城市栖息地营建导向的城市公园改造实践——以2019北京世界园艺博览会自然生态展示区景观工程为例

孙国瑜

马 迪

陈 晨

王佳慧

生物多样性和生态系统服务政府间科学与政策平台(IPBES)于2019年发布的《全球生物多样性与生态系统服务的全球评估报告》中提到“全球物种灭绝的速度比过去1 000万年的平均值高几十到几百倍，有多达100万个物种面临灭绝威胁”[1]。在全球生物多样性保护面临挑战的今天，相较于生物多样性热点区域的保护和修复来说，城市栖息地在构建生物多样性网络体系、遏制生物多样性丧失方面发挥的作用也日益受到重视。

栖息地，即生境，是指生物的生存居住空间，是生物体生存繁殖所需的全部生态环境因素[2]。城市栖息地处于城市生态系统或环境中的生物栖息空间，从用地特征与集中规模来看，城市公园绿地无疑是城市栖息地的重要载体[3-5]。有别于自然栖息地，城市栖息地受到周围人类活动影响的程度相对较大，需要综合考虑城市居民的使用需求[6]。

2019年中国北京世界园艺博览会(以下简称“2019北京世园会”)已于2019年4月29日—10月7日在北京市延庆区成功举办。园区位于延庆新城西侧，毗邻北京野鸭湖湿地自然保护区及北京重要的备用水源地——官厅水库。因此，园区地处生态价值较高的区位，且生态环境本底优良，在提升城市生物多样性方面拥有极大的潜力和优势。

为响应“世界园艺新境界，生态文明新典范”的办会宗旨，园区综合规划阶段基于现状本底分析，保留了园区内生态本底良好且生态价值最高的片区作为自然生态展示区，并提出该片区以城市栖息地营建为导向进行设计的功能引导。

自然生态展示区位于2019北京世园会围栏区东北侧，毗邻妫水河(图1)。展区南侧边界环湖南路将自然生态展示区与其他展示区分隔开来，使该片区相对独立；场地临近环湖南路的原有林地作为缓冲隔离带，减缓了交通噪声影响，因此自然生态展示区在会期与会后受其他片区游人活动干扰的影响相对较小，为场地开展城市栖息地营造提供了较为完整的绿地空间。

图1 2019年北京世园会自然生态展示区区位图

场地原为妫河森林公园，规划面积为60.25hm2。该地块景观类型丰富，包括人工林带、景观绿地、滨河湿地及人工湿地。如何有效地保护和提升该片区的栖息地质量，更好地发挥其生物多样性保护功能，是项目设计过程中最关注的主题。

1 城市栖息地营建的总体思路

作为城市栖息地功能的重要载体，城市公园绿地的设计越来越关注其生物多样性保护的功能，无论是以景观元素保护为出发点还是以物种保护为出发点[7]，基于景观生态学等理论的规划设计方法在越来越多的公园设计中得到应用。国内外在长期开展城市栖息地的营建研究和实践过程中，发布了一系列相关的指导手册或技术规范[8-9]，大部分成果以鸟类作为目标物种展开栖息地营建的指导，北京市也于2017年发布了《城市绿地鸟类栖息地营造及恢复技术规范》[10]。针对栖息地营建的基本设计流程一般包括项目计划制定、场地调查与栖息地评估、方案设计、策略引导、养护管理计划、栖息地功能引导与利用等阶段。此外，针对建成项目的跟踪评估也作为城市栖息地进一步优化的重要依据，也是部分指导手册推荐项目延伸的重要工作阶段。

相关研究与实践案例均表明，高质量城市栖息地的营建需要重点关注本底调查与评估、栖息空间的设计策略[11-12]及不同阶段对于潜在负面影响(如游憩区域布设、施工影响、日常养护管理模式等)的减缓措施3个方面[13]。因此，城市栖息地的营建需要在景观设计阶段系统性地将施工期监管措施、工程技术手段和后期运营管理方式等方面纳入考虑，从传统注重视觉景观营造的思路逐渐转变为“设计-营造-管理”整个过程体系的构建[14]。2019北京世园会自然生态展示区在设计之初，参考了国内外以城市栖息地营造为主题的相关研究、实践案例和指导文件等[15-17]，从全过程覆盖的角度，制定了项目的设计工作路径(图2)。本文重点围绕本底调查与评估、空间布局方案、设计策略、施工与养护管理4个环节进行介绍。

图2 自然生态展示区设计工作路径示意图

2 本底调查与评估

2.1 本底调查

项目设计初期开展了场地本底调查，主要包括生态本底和景观要素调查2个方面。

生态本底调查包括非生物因素和生物因素，其中非生物因素是生物栖息地的环境背景特征和物质基础条件[18]，包括气候、海拔、土壤、水环境等；生物因素包括设计前生物物种的分布情况，作为栖息地营造和优化提供目标物种的重要依据，还包括对场地内进行生境类型、维护管理强度等情况的调查[19]。

非生物因素：场地所在气候区为大陆性季风气候，是温带与中温带、半干旱与半湿润的过渡地带，年平均降水量为449.5mm；海拔高度为479～487m；土壤以褐土为主；地下水水位较浅。

生物因素——生物多样性调查：借鉴国内外在开展城市生物多样性调查和研究的相关经验，鸟类、蝶类、野生植物等物种对环境具有较高的敏感性且易于观察的特征，被视为是城市生物多样性重要的指示物种，作为评估生境质量的主要依据[20-21]。项目组于2017年委托了生物多样性调查专业团队，选择鸟类、蝴蝶、蜻蜓、野生植物作为主要调查物种，对场地及周边开展了春季与夏季2次调查。调查共观测到153种物种，包括58种植被、73种鸟类、8种蜻蜓、14种蝶类，其中，观测鸟类以鸣禽为主；在被观测到的蜻蜓中，包括2类对环境质量要求较高的指示物种，三叶黄丝蟌与长叶异痣蟌，分别分布于人工湿地南侧与西侧2块人为干扰程度极低的片区(图3)。此外，还观测到白腹鹞、燕隼等5种国家二级保护动物在场地及周边进行觅食。

图3 自然生态展示区生物物种分布图

生物因素——生境类型(含维护管理强度)调查：调查结果显示(图4)，重要生境空间包括三叶黄丝蟌与长叶异痣蟌的越冬地与栖息区，沿妫水河的芦苇湿地及由于场地内低洼积水形成的作为部分鸟类喜栖的枯木林；场地内面积占比相对较大的主要为低强度养护的落叶密林和人工湿地2类生境，但均存在生境空间结构特征单一的状况，无法为场地内生物提供多样的栖息需求。

图4 自然生态展示区生境类型分布图

景观要素调查：基于场地本身的景观要素特征，评价因子主要包括土地利用、水文、地形地貌、植被等。

2.2 综合评估

综合生态本底与现状景观要素调查结果进行评估，将场地划分为3个级别的栖息地潜力区(图5)。

图5 自然生态展示区生境潜力综合评估

1)一级潜力区：即生境类型与维护管理强度调查中3片重要生境空间。该区涵盖3类生境类型：第一类是作为三叶黄丝蟌(环境优良的指示物种)越冬的草本植物生境类型，由于低频率管理，使物种越冬地未受到打草措施的影响；第二类是受地下水位较高影响形成的枯木区，是区域内部分鸟类的栖息空间类型(如北椋鸟繁殖地)，也是片区内特殊的异质性景观；第三类是沿妫水河周边的芦苇湿地生境，由于人类无法进入导致该片区无人类干扰，为周边多种游禽、涉禽、两栖类及鱼类等提供了质量较高的生境空间，也是作为保护妫水河及河滩生境的重要缓冲带。该片区应依托原有建设用地，除为满足办会及游憩需求的基础建设外，不再新增建设，并以交通线为边界，设为不可进入区。

2)二级潜力区：包含落叶密林与人工湿地2类有较大提升潜力的生境空间。落叶密林为人工速生林，林相单一，以杨树为主，由于种植密度过高，无其他林下植被层；人工湿地由于长期的低维护管理，密集芦苇覆盖度极高，导致内部水生植物群落结构不完整，生境空间趋于单一。该片区设计应在考虑与周边主要栖息地距离关系的基础上，优先选择现状已有道路或裸露地等有建设条件用地，适当增加满足观赏游憩和科普教育功能的基础设施建设。

3)三级潜力区：以现状基础设施建设和游客活动较密集的区域为主，作为景观游憩区；设计应依托景观功能营造微生境空间。

3 基于生物栖息需求特征的空间布局方案

在满足游憩功能的基础上，生态科普宣教功能也是自然生态展示区主要的功能之一。英国伦敦湿地公园和香港湿地公园等国内外城市栖息地营建案例中[16-17]，均根据人流活动的密集程度采用动静分离的空间布局模式，引导设计在不破坏重要栖息空间的前提下，近距离体验生物多样性的价值，提高人们对生物多样性各方面价值的了解和认识。

以鸟类为例，有研究表明[22]，人类游览强度对于城市公园中鸟类密度的影响并不大，对鸟类的干扰更多体现在空间干扰上，设计需合理处理园内主园路游线和生境之间的距离关系。参考以水域作为栖息地的园路游线距离关系研究，当栖息地面积小于1hm2时，在利用地形和植被隔离的前提下，游线距离栖息地边界至少10m；当栖息地面积在1～5hm2时，园路游线可局部靠近栖息地，如不使用隔离措施，游线距离栖息地边界至少50m[22]。隔离措施可选择如种植常绿林地、灌丛、地形变化或扶手栏杆等物理隔离的方式，限制游人在空间上进入栖息地内部[14，23]。设计依据动静分离和游线与栖息地间的距离关系形成空间布局方案。在规模较大的栖息空间内(如人工林片区)，选择现状适宜建设区域，从保留林地斑块完整性的角度出发，在保障一定规模底线的前提下，局部增加低密度低级别的园路游线，并尽量采用架空木栈道的形式，完善园内游憩路线(图6)。结合不同生境空间的特征、科普展示的主题及游客活动的干扰程度，形成2019北京世园会自然生态展示区总平面与主要游览路径(图7)。

图6 自然生态展示区主要园路布局图

图7 自然生态展示区总平面与主要景观游赏路径图

4 分区功能优化设计

根据不同潜力分区的现状特征及功能导向，从生境与景观功能2个方面提出合理的优化策略。

4.1 生境功能优化

4.1.1 一级潜力区

该片区为原状保留地，除利用现状裸露地或以架空栈道的方式局部增加游线外，不做其他改动，维护其原有生境条件及演替过程。

4.1.2 二级潜力区

以区域林鸟与水禽种类的栖息地特征研究为依据，依托生态化改造营造栖息地。

1)人工林生境空间优化。

基于“创建林窗”的理论及实践研究[24]，通过实地调研和无人机航拍识别场地内生长状况较差的范围与造林遗漏区作为林窗营建区，在优先伐除林中弱树、病树、枯树的基础上将林窗扩大至周边林木高度的1～2.5倍的数值的平方，并在林窗内进行灌草植被层的选择性补植等，在适度干预的情况下，丰富林地植被群落结构，优化林地生态系统，为区域林鸟提供多样化的生境空间。

2)人工湿地生境空间优化。

现状人工湿地的改造考虑游禽、涉禽、鱼类和两栖类等主要目标物种的栖息功能需求，设计多样的生境空间类型。

优化策略主要包括：恢复开阔水面，滨水局部片区种植芦苇等不同层次水生植物，并采用控根的方式防止芦苇蔓延，遮盖水面；优化原有小岛植被布局结构，清除原树岛面向深水区域边缘的部分灌木，于背向游憩路线营建鸟类安全休憩的草坡；依托竖向设计不同水深，滨水多坡度驳岸改造，为鱼类、鸟类、两栖类提供觅食、繁殖、庇护等不同需求的生境空间[25](图8)。

图8 人工湿地主要优化策略示意图

4.1.3 三级潜力区

在满足景观需求的同时，设计通过补植和丰富多季相的蜜源植物，营造微生境空间，吸引蝴蝶觅食，使游人近距离感受动态的生命景观。

4.2 自然教育体系逐步构建

以“动-静”结合的空间布局模式为参考，根据不同潜力区内生境空间的影响需求，合理引导不同潜力区的游憩活动，结合生境特征，重点开展以自然教育、科普宣教为主题的活动(表1)。基于已观测物种的分布点位及目标物种，一级和二级潜力区沿游线布设相应物种科普展示牌，开展生物多样性知识普及。

表1 不同潜力分区的活动类型要求

随着园区会后利用工作的开展，自然生态展示区将作为重要的自然教育基地同步进行完善和更新，与其匹配的自然体验、自然观察、自然课堂等的自然教育体系也将逐步建立。

5 施工与养护管理引导

施工阶段常规作业会对原有重要生境区域造成较大的破坏；施工机械携带的肉眼难以观察到的种子可能会引入外来入侵物种，或改变栖息空间的群落结构；针对苗木本身的病虫害检疫也是施工期不可忽视的环节。另外，适宜的养护方式是维护栖息地健康发展的重要保障。有调查显示，分区管理是城市公园进行鸟类栖息环境管理最直接有效的方法[14]，因此设计方案根据不同潜力分区特征，针对施工期与运营期，分别提出了明确的施工与养护监管条目(表2)。

表2 不同潜力分区的施工及养护管理要求

一级和二级潜力区强化低养护或零养护的维护管理方式，旨在保障栖息地的自然演替过程，逐步形成稳定的群落结构，营造近自然景观。在方案设计阶段，乡土植物品种的选择等也为低维护园林提供了基础。一方面，维持区域野化状态，除去必要的修剪及防火管理，对远离游线的倒树、枯木等有机物采取就地堆放的管理方法，为较低等生物类群提供生存环境[14]。另一方面，减少化学试剂的使用，优先选择生物防治措施，不在夏初季节喷洒农药，减少化学防治对生境物种的影响[26]。

6 总结与讨论

近几十年，全球对于生物多样性保护工作的意识逐渐加强。面对日益扩张的城市区域，相对于重要或优先的生物多样性保护区域，质量较高的城市栖息地在区域生物多样性保护网络建设过程中发挥的作用也越来越重要。2019北京世园会从规划设计到施工建成的整个过程，将生态优先与生物多样性理念逐步贯彻和落实，具有一定的示范性。

自然生态展示区的设计建设过程，也是将国内外相关研究和实践经验形成一套适用于该项目的可实施的工作路径，是景观设计由注重视觉景观营造逐渐转变为“设计-营造-管理”全过程体系的一次探索和尝试[14]。项目设计最大限度地发挥场地的生态和社会价值，将城市栖息地功能与游憩、科普宣教功能有机融合，一方面，在保护原有栖息空间的同时，进一步优化各类生境空间；另一方面，合理布设人流活动路线，保障游憩和自然体验活动开展的同时，减缓了游憩活动对于栖息空间的影响。

城市栖息地能否可持续地发挥功效，与其所在的区域气候和地理环境特征密切相关，每一个气候带和地区都有特定的生态系统和自然植物群落结构，它们是最稳定的、最能发挥生态效益的组合[27]。因此，单方面以增加植物和动物多样性水平并不是最佳选择。如何尊重场地所处的气候环境特征，做好本底调查、评估及相关研究，因地制宜地设计与管理，才应是城市栖息地营建工作需要思考的重点。

项目竣工至今，人工湿地可观察到雁鸭科和秧鸡科鸟类在水面休憩，多种鸟类出现在优化后的小岛草坡上。项目组将持续对展区进行跟踪监测与评估，通过研究物种分布与生境空间利用及游客活动影响等的关系，进一步校验项目设计能否有效提升场地内城市栖息地的功能，为同类型项目设计提供参考。

注：文中图片均由作者绘制或拍摄。

致谢：感谢2019北京世界园艺博览会协调局、中国风景园林规划设计研究中心对项目实施的支持。感谢北京清华同衡规划设计研究院有限公司院技术顾问胡洁、中国农业大学园艺学院黄越在文章撰写过程中提供的帮助。