积的自然山体、河流开发促使自然绿地消失以及人工设施的无限扩展,即便是增加人工绿地也无法弥补自然绿地的消减损失。自然因子以斑块的形式散落在城市之中,形成孤立的生境岛,缺乏联系,物质流、能量流无法在斑块之间流动和交换,导致斑块的生境结构单一,生态系统颇为脆弱。
可持续景观设计理念要求景观设计师对环境资源理性分析和运用,营造出符合长远效益的景观环境。针对建成环境的生态特征,可以通过三种方法来应对。
1.整合化的设计
景观环境作为一个特定的景观生态系统,包含多种单一生态系统与各种景观要素。为此,应对其进行优化。首先,加强绿色基质,形成具有较高密度的绿色廊道网络体系;其次,强调景观的自然过程与特征,设计将景观环境融入整个城市生态系统,强调绿地景观的自然特性,控制人工建设对绿色斑块的破坏,力求达到自然与城市人文的平衡。
整合化的景观规划设计强调维持与恢复景观生态过程与格局的连续性和完整性,即维护、建立城市中残存的自然斑块之间的空间联系。通过人工廊道的建立在各个孤立斑块之间建立起沟通纽带,从而形成较为完善的城市生态结构。建立景观廊道线状联系,可以将孤立的生境斑块连接起来,提供物种、群落和生态过程的连续性。建立由郊区深入市中心的楔形绿色廊道,把分散的绿色斑块连接起来。连接度越大,生态系统越平衡。生态廊道的建立还起到了通风引道的作用,将城郊绿地系统形成的新鲜空气输入城市,改善市区环境质量,特别是与盛行风向平行的廊道,其作用更加突出。以水系廊道为例,水环境除了作为文化与休闲娱乐载体外,更重要的是它作为景观生态廊道,将环境中的各个绿色斑块联系起来。滨水地带是物种较为丰富的地带,也是多种动物的迁移通道。水系廊道的规划设计首先应设立一定的保护范围来连接水际生态;其次,贯通各支水系,使以水流为主体的自然能量流、生态流能够畅通连续,从而在景观结构上形成以水系为主体骨架的绿色廊道网络。
作为整合化的设计策略,从更高层面上来讲,是对城市资源环境的统筹协调,它涵盖了构筑物、园林等为主的人工景观和各类自然生态景观构成的城市自然生态系统。设计的重点在于处理城市公园、城市广场的景观设计以及其他类型绿地设计,融生态环境、城市文化、历史传统与现代理念及现代生活要求于一体,能够提高生态效益、景观效应和共享性。而各类自然生态景观的设计重点在于完善生态基础设施,提高生态效能,构筑安全的生态格局。
在进行城市景观规划的过程中,我们不能就城市论城市,应避免不当的土地使用,有规律地保护自然生态系统,尽量避免产生冲击。我们应当在区域范围内进行景观规划,把城市融入更大面积的郊野基质中,使城市景观规划具有更好的连续性和整体性。同时,充分结合边缘区的自然景观特色,营造具有地方特色的城市景观,建立系统的城市景观体系。
建成环境的整合化设计策略须做到以下两点:一方面,维护城市中的自然生境、绿色斑块,使之成为自然水生、湿生以及旱生生物的栖息地,使垂直的和水平的生态过程得以延续;另一方面,敞开空间环境,使人们充分体验自然过程。因此,在对以人工生态主体的景观斑块单元性质的城市公园设计过程中,应多元化、多样性,追求景观环境的整体效应,追求植物物种多样性,并根据环境条件的不同处理为廊道或斑块,与周围绿地有机融合。
建成环境的整合化生态规划设计反映了人类一个新的梦想,它伴随着工业化的进程和后工业时代的到来而日益清晰,从社会主义运动先驱欧文的新和谐工业村,到霍华德的田园城市,再到20世纪七八十年代兴起的生态城市以及可持续城市。这个梦想就是自然与人工、美的形式与生态功能真正全面地融合,它要让景观环境不再是孤立的城市中的特定用地,而是让其消融,进入千家万户;它要让自然参与设计,让自然过程进入每一个人的日常生活;让人们重新感知、体验和关怀自然过程和自然的设计。应注重城市绿地系统化、整体化,绿地的布局、规模应重视对城市景观结构脆弱和薄弱环节的弥补,考虑功能区、人口密度、绿地服务半径、生态环境状况和防灾等需求进行布局,按需建绿,将人工要素和自然要素有机编织成绿色生态网络。
走向可持续城市景观,须建立全局意识。面对当前严峻的生态环境状况以及景观规划设计中普遍存在的局部化、片面化倾向,走向可持续景观已经成为人类改善自身生存环境的必然选择。在设计取向上,不再把可持续景观设计仅视为可供选择的设计方式之一,而应使整合化设计成为统领全局的主导理念,作为设计必须遵循的根本原则;在评价取向上,应转变单纯以美学原则作为景观设计的评判标准,使可持续景观价值观成为最基本的评价准则。同时,可持续景观须尊重周围生态环境,它所展现的最质朴、原生态的独特形态与人们固有的审美价值在本质上是一致的。
在可持续发展思潮的推动下,美国城市生态学者认识到城市发展必须注重城市生态的变化,城市发展应该成为一种与“人”共生的自然体系。城市发展必须回归到特定的生态环境结构之上,并逐步发展成为一种与自然有机融合的城市空间结构。城市发展以景观生态学与城市生态学为理论基础,从而质变成更为具体、更具空间组织的生态城市。生态城市结构能够有效弥补城市规划在空间与自然生态系统之间的隔阂。将生态城市理念融入城市发展计划中,强化城市生态与城市绿地系统共生共营的规划理念。
生态城市建设是基于可持续景观生态规划设计的建设模式。“生态城市”作为对传统的以工业文明为核心的城市化运动的反思、扬弃,体现了工业化、城市化与现代文明的交融与协调,是人类自觉克服“城市病”、从灰色文明走向绿色文明的伟大创新。生态城市建设是一种渐进、有序的系统发育和功能完善过程。促进城乡及区域生态环境向绿化、净化、美化、活化的可持续的生态系统演变,为社会经济发展建造良好的生态基础。
2.典型生境恢复
所谓物种的生境,是指生物的个体、种群或群落生活地域的环境,包括必需的生存条件和其他对生物起作用的生态因素,即指生物存在的变化系列与变化方式。生境代表着物种的分布区,如地理的分布区、高度、深度等。不同的生境意味着生物栖息场所的自然空间的质的区别。生境是具有相同的地形或地理区位的单位空间。
现代城市是脆弱的人工生态系统,它在生态过程上是耗竭性的;城市生态系统是不完全的和开放式的,它需要其他生态系统的支持。随着人工设施不断增加,环境恶化,不可再生资源的迅猛减少,加剧了人与自然关系的对立,景观设计作为缓解环境压力的有效途径,注重对生态目标的追求,合理的城市景观环境规划设计应与可持续理念相辅相成。
典型生境的恢复是针对建成环境中的地带性生境破损而进行修复的过程。生境的恢复包括土壤环境、水环境等基础因子的恢复以及由此带来地域性植被、动物等生物的恢复。景观环境的规划设计应当充分了解基地环境,典型生境的恢复应从场地所处的气候带特征入手。一个适合场地的景观环境规划设计,必须先考虑当地整体环境所给予的启示,因地制宜地结合当地生物气候、地形地貌等条件进行规划设计,充分使用地方材料和植物材料,尽可能保护和利用地方性物种,保证场地和谐的环境特征与生物多样性。
美国Field Operations景观事务所设计的弗莱士河公园(见图4-1),设计师在900 hm2的区域内,恢复了当地典型生境,保护生物多样性,创造出富有生命力的人文景观,从而赋予未来使用者热情和想象力。

图4-1 弗莱士河公园
3.景观设计的生态化途径
工业化的后果往往是城市人口的剧增和污染的加剧,所带来的后果正冲击着中国城市的生态环境,生态与发展是相互制约的矛盾体。能否吸收西方工业化发展的经验,在发展与生态间找到某种平衡,已成为中国目前和未来面临的重大课题。联合国发展署第一执行主任、里约热内卢全球“环发会议”组织者斯琼提出了“生态发展”的观念,对正统的发展力量和实践提出挑战。此观点对解决我们所面临的问题具有一定的现实意义,值得深思。
建成环境景观设计强调人与自然界相互关联、相互作用,保护和维护人类与自然界之间的和谐关系。生态化设计主要目的在于利用自然生态过程与循环再生规律,达到人与自然和谐共处,最终实现经济社会的可持续发展。
景观环境的生态化途径从利用、营造、优化三个层面出发,针对设计对象中现有环境要素的不同形成差异化的设计方法。景观设计的生态化途径是通过把握和运用以往城市设计所忽视的自然生态的特点和规律,贯彻整体优先和生态优先原则,力图创造一个人工环境与自然环境和谐共存的、面向可持续发展的理想城镇景观环境。景观生态设计首先应有强烈的生态保护意识。在城市发展过程中,不可能保护所有的自然生态系统,但是在其演进更新的同时,根据城市生态法则,保护好一批典型而有特色的自然生态系统,对保护城市生物多样性和生态多样性以及调节城市生态环境具有重要的意义。
4.利用、发掘自然的潜力
可持续景观建设必须充分利用自然生态基础。所谓充分利用,一是保护,二是提升。充分利用的基础首先在于保护。原生态的环境是任何人工生态不可比拟的,必须采取有效措施,最大限度地保护自然生态环境。其次是提升。提升是在保护基础上的提高和完善,通过工程技术措施维持和提高其生态效益以及共享性。充分利用自然生态基础建设生态城市,是生态学原理在城市建设中的具体实践。从实践经验看,只有充分利用自然生态基础,才能建成真正意义上的生态城市。
不论是建设新城还是旧城改造,城市环境中的自然因素是最具地方性的,也是城市特色所在。全球文化趋同与地域性特征的缺失,使“千园一面”的现象较为突出。如何发掘地域特色、解读地景、有效利用场地特质,成为城市景观环境建设的关键点。
可持续城市景观环境设计首先应做好自然的文章,发掘资源的潜力。自然生境是城市中的镶嵌斑块,是城市绿地系统的重要组成部分。但是由于人工设施的建设造成斑块之间联系甚少,自然斑块的“集聚效应”未能发挥应有的作用。能否有效权衡生态与城市发展的关系是可持续城市景观环境建设的关键所在。
生态观念强调利用环境绝不是单纯地保护,如同对待文物一般,而是要积极地、妥当地开发并加以利用。从宏观层面来讲,沟通各个散落在城市中和城市边缘的自然斑块,通过绿廊规划以线串面,使城市处于绿色“基质”之上;从微观层面来讲,保持自然环境原有的多样性,包括地形、地貌、动植物资源,使之向有助于健全城市生态环境系统的方向发展。
南京帝豪花园紧邻钟山风景区,古树婆娑、碧水荡漾,原有景观环境很好,建筑充分理解自然条件,与环境有机融合。国外许多城市在建设过程中,都注重利用、发掘自然环境。法国塞纳滨河景观带在很多地段均采用自然式驳岸、缓坡草坪,凸显怡人风景,将自然通过河道绿化渗透到城市中,构成“城市绿模”。维也纳、卢森堡等更是注重保护城市中的自然绿地,形成“城市绿肺”“城市绿环”,绿化覆盖率都很高。
(1)模拟自然生境。在经济社会快速发展的今天,城市的扩张对自然环境造成了一定的破坏,景观设计的目的在于弥补这一现实缺憾,提升城市环境品质。“师法自然”是传统造园文化的精髓。自然生境能够较好地为植物材料提供立地条件和生长环境,模拟自然生境是将自然环境中的生境特征引入城市景观环境建设中,通过人为的配置,营造土壤环境、水环境等适合植物生长的生境条件。
生态学带来了人们对于景观审美态度的转变,20世纪60年代到70年代,英国兴起了环境运动,在城市环境设计中主张以纯生态的观点加以实施,英国在新城市和居住区景观建设中,提出“生活要接近自然环境”,但最终以失败告终。这种现象迫使设计者重新审视自己的举措,其结果是重新恢复到传统的住区景象,所谓纯生态方法的环境设计不过是昙花一现。生态学的发展并非要求我们在自然面前裹足不前、无所适从,而是要求在建设过程中找到某种平衡,纯粹自然在城市环境建设中是行不通的,生态问题也不仅是要多种树。人们在实践中不断修正思路,景观师更多地在探索“生态化”与传统审美认知之间的结合点与平衡点。
(2)生境的重组与优化。针对建成环境中某些不具备完整性、系统性的生境进行结构优化、提升生境品质。生境的重组与优化目的明确,即为解决生境因子中的某些特定问题而采取的措施。
① 土壤环境。土壤环境是生境的基础,是生物多样性的“工厂”,是动植物生存的载体。微生物在土壤环境中觅食、挖掘、透气、蜕变,它们制造腐殖土。在这个肥沃的土层上所有生命相互紧扣。但在城市环境中,土壤环境往往由于污染而变得贫瘠,不利于植物生长。
a.土壤改良。土壤改良技术主要包括土壤结构改良、盐碱地改良、酸化土壤改良、土壤科学耕作和治理土壤污染。土壤结构改良是通过施用天然土壤改良剂和人工土壤改良剂来促进土壤团粒的形成,改良土壤结构,提高肥力和固定表土,保护土壤耕层,防止水土流失。盐碱地改良主要是通过脱盐剂技术、盐碱土区旱田的井灌技术、生物改良技术进行土壤改良。酸化土壤改良是控制废气二氧化碳的排放,制止酸雨发展或对已经酸化的土壤添加碳酸钠、硝石灰等土壤改良剂来改善土壤肥力,增强土壤的透水性和透气性。采用免耕技术、深松技术来解决由于耕作方法不当造成的土壤板结和退化问题。土壤重金属污染主要是采取生物措施和改良措施将土壤中的重金属萃取出来,富集并搬运到植物的可收割部分或向受污染的土壤投放改良剂,使重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗作用。
b.表土的利用。表土层泛指所有土壤剖面的上层。其生物积累作用一般较强,含有较多的腐殖质,肥力较高。在实际建设过程中,人们往往忽视表土的重要性。在挖填土方时,将之遗弃。典型生境的恢复需要良好的土壤环境,表土的利用是恢复和增加土壤肥力的重要环节,生境恢复尽量避免客土。
② 水环境恢复。水是生命之源,是各种生物赖以生存的物质载体。水环境的恢复意在针对某些存在水污染或其他不适生长因子的地段加以修复、改良。因此,适宜的水环境营造对于典型生境的建构显得尤为重要。应根据建成环境中各类不同典型生境的要求,有针对性地构筑水环境。
鲁尔(Ruhr)是德国的工业重镇,20世纪80年代后,鲁尔区工业衰退,留下的是大面积被工业设施污染的环境,生态条件很差。设计师把一些主要河流进行优化,恢复地带性生境,景观环境逐步改善。现在,鲁尔区工业遗存景观与自然景观和谐并存,成为莱茵河畔特殊的风景。公园景观实现了过去与现在、精细与粗糙、人工与自然和谐交融,充分体现了可再生景观理念。
(三)集约化景观设计方法
1.集约化景观设计
景观环境规划设计要遵循资源节约型、环境友好型的发展道路,就必须以最少的用地、最少的用水、适当的资金投入、选择对生态环境最少干扰的景观设计营建模式,以因地制宜为基本准则,使园林绿化与周围的建成环境相得益彰,为城市居民提供最高效的生态保障系统。建设节约型景观环境是落实科学发展观的必然要求,是构建资源节约型、环境友好型社会的重要载体,是城市可持续发展的生态基础。集约型景观不是建设简陋型、粗糙型城市环境,而是控制投入与产出比,通过因地制宜、物尽其用,营建彰显个性、特色鲜明的景观环境,引导城市景观环境发展模式的转变,实现城市景观生态基础设施量增长方式的可持续发展。建设集约化景观,就是在景观规划设计中充分落实和体现“3R”原则,即对资源的减量利用、再利用和循环利用,这也是走向绿色城市景观的必由之路。
2.集约化景观设计体系
推动集约化景观规划设计理论与方法的创新,关键要针对长久以来研究过程中普遍存在的主观性、模糊性、随机性的缺陷以及随之产生的工程造价和养管费用居高不下、环境效应不高等问题。集约化景观设计体系以当代先进的量化技术为平台,依托数字化叠图技术、GIS技术等数字化设计辅助手段,由环境分析、设计、营造到维护、养管,建立全程可控、交互反馈的集约化景观规划设计方法体系,以准确、严谨的指数分析,评测、监控景观规划设计的全程,科学、严肃地界定集约化景观的基本范畴,集约化景观规划设计如何操作,进行集约化景观规划设计要依据怎样的量化技术平台是集约化设计的核心问题,进而为集约化景观规划设计提供明确、翔实的科学依据,推动其实现思想观念、关键技术、设计方法的整合创新,向“数字化”的景观规划设计体系迈出重要的一步。
集约化景观环境设计方法研究以创建集约、环保、科学的景观规划设计方法为目标,以具有中国特色的集约理念所引发的景观环境设计观念重构为契机,探讨集约化景观规划设计的实施路径、适宜策略及其技术手段,以实现当代景观规划设计的观念创新、机制创新、技术创新,进而开创可量化、可比较、可操作的集约化景观数字化设计途径为目的。
3.绿色建筑评估体系
自20世纪70年代的能源危机以来,以节约能源与资源、减少污染为核心内容的可持续发展的设计理念逐渐成为景观建筑师们努力的方向。在生态科学与技术的支撑下,重新审视景观设计,突破传统的唯美意识的局限。绿色建筑评估体系(LEED)认证作为美国民间的一个绿色建筑认证奖项,由于其成功的商业运作和市场定位,得到了世界范围内的认可和追随,虽然其中不乏质疑者缕缕不绝的批判声音,如美国价值观的全球化对地方主义的影响,美国标准本身的粗放和不严谨等,但这些并没有阻碍LEED作为主流的绿色建筑评级体系得到世界上不同气候带的很多国家的认可,这些国家主要集中在北美和亚洲,其中也包含中国。LEED侧重于在设计中有效地减少环境和住户的负面影响,内容涉及五个方面:可持续的场地规划;保护和节约水资源;高效的能源利用和可更新能源的利用;材料和资源问题;室内环境质量。
LEED体系使过程和最终目的能够更好地结合,正是LEED认证体系的这种量化过程,使建筑的设计和建造过程更趋于可控化、可实践性。在旧城的更新改造和再生中,“转变”“再生”“插入”“适应性再利用”成为近几十年欧美等发达国家城市建设的主体,正如旧有城市产业用地、废弃用地、旧城历史特色街区的更新与改造,城市改造进入一个功能提升和环境内涵品质全面完善的历史新阶段。其中对城市旧有功能与城市新的发展目标和环境现实的适应性再利用,特别是将一些未充分利用和已废弃的城市土地改造为各类景观用地,则是城市发展阶段面临的一个全新要求。通过对城市中这些有缺陷空间的积极改造,赋予其新的生机和活力,促进该地区的整体协调发展。
将LEED应用于景观环境建设中,不仅能够对景观进行合理评判,同时对于服务研究规划以及指导构建能耗最少、环境负荷最小、资源利用最佳、环境效能最大的城市景观设计有显著指导意义。