粵港澳大灣區海岸帶生態修復工程中的景感生態學應用分析

孫曉萌, 呂晨璨, 張雪琦, 董仁才

1 中國科學院生態環境研究中心 城市與區域生態國家重點實驗室,北京 1000852 中國科學院大學,北京 100049

海岸帶是典型的環境脆弱帶和敏感帶,極易受到人類活動的破壞。同時,海岸帶也是沿海城市的特有資源,對提高城市環境質量、豐富地貌風光具有重要價值[1]。目前,國內外已經有很多利用人工措施對退化和受損海岸帶進行生態恢復的研究與實踐。這些研究和實踐注重景觀美化、生態多樣性保護和休閑娛樂、旅游文化等多種功能兼顧,并以自然恢復和人工整治修復相結合的方式實施生態化修復、建設生態海堤,如吳曉東等采用可持續理念修復河道,在整合生態岸線的同時設計親水生態堤岸[2]；李楊帆等采用韌性理念對木蘭灣海岸帶沙化區域生態修復規劃,劃分沙化等級后進行分區修復[3]；Kim Jone等用本地的沙石、植物、天然纖維、底層土工布等作為傳統海岸結構的替代物,達到了減輕海浪侵蝕的目的[4]；Fricano等模擬計算墨西哥灣北部沼澤的生態效益,對恢復其他沼澤指定適當的恢復目標和性能標準提供參考[5]；Elisa等對上百個海岸帶修復項目進行分析,得出使用紅樹林進行海岸帶恢復的成本最低,鹽沼和珊瑚礁則成活率最高[6]。這些研究對提高海岸帶生態功能起到了重要的指導作用,但少見將海岸帶生態系統服務美學功能與精神需求耦合分析的研究。

海岸帶濱海空間作為沿海城市的獨特資源,是城市居民生活、休閑、娛樂的優良空間。在國土空間規劃強調生態優先、以人為本的大背景下,生態建設更應著重滿足人們對生態產品多層次的物質、精神和心理需求[7]。在此前提下,趙景柱等學者提出的“景感生態學”(Landsenses ecology)搭建起生態系統服務和可持續發展的橋梁,恰好符合時代需求。景感生態學基于生態學的基本原理,強調將人的物理感知、心理認知以及將可持續發展理念融入生態環境的規劃、建設與管理中[8],不僅可以達到可持續發展的目的,更能讓城市居民和游客感受到城市自然資源、生態資源的魅力。

本文調研分析了粵港澳大灣區海岸帶生態受損地點的問題現狀,并基于景感生態學理論與框架,從自然要素、物理感知、心理認知等方面分析并提出了大灣區海岸帶生態修復項目的景感內涵,解析了生態措施在視覺、聽覺、嗅覺、味覺及觸覺等物理感知以及心理認知方面的作用,并總結了海岸帶景感營造的思路和方法,為今后海岸帶生態修復的景感營造過程提供理論支持。

1 研究區域與素材

粵港澳大灣區界于115°25′18″—111°59′52″E,21°1′44″—23°37′20″N(研究區域見圖1),擁有豐富的海岸線資源。據遙感數據統計,2018年大灣區的海岸線總長度約為1589km[9],其中廣東省所屬城市海岸線長約1478km,香港與澳門特別行政區的岸線長約111km[10]。多年來,隨著海岸帶開發程度的增加,對沙灘、濱海濕地、防護林等空間的擠占,導致局部景觀碎片化,影響景觀協調性,尤其是粗放、低效、碎片化的開發利用方式導致海岸帶生態系統服務水平不斷下降。據2017年廣東省海洋環境狀況公報統計,入海排污口超標排放率達28.8%,污染物入海總量為347.61萬t[11]。近海海域環境污染嚴重,紅樹林、珊瑚礁等典型海洋生態系統退化、海岸線侵蝕,海岸帶生態環境壓力較大。海岸帶生態環境是大灣區生態文明建設的重要組成部分,亟須統一規劃、機制保障和共同參與,促進區域可持續發展[12]。

2017年廣東省人民政府、國家海洋局印發《廣東省海岸帶綜合保護與利用總體規劃》(簡稱《規劃》),要求將海岸帶保護利用與經濟社會發展、改善居民生活條件相結合,提升海岸帶公共服務與生態環境功能,實現人與自然和諧發展[13]。《規劃》要求對各區域生態環境與景觀受損的海岸帶開展生態修復和景觀重建工作,包括打造魅力沙灘、建設美麗海灣、修復濱海濕地、海岸線修復整治、堤岸生態化。2019年6月《關于推進廣東省海岸帶保護與利用綜合示范區建設的指導意見》更加明確的指出,嚴守“生態空間”、拓展“發展空間”、優化“生活空間”,打造宜居、宜業、宜游的黃金海岸帶和美麗家園。本研究通過網絡調查與實地調研相結合的方法,以其中的18個海岸帶生態受損及修復地點為研究對象,相關信息見圖1、表1。

圖1 粵港澳大灣區海岸帶生態受損及修復樣地Fig.1 Ecological damage and restoration sites of coastal zone in GBA

表1 粵港澳大灣區海洋生態受損案例分析

2 海岸帶生態修復項目的景感內涵分析

海岸帶生態修復需要充分發揮海水、陽光、沙灘等自然資源的優勢,促進海岸帶生態功能提升,也需要不斷提升居民的滿意度和幸福感。城市濱海空間作為城市生態系統的重要組成部分,同時也是自然系統與人工系統交融的公共空間,需要有針對性的提高生態質量、塑造城市形象、展示城市歷史文化內涵和外延、滿足居民娛樂需求等[14]。因此,從全新視角觀察和分析粵港澳大灣區海岸帶生態修復愿景,才能真正提升生態文明建設的高度。

2.1 陸海統籌的生態平衡特點

通過對粵港澳大灣區海洋生態受損案例點調查分析發現,許多岸線載體因城市開發建設、污水排放、圍墾填海、生物資源過度利用等人類活動,不僅破壞岸線景觀,更擠壓了紅樹林等特殊生態資源的生存空間,造成了嚴重的生態退化。城市濱海空間有將海洋、濕地、綠地、城市、人工生態空間系統集成的愿景,因此在修復時必須保護其生態性。

海岸帶作為海洋生態系統與陸地生態系統的過渡區,是一個典型的環境脆弱帶和敏感帶[15],粵港澳大灣區海岸帶生態受損點均存在這樣的特點。在海岸線修復過程中,打造人類活動與生物棲息的公共休閑場所,形成碧水清流、人水和諧、水陸聯動的生態廊道。綠地、濕地、河流廊道的結合對緩解城市熱島效應、調節氣候、降低噪音等方面有積極作用[16-17]。濕地、紅樹林中的微生物資源可降解有機污染物,在凈化水質方面有重要作用[18]。如深圳灣濱海紅樹林濕地生態修復項目主要包括水污染控制、植被恢復、生態修復等幾大工程。一方面污水處理系統模擬自然凈化過程,尾水經過以蠔殼為濾料的人工植物塘后進入濕地及河道；另一方面紅樹林濕地通過物理、化學及生物作用凈化水體中的氮、磷,大大降低赤潮的發生,同時也為魚蝦、貝類、水禽、候鳥提供覓食、棲息和繁殖的場所；最后對河道兩側堤防進行了生態改造,為抵制自然災害提供了良好的緩沖帶[19]。

2.2 美化城市與使用功能相結合特點

海岸帶景觀不同于城市其他地區的硬質景觀,海面拓寬了城市邊界,與陽光、沙灘、綠植等一同美化了城市色彩。濱海空間往往是多個要素的綜合體,包括自然環境、人工景觀、人文內涵等要素。建筑要素、街道、廣場、園林小品等給予的色彩、造型、質感的組合關系帶給人們的視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺等物理感知的融合體驗。時空的層次性、比例的協調性、環境要素的交替排列造就的韻律感,在景觀設計中形成了良好的肌理效果[20]。

現有的許多海岸帶生態修復設計單一,僅注重恢復自然景觀。作為景感生態學實踐的景感營造,其實現方法是通過對改造或新建的載體融入愿景,并使其他人也能夠從這一載體中領悟愿景[21]。將被破壞的海岸帶生境作為載體,在恢復生態功能的同時增加更多的景感元素,才能達到美化城市與使用功能相結合的目的。珠海市是粵港澳大灣區的重要節點城市,其香洲區情侶路上著名的香洲灣沙灘,是市民休閑娛樂的重要場所。20世紀90年代,因圍海造地、企業遷徙等,香爐灣沙灘及附近濱海空間不斷縮小,沙灘逐步退化至消失,無法滿足居民的休閑需求。香爐灣修復項目將堤后的綠化帶、市政道路填高至與堤頂等高,不僅提高了景觀中各要素之間的結構連通性,更增強了它們的功能聯通性[22]。在充分保留灣區自然要素現狀的前提下,結合周邊景觀要素與城市人文、歷史,科學修復的同時,改造景觀功能。項目配套建設了植物景觀、沙灘綠地、雨水花園以及涼棚、座椅等公共設施,最大限度地將規劃設計與自然生態現狀融合,在原有山水格局及自然生態系統得到較好保護的同時,保持自然和生態的可持續性發展,給人們良好的物理感知(表2)。一座城市的歷史、文化、風土人情等是這座城市的重要組成部分,也是景感載體取材的主要參照。香爐灣沙灘修復后不僅還原了珠海人舊時的景觀記憶,延續了城市的文化情懷,也體現了人們通過視覺的美學感受與心理認知的情感共鳴的交互作用。

2.3 城市基礎設施與生態基礎設施共享特點

海岸帶作為沿海地區的特有景觀,常常承擔著社會功能,即為游客和市民提供休閑活動的場所。2017年我國12個海濱城市(大連、天津、青島、上海、杭州、寧波、福州、廈門、深圳、珠海、廣州、海口)旅游業總收入達到2.3萬億元,占當年全國旅游總收入的43%[26]。大多數海濱城市在開展建設規劃時,注重結合城市特點以及人的需求和主觀感知,使得城市生活質量進一步提升。如美國的舊金山灣區,在保留海岸線海灣森林山脈和曠野的同時,建造5座跨海大橋,打通了跨海灣城市群的天然隔斷,形成環狀閉合且連續、高效的城市群時空格局,極具針對性地滿足了產業和人口的流動需求[27]。

表2 珠海市香爐灣環境要素配置[23-25]

城市濱海公園是城市中具有自然屬性、社交屬性、商業屬性的綜合區域,是接觸自然、與人交往的良好場所。以深圳灣紅樹林濕地生態修復項目為例,深圳灣濱海休閑帶不僅為居民提供了娛樂休閑、旅游觀光、健身運動、感受自然的場所,還承擔了科普、舉辦大型活動等社會功能(表3)。張曉燕對深圳灣公園使用后居民滿意度調研的結果表明,居民普遍認為深圳灣公園實用舒適,作為離城市公共密集地區最近的自然生態系統,其原生景觀優勢明顯,紅樹林和灘涂的恢復使自然生態環境呈現可維持趨勢,公園內植物造景、地形設計、氣候舒適度等評價較高[28]。作為具有鮮明海濱特色的戶外公共開放空間,深圳灣公園集經濟、生態、文化等多種效益于一體,為地區生態、景觀安全格局和社會公共生活等方面提供了可持續發展動力。

表3 深圳灣公園日常活動類型[28-30]

生態環境修復與景感營造的本質目標一致,都是重視生態環境的良好循環并強調社會、自然、人類之間和諧相處的關系,為人類創造良好的生存環境和發展空間。在城市建設中將兩者耦合,有助于降低城市建設成本、縮短建設周期,減少出現各種矛盾和沖突。在海岸帶修復與景感營造過程中融入可持續發展、生態文明建設等愿景,著眼于長久利益,不僅要整治修復海岸景觀格局,更要修復和恢復海岸生態過程,實現海岸景觀格局與生態過程的耦合銜接[31]。促使濱海景觀向自然生態與人文統籌發展,規范人們的共同行為,促進公眾全面融入生態文明建設,以保障可持續發展目標的實現[32]。

3 海岸帶景感營造思路

3.1 維持海岸帶原真性

景感生態學強調人與自然的和諧關系以及社會經濟可持續發展,期望人們在享用生態系統服務的同時自覺地保護和改善生態環境,以保障可持續發展目標的實現。景感營造的目標首先是要使所營造的生態系統具有完整性和可持續性,對于海岸帶生態修復就要求必須保存和維持一定比例的自然岸線。國家海洋局出臺的《海岸線保護與管理辦法》規定,2020年全國自然岸線保有率不應低于35%,而大灣區11市中,目前僅江門、惠州、深圳三市自然岸線保有率超過35%,其余市遠不達標[33],幾乎無可開發的自然岸線余量,保護自然岸線迫在眉睫。

圖2 海岸帶生態修復的景感營造技術路線建議Fig.2 Technical route of landsenses construction in ecological restoration

景感生態學的核心與“生態城市”建設的可持續發展觀念一致,強調將人的物理感知、心理認知以及可持續發展理念融入到生態環境的規劃、建設與管理中。景感營造強調增加具有可持續發展意識的生態系統服務,是連通人類福祉、生態系統服務、可持續發展的橋梁[21]。提升沿海公共空間生態系統服務的目的是提升百姓的城市生活質量(包括物質生活和精神生活質量),進而增強百姓的幸福感。其中物質生活質量以城市的經濟和生態可持續發展作支撐,精神生活質量需要以城市的社會和經濟的可持續發展做支撐[34](圖2)。對于被破壞的海岸帶生境,將其看成一個載體,除恢復基本的生態功能外,還應考慮長期可持續發展,倡導資源、能源、物質的循環利用,將可持續發展思想貫穿于設計、建造和管理的始終。在海岸帶修復實踐中兼顧景觀、濕地、生態多樣性保護和休閑娛樂、旅游文化等多種功能,實施景感營造,建設生態海堤。

3.2 重視提升感官層次的多樣性

人的視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺等物理感知功能相互影響,無法拆分。在海岸帶生態修復工程景感營造的過程中既要分別研究人們的各種物理感知,更要將其作為一個系統來研究[35]。人們的物理感知和心理認知是景感營造的兩個重要方面,二者相互關聯、相互作用而密不可分。從美學角度來看,生態景觀并非是單純由視覺、聽覺感受所構成的畫面,而是經過人的主觀感知并融入思想情感后獲得的審美形象[36]。海浪聲、海鳥叫聲、沙灘、綠植等物理形象的介入極易引發人們的心理認知,進而產生對美麗灣區的共鳴。

景感營造要求遵循物理感知的系統性、心理認知的整體性、愿景呈現的雙向性等原則[21]。視覺、聽覺、嗅覺、味覺和觸覺等物理感知功能能夠為人們提供一個全面立體的多感官體驗環境[37]。在生態修復的同時增加其景觀美學感,必須考慮是否符合當前環境,具體體現在環境設計上的元素如植物配置、地面鋪裝、建筑小品、服務設施等,以滿足多感官體驗的需求。表4對在大灣區海岸帶生態修復工程中的景感營造思路提出了建議。

3.3 保持大灣區地域生態文化傳承

粵港澳三地同屬嶺南文化,文化認同不僅是三地合作交流的前提,更是構建“人文灣區”的基礎。如今海岸帶生態修復和景觀再造是在合理利用原本自然條件的前提下,以自然恢復和人工整治修復相結合的方式實施,也是歷史文化時空延續性的體現。傳承城市的歷史記憶,結合當代先進技術與公眾需求,再現符合地域特點的新風景,達到延續傳統空間并與時代同步的目的。

表4 大灣區海岸帶生態修復工程中的景感營造

景感營造可以將不同時期、不同地域的感知融入同一載體中,其時空尺度往往呈現跨越式。當某一意象,如人、建筑、景觀要素,甚至審美習慣和社會習俗,被賦予特定的地域文化后,就成為人們集體記憶的物質載體和共同認知的精神場所[38]。例如,珠海香爐灣岸線修復后,城市地標珠海漁女像重新煥發生機,人們對漁女像的記憶也得到了延續與更新。游客通過物理感知及心理認知的交互作用獲得美學、文化與自然感受,進而提升物質生活與精神生活質量,享受更高的生態福祉。

4 結論

從“珠江三角洲”到“粵港澳大灣區”,隨著城市群走向灣區時代,越來越多的焦點會集中到海岸帶上來,生態空間的規劃設計應更加注重生態系統服務的提升和多樣化景感體驗營造。人們的愿景從單純的環境保護,到保護與利用并重,從要求增強區域生態服務,到促進宜居城鄉建設,增強可持續發展能力。人們對“美麗灣區”的愿景越來越豐富,就會不斷產生新期待和新需求,景感營造實施過程中也需要根據情況進行調整和改善。生態修復項目的景感營造過程中,還應充分結合云計算、物聯網、大數據,在剖析人類活動與生態環境變化基礎上,增加景感生態層次性、聯通性與可持續性。