大象馆环境设计——以北方森林动物园大象馆改造项目为例

赵 雪 马雪峰 何相宝 田秀华*

(1.东北林业大学野生动物资源学院，哈尔滨，150040;2.哈尔滨北方森林动物园，哈尔滨，160322)

现代动物园具有4大功能:保护、教育、科研和娱乐［1］。随着动物园的功能不断发展，人们对动物园也从多个角度展开了研究。

在动物园的展区设计方面，目前发展方向是沉浸式体验和生态型的展示。国内动物园在近几年无论是传统动物园还是新建的动物园都通过改造或新建推动展区设计向沉浸式体验方向转变。

对于动物园大象的展示研究国内外还相对较少，在国外，2016年Ficken对墨尔本动物园大象的福利改变进行了研究［2］。在国内，1982年陈瑜对天津动物园大象馆设计进行了研究［3］，2013年孙伟东等就环境丰容对圈养亚洲象行为的影响进行了研究［4］。目前国内外尚没有关于北方地区大象馆展示方式的相关研究，本文拟通过对高纬度地区环境下的大象展区进行研究，以探讨适合北方地区大象展区的相关景观设置与植物元素，对我国高纬度寒冷地区大象展区建设有所补益。

1 北方森林动物园大象展区现状

哈尔滨北方森林动物园位于阿城区东南部的鸽子洞地区，隶属于阿城区玉泉镇，临301国道西侧，距哈尔滨市区 43 km，N45°31'，E126°51'，年均气温3.6℃，最高气温39.2℃，最低气温－38.1℃，年平均降雨量532.3 mm。冬季降雪一般为20 d，年均无霜期143 d。该地区属低山丘陵区，平均海拔250 m，山峰浑圆，谷地平坦，植被丰富，生态环境优良，90%以上是天然次生林，加上人工园林，森林覆盖率达95.8%，主要树种有落叶松(Larix gmelinii)、樟子松(Pinus sylvestris var．mongolica)、红松(Pinus koraiensis)等。该地区有草兔(Lepus sinensis)、狼(Canis lupus)、鼬(Mustela spp.)等20多种野生鸟兽。区域内无居民区和工业污染源，符合卫生防疫要求，地表水和地下水资源丰富，水质良好，而且常年阳光充足，空气新鲜，无噪音，非常适宜动物生长和繁殖。

北方森林动物园大象馆馆舍占地1091.76 m2，外运动场占地2000 m2。馆舍内拥有2头非洲象(Loxodonta africanna)，(原有1头7岁半公象(图1)，于2017年引入1头6岁半母象，现作分笼隔离，待发育成熟进行合笼交配)，平均高度为2 m。外展区采用隔离沟及绿篱的隔离方式将外展区与游客通道隔开，游览通道宽度为2 m，因参观通道长且为一缓坡由高至低处延伸，游客通道内有简易指示标志，故该距离可有效缓解聚众效应，避免产生拥挤现象妨碍参观。现阶段展区内有水池(1.5 m×2 m)、沙堆(直径为3 m圆形)、绿植树木，主体背景颜色为白色、绿色。该馆舍为砖混结构的单层平顶式建筑，由砖块混凝土兽舍组成，最高6 m，室内(图2)与室外隔离，内部游客不能进行参观。

由于北方森林动物园地处高纬度地区，大象属热带动物，在冬季需考虑动物越冬问题。现有场馆采用暖气片与地热相结合的方式进行供暖，可以保证象馆室内昼夜温度达到20℃。目前大象馆有4组通风扇，每日上下午2次换气，保证象舍内空气流通与温度保持。配备窗户与采光板，可基本满足馆舍内的光照需要。

图2

2 大象馆环境设计理念

现代动物园在建设之初都有一个整体的设计理念，但以实现动物园基本4个功能为基础，在传统的动物园笼舍设计中通常缺少对动物自然行为习性的深入研究或有如资金等条件的限制，致使展出动物出现刻板行为。

现代动物园展区设计要实现生态性、舒适性、安全性、可操作性的统一。尤其是北方高纬度地区的动物展区设计首先要根据动物在自然状态下的生活习性选择适宜的建筑结构，展区饲养的动物大多为外区域动物，不能完全适合高纬度地区的气候和环境，需要增加专门的设备，以保证饲养的需要。北方动物园的展区建筑式笼舍，才能满足动物饲养的需要。室外活动开阔场地则要采用自然式笼舍设计，通过在展区内人工造景、隔离沟、安全网的方式将大象纳入其内自由活动。

大象馆的环境设计基于野外自然史信息、先进大象馆展示模式和丰容设计等基本框架。大象展区的设计改造，不仅仅是为了动物园中大象的展示，更重要的是在于通过改造展区环境，模拟大象自然生境，将大象和其本身的栖息环境紧紧结合在一起，使游客在游览大象展区的同时，了解大象的保护知识，从而更加关注动物生活环境的保护，把动物保护从观念和意识转变为日常生活行为的改善。

3 北方森林动物园大象馆改造项目环境设计的探索

该项目在遵循动物行为和生理特点的基础上，确定大空间(即室外展区)为主的饲养展示形式。大象馆环境设计主要集中在动物饲养展示空间、游客游览空间，主要包括丰容、空间尺度、展示设计、景观配置、外部环境等。馆舍内部则主要考虑如何提高动物福利、便于饲养员操作训练、清理馆舍。根据相应动物的习性、环境因素做出相应合理的配置，并确保相应的丰容便于定期消毒清洗工作。根据此次丰容做出相应的目标，对其进行评估，并根据效果再次进行相应的调整［5］。

3.1 动物饲养展示空间的环境改造设计

3.1.1 饲养展示空间增加

由于非洲象体型较大，对空间的需求较大。目前北方森林动物园的大象馆总面积2000 m2，本次改造计划在此基础上将展区扩建至4000 m2，并去掉现阶段2头非洲象之间的隔离栏杆，提高动物的活动面积。由于扩建面积增加相应环境丰容也随之增加，提高动物福利。可分区为栈道、平台结合湿壕沟组成的游客参观区域、大象丰容区域、训练区域、馆舍内区域。

3.1.2 展区景观配置增加、改建

园林景观要素大体可分为两类，一类是软质景观，诸如水体、植物，通过植物丰容营造栖息场所，提高动物展出效果，丰富展区景观，因地制宜;另一类则是硬质景观，如假山、微景观、建筑等［6］。动物园是动物与人、自然与文化相融合汇集的地方，阐释了社会与自然的关系。因此在展示动物的同时，向公众展示动物自然栖息地的环境与保护现状，传递保护教育信息也就显得尤为重要。

将展区造景与保护教育牌示以及科普活动相结合的方式是现阶段大象馆实现该职能的主要手段，越是合理而丰富的动物展示空间，越能将动物的自然行为展示给游客，游客会加深对动物的认知。

大象的圈养展出形式主要分为室内展馆、室外笼舍、露天散养3种。露天散养能更好地体现大象的自然性［7］。通过环境丰容、模拟大象的原生地环境等措施，可以最大限度地使人与大象产生一种自然生境的感觉。使空间尽量生态化和丰富化，提高环境的异质性，使得大象表现行为多样性，努力提高大象忍受周围环境的能力［8］。通过背景、植物、垫材、石块、树木、池塘、泥潭等丰容材料的组合，可以进一步控制视线、隔离大象，从而营造适宜大象躲避、休憩和繁殖的空间。

3.1.2.1 栈道、平台结合湿壕沟改造

现阶段展区内拥有水池(1.5 m×2 m)、沙堆(直径为3 m圆形)(图3)。通过现阶段的动物行为反馈，发现非洲象并不喜欢在水池内活动。由此可适当减少水池面积或在扩大外展区面积时将现有隔离沟(图4，图5)改造成外陡内缓的栈道、平台结合湿壕沟的参观方式。由栈道形式控制游客活动范围，湿壕沟将外展区与栈道隔离。因目前象馆内非洲象高度在1.9 m，故湿壕沟内填注水深度低于1.5 m，底部由混凝土构成，保证湿壕沟内侧的坡度与摩擦力，方便大象轻松出入水池。外侧与栈道中隔离部分种植低矮灌木用以做湿壕沟挡墙装饰，并加装电草，防止动物破坏隔离带植被。

图3

图4

图5

3.1.2.2 外展区丰容改造

目前展区内所种植树木并未成活，可在室外展区用带有非洲元素图腾等水泥造景搭成遮阴棚，便于大象遮阴与蹭痒，并在棚柱高处人工悬挂草料水果等，以改善目前非洲象采食单一低头的情况。将现有地面改造成为由草地为主沙地为辅，水泥地面为训练区域。根据非洲象野外生活习性可在场地内设置仿木质地的水泥枯树，在原有沙堆基础上扩大面积(8 m ×6 m)，以锻炼大象脚部。增加水环境改造，以改变北方干燥的气候环境。首先是设计建立在正面墙体建立中小型的瀑布墙，建立水循环系统，增加展区水环境内容。同时在展区上部建立自动感应的加湿系统，当温度到达一定高度时，自动感应，为大象加湿降温。

增加丰容设施，利用绿色植物建立丰容墙，增加大象展区的隐蔽区域，保证大象的隐蔽物设施。同时增加食物丰容设施，设计隔离性的饮水槽和高空悬挂式的草料网包，使大象需要运用象鼻的灵活性才能实现饮水和取食，促使大象各器官的运动。在展区按照不同的区域功能，建立丰富的丰容设施，由展区造景形成的大小对比，感官上扩大了展示空间。展区空间与游览空间也形成了子母空间，即大空间中设计小空间，有效地丰富了空间层次［9］。并可适量增加诸如铁链固定轮胎、消防水龙带编织成的约60 cm的实心球供大象玩耍，以期减少大象的刻板行为。最大限度还原展示非洲象喜爱泥坑、沙地、玩耍的生活习性，做好非洲象展区的动物福利，提高游客的观赏性，生动直观地进行科普保护教育。

3.1.2.3 展区内景观植物改造

模拟自然环境设计动物园，植物搭配优美，但有许多困难，因为植物更是动物的食物［10］。根据草种植生长的1.5～2个月的周期与大象喜好采食稗(Echinochloa crusgalli)、蒲公英(Taraxacum mongolicum)，不喜采食蒿草的习性结合，应交叉种植草皮。游客所处栈道与湿壕沟用灌木种植成不少于3 m的隔离区域，可以紫丁香(Syringa oblata)、榆叶梅(Prunus triloba)为主。外侧景观树种植适合哈尔滨当地温度的乔木类树种，如蒙古栎(Quercus mongolica)、红皮云杉(Picea koraiensis)、黑皮油松(Pinus tabuliformis var．mukdensis)、樟子松、杨树 (Populus spp．)、柳树(Salix spp.)、白桦(Betula platyphylla)等树种。草本植物可选取玉簪(Hosta plantaginea)、紫花鼠尾草(Salvia japonica)、小天蓝绣球(Phlox drummondii)、松果菊(Echinacea purpurea)等，进行展区内的植物丰容改造。

3.1.2.4 声光环境改进

展区采用自然采光，在满足动物生理需要的基础上为游客观赏动物提供支持。展区普遍采用隔离沟的方式将游客与动物分隔，只有游人一侧有灌木作为挡墙装饰，为动物营造接近自然原生地环境可仿照瑞士苏黎世动物园大象馆，在改建扩建中，在外展区边种植灌木树等作物，适当留出2～3个通往湿壕沟水池的通道(宽度为2 m)，营造原生地状态，并将自然光透过植物再现动物原生地的光环境，游人在栈道高处也可通过灌木等植物造景增加观赏性。原有游客参观通道改建为栈道形式，并可加装玻璃阻隔，有效减少游客喧哗对大象造成的噪音影响，减少大象的应激反应。大象馆舍内屋顶由原有平顶式设计改为人字形屋顶结构，冬季减少雪的厚积、夏季也利于雨水的排出，下部加装吊顶，形成空气层。屋顶玻璃可在其上覆盖带有大小不一空洞的木质透光板，使自然光更好地透过，并能产生树林中荫翳的效果，避免太阳光直射时温度过高，大象无处纳凉。3.1.3 热环境改造

由于北方森林动物园地处高纬度地区，大象主要原生地地处于热带地区，在现有条件下，冬季大象馆舍内保持20℃基础上，建议室内地面在原有水泥地面、木架基础上铺盖稻草，更易达到保温效果，将门改建为保温门，保证大象不能直接接触保温门与保温墙体。水泥地面改造为至少四分之一面积为软质地面。加装淋浴设备，保证水温与象舍清洁;舍内加设空气加湿器，室内湿度常年保持在55%～65%，防止大象象牙开裂。

3.2 游览空间的环境设计要素

3.2.1 游客参观尺度

游览通道是人们在公共场合进行行走、驻足观察的空间，游客行为也会对动物产生相应的影响，例如当大象处于并不活跃的休息状态时，游客会产生拍打围栏等不良行为，故应在原有游览通道基础上加大壕沟宽度［11］。北方森林动物园大象馆的动物展区与游客由隔离沟分隔，隔离绿化宽度较窄。根据栈道、平台结合湿壕沟参观隔障的设计理念，改造后游客所处栈道与壕沟间绿化隔离带宽度应不少于3 m，壕沟底部宽度增加为3 m以上，在此距离内游客易产生与动物的亲密感，保证游客在栈道上近距离观察和好奇心的驱使下，继而产生喜爱与保护动物的欲望，达到尊重并了解动物的目的。

3.2.2 动物展区的框架体结构改造设计

北方森林动物园现有大象馆展区内大象高在2 m左右，根据栈道、平台湿壕沟参观隔障的设计理念，湿壕沟内水深为1.5 m，壕沟最深处应为2 m，根据人体工程学理论，按5% 的成年女性视觉高度137.5 cm观测计算，游客参观面墙基高93.5～115.5 cm，加上展示内容的原始高度，展示空间的高度应控制在293.5～315.5 cm。根据原有坡度高度，可在栈道由上至下、不同角度观看动物。

3.2.3 展面空间的序列改造设计

北方森林动物园大象展区为单一展区，四周都为游客游览道路，没有进行人流双向区分，当人群密度过高时很容易形成人流对行，因此我们将展区的道路进行重新规划，建立参观通道与离区通道。通道之间利用科普展板、园林小品等进行分离，将动物知识和动物保护理念通过科普设施进行传播展示。在各个方向转折点设立清晰明确的指示标识，建立大脚丫形状的卡通标识，指明参观方向，防止游客逆行。

3.2.4 信息传递设施设计

每一个优秀的动物展区，除需要丰富生态要素和景观要素等方面之外，还需要建立综合性的信息传递设施，通过信息传递设施与展示动物和周围环境形成统一的整体来吸引游客的注意，增加游客参观体验，传递理念知识，为环境教育的开展奠定坚实基础。

目前北方森林动物园大象馆的信息传递设施仅为一个固定的科普宣传牌和指示牌，信息传递设施单一，无法有效吸引游客。

本次改造，对信息传递设施进行了统一的规划和设计，形成由静态的科普橱窗、动物和植物说明牌等与多媒体影像、3D电子互动游戏等动态的信息传递设施相结合，向游客传递园内大象的形态特征和生活习性，产地，鉴别特征，分类地位，在生态系统中的地位和作用，濒危程度，致危原因及拯救措施等知识，在此基础上增加短视频的播放与常识问答、趣味答题等手段进行更加生动形象的科普保护教育，宣传动物保护理念。

3.2.5 环境色调调整

环境色调可以从侧面影响人的感官以及旅游体验。游客在游览环境中会不知不觉地受到环境色调的影响。目前哈尔滨北方森林动物园的大象馆主要以灰、白色调为主，色调比较灰暗，且缺乏绿色植被点缀，使游客参观时容易引起情绪低落，降低参观效果。

本次改造，计划通过科普宣传牌匾、墙面彩化设计、植被设计来改变目前战区的总体色调基础。首先是科普宣传牌匾设计以淡黄色为基调，配以绿色点缀。其次是对所有墙体进行改造，以大象野外生存环境为基础进行仿真的喷绘画。如带有非洲元素、草原动物的图案、色彩，也更能贴切原生地，将游客代入。将现有白绿相间色背景改为以枯黄色、深绿色为主的非洲草原背景图案，树木绘制不宜过多，可适当在背景中由近及远增加斑马、羚羊、猎豹等非洲野生动物图案，尽可能贴近动物原生地环境，为动物、游客增加代入感。同时在展区内部迁移大型乔木，增加森林效果。乔木周边用围栏建立保护设施，防止被大象毁坏。在围栏外隔离区域栽植各种绿化植物，以建立暖色基调的展区。

4 综述

本次北方森林动物园大象馆的改造，因地制宜，以现有馆舍条件设施为基础，以保障大象展区管理的适宜性为基础，充分利用自然环境，在原有地形地貌的基础上，将展区进行环境丰富化设计。结合动物园的动物保护、休闲娱乐、科普教育等功能要求，重新确立了大象展区的功能定位。

首先是建立模拟大象原始生境的综合性展区，在建设中注重生境重现的思想，丰富生境要素和动物要素，突出“动物和环境有机的统一”这一重要信息的传递，野生动物及其栖息环境是大自然赋予人类最和谐的统一体。其次增加展区丰容设施，促进大象各方面的活动，提高了大象的福利水平和健康水平。最后大象展区的生态化建设，有利于游客直观认识环境的重要性，唤起人们爱护环境、保护环境的意识，揭示了环境、动物和人类互相依存的关系，对参观者具有教育意义。

［1］ Wheater R J．世界动物园保护策略 ［M］．中国动物园协会．编译．北京:中国动物园协会，2010．

［2］ Ficken K L G．Change in welfare of elephants at Melbourne Zoo following a transition in management regime［D］．The University of Melbourne，Australia，2016．

［3］ 陈瑜．天津动物园大象馆设计［J］．天津大学学报，1982(S1):113－118．

［4］ 孙伟东，梁作敏，尹军力．环境丰容对圈养亚洲象行为的影响 ［J］．畜牧与兽医，2013，45(7):34－35．

［5］ Mellen J，MacPhee M S．Philosophy of environmental enrichment:past，present，and future ［J］．Zoo Biology，2001，20(3):211－226．

［6］ 唐学山，李雄，曹礼昆．园林设计 ［M］．北京:中国林业出版社，2010:270．

［7］ 朱兴全．小动物寄生虫病学［M］．北京 :中国农业出版社，2006:75－80．

［8］ 杨玮娣，袁越，林蜜蜜．人体工程与环境设计 ［M］．2版．北京:中国水利水电出版社，2013:82．

［9］ 张恩权，李晓阳．图解动物园设计 ［M］．北京:中国建筑工业出版社，2015:202．

［10］ 叶瑞铨．动物园绿化的植物配置研究——以南平市九峰山动物园为例［J］．福建热作科技，2005，30(3):21－23．

［11］ 程鲲，张楚翘，邹红菲，等．动物园游客观赏行为及其影响因素——以北京动物园为例 ［J］．野生动物学报，2016，37(2):138－142．