裘爍+廖秋林
摘要:指出了目前我國環境污染和生態破壞比較嚴重,不合理的開墾與使用造成生態環境受到破壞,使人類及動植物的生存條件發生惡化,影響人們的身心健康、生活質量和經濟社會發展,這已經引起了全社會的普遍關注。從場地的整體性、斑塊的延續性和規劃設計的創新性入手,結合梅諾莫尼河谷工業中心景觀再生實例,綜合考慮生態效益、社會效益和經濟效益之間的聯系,剖析了工業廢棄景觀再生、場地生態修復,以期為我國日后的生態景觀規劃設計尋求一條新的開發與利用的道路。
關鍵詞:景觀再生;生態治理;可持續發展
中圖分類號:TU986
文獻標識碼:A文章編號:16749944(2017)05014505
1場地的整體性研究
1.1場地的整體考慮
1.1.1景觀生態的整體性
一系列生態系統組成了景觀,它們疊加整合使其成為了有一定結構與功能的整體,故景觀規劃設計的基礎,就是景觀組分的規劃設計首先要以要素為核心來進行生態系統構建。審視一個景觀系統是否健康,首先就是看其生態系統的功能是否具有整體性和延續性。故唯有從景觀生態的整體性出發,才可以得出科學的景觀結構,使大氣、水、巖石、土壤、生物這五大要素處在一個完整、和諧、穩定、平衡的環境里。
1.1.2廢棄地景觀再生過程
(1)土壤污染治理與景觀再生。土壤污染多為多重交叉污染,相對于傳統化工清理方法,生物修復的效果對于環境更為友好。其包括了微生物分解、植物生長特性及金屬離子的應用。
(2)水體污染治理與景觀再生。在廢棄的工業園區中,收集與儲存污水的設備或溝渠是污染最厲害的地方。污染物隨著水循環過程逐步侵蝕生態系統,甚至導致二次污染或異地污染的結果。所以在維護工業園區水體生態系統的前提下,在景觀干擾的限度內,增加場地內生物豐富度,提高系統抵抗力,同時將基地內硬質鋪裝區域漸漸轉變為自然生態空間,最終使場地自然結構和功能趨于復雜。
(3)景觀生態的恢復與場所精神再生。場地分析應該以場地生態系統對周圍斑塊的影響為基礎,根據不同的規劃目標、原則、定性定位,來規劃設計出一個盡可能減少對系統的不利影響、保護生態系統中關鍵性物種的作品。并且在場地生態再生與轉型中,努力將故土記憶、故土感知、故土文化等精神因子融入生態修復中,使其最終成為一個人與自然共生的整體生態系統。
(4)景觀生態的再生與工業設施的再利用。廢棄工業園區里留存的廠房、集水池、軌道、框架等工業印記,都有著藝術價值和歷史價值。可清除破敗設施,保留能夠代表場地特征的典型遺跡,根據實用功能和藝術價值進行劃分,做出延續歷史文脈的規劃設計。
(5)景觀生態的再生與工業廢棄材料的利用。對于工業生產過程中產生的大量廢棄物和建筑垃圾進行利用,將其經過打碎、拼貼、噴漆等途徑,重新運用到景觀設計中,如做成鋪路材料、景觀小品等構筑物。
1.2場地的分期開發
1.2.1污染的土壤、水體與廢渣堆
迫切需要生態再生與轉型的場地一般是在高新科技的發展及城市快速擴張中,受到不同污染程度的工業廢置地及閑置地皮。不單需要注意到現場地形、可達性、現有基礎設施、場地微氣候、植被和其他因素,也要把廢棄園區縮放進周邊環境的大網格中進行評價,這需要把園區帶來的潛在污染和破壞納入考慮范圍內,有針對性的制定規劃措施和導則。
1.2.2受損的生態系統和人文生態系統
破廢的工業園區景觀的生態再生與轉型的要點主要有:污染的土壤、污染的水體、受傷的生態系統、場地遺留的廢料廢渣以及構筑物處理和人文生態系統復建。
1.2.3分期治理與評估
將廢棄地改造成全新的功能性景觀或者新型工業區以后,就能夠放寬環境治理的力度,一步一步分期實現污染物的管理。但仍需進行環境評估,以避免污染物對人類的直接危害。
2生態系統的延續性
2.1維持生態穩定
2.1.1景觀異質性
異質性是景觀生態規劃的核心,景觀生態系統的本質就是一個異質系統,時間和空間這兩種異質性交錯作用使得景觀生態系統有了動態平衡。異質性來源于系統差和顯示系統的不平衡與外界干擾。
2.1.2景觀穩定性規劃設計
景觀的穩定性規劃途徑是在搜集相關各項數據基礎上,剖析景觀要素網絡,確認生物中心,建立廊道。
(1)生物多樣性景觀規劃的意義。實現生物多樣性的景觀穩定性是解決生境破碎化的重要途徑,其途徑有兩類。其一,就是以物種為中樞,強調對生物物種自身保護的傳統保護途徑。其二,就是以生態系統為中心,強調完整、系統地保護景觀系統和自然棲息地的景觀生態系統,也就是物種多樣性保護。
(2)物種多樣性規劃設計的途徑。物種多樣性包括了遺傳的多樣性、物種的多樣性和生態系統的多樣性,囊括了群落、生境、生態進程等。一個生物多樣性豐富的生態系統遠比物種單一的生態系統來得穩定,有更強的抗壓能力,故物種多樣性是實現景觀穩定性的重要途徑。
(3)用物種多樣性實現景觀穩定性。點與線結合:就像世界上不存在絕對的真理一樣,生態系統中也不存在絕對的景觀穩定性,生態格局和空間配置都會對景觀整體性造成影響。在場地景觀生態規劃設計中,單憑小區域內的治理是無用的,這就需要將場地的生態功能融入到區域生態服務中,與場地外的生態系統進行滲透與聯系,綜合點狀景觀要素和線性景觀要素,一起促進景觀穩定。
應該適當分離土地利用方式,以“穩定地帶”為中心,向周圍逐步過渡、發散,建立與周圍生境相互協調統一的生物性廊道,使哺乳動物和鳥類有遷徙的通道,以此來達到物種上的流通,聯系破碎的生境。同時,能夠通過這種線性景觀的延伸性,將廊道的生態作用深刻地嵌入至人工景觀中,將沿途分散的小型斑塊或廊道進行連接,形成一個效用更為寬廣的廊道帶,使生態作用橫向擴散。
根據不用的保護目的、規劃目標來制定出不同的方案,注重物種的綜合性的地帶性保護,將出現人工化的自然斑塊或呈現出分散破碎的自然斑塊重新“黏合”起來,從而擴大、改善現有生境。
景觀干擾與物種多樣性:景觀及生態系統的環境因子總是處在一個變化的狀態下,它沒有絕對點。景觀干擾影響著有機體、種群以及群落的效能與結構,其可分成自然干擾與人為干擾。
在一個生態系統中,景觀干擾越大,景觀異質性就越小。不同物種對不同的干擾呈現出不同的敏感度,適度的干擾始終妨礙新的優勢種群形成,從而有利于物種多樣性。故在進行場地景觀再生與轉型時,需要結合區域內自然格局、動植物群落、生態系統以及自然過程,運用不同等級、規模的人工隔離和自然隔離的方法,實現控制景觀干擾的目的。
2.2維持生態延續
實現場地景觀的可持續發展,形成良好生態環境的要點在于場地的生態系統進行自身維持和抵御外界不利條件的能力。生態系統設計是廢棄地再利用的一個制勝點,它恰巧利用了生態系統中最基本的食物鏈關系,將場地中存在的廢渣、污染物最大程度的消化于生態系統內部。而這里所指的生物多樣性,是食物鏈所組成的食物網的復雜性。
3生態景觀創新
在景觀規劃設計中,景觀是一個整體的人文生態系統,它協調著人與環境、經濟發展與資源保護、生物與生物及非生物、生態系統間的關系。無論是景觀規劃還是設計,都要實現可持續景觀戰略的創新。
3.1生態系統健康
生態健康是一個涉及到水文、能量、土壤、大氣、生物、礦物等自然過程,以及生產、流通、消費等經濟過程,文化、技術、認知等社會過程的結合社會、經濟、自然的生態復合型概念。
3.1.1完善的能力
一個健康生態系統的基本能力指的是其恢復力和生產力,即擁有維持或修復自身結構與功能,使自身相對穩定的能力。一個自動調節能力強,抵抗力穩定性高的生態系統,必然擁有復雜的營養結構和較多的系統成分。
3.1.2健康的運作
在景觀結構設計時,要有核心斑塊、過渡帶、廊道的概念,要充分考慮到受保護目標物種的生態特征以及種群中弱勢群體的生存力,要根據生物對生境的需求來進行規劃設計,注重斑塊間滲透和景觀結構的鑲嵌,除了加強不同棲息地的聯系,還應促進種群之間基因層面上的交流,從而提高區域內生物多樣性,使得生態系統能夠健康的運作。
3.2人類社會健康
景觀滿足人類的需求和希望的程度應與生態系統健康相互交織,共同作為生態景觀創新的重要目標,將人類聚居地建成一個高效、和諧的社會—經濟—自然復合生態系統。
3.2.1環保化景觀規劃設計
在城市環境中,人類的健康由生理因子、物理因子以及文化因子等共同決定,在長期的遷徙、擴張、建設、制造過程中,危害如滾雪球般逐漸增多,主要的常見危害有病毒、化學污染、物理災害、環境對人的精神健康的影響以及資源退化所造成的危害。
3.2.2無害化景觀規劃設計
無害化景觀設計即是保護生活在其中的人和動植物不受到傷害。在景觀綠化上,設計需要依據不同的用地性質、不同人群,選擇適當的植物。如,在兒童活動用地,不應該種植如鉤骨之類有刺的植被。在景觀生態規劃方面,設計的內容需要考慮到對當地生物造成的影響,兼顧人與動植物不受到傷害。在景觀材料的選擇方面,應該盡可能的選擇如透水磚之類的生態材料,做到建設材料的無毒、可降解、無輻射、無污染。
3.2.3安全化景觀規劃設計
安全性是在景觀規劃設計中的底線,需要設計師們在進行設計的時候,考慮到規劃景觀對生態系統的沖擊性及人群安全性。
3.2.4親和性景觀規劃設計
利用陽光、空氣、雨露、微風等使人舒適度增加的自然條件,科學、合理地將其組織在一起,保證人與大自然的便捷接觸,體現和諧的人與自然共生原則。因地制宜地種植植物,注意種植間隙,并讓植被多以群落的形式生長,形成區域微氣候。發展垂直綠化,屋頂花園等,為居民提供一個寬闊的綠色戶外空間。
4案例分析——梅諾莫尼河谷工業中心區
4.1項目概況與特征
基地位于密爾沃基市的西部,歷史上該地區土地肥沃,野生動物資源豐富。在19世紀中葉開始,梅諾莫尼河谷便慢慢成為了一處較早的聚集地和商業中心,一度成為美國第三大鐵路制造基地。河谷從一個環境優美生產力發達的地區變成了“威斯康星州最大的眼中釘”,工業廢氣建筑遍布,污染嚴重。終于在1998年,為了實現河谷地區更新,由一系列專業人員一同提出了一個可持續發展的框架。
用地的南北處為居住社區,梅諾莫尼河穿過場地南部,一座高架橋以南北向貫穿場地,場地與周圍社區的關聯性欠佳。場地土壤污染物主要為砷和石油,生態系統嚴重退化,尤其嚴重的是沿河的兩岸。用地中殘留著大量工業設施及廢棄物,有大量的地塊因為污染嚴重而不能被直接利用。此外在其西部遺留的兩個煙囪,可以與高架橋一起作為過去工業文明的標志。
4.2規劃設計目標和原則
針對現狀問題,景觀規劃設計師們共同制定了一系列的目標:通過建設一個工業園區來招商引資,主要用以強化密爾沃基市勞動力市場、交通、中心商業區與場地之間的聯系。確保場地的新開發能夠高質量、高效率、高美感,并與其他設施相協調。通過治理受污染的土壤、水源來恢復場地生態系統,對工業設施進行再利用來強化場地的記憶。
整個項目的開發包括一個社區公園和輕工業區,恢復便意味著從再生到注入新活力,并同時再現谷底在開發工業之前的美好生境,向世人展現現在這片地區已經丟失的價值和特征。
規劃后的社區公園的功能在于強化場地與周邊社區的聯系,并且提供游覽與休閑娛樂的空間,同時也要突現區域的雨水收集、凈化以及對洪水的管控。
規劃師依據以上目標確定了4個原則:①公園內自然景觀的修復與再生,并整治沿河兩岸的生態,將其作為既可以供居民休憩又可為本土生物提供棲息地的公共綠地;②發揮生物凈化、土地泥土過濾等生態技術措施清理園地中的污染物;③依據水循環原理,設計一個合理的雨水管理系統,與整個工業區的水體相聯,綜合解決水質污染問題,還人們一抹甘泉,給人以美景,同時又達到場地利用的最大化;④以場地不同利用方式為出發點,確定污染土壤的解決方式及地下水保護方法。
4.3景觀再生設計
4.3.1土壤污染治理
因為土壤污染嚴重,為確保植被在場地中能夠良好生長,設計師邊在舊土之上鋪了層新土,希望靠植物自己吸收和微生物的分解作用來降低污染濃度。不同功能區對土壤的要求不同,對于那些需要有高質土壤的場地,設計師選擇將舊土壤全部移除,或封存土壤。
4.3.2雨水循環利用與處理
設計師在視覺上直觀地強調場地雨水功能,所以水體管理體系分為兩個系統:洪水調節區及一片沼澤林(圖3)。水體處理包含3個步驟:①將周邊地區的水體排放到水體處理區,在處理區內,依據場地現狀設計了一系列小池塘,主要用于吸收在大氣中懸浮的大顆粒,讓它們沉淀到池底;②設計人工濕地,在下面設計一層由特殊土壤組成的保護層,當水流順著地表、集水暗溝流入濕地時,土壤中摻雜的廢渣能夠增加土壤的滲透能力,通過濕地內的植物進一步過濾,降低水體的污染物濃度,減少污水對地下水的污染。③經由濕地先對水體進行第一道過濾,再進入沼澤林,利用林地的植物和土壤進行第二道過濾,最后排放到河內。
這個水體處理系統統籌貯存洪流的防洪功用,這也是河谷規劃設計中要實現的一個重要目標。
4.3.3濕地設計
儲存雨水是梅諾莫尼河谷工業區規劃的一個必要功用之一,故濕地是本項目的一個任務,整個基地的濕地可分為兩大類:表層流濕地和滲透濕地。在表層流濕地內,主要種植一些可以沉淀漂浮在大氣中的顆粒物或能將土壤中有機態轉化為無機態化合物的水生植物。在滲透濕地中,由于其沉積層相對于其他略顯粗糙,泥土的通透性佳,污水可在重力作用下滲透進入沉積層,從而凈化水體。值得注意的是為了避免受污染的水體污染地下水,沉積層下方設計有一層滲透性十分低下的封閉層。
4.3.4群落生態設計
整個公園植被的恢復不僅為人們提供游憩服務,同時也強調這個場地對河谷地區的生態功能。公園的植物群落類型豐富,包括濱水植物群落、濕地群落以及場地現存的能夠健康運作的生態系統。由于社區公園北部設計有大量的游戲場地、濕地及水池,因而這片場地的樹木成簇狀種植。運輸雨水管道的出水口處保留了周邊原有生態系統,雨水處理區的樹木以本土的落葉植物為主,沼澤林區的樹木則是常綠與落葉混合種植。社區南部植被資源富饒,尤其是沿河兩岸,為本土動物提供了各種不同的棲息地。
4.3.5工業遺產景觀再生
煙囪公園是梅諾莫尼河谷工業區中的重要分區設計之一,如網球場、開放式草坪、野餐區等公共設施穿插于現有場地遺留的建筑物中。步行系統隨著鐵道網在場地中鋪展開來;網球場和煙囪附近的小型集會場所,都分布在高架橋下。工業區里見證了興衰史的兩個大煙囪,承載了居民和職員的人生記憶,故將兩座煙囪作為歷史影像進行了保留,考慮到景觀效果,設計師們對其進行了藝術包裝,與場地地形相結合,設計出不同的活動空間。豎直的煙囪和高架道路就像一個畫框,為人們提供了一副美麗的風景(圖4)。
圖4梅諾莫尼河谷工業中心區景觀節點
4.3.6廢棄物再利用
根據可持續發展的生態原理,對廢棄工業園區的廢棄物進行回收分類,挑選出有利用價值的材料,進行改造。如將場地中干枯的樹干涂漆做成工藝品,或對木塊進行切割,制作成野餐桌或座椅;而有些破碎的建筑廢料就可以用于污水處理方面——把它們混雜在土壤里與滲水層結合;那些廢舊的玻璃也能夠拼貼成優美的圖案,增加場地藝術美感。
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