现代城市景观的生态工程设计探讨

2015-12-12刘瑞瑜艾友明

绿色科技 2015年11期

刘瑞瑜，艾友明

（浙江省丽水学院生态学院，浙江丽水323000）

1 城市化的景观环境

当前，人口分布从农村分布为主逐渐转向城市化，聚居模式的转变，体现了一种人类历史上前所未有的变革，它同时也带来了自然、社会和生态方面的诸多挑战。今天，城市中许多待开发地区仍然充满了改善未来环境的潜力。然而，这一转变中出现的挑战和障碍是巨大的。常常可以看到一些地方存在社会、政治和环境的不公平性，公正被经济利益的诱导所掩盖。比如城市中随处可见的河水、湖水水质的持续恶化，以及导致气候变化的首要因素——高浓度温室气体的排放等。

将生态设计手法运用到对现有城镇及新城市化区域的规划中，能够使社区重新形成，并且发展成一种对环境产生极小影响同时又能提高社会平等性的组织模式。

2 “生态工程设计”的释义

2.1 对“生态工程设计”的理解

生态工程设计不仅指“可持续”，其目的也不只是为后代维持现状，而是要改善现有环境的生态完整性。它渴望形成一种应变能力来应对未来不可避免的环境干扰因素，从而为人类和非人类群体提供一种动态的稳定性［1］。生态工程设计能提供多方面的机会，如丰富物种多样性、参与自然发展进程、促使自然系统自力更生以及人类和其他物种所持续消耗的资源再生。在城市环境中，它是面对诸如全球气候变化、脆弱物种数量的减少和重要资源的流失等诸多挑战的一种解决办法。

2.2 当代生态思想

当前，生态工程设计具有更重要的意义和更广泛的思考范畴。越来越多的证据表明，人类引起的气候变化已引发了一种全球性的认识和关注，即对脆弱人类、敏感物种造成的即将到来的影响和世界范围内的环境质量恶化。而生态工程设计有助于通过创造更适宜居住并具有生态弹性的城市来减缓和适应这些变化，弱化人们和本土生物的城市压力，同时减少每个人对生态环境的影响。

3 设计元素分析

3.1 土地的生态工程设计

土壤这种材料，随地可以得到，具有可塑性，并且具有优良的隔热与隔音效果。所以，从过去至今，它一直是土木、建筑、造园的重要材料。

3.1.1 土木工程领域

对于土地进行大规模挖培土工程的就是土木领域，这个领域一直强调耐久性、安全性，近几年开始逐渐关注环境景观的表达。比如在建设高速公路进行挖培土方时，对土壤的形态和表面都进行了处理。至今为止，景观工程的现状由考虑功能优先逐渐向采用设计的手法，达到令人亲切的、有亲和感的、具有美感的方向转变。

3.1.2 建筑领域

从古代开始由土壤形成的“窑洞、陵墓建筑”等，形成大地建筑的利用形式。土壤除了可以建造房屋的优点之外，还具有隔热、防音效果好而形成舒适的居住环境，并可以因气候的变化进行调控。因此，现代建筑也希望能够采用这种自然的隔热、防音效果，如体育馆等运动设施，近来使用生态建筑技术的比较多。建筑形态还采用以土地为根本的设计方式［2］。在自然风景区，为了和周围环境相调和，建筑半地下化以及塑造地形进行植物栽植便是典型的实例。

3.1.3 造园领域

在现代造园中，特别是孩子们比较集中的公园里的土地设计是非常重要的。应该设计出可以感受到作为游乐器具材料的土地感触场所，人们能够感受到大地和人类的关系及土壤的重要性，同时地形的起伏也使玩耍变得更加有情趣。在造园领域里，通过土地的设计营造出舒适的休闲空间，无论是过去，还是将来都是不会改变的基本事项之一。

3.1.4 对于自然生态系统的考虑

（1）自然生态系统和地形的设计。目前，无视生态系统而随意改变地形的现象屡见不鲜，将原本随着自然形状流动的河道改造为人工的直线河道，两岸和河底都用混凝土覆盖，这是将大地的形状、地面都抹杀了的行为。因此，要做的不仅仅是对自然地形的保护，而且还可以通过地形设计来恢复自然生态系统。比如，在被垃圾、瓦砾等损害了自然性的场所，用土壤覆盖后营造出人工城市山林等实例。另外，在土堆上面以及周围，用水、植物、石头营造出符合自然状态的动物生息环境，这样的设计也正在兴起。

（2）活用表土的设计。经过长久年代形成的表土，含有植物生长所需的重要营养成分，是植物分解所必须的微生物的宝库。生土，下层部分的土壤属于地质学的土壤范畴，而非具有多种有机物的生物学范畴的土壤，植物的生长就比较困难。对这个事实的认识，作为在进行土地开发时表土的保护方法，一般都采用在土地建设的时候暂时将表土保存到别的场所，然后再恢复到原来状态的手法。另外，对于条件恶劣的土壤可以利用开发的机会采用各种各样改良的方法使之接近自然土壤。

3.2 水体的生态工程设计

水是所有生物生存的根本条件，水边是包括人类在内的各种生物进行生息的最适宜的场所。故营造自然、生态、可持续的水体景观是城市滨水环境塑造的一个永恒的命题。

3.2.1 自由多样的水的展示

水的设计中有落水、静水、流水、喷水4种基本形式，作为形态有液态、固态、气态3种形态。水的各种形状、形态，对于丰富景观设计的情趣是极其重要的设计元素。此外，水在流动过程中产生的各种各样的形状，不单单是做为修景的要素，它还具有水质净化功能、生物的生息环境多样性功能。

3.2.2 水质的确保

为了充分发挥水质净化的功能，遵循水流动的原则，有必要留意水边的断面构造。也就是说，由于微生物、植物对河流的“自净作用”有促进的效果，借助横断面形状使河水的深度发生变化，可以创造出多样的生物生息环境、提高净化功能。

3.2.3 生态化滨水驳岸

美国的加利福尼亚州有一个“苏州水乡居住区”，其景观规划完全是为了创造一种临水而居的人间仙境［3］。水边堆两块石头，采用的是中国江南园林的做法，该小区的沿湖道路和湖岸均采用了生态化的处理，即草皮护坡和灌木护坡。

中国园林的驳岸往往采用硬质的太湖石、黄石，但都会有一些空隙，螃蟹可以在其中爬来爬去。但是驳岸的设计如果使得水与陆地截然隔开，不仅水得不到营养，地也得不到滋润，这是很糟糕的一种情况。园林中的规划设计最应该反映生存与自然的因素。

3.2.4 水边生态多样性的创造

一般来讲，水边的构造越复杂，生态性就变得越多样。由此在注意水深的变化、水岸线的变化、底层质地的变化、流速的变化的同时，适时地对植被、底层的土壤、石材、木材进行利用十分关键。如整理水边的构造和生物生息环境的关系，可以概括为以下几种用地类型及生态特征：人工植被带（野生鸟类的活动、觅食区）；多孔质驳岸（昆虫、爬虫类、鱼类的繁殖区）；深水区、大水面（鱼类、水生昆虫的繁殖区）；陆地、中间的岛屿（鸟类、昆虫类的繁殖区）；浅的静水区、湿地（水生昆虫、鱼类、两栖类的繁殖区，鸟类觅食区）；小水流、浅水面（鱼、水生昆虫的繁殖区）；自然植被带、山林（野鸟、昆虫、爬虫类的繁殖区）。由此可见，水生、湿生植物的种植规划十分重要。

3.3 植物的生态工程设计

植物，对人类、动物的生存是必不可少的，同时也是自然的象征，使用植物，可以说是生态工程设计的必要条件。现就植物在园林景观中的生态应用分别进行阐述。

3.3.1 屋顶花园

屋顶花园除了可以通过防止水土流失、减缓气候变暖、吸收转换二氧化碳等方式来改善环境外，屋顶植物还提供了绿色隔离、增加生物多样性，同时减少了能量的消耗。因屋顶花园场所狭小，所选用的植物应估计其生长速度，以及其充分生长后所占有的空间和面积，以便计算栽植距离及达到完全覆盖绿地面积所需的时间［4］。屋顶花园既然要保持一定数量的植物种类，就要有适应其生长的种植区。在种植区内首先可根据地被、草坪、花灌木、乔木的品种和形态，形成一定的绿色生态群落；其次，可利用种植区不同的植物要求、种植土深度，使屋顶出现局部的微地形变化，增加屋顶的造景层次，微地形既符合种植的要求，又便于排水；第三，种植区与园路结合，可使中国造园的基本特点得以体现。

3.3.2 生态沼泽、生物滞留区和雨水园

20世纪90年代以来，景观植物在雨水管理系统（SWM）中已经发挥了重要作用。现如今，雨水管理系统中关于景观种植层面的新特征主要体现为生态沼泽、生物滞留区和雨水园，这三种方式都是通过植物种植来减缓水土流失［5］。

生态沼泽被应用于收集地表流动的水，就像一个生物滞留区或雨水管理系统中的“停车场”。沼泽里面的植物通过减缓水的流动速度来减少水土流失。

生物滞留区大多指能够收集并储存雨水径流的盆地。通过植物截流和土壤滞留处理径流雨水，同时在这一过程中使雨水有效地过滤。景观植物作为过滤器，不仅可以吸收污染物，还可以成为野生动物的栖息地。

雨水园由大量的多年生花卉和草本植物，以及散步的灌木丛组成，它具有和生态滞留区一样的功能，通常尺度规模相对较小，不仅能带来感官的愉悦，也是人们游戏的好场所；雨水园有利于植物种植，植物种类越丰富，对环境越有利，有助于野生动物的生存与生物多样性的形成［6］。