作为城市居民日常生活中接触自然的唯一途径——城市绿地往往受限于过度的人工干扰和偏狭的审美意识,其中的植物种类贫乏且生态结构单一,会变成缺乏自然野趣又难以维持生态系统服务的“绿色荒漠”。
景观设计中,我们其实可以通过几个小细节(1增加植物群落的物种多样性;2调整微地形,增加生境异质性;3保护动物关键种,设计协同共生体系;4使用自然柔性材料;5修复并强化地表生态过程)有意识的去尽可能的把城市当中孤立分散、破碎的生境斑块更好的连接起来,完善城市生境网络。这样不仅能有效的保存生物种群资源,还能有助于动植物的迁徙与传播,助力城市生态系统的自我设计。
分享嘉宾:袁嘉
编辑发布:Maggie
重庆梁平区全域湿地规划设计, ©袁嘉-重庆大学建筑城规学院副教授、博士生导师
原文
Original excerpt
2021.9.20重庆/袁嘉
引言:城市与自然
城市是为人类生存、繁衍与进步而创造的复杂巨系统。由人工的绿色基础设施(例如公园、花园、屋顶绿化等)和自然过程很少遭受人工干扰的自然斑块(例如城市中孤立的林地、高坡、岛屿或是人迹罕至的工业弃地等)复杂镶嵌而成,二者缺一不可。
但在日新月异的城市发展中,人们常常漠视自然资源和自然空间的快速丧失,逐渐将自然“解体”——水循环的破坏造成了频繁的极端天气灾害;而人与畜群的混居和破坏野生动物生境则会引发疾病传播、物种灭绝和更深层的生态灾难。
人类的生态福祉根植于自然——无论是关乎身心灵的全人类健康,还是大气、水体与生物多样性的修复,最终都依赖于自然。因此,城市的可持续发展离不开“基于自然的解决方案”,即保护、修复和可持续管理自然资源,在适应社会变革与环境变化的同时提供人类福祉,特别是生物多样性的效益。
基于“自然意识”的景观设计
我们常常谈“自然需要一半”(Nature Needs Half),这是一场席卷全球的生态运动,它传递了人类对于自然的深刻需求——人类基因与基础生产生活资料均来源于自然,我们亦需要与自然协同共存的智慧来应对当前和不可预见的生态灾难。
然而,试问:我们是否真的了解自然?又或曾经深入某种自然,去试图发掘其中的神奇密码?
我想,这是一个很难点头回答的问题。在城市生活的人们,长期缺乏自然体验——这正在成为一场不可忽视的社会危机,既威胁着城市居民的身心健康,也剥离了人们对自然的敬畏心。而当人们步入乡村或开始接近荒野,又是否具备足够的知识与敬畏,去解读、学习和保护自然,增进自己的智慧和悲悯?当设计师用豪情壮志吐露出“征服/改造自然”或“高于自然”等辞藻的时候,是否意识到真正的自然之美并非人工造景所能简单企及?
▽城市中较为均质和单一的植被景观 VS 极具生命力的川西高原河流与河漫滩湿草甸景观
我在如何行动?
我的工作是研究景观规划设计与生态修复,在我的日常工作中始终贯穿着一份信念,就是“向自然保持谦逊”——在自然中,我们是自然的学徒;在人群中,我们做自然的解读;在实践中,我们奉行自然的启示。
▽“向自然保持谦逊”是作者一贯奉行的信念,无论是在行走荒野之中,还是在城市生态修复实践之中-川西野花草甸考察
▽作者团队完成的重庆市九龙滩江岸景观生态修复项目
因此,我们团队的工作大致分为两个部分。一方面,我们走入自然,用脚步丈量震撼的山水荒原,也附身观察微小的地表裂隙。在这个过程里,我们结合科学知识来研读自然景观中存在的规律和智慧。
例如,当发现一处丰富的自然景观时,我们会观察、记录并思考:这个景观中包含了哪些生境(如,草甸、森林、溪流、沼泽,等等),其中有什么要素,有哪些动植物种群,它们来自哪里又如何迁移,它们之间如何相互作用(是竞争还是共生,如何协同,等等),而这些要素所组成的景观,如何与周边环境在空间和功能上实现关联,等等。
▽无论山光霁月或是土石狭缝,自然总是丰富又神奇
另一方面,我们将在自然中的观察、感悟和思考进行科学辩证与总结提炼,形成可以参考的启示和经验,作用于对城市中受损生境和敏感生态界面的修复,并在课堂和实践中传递给学生、同行与公众。
▽作者团队完成的重庆市九龙滩江岸景观, 修复后的河岸带生态外貌丰富而立体
▽重庆开州区汉丰湖国家湿地公园的消落带林泽及鸟岛,在多年自然做功管理下,成为游禽和涉禽的越冬圣地
哪些“小细节”利于城市生态修复
生态修复是一项系统性工作,也是一项“事无巨细”的工作。在这里,我想与大家分享一点点获启于自然的“小细节”。
1 微地形,大影响
宏观地形(山脉河流的走向、海拔差异和坡度坡向等)往往造成植物区系的差异,例如秦岭南坡和北坡中植物群落类型及分布差异十分显著。不可小觑的是,微地形也在生境营造中起着非常关键的作用。
一方面,坡度、坡向、坡长与起伏程度等微地形往往决定决定着土壤与水分的留存能力,对水分、温度和光照的分布进行二次分配,从而影响植物群落的组成结构、数量分布及生长发育状况。例如,大斜率坡面土壤含量较低且利于排水,适于耐旱植物生长;平缓的坡面湿度适中,且水湿变化较为丰富,有利于增加植物群落的物种丰富度;向阳的坡地利于聚热采光,有助于促进植物生长。
另一方面,凹凸地形制造出的地表起伏,能够缓冲或拦截水流以获取随水传播的植物繁殖体;例如,洼地能够缓滞地表径流,同时富集径流搬运的植物种子,进而形成群落;而土垄则能够形成风障,留下随风传播的种子在附近生长。增加连续的凹凸地形变化有助于创造多样化的空间生态位,为不同的动植物种群的生长提供它们所需要的异质性条件。
因此,我们在生态修复的工作中,首先进行的一定是微地形的处理,通过增加连续的凹凸地形变化,构建宽度、深度、坡度变化丰富的洼地、沟槽、小丘、土垄等凹凸地形组合。这样一来,就生成了多种多样的基面并产生多样化的水热条件,从而提升景观的生境异质性。
▽作者团队设计的重庆梁平区双桂湖国家湿地公园环湖小微生境系统的微地形处理(引自:袁嘉*,游奉溢,侯春丽,欧桦杰,尹渊,基于植被再野化的城市荒野生境重建——以野花草甸为例,景观设计学(中英文),2021, 9(1): 26-39.)
2 营建“植物—动物关键种”协同共生体系,让景观成为花鸟昆虫的“诺亚方舟”
在城市环境里,有一些动物种类,它们的存在对其他动物和植物的分布和种群繁衍具有关键的作用,因此被称为“关键种”(Keystone species)。其中,蜜蜂和蝴蝶等传粉昆虫是城市关键种最为典型的例子,它们的传粉作用维持了城市里大部分被子植物的有性繁殖(尤其是在重庆这样湿润且静风频率高的地区)——没有它们,植被繁育将难以维持,也会导致蔬菜、瓜果的减产。
所以这就是为什么当前城市绿地需要不断地进行人工维护,却效果不佳。我们在设计时需要适当的选择一些蜜粉源丰富的植物,增加多样性,吸引传粉昆虫的同时增强传粉昆虫和植物的“取食—传粉“共生结构。从而提高群落的结构稳定性和传粉昆虫的种群增长率。
有些蝴蝶的幼虫会专门取食某一种或某几种植物,所以为它们“量身定做”种植喜爱的寄主植物是很好的做法,例如紫花地丁的种植就能让斐豹蛱蝶的幼虫宝宝得到良好的食物。
此外,让场地内的土壤更加蓬松,或是放入一些多孔的材料,则能够让那些不自主营巢的熊蜂等传粉昆虫找到一个乐意栖身的居所。
▽作者在重庆梁平区设计的传粉昆虫保育型草甸景观与其中的小湿地与自然柔性材料
留意自然里的细枝末节,也会为植物景观的设计提供重要的启示。我在自然中发现,露出草甸的块石提供了蝴蝶和蜜蜂和它们的幼虫晒太阳的重要场所,而一滩泥浆上常常密集着撮饮泥浆来补充矿物质的蝴蝶群。因此,设计中要有意识地为传粉昆虫设计向阳的落脚点供它们小憩和沐浴阳光;在植物景观中,设置一些小尺度的小湿地,不光是为了调蓄雨水和丰富要素,在湿地的边缘设置一些湿润且不栽植物的浅滩,就为昆虫饮水和撮饮泥浆提供了最为安全的场所。
▽高原草甸中块石丛中丰富的植物群落
▽草甸中一条毛毛虫正在植物稀疏的土壤上晒太阳
当然,为了保护传粉昆虫和可持续享有它们提供的生态系统服务,也要避开一些误区。施用杀虫剂和除草剂都会对传粉昆虫种群造成严重损害。花境、花坛等园林设计非常偏爱使用那些好看的重瓣花卉,然而,这些重瓣往往是雄蕊或雌蕊瓣化而成,意味着重瓣品种的蜜粉量大量下降,而且很可能使传粉昆虫更难接近浓密花朵深处的花药。
3 使用自然柔性材料,增加物种多样性
在自然草甸景观和湿地景观中,我们常常见到腐烂的树桩、倒木、枯枝,以及砾石、卵石等自然石块,这些柔性材料也是生境修复的重要工具。倒木的逐渐腐化分解,会向周边生境释放营养元素;树桩和自然石块表面的皴裂与分化,会让土壤积存下来,形成植物种子附着和生长的有效空间,它们既能够为喜光植物提供更高的生长平台,也能形成小范围的遮阴与潮湿空间来为耐阴植物和苔藓植物提供生长条件,借此促进土壤的碳平衡与水分涵养。
倒木和石块下面总有很多喜欢阴湿条件的土壤动物,它们就是停留在倒木和石块上小憩的鸟类的一顿美餐。另外,湿地中也总有不少倒木和树枝,这些材料为鱼类创造了躲藏和玩耍的良好空间;鱼类聚集、又有水面上的落脚之处,鸟类也就常常光顾了。
▽在自然界中,倒木、枝桠和石块总能带来惊喜
4 重视景观结构和其中生态过程的完整性
以水循环的过程为例,它包含降雨、渗透、蒸发、径流四部分。我们现在城市中大面积的不透水铺设导致雨水无法渗透,产生大量径流,携带路面上的污染物快速进入管网,通过管网最终流入自然水体。这种硬质地表导致了水在循环过程中减少了渗透、蒸发,对自然生境的结构和功能完整都造成了破坏。在设计时我们需要尽可能地减少硬质铺装,加强地表渗透的过程,调蓄雨水,增长雨水的蒸发时间,使城市中小的生境逐渐接近自然的生境结构和状态。
结语:向自然学习启示,以远见超越未见
我们难以判断漫漫星河中自然已经流逝了多少岁月,但自然在时间尺度上比之人生是无穷的;自然承载着历史、文明与人,给予了后者一切发展的必要基础。然而,在时间标尺中维度最窄的人类,往往自负地认为站在金字塔顶,不断与自然割席。浮躁和缺乏以广博自然为镜的盲目,限制着人类的远见,最终导向的是不能持续的发展。
当下,我们说气候、疫情和城市化是挑战人类世的未见。而自然中存在着无数的启示和智慧,能够帮助我们建立超越未见的远见——毕竟,正是人与自然的协同,才造就了文化、文明和历史的发展。
▽时间尺度上的金字塔模型
袁嘉 YUAN Jia
北京林业大学园林学院本科、英国谢菲尔德大学景观学院风景园林专业硕士、博士毕业,现任重庆大学建筑城规学院副教授、博士生导师。主要从事生态景观设计研究,包括:适应严苛逆境的生态种植、城市植被再野化及荒野生境保护与重建等方向。兼任教育部中国联合国教科文组织后备人才库成员,中国城市规划协会专家库专家等。曾获重庆市科技进步奖一等奖,完成一系列城乡关键生态空间的可持续工程实践。相关研究成果于《Urban Forestry & Urban Greening》、《Ecological Engineering》、《Urban Water Journal》、《风景园林》、《新建筑》、《景观设计学》等高水平刊物上发表。
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大卫:很喜欢,感谢分享
图表来源:文中照片及图表均由作者拍摄或绘制。
致谢:感谢木藕团队和刘欣女士在采访及本文撰写过程中的协助。
分享嘉宾:袁嘉
审稿编辑:王琪-Maggie
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