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生态景观再生与转型

2017-03-31裘烁廖秋林

绿色科技 2017年5期
关键词:生态治理可持续发展

裘烁+廖秋林

摘要:指出了目前我国环境污染和生态破坏比较严重,不合理的开垦与使用造成生态环境受到破坏,使人类及动植物的生存条件发生恶化,影响人们的身心健康、生活质量和经济社会发展,这已经引起了全社會的普遍关注。从场地的整体性、斑块的延续性和规划设计的创新性入手,结合梅诺莫尼河谷工业中心景观再生实例,综合考虑生态效益、社会效益和经济效益之间的联系,剖析了工业废弃景观再生、场地生态修复,以期为我国日后的生态景观规划设计寻求一条新的开发与利用的道路。

关键词:景观再生;生态治理;可持续发展

中图分类号:TU986

文献标识码:A文章编号:16749944(2017)05014505

1场地的整体性研究

1.1场地的整体考虑

1.1.1景观生态的整体性

一系列生态系统组成了景观,它们叠加整合使其成为了有一定结构与功能的整体,故景观规划设计的基础,就是景观组分的规划设计首先要以要素为核心来进行生态系统构建。审视一个景观系统是否健康,首先就是看其生态系统的功能是否具有整体性和延续性。故唯有从景观生态的整体性出发,才可以得出科学的景观结构,使大气、水、岩石、土壤、生物这五大要素处在一个完整、和谐、稳定、平衡的环境里。

1.1.2废弃地景观再生过程

(1)土壤污染治理与景观再生。土壤污染多为多重交叉污染,相对于传统化工清理方法,生物修复的效果对于环境更为友好。其包括了微生物分解、植物生长特性及金属离子的应用。

(2)水体污染治理与景观再生。在废弃的工业园区中,收集与储存污水的设备或沟渠是污染最厉害的地方。污染物随着水循环过程逐步侵蚀生态系统,甚至导致二次污染或异地污染的结果。所以在维护工业园区水体生态系统的前提下,在景观干扰的限度内,增加场地内生物丰富度,提高系统抵抗力,同时将基地内硬质铺装区域渐渐转变为自然生态空间,最终使场地自然结构和功能趋于复杂。

(3)景观生态的恢复与场所精神再生。场地分析应该以场地生态系统对周围斑块的影响为基础,根据不同的规划目标、原则、定性定位,来规划设计出一个尽可能减少对系统的不利影响、保护生态系统中关键性物种的作品。并且在场地生态再生与转型中,努力将故土记忆、故土感知、故土文化等精神因子融入生态修复中,使其最终成为一个人与自然共生的整体生态系统。

(4)景观生态的再生与工业设施的再利用。废弃工业园区里留存的厂房、集水池、轨道、框架等工业印记,都有着艺术价值和历史价值。可清除破败设施,保留能够代表场地特征的典型遗迹,根据实用功能和艺术价值进行划分,做出延续历史文脉的规划设计。

(5)景观生态的再生与工业废弃材料的利用。对于工业生产过程中产生的大量废弃物和建筑垃圾进行利用,将其经过打碎、拼贴、喷漆等途径,重新运用到景观设计中,如做成铺路材料、景观小品等构筑物。

1.2场地的分期开发

1.2.1污染的土壤、水体与废渣堆

迫切需要生态再生与转型的场地一般是在高新科技的发展及城市快速扩张中,受到不同污染程度的工业废置地及闲置地皮。不单需要注意到现场地形、可达性、现有基础设施、场地微气候、植被和其他因素,也要把废弃园区缩放进周边环境的大网格中进行评价,这需要把园区带来的潜在污染和破坏纳入考虑范围内,有针对性的制定规划措施和导则。

1.2.2受损的生态系统和人文生态系统

破废的工业园区景观的生态再生与转型的要点主要有:污染的土壤、污染的水体、受伤的生态系统、场地遗留的废料废渣以及构筑物处理和人文生态系统复建。

1.2.3分期治理与评估

将废弃地改造成全新的功能性景观或者新型工业区以后,就能够放宽环境治理的力度,一步一步分期实现污染物的管理。但仍需进行环境评估,以避免污染物对人类的直接危害。

2生态系统的延续性

2.1维持生态稳定

2.1.1景观异质性

异质性是景观生态规划的核心,景观生态系统的本质就是一个异质系统,时间和空间这两种异质性交错作用使得景观生态系统有了动态平衡。异质性来源于系统差和显示系统的不平衡与外界干扰。

2.1.2景观稳定性规划设计

景观的稳定性规划途径是在搜集相关各项数据基础上,剖析景观要素网络,确认生物中心,建立廊道。

(1)生物多样性景观规划的意义。实现生物多样性的景观稳定性是解决生境破碎化的重要途径,其途径有两类。其一,就是以物种为中枢,强调对生物物种自身保护的传统保护途径。其二,就是以生态系统为中心,强调完整、系统地保护景观系统和自然栖息地的景观生态系统,也就是物种多样性保护。

(2)物种多样性规划设计的途径。物种多样性包括了遗传的多样性、物种的多样性和生态系统的多样性,囊括了群落、生境、生态进程等。一个生物多样性丰富的生态系统远比物种单一的生态系统来得稳定,有更强的抗压能力,故物种多样性是实现景观稳定性的重要途径。

(3)用物种多样性实现景观稳定性。点与线结合:就像世界上不存在绝对的真理一样,生态系统中也不存在绝对的景观稳定性,生态格局和空间配置都会对景观整体性造成影响。在场地景观生态规划设计中,单凭小区域内的治理是无用的,这就需要将场地的生态功能融入到区域生态服务中,与场地外的生态系统进行渗透与联系,综合点状景观要素和线性景观要素,一起促进景观稳定。

应该适当分离土地利用方式,以“稳定地带”为中心,向周围逐步过渡、发散,建立与周围生境相互协调统一的生物性廊道,使哺乳动物和鸟类有迁徙的通道,以此来达到物种上的流通,联系破碎的生境。同时,能够通过这种线性景观的延伸性,将廊道的生态作用深刻地嵌入至人工景观中,将沿途分散的小型斑块或廊道进行连接,形成一个效用更为宽广的廊道带,使生态作用横向扩散。

根据不用的保护目的、规划目标来制定出不同的方案,注重物种的综合性的地带性保护,将出现人工化的自然斑块或呈现出分散破碎的自然斑块重新“黏合”起来,从而扩大、改善现有生境。

景觀干扰与物种多样性:景观及生态系统的环境因子总是处在一个变化的状态下,它没有绝对点。景观干扰影响着有机体、种群以及群落的效能与结构,其可分成自然干扰与人为干扰。

在一个生态系统中,景观干扰越大,景观异质性就越小。不同物种对不同的干扰呈现出不同的敏感度,适度的干扰始终妨碍新的优势种群形成,从而有利于物种多样性。故在进行场地景观再生与转型时,需要结合区域内自然格局、动植物群落、生态系统以及自然过程,运用不同等级、规模的人工隔离和自然隔离的方法,实现控制景观干扰的目的。

2.2维持生态延续

实现场地景观的可持续发展,形成良好生态环境的要点在于场地的生态系统进行自身维持和抵御外界不利条件的能力。生态系统设计是废弃地再利用的一个制胜点,它恰巧利用了生态系统中最基本的食物链关系,将场地中存在的废渣、污染物最大程度的消化于生态系统内部。而这里所指的生物多样性,是食物链所组成的食物网的复杂性。

3生态景观创新

在景观规划设计中,景观是一个整体的人文生态系统,它协调着人与环境、经济发展与资源保护、生物与生物及非生物、生态系统间的关系。无论是景观规划还是设计,都要实现可持续景观战略的创新。

3.1生态系统健康

生态健康是一个涉及到水文、能量、土壤、大气、生物、矿物等自然过程,以及生产、流通、消费等经济过程,文化、技术、认知等社会过程的结合社会、经济、自然的生态复合型概念。

3.1.1完善的能力

一个健康生态系统的基本能力指的是其恢复力和生产力,即拥有维持或修复自身结构与功能,使自身相对稳定的能力。一个自动调节能力强,抵抗力稳定性高的生态系统,必然拥有复杂的营养结构和较多的系统成分。

3.1.2健康的运作

在景观结构设计时,要有核心斑块、过渡带、廊道的概念,要充分考虑到受保护目标物种的生态特征以及种群中弱势群体的生存力,要根据生物对生境的需求来进行规划设计,注重斑块间渗透和景观结构的镶嵌,除了加强不同栖息地的联系,还应促进种群之间基因层面上的交流,从而提高区域内生物多样性,使得生态系统能够健康的运作。

3.2人类社会健康

景观满足人类的需求和希望的程度应与生态系统健康相互交织,共同作为生态景观创新的重要目标,将人类聚居地建成一个高效、和谐的社会—经济—自然复合生态系统。

3.2.1环保化景观规划设计

在城市环境中,人类的健康由生理因子、物理因子以及文化因子等共同决定,在长期的迁徙、扩张、建设、制造过程中,危害如滚雪球般逐渐增多,主要的常见危害有病毒、化学污染、物理灾害、环境对人的精神健康的影响以及资源退化所造成的危害。

3.2.2无害化景观规划设计

无害化景观设计即是保护生活在其中的人和动植物不受到伤害。在景观绿化上,设计需要依据不同的用地性质、不同人群,选择适当的植物。如,在儿童活动用地,不应该种植如钩骨之类有刺的植被。在景观生态规划方面,设计的内容需要考虑到对当地生物造成的影响,兼顾人与动植物不受到伤害。在景观材料的选择方面,应该尽可能的选择如透水砖之类的生态材料,做到建设材料的无毒、可降解、无辐射、无污染。

3.2.3安全化景观规划设计

安全性是在景观规划设计中的底线,需要设计师们在进行设计的时候,考虑到规划景观对生态系统的冲击性及人群安全性。

3.2.4亲和性景观规划设计

利用阳光、空气、雨露、微风等使人舒适度增加的自然条件,科学、合理地将其组织在一起,保证人与大自然的便捷接触,体现和谐的人与自然共生原则。因地制宜地种植植物,注意种植间隙,并让植被多以群落的形式生长,形成区域微气候。发展垂直绿化,屋顶花园等,为居民提供一个宽阔的绿色户外空间。

4案例分析——梅诺莫尼河谷工业中心区

4.1项目概况与特征

基地位于密尔沃基市的西部,历史上该地区土地肥沃,野生动物资源丰富。在19世纪中叶开始,梅诺莫尼河谷便慢慢成为了一处较早的聚集地和商业中心,一度成为美国第三大铁路制造基地。河谷从一个环境优美生产力发达的地区变成了“威斯康星州最大的眼中钉”,工业废气建筑遍布,污染严重。终于在1998年,为了实现河谷地区更新,由一系列专业人员一同提出了一个可持续发展的框架。

用地的南北处为居住社区,梅诺莫尼河穿过场地南部,一座高架桥以南北向贯穿场地,场地与周围社区的关联性欠佳。场地土壤污染物主要为砷和石油,生态系统严重退化,尤其严重的是沿河的两岸。用地中残留着大量工业设施及废弃物,有大量的地块因为污染严重而不能被直接利用。此外在其西部遗留的两个烟囱,可以与高架桥一起作为过去工业文明的标志。

4.2规划设计目标和原则

针对现状问题,景观规划设计师们共同制定了一系列的目标:通过建设一个工业园区来招商引资,主要用以强化密尔沃基市劳动力市场、交通、中心商业区与场地之间的联系。确保场地的新开发能够高质量、高效率、高美感,并与其他设施相协调。通过治理受污染的土壤、水源来恢复场地生态系统,对工业设施进行再利用来强化场地的记忆。

整个项目的开发包括一个社区公园和轻工业区,恢复便意味着从再生到注入新活力,并同时再现谷底在开发工业之前的美好生境,向世人展现现在这片地区已经丢失的价值和特征。

规划后的社区公园的功能在于强化场地与周边社区的联系,并且提供游览与休闲娱乐的空间,同时也要突现区域的雨水收集、净化以及对洪水的管控。

规划师依据以上目标确定了4个原则:①公园内自然景观的修复与再生,并整治沿河两岸的生态,将其作为既可以供居民休憩又可为本土生物提供栖息地的公共绿地;②发挥生物净化、土地泥土过滤等生态技术措施清理园地中的污染物;③依据水循环原理,设计一个合理的雨水管理系统,与整个工业区的水体相联,综合解决水质污染问题,还人们一抹甘泉,给人以美景,同时又达到场地利用的最大化;④以场地不同利用方式为出发点,确定污染土壤的解决方式及地下水保护方法。

4.3景观再生设计

4.3.1土壤污染治理

因为土壤污染严重,为确保植被在场地中能够良好生长,设计师边在旧土之上铺了层新土,希望靠植物自己吸收和微生物的分解作用来降低污染浓度。不同功能区对土壤的要求不同,对于那些需要有高质土壤的场地,设计师选择将旧土壤全部移除,或封存土壤。

4.3.2雨水循环利用与处理

设计师在视觉上直观地强调场地雨水功能,所以水体管理体系分为两个系统:洪水调节区及一片沼泽林(图3)。水体处理包含3个步骤:①将周边地区的水体排放到水体处理区,在处理区内,依据场地现状设计了一系列小池塘,主要用于吸收在大气中悬浮的大颗粒,让它们沉淀到池底;②设计人工湿地,在下面设计一层由特殊土壤组成的保护层,当水流顺着地表、集水暗沟流入湿地时,土壤中掺杂的废渣能够增加土壤的渗透能力,通过湿地内的植物进一步过滤,降低水体的污染物浓度,减少污水对地下水的污染。③经由湿地先对水体进行第一道过滤,再进入沼泽林,利用林地的植物和土壤进行第二道过滤,最后排放到河内。

这个水体处理系统统筹贮存洪流的防洪功用,这也是河谷规划设计中要实现的一个重要目标。

4.3.3湿地设计

储存雨水是梅诺莫尼河谷工业区规划的一个必要功用之一,故湿地是本项目的一个任务,整个基地的湿地可分为两大类:表层流湿地和渗透湿地。在表层流湿地内,主要种植一些可以沉淀漂浮在大气中的颗粒物或能将土壤中有机态转化为无机态化合物的水生植物。在渗透湿地中,由于其沉积层相对于其他略显粗糙,泥土的通透性佳,污水可在重力作用下渗透进入沉积层,从而净化水体。值得注意的是为了避免受污染的水体污染地下水,沉积层下方设计有一层渗透性十分低下的封闭层。

4.3.4群落生态设计

整个公园植被的恢复不仅为人们提供游憩服务,同时也强调这个场地对河谷地区的生态功能。公园的植物群落类型丰富,包括滨水植物群落、湿地群落以及场地现存的能够健康运作的生态系统。由于社区公园北部设计有大量的游戏场地、湿地及水池,因而这片场地的树木成簇状种植。运输雨水管道的出水口处保留了周边原有生态系统,雨水处理区的树木以本土的落叶植物为主,沼泽林区的树木则是常绿与落叶混合种植。社区南部植被资源富饶,尤其是沿河两岸,为本土动物提供了各种不同的栖息地。

4.3.5工业遗产景观再生

烟囱公园是梅诺莫尼河谷工业区中的重要分区设计之一,如网球场、开放式草坪、野餐区等公共设施穿插于现有场地遗留的建筑物中。步行系统随着铁道网在场地中铺展开来;网球场和烟囱附近的小型集会场所,都分布在高架桥下。工业區里见证了兴衰史的两个大烟囱,承载了居民和职员的人生记忆,故将两座烟囱作为历史影像进行了保留,考虑到景观效果,设计师们对其进行了艺术包装,与场地地形相结合,设计出不同的活动空间。竖直的烟囱和高架道路就像一个画框,为人们提供了一副美丽的风景(图4)。

图4梅诺莫尼河谷工业中心区景观节点

4.3.6废弃物再利用

根据可持续发展的生态原理,对废弃工业园区的废弃物进行回收分类,挑选出有利用价值的材料,进行改造。如将场地中干枯的树干涂漆做成工艺品,或对木块进行切割,制作成野餐桌或座椅;而有些破碎的建筑废料就可以用于污水处理方面——把它们混杂在土壤里与渗水层结合;那些废旧的玻璃也能够拼贴成优美的图案,增加场地艺术美感。

参考文献:

[1]王云才.赵岩.美国城市工业废弃地景观再生的经验与启示[J].南方建筑,2011(3):22~26.

[2]尼尔·科克伍德,申为军.后工业景观——当代有关产业遗址、场地改造和景观再生的问题与策略[J].城市环境设计,2007(5).

[3]王云才.风景园林的地方性——解读传统地域文化景观[J],建筑学报,2009(12).

[4]郭少峰.城市工业废弃地生态恢复与更新思路初探[D].天津:天津大学,2007.

[5]王向荣,任京燕.从工业废弃地到绿色公园——后工业景观设计思想与手法初探[D].北京:北京林业大学,2002.

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