自然價值的保護與利用
——華中農業大學校園規劃15年

吳正旺

近年來，隨著城市環境問題的突出，如何保護及利用自然越來越受到重視。羅爾斯頓認為自然具有工具性價值、內在價值和系統價值。自然價值是不依賴他者目的而客觀存在的，人與自然在價值天平上是平等的，人理應尊重、敬畏自然[1]。自然價值首先體現在其整體性上，只有作為整體，自然才能有效地創造出內在價值。人是自然創造的，人類的生存與發展依賴于自然價值的存續，反之則不然[2]。21世紀初，中國大陸地區大學校園建設呈爆發式增長，對校園生態規劃的探索隨之涌現。其中，何鏡堂等提出“山水田園”等思想并設計建成了眾多大學校園[3]；王伯偉等針對大學城建設提出生態化問題并完成了福州大學城等實踐[4]；黃世孟等借鑒我國臺灣地區經驗提出大學校園要向社會開放，并對綠地進行“復育”[5]；陶郅等在合肥工業大學規劃中利用地形構筑“生態谷”[6]；在重慶交通大學校園規劃中，竇建奇等主張利用地形最大限度保留原生態環境，以“原生態”設計理念進行布局[7]；2016年，黃翼等認為大學校園要從人工能源的節約走向自然能源的利用[8]。這些實踐有力地推動了大學校園的生態建設，但對于規劃建設的實施效果如何，所運用的理論方法是否合理有效，尚缺乏反饋。

華中農業大學(以下簡稱“華中農大”)校園規劃2003版由同濟大學王伯偉教授團隊完成。其主要規劃設計原則包括：1)保護并合理利用校園景觀的自然價值，優化校園總體格局；2)集中與分散結合的建筑布局模式；3)利用校園進行生態教育、保護及節約自然資源；4)利用鄉土物種并遵循地域性原則；5)基于土地適宜性分析進行整個校園的開發強度布局、水陸交錯帶環境修復并引入城市農業。自2003年該規劃開始實施至今已有15年，全日制在校師生從2003年的約12 500人增長到2018年的約28 800人，基本符合原規劃預期，規劃得到了較好的實施。2018年8月，筆者團隊對該案例進行了詳細的實地回訪及生態調查，并將實施現狀與15年前的規劃進行比較(圖1、2，表1)，調查、分析了上述理論方法的實際成效，其結論有助于檢視大學校園生態規劃及建設的基本原則和策略，可為類似項目提供參考。

圖1 華中農大2003年規劃總平面圖

表1 2003—2018年華中農業大學校園主要指標變化

1 校園整體生態格局的優化及利用

自然是城市的本底，保護自然價值的關鍵是保護其生態系統的完整性。為了最大限度地保護大學校園的整體價值，規劃設計應使其格局逐步優化。2003版華中農大校園規劃(以下簡稱“2003版規劃”)基于福爾曼(Forman)1995年提出的“最優景觀格局”理論，采取“集中與分散相結合”的布局原則(圖3)。將相似的用地類型集中，同時在建成區保留一些自然廊道和小型自然斑塊，在獅子山大型自然植被斑塊的邊緣也布置一些小的人為活動斑塊，其特點是：1)保留獅子山大型自然植被斑塊，為城市補充水源，為校園野生動物提供棲息地，調節校園小氣候，為師生提供自然體驗和生態教育場所；2)保留了較多的粗、細粒景觀要素，以利于校園的發展和保護多種野生動物；3)校園中保留了數目較多的小斑塊，在大斑塊遭到破壞時某些野生動物可在此幸存，并有可能恢復這些小斑塊的生態系統；4)不同景觀要素間有豐富的邊界過渡地帶，有利于自然過程的發生；5)在校園中心區有許多小的自然植被斑塊，是對獅子山大型自然植被斑塊的有益補充，在物種傳播中可作為踏腳石，也可作為容納超種群的棲息地[9]。

在具體實施中，2003版規劃提出了3項格局優化措施。1)保留若干大型自然植被斑塊及大量小型自然植被斑塊，特別是校園中殘留的近自然植被斑塊。考慮到小型的自然植被斑塊較少，需在實施中重點加以恢復。2)總體布局中建筑成組成群布置，控制人工化區域蔓延。保護建成區中的近自然區域，控制建成區的用地規模。3)無論在建成區還是綠地斑塊中，都設置了大量廊道。至2018年基本實現了建設“數量較多的小型自然植被斑塊”的目標。包括雨水花園、水塘、稻田及試驗田等6個特色自然斑塊，數量與2003年相當。原規劃對大學校園和城市的相互聯系考慮較少，特別是校園北部的南湖大道建設，導致獅子山大型自然植被斑塊與城市水體“南湖”割裂嚴重，水陸聯系喪失，校園綠地未與城市進行一體化的規劃建設，使大學校園在城市生態建設中的定位不清晰，無法充分發揮其生態效益(圖4)。

圖2 華中農大2017年12月衛星影像圖

圖3 最優景觀格局及2003版華中農大校園景觀廊道規劃 示意(局部)

1.1 大量增加生態廊道

2003版規劃提出“大量設置生態廊道，有意識地在各個生態多樣性良好的塊區之間設置生態廊道，以利于生態系統向外擴展，從而形成良好的校園生態環境”。從本案的實施情況看，建設一定數量的生態廊道確實可將校園中大小自然斑塊連通，形成整體，是生物多樣性保護的主要途徑之一，并已被福州的“福道”、廣州、成都和北京的“綠道”等實證有效。景觀生態學的超種群理論也認為，要保持某一物種免于滅絕，就應當有10個以上的棲息地，這些棲息地利用生態廊道彼此相連[10]，作為物種遷入、遷出的通道，是保護生物多樣性的關鍵之一。但由于缺乏2003年校園鳥類多樣性的量化數據，目前還無法確定該廊道對于保護生物多樣性的有效性。

按照適宜于鳥類利用、寬度大于12m為帶狀廊道之標準，2003版規劃將校園中的生態廊道分為線狀和帶狀2種，帶狀廊道用于連接獅子山與野芷湖，線狀廊道用于將中心區多個小型綠地斑塊彼此相連。2018年的反饋調查發現，在這些小型廊道的樹冠層中，鳥類豐度及多度均較高，可偶見白鷺等珍稀鳥類。鳥類由獅子山經多個生態廊道向校園南部遷移，降低了其局部滅絕的危險。調查也發現，雖然原規劃中的小型廊道大多得以建成(圖4)，但連接山體和湖體的多條帶狀廊道卻大多未能實施，部分規劃廊道甚至被新建建筑阻斷。其原因在于：出于為教師改善居住及辦公條件之目的，在實施中部分帶狀廊道之規劃用地被用于建設住宅及辦公樓。以校園西側入口處為例，規劃設置了連接湖汊與獅子山的30～50m廊道，湖汊雖得以保留，但其北部用地卻被用于新建教工住宅“北苑小區”，切斷了山水之間的聯系。

從本次規劃的實施情況看，這些已建設的廊道還缺乏與城市的統籌考慮，難以匯入城市一級的生態網絡。另外，原規劃中保留的“湖汊”，是整體校園生態格局中重要的廊道，是野生動物“水—陸—山”之間的聯系，對整個校園的生物多樣性保護具有重要意義。但在實施中，相當一部分湖汊被填平，成為陸地，下一步若要恢復為水體，代價很大。第三，在規劃建設中還存在若干建設性破壞，尤其是一些位于廊道關鍵節點處的自然植被斑塊，由于建設而消失，阻斷了整條廊道。

圖4 華中農大2003—2018年廊道及綠道建設示意

圖5 對舊建筑的改造利用(5-1)及圍合式布局(5-2)

圖6 從東北角看華中農大開發強度向內增大

1.2 開發強度的緊湊式梯度布局

2003版規劃主張“集中與分散結合”的建筑布局原則。其優點是將人的干擾集中，為自然保護提供較大的緩沖空間。具體做法是：1)開發強度由中心教學區逐漸向外遞減，由高密度建筑群逐步過渡到獅子山、野芷湖等自然斑塊；2)限制大規模建設、舊建筑改造以及教學生活等人為干擾的擴散；3)在校園各方向均留出較大面積的綠地，將試驗田等低影響景觀分散布置；4)在大型自然植被斑塊中實行“只拆不建”原則，從近自然向自然化發展；5)對原有建筑進行改造利用，減少大規模新建活動。從實施情況看，這一原則較好地控制了校園建設的蔓延，為自然的生存與發展留出了必要的空間。以做法5)為例，對舊建筑的保護和利用節約了大量建設費用，也減少了對棲息地的干擾。在建筑布局時采取的合院等“圍合式”“內向型”布局，使師生彼此聯系便捷。需要強調的是，由于新建建筑往往規模更加巨大，特別是校園南部集中了大量人員，因此采取“合院式”布局，能夠適當限制人的活動范圍，對抑制校園建設的蔓延更有意義(圖5、6)。

1.3 邊界的保護及利用

最優景觀格局中存在諸多類型的要素，這些要素彼此之間相互交錯產生了大量邊界，從而產生各種邊界效應①。邊界往往生物多樣性高、物種豐富。2003版規劃中的主要邊界有湖體水岸、山體邊緣及道路3種。1)湖體水岸。該校園邊界本應按照規劃以湖體自然邊界為界，但實際建設中校方為擴大校園、占有湖體，在校園東、南部修建了沿湖道路，導致大量水體聯系中斷，加劇了水質惡化。這一做法在武漢頗為普遍，已致湖泊從新中國成立初期的127個銳減到38個，各湖體彼此不能連通，成為孤島，使“百湖之城”的水質持續惡化。2)山體邊緣及道路。山體與校園之間的過渡平緩，邊界豐富、生物多樣性較高，但實際建設中山體北部、東部與野芷湖之間的邊界被較寬的“南湖大道”隔斷，邊界基本沒有過渡，使生物多樣性降低，山體與水體聯系減弱(圖7)。

1.4 小尺度的道路系統

校園道路是野生動物(鳥類、松鼠、黃鼠狼等)的擴散通道，也是機動交通、行人等影響野生動物棲息的干擾來源。校園道路系統有網格、環形及“環形+放射式”等模式[11]，要根據實際情況選擇相應模式。1)2003版規劃在校園中心區選擇了尺度較小、網格式的路網，是為了減少人為不利干擾，降低野生動物遷移的危險。2)由于交通量較大，校園主入口處仍有部分道路的尺度較大，因此在道路斷面設計上采取了設置道路中心綠帶并植樹的方案，但在實施中綠帶并未植樹，野生動物難以逾越(圖8-1)。3)在人流較多的主干道上栽植4排以上樹木，樹下設置了寬大的人行道(圖8-2)。4)在校園非中心區不設人行道，改為人車混行道路(圖8-3)。5)教師住宅區普遍采用2.5m左右的單行道(圖8-4)。從實施情況看，這樣的道路網比較適合校園樹木的冠層保護和利用，能滿足鳥類及松鼠等野生動物在各個棲息地之間遷移，也兼顧了師生學習生活的需要，但對于蛙類等爬行類野生動物及昆蟲的棲息仍會產生一些不利影響。

圖7 校園試驗田(7-1)和校園東面沿南湖道路(7-2)

圖8 華中農大校園內的主要道路形態

圖9 華中農大2003—2018年消失的水體及新建建筑示意

2 生物多樣性保護的途徑及效果

生物多樣性保護是城市生態建設的核心，也是判斷城市生態機能優劣的主要指標之一，大學校園生態建設也應以此為綜合目標[12]。由于缺乏2003年生物多樣性的量化數據，本次調查中對生物多樣性的判斷，采用了以對野生動物的豐度及多度的主觀評價為指標的方法。從本次野外觀察的主觀評價看，與2003年相比，校園內松鼠、白鷺等鳥類的豐度無明顯變化，但多度稍有下降。

2.1 生物多樣性保護的主要挑戰

華中農大校園生物多樣性保護的主要挑戰包括棲息地喪失、機動車和人大量增加造成的干擾，以及綠地的人工化、破碎化等3個方面，其中以水體消失為代表的棲息地喪失是主要挑戰。在15年內，東南北三面幾乎所有湖汊水體均有不同程度的減少，尤其是深入校園的湖汊最為嚴重。此外，新建建筑、機動車以及校園師生人數的增加也對自然景觀的修復造成了巨大壓力(圖9)。

2.2 野生動物棲息地的保護與重建

大學校園應成為城市鳥類、昆蟲及魚類等野生動物棲息地的一部分，并以棲息地保護為中心為野生動物拓展生存空間。華中農大的野生動物包括水、陸、兩棲等類型，典型代表有白鷺、松鼠、青蛙、魚類及鳥類等。在規劃實施中，對棲息地的破壞主要有：1)湖汊的人工化及侵占他用；2)植物群落結構的人工化及簡單化，特別在2018年該校120年校慶活動中，為“美觀”之目的，許多綠地中的灌木被清除，代之以草坪(圖10-1)；3)棲息地間聯系減弱，例如湖汊與野芷湖之間建設了不少道路，切斷了水陸兩棲野生動物的遷移通道(圖10-2)。實施中對棲息地保護較為有效的措施有：1)不設置擋墻，在15年建設中，很好地遵循了原有規劃，較好地利用了地形的高差，基本沒有建設擋墻(圖10-3)；2)設置隧道穿越獅子山，很好地減少了機動車對獅子山的干擾(圖10-4)；3)設置步行區域，限制機動車活動范圍。

圖10 棲息地的保護與重建

圖11 教學中心區綠地演變前(11-1)后(11-2)對比

2.3 自然景觀要素的修復

2003版規劃提出對獅子山進行修復，“現階段山體存在建設開發過度的問題……限制對獅子山的開發建設，對已經存在的建筑逐步拆除，其中首批應拆除的是位于保護生態廊道地區的建筑”。規劃還提出在校園中恢復若干小型自然植被斑塊，并與獅子山相連，以完善校園景觀格局。從實施情況看，最困難是隔離人為不利干擾②。1)湖汊、水塘等水體是修復情況較好的自然景觀要素，人為干擾很少，野生動物也較多，沿湖試驗田尤佳，而生態魚塘也幾乎保持原樣。但各種新建活動還是對自然景觀產生了一定破壞。2)校園中有大量水陸交錯帶，是生物多樣性保護的重要場所[13]，吸引著多種水鳥棲息。從實施情況看，對植物群落的引入尚顯不足，特別是教學區中出現了大面積的草坪，即便已經過去了15年，其生物多樣性仍遠低于原有教學樓群③。3)沿湖駁岸非但沒有自然化，局部反而硬化。湖體水質仍較差，尤其是東面水體富營養化嚴重，大量魚類死亡。其原因除武漢各個湖體相互隔絕，造成水無法流動外，校園的試驗田、沿湖道路等建設也是原因之一。4)在環境修復中，大尺度的建筑群在生態設計方面往往欠缺較多，在細節的考慮上明顯少于小尺度的建筑設計，常常是尺度越大，景觀越單調，棲息地越缺乏。5)山體恢復取得成效(圖11)。獅子山邊緣正逐步拆除一些2層左右的老舊建筑，并將其作為停車場、綠地等使用。但原規劃提出對獅子山上的建筑采取“只拆不建”的原則，以恢復其植被，從實施效果看難度很大，尚未達到目的。

2.4 城市農業的引入

作為華中地區最有影響力的農業大學之一，華中農大校園中有大量農業實驗用地。2003版規劃提出對有重要生態意義的區域進行生態恢復，“校園南部的制磚廠應搬遷，對已經受到破壞的基本農業用地進行恢復”。從規劃實施情況看比較理想，同時實施中還引入了城市農業，鼓勵公眾參與，減少了綠地的人工維護成本，提升了師生的生態意識。1)城市農業結合科研實驗教學[14]。城市農業的引入有利于培養師生的生態意識，是從根本上改善人與環境關系的措施。2)一些教師自發地在建筑周圍的小綠地中引入城市農業，同時一些實驗室也將橘子等果樹作為綠化植物種植在小綠地中。原規劃中的主要不足是：在規劃中缺乏對生物多樣性保護的總體安排，對棲息地的保護比較傾向于單一個體；對新建綠地的植物群落結構缺乏規劃引導，導致在實施中部分綠地建設重新回到傳統“大草坪”模式。

3 結語

從本案看，大學校園的生態規劃及建設必要、緊迫且有效。華中農大校園的逐步發展受到了規劃設計強烈的引導，基本達到了原規劃的目標，諸多規劃設計措施對校園生態環境的保護與利用發揮了重要作用。1)合理優化和利用大學校園的自然價值。確立尊重、敬畏自然的基本態度，利用“最優景觀格局”等景觀生態學理論方法，可在滿足大學事業發展的同時利用時空引導其景觀演進。在未來的進一步發展中，還可先植樹，培育水體、林地等自然景觀要素。可在道路兩側先種上若干排喬木，配合以灌木和地被，將校園的景觀演變納入規劃框架及早實施，使其生態基礎設施先行完善。2)利用大學校園減少城市生態壓力。這是原規劃提出的原則之一，在2003年之后，武漢湖體曾大范圍惡化，原規劃于是提出了雨水資源化利用、太陽能利用和垃圾回收等措施，但從實施效果看其作用有限。3)原規劃沒有考慮將大學校園中的主要道路對社會開放是重要不足。大學校園是一種非常典型的“封閉式單位大院”，我國2016年就提出停止建設封閉式單位大院，城市要引入街區制，未來大學校園的發展也應當考慮逐步向城市開放，作為城市的開放綠地為市民服務[15]。4)合理利用自然做功。這是原規劃提出的原則之一，主張將校園“精品豬”項目產生的污染經簡單處理后向野芷湖排放，但從規劃實施情況看，還是超過了野芷湖自身的凈化能力。5)增加校園師生的“生態暴露”具有重要意義。自然價值的保護與利用關鍵在于實現人與自然的和諧統一，即將自然和人的關系納入可調節的范圍。一方面人的生存與發展依賴于自然；另一方面，也應看到自然破壞和生態失衡是社會一定階段的產物。環境問題的產生雖然與人的活動有關，但解決環境問題最終還要依靠人，而校園環境對師生生態意識的養成具有重要作用[16]。2003版規劃提出了利用校園進行生態教育的理念，保留了校園中環境優美的獅子山、湖汊，引入了城市農業，設置了若干條觀光路線。通過增加師生的“生態暴露”，潛移默化地提高其生態意識，“利用大學校園進行生態教育”具有重要意義。

注：文中圖片均由作者提供。

注釋：

① 例如斑塊的面積效應，廊道的寬度效應、漏斗效應和高度效應等。

② 這在福建農林大學校園規劃中也得到了印證，該校內有一位于湖體中心的島嶼，由于拆除了上島的通道，其野生動物的多度與豐度顯著提高，成為白鷺等珍稀鳥類及蛇、昆蟲的棲息地。

③ 在2018年8月的相關調查中，原有教學樓群中仍可常常見到松鼠。