實現城市生物多樣性保護與提升的綜合性景觀途徑

曾敏姿

翟 俊*

城市建設用地的無序擴張和自然災害的頻繁發生正在引發不可逆轉的動植物滅絕危機，城市生物多樣性保護研究已成為當下城市生態建設中重要且緊迫的工作。城市生物多樣性作為城市自然生產力[1]和城市生態系統穩定性的基礎，是城市人居環境的重要評價指標，也是城市生態規劃的根本依據[2]。在應對城市所面臨的極端氣候、景觀破碎化、水環境退化、生物多樣性喪失和生態系統服務功能缺失[3]等一系列生態問題時，具有核心主導、多方聯動等[4]特點的城市生物多樣性保護工作理應成為風景園林從業人員進行城市景觀設計的重心。

盡管城市生物多樣性保護的研究成果較多，涉及層面多元，如規劃途徑[5]、生物信息收集與應用[6]、物種及生境組合模式[7]、生態網絡構建[8]、綠色基礎設施建設[9]，以及場地管理和成果維護[10]等，且涉及的研究尺度跨越宏觀、中觀及微觀三大層級。然而，針對具體的景觀設計如何提升城市生物多樣性保護仍缺乏一個整體思維與設計模式，并面臨如下問題。

1)城市生物多樣性保護與提升是一個長期的過程，如何在城市景觀設計、施工與養護的全過程中保護生物多樣性？

2)如何平衡城市生物多樣性保護與社會經濟需求、文化傾向(友善動物類別選擇、景觀審美)之間的關系？

3)如何找尋跨學科合作的切入點與共識，形成分工有序、利益平衡的工作模式？

4)如何評估城市景觀項目中生物多樣性目標的落實程度與績效？

為應對以上問題，通過剖析斯坦尼茲框架、生物多樣性敏感城市設計原則框架，以及AECOM的景觀生物多樣性規劃系統的優缺點，提出以景觀設計為思維框架的城市生物多樣性景觀設計框架(ULBD框架)。該框架具備跨學科的項目團隊、設計主導的實施路徑、生態優先的平衡策略、綜合全面的量化評估，以及后期運營與監管五大原則，以期通過設計引領、跨學科分工合作、生物多樣性保護實施，以及評估與監測全過程來實現城市生物多樣性的保護與提升。

1 實現城市生物多樣性的經典景觀設計框架分析

1.1 斯坦尼茲框架(Steinitz Framework)

斯坦尼茲框架誕生于哈佛大學卡爾·斯坦尼茲(Carl Steinitz)教授長達40年的風景園林專業教育實踐，在歷經25年的檢驗、補充與改編后，已被廣泛運用在多個領域的教育、研究與實踐中。其在提供學科重點、組織多方向的研究和規劃項目、化解個人設計和社會偏好之間的沖突關系，以及解析復雜的決策制定等方面的功能強大，跨學科應用成果顯著[11]。斯坦尼茲框架有6個模型(描述模型、過程模型、評估模型、變化模型、影響模型、決策模型)，以認識論三大組成(數據、信息、文化知識)[11]為理論基礎，遵循非絕對線性思維模式，遍歷3次基本迭代，通過程序規定的反復檢驗，有序平衡各類輸入數據，逐步實現最終目的[12](圖1)。

圖1 斯坦尼茲框架(作者改繪自參考文獻[11])

在實踐領域，斯坦尼茲曾帶領他的學生運用此框架模擬了馬薩諸塞州北河示范項目。該項目源自該地區急劇上升的居住用地需求與法律規定的生態保育目標的沖突，如何協調二者關系、始終保有景觀質量成為項目工作重心。馬薩諸塞州北河是當地重要的生態和文化源地，在北河開展設計與施工不僅會影響河流本身，而且會對其所承載的本地景觀風貌造成影響。為此，斯坦尼茲團隊運用此框架進行研究模擬，在整個過程中充分展現了其邏輯縝密、多方平衡的特點(圖2)。

圖2 斯坦尼茲框架的應用(作者改繪自參考文獻[12])

盡管如此，該框架仍不可避免具有過于寬泛、過于理想、過于理論性[11]等缺點。過于抽象化的模型描述大大降低了框架的易讀性，導致其傳播度較低。

1.2 生物多樣性敏感城市設計框架(Biodiversity Sensitive Urban Design，BSUD)

該框架由澳大利亞皇家墨爾本理工大學的喬治婭·加勒德(Georgia E. Garrard)教授團隊構建(圖3)。該框架曾被應用在保護澳大利亞墨爾本一塊35hm2的瀕危天然草地上，幫助形成草地生態系統，提高天然草地的存活率。遵循BSUD框架，加勒德教授團隊開展了以下工作(圖4)。

圖3 BSUD框架(作者改繪自參考文獻[13])

圖4 BSUD行動(作者改繪自參考文獻[13])

1)價值評估：加勒德教授認為該地毗鄰其他殘存草地，對區域整體景觀連通性、生物多樣性具有重要價值。

2)生物多樣性目標：以提高原生殘存草地的生存能力為目標。

3)土地開發目標：該地塊是典型的低密度住宅的附屬綠地。其所在片區的住宅和綠地情況滿足當地政策規定的最低建筑密度和綠地率要求。

4)BSUD行動：團隊自場地開發階段就確定了生物多樣性敏感設計行動計劃。行動計劃分為設計、施工和管理3個主體部分，包括火災防控、生物入侵防范、非生物環境因子控制等主要手段。

5)BSUD評估：利用改進的德爾菲法(專家評分法的一種)[13]，分別評估整個和單個生態系統退化對整體和局部天然草地持續存活的影響。

6)決策：由生物多樣性保護與提高的實施成本和實際獲得的利益來決定采取何種行動。最終，綜合所有的專家評分，由BSUD框架輔助形成的草地生態系統將有助于天然草地持續存活且不退化的概率增加31%。

1.3 景觀生物多樣性規劃系統(The Landscape Biodiversity Planning System)

AECOM公司為了保護生物多樣性于2013年提出景觀生物多樣性規劃設計系統和景觀生物多樣性指數(Landscape Biodiversity Index，LBI)，從項目收益和成本對設計方案進行詳細、全面地估計[14]。在具體場地設計上，LBI可以幫助優先選擇特定的植物物種、景觀結構和格局特征，以實現景觀設計中的棲息地和生物多樣性目標。其主要基于Excel和ArcGIS平臺，對景觀結構與格局特征展開測算。度量指標、指標重要性權重、績效閾值和評分標準則由設計團隊自行定義，并根據每個項目所在環境和當地生態條件進行校準。

其應用具體分為七大步驟(圖5)：1)場地評估；2)LBI模型校正；3)現有條件LBI基線測量；4)計劃備選方案的LBI評分；5)地塊/土地使用類別LBI得分目標和指南；6)景觀設計方案的詳細測量；7)實施與驗證。該系統和指標體系為評估場地生物多樣性提供了多樣化的指標。其現實應用價值已在新加坡和美國俄勒岡州波特蘭的城市環境總體規劃等項目中得到證實。

圖5 AECOM景觀生物多樣性規劃系統應用步驟(作者翻譯自參考文獻[14])

2 實現城市生物多樣性的綜合景觀途徑

通過分析與優化以上3種經典景觀框架(表1)，形成了本文所探討的綜合性景觀途徑——城市生物多樣性景觀設計框架(UBLD框架)(圖6)，其具備以下五大原則。

圖6 城市生物多樣性景觀設計框架(UBLD框架)(作者繪)

表1 經典框架特征總結

1)跨學科的項目團隊：風景園林學、生態學和生物學的專家、政府官員、居民代表作為項目團隊必備成員，是項目成立、實施和運營的必要條件。風景園林設計師作為統領各方的先行者，既要帶頭組織項目團隊、推動項目建設，又要作為項目場地設計和植物種植的專家，向居民傳遞專業知識，讓居民自發地保護與提升其所在城市環境的生物多樣性。

2)設計主導的實施路徑：以設計引領和推動生物多樣性各項工作的開展。遵循場地調研-目標設立-設計制圖-施工監理-養護管理的設計行動路徑，既融合了生物多樣性保護的自身工作，又兼顧了項目所在地的多樣性社會、經濟環境，將生物多樣性的提升與社會需求相協調。

3)生態優先的平衡策略：生物多樣性保護與提升是此框架的核心。生物多樣性保護行動可主要分為4種類型：維護和創建新的棲息地、提高景觀連通性、減少人為干擾與威脅、促進人與自然良性互動[13]。其中，在提升人與自然良性互動方面，需要合理平衡其經濟、社會、文化與生態效益。

4)綜合全面的量化評估：作為生態修復、施工與監管的依據，需要對生物多樣性保護不同階段的認知、設計與成果進行定量評估。評估可分為場地調研、設計過程、施工管理和后期維護評估4個部分。評估內容包括物種、生態系統生物多樣性指標和社會經濟指標。

5)后期運營與監管：長期監管是生物多樣性保護行動的關鍵[10]，可以為未來規劃與設計提供有力的數據支撐。為此，制定后期運營與監管導則一開始就應成為項目團隊工作的重要環節。監管與評估工作相輔相成，是后期項目運營的核心工作。

因此，實現城市生物多樣性的綜合性景觀途徑是使用景觀設計法則在項目的全過程中兼顧人類社會需求的同時，側重生物多樣性保護與提升的設計[15]。此方法可以在提升城市生物多樣性和生態系統服務效益的同時，實現城市環境的可持續發展。

3 UBLD框架的實證研究

3.1 紐約生命防波堤

由紐約Scape景觀公司設計的“生命防波堤”(Living Breakwaters)項目源自2013年美國住房和城市發展部發起的“設計重建競賽”(Rebuild by Design，RBD)，其項目歷程印證了此框架的有效性。

1)跨學科的項目團隊。在設計開始之前，設計方就組織了由跨學科的專家、相關部門的政府官員、社會及地方團體和個人組成的項目團隊，并于2015年建立了“生命防波堤”公民咨詢委員會(CAC)①，目的是更好地接受社會監督。

2)設計主導的實施路徑。項目秉承“設計引領、參與性與科學性為基礎”的建設理念，以氣候變化帶來的生態環境問題作為社區參與的驅動力[16]，通過政府部門倡導，鼓勵社區群眾參與項目實施的全過程。

3)生態優先的平衡策略。此項目設立的三大基本目標為降低風險(risk reduction)、生態改善(ecological enhancement)、社會彈性(social resiliency)，很好地詮釋了生態優先的平衡策略。通過增加生境來提升生物多樣性，幫助解決風暴潮可能引發的各種風險(海浪沖擊、海岸侵蝕)，實現紐約市海岸修復保護目標，同時通過開展相關教育、研究、娛樂項目與當地社區緊密聯系，實現生態與社會和經濟目標的融合。

其生物多樣性設計體現在“生命防波堤”主體結構及材料上：作為防波堤主體結構的牡蠣棲息地，可劃分為“礁脊”“礁街”“蓄養”3個部分。其中，“礁脊”是防波堤主體“延伸”出的結構，其多個結構區間為生物提供了多樣的生境。設計還根據動物成長的環境偏好，擴充創造了“礁街”(密集的潮間帶/潮下帶的突起巖石)，此舉顯著增加了邊緣生境的長度，為牡蠣、鰭魚、龍蝦和貝類提供了理想的生境。此外，通過設計“蓄養結構”——“牡蠣箱”“潮汐池”(預制生態混凝土模塊)及“牡蠣石籠”，促進了生物堆積，進一步提高了人工巖石生境的整體復雜性和多樣性(圖7)。與此同時，位于防波堤內側平靜的近岸水域和寬闊的沙灘不僅有助于降低海岸風暴的風險，還增加了海岸線沿線的游憩娛樂機會，滿足了社區活動與區域經濟發展的需求(圖8)。

圖7 生命防波堤結構示意(作者改繪自https://stormrecovery.ny.gov/LBWCAC)

圖8 生命防波堤的平衡設計[17]

4)綜合全面的量化評估。該項目從一開始就秉持了在實踐中學習的做法。在項目建設前，對場地風暴潮風險、生境情況、目標物種及構筑物的實用性進行了全面評估。在項目設計過程中，設計方通過場景模擬測算最佳的防波堤與海岸的距離、防波堤每段的長度、段與段之間的縫隙寬度和位置方向，以及可能遭遇的波峰高度，來優化波浪衰減性能，最終實現項目預期目標，扭轉海岸線侵蝕現狀。

5)后期運營與監管。項目通過設立水上生態監測點，即時反饋監測信息。同時與科研和教育機構緊密聯系：與近50所學校形成緊密的科研、教育等合作關系。在項目初期就成立了的“生命防波堤”公民咨詢委員會(CAC)作為監督組織，每3個月開展面向公眾的商討會，并聘請了專業的施工管理團隊持續跟進項目施工管理。

3.2 荷蘭馬肯湖-瓦登海項目

馬肯湖-瓦登海(Marker Wadden)項目源于荷蘭南海圩田工程。為了抵御南海海灣的洪災，該地政府根據“圩田模式”分隔了南海和瓦登海，并在南海相繼建設了阿夫魯戴克大壩和豪垂布大壩，導致南海生態系統閉塞、內部割裂嚴重。其中，馬肯湖淤泥堆積、生態系統急劇退化，水生植物、魚類、貝類和鳥類瀕臨滅絕。然而，瓦登海卻通過構建“沙丘+邊壩”新式景觀群島，成功推動了生物多樣性保護與生態系統修復。其為改善馬肯湖的生態環境提供了優秀借鑒，故誕生了馬肯湖-瓦登海項目[18]。

1)跨學科的項目團隊。項目團隊由荷蘭多個公共和私營部門聯合組成。項目最初是由荷蘭自然遺產保護協會(私營自然保護組織)發起，在代爾夫特理工大學范·伊斯特倫教授和政府顧問委員會的建議下，經過17個利益相關方共同協商，最終確定由Boskali海事公司、Arcadis設計咨詢公司、Witteveen+Bos工程咨詢公司及Vista景觀設計與城市規劃事務所組成的團隊負責項目的設計、施工與管理。

2)設計主導的實施路徑。該項目的設計目標就是探索將馬肯湖-瓦登海建造為具有生態價值、滿足體驗與游憩的海上生境，并著眼于更廣泛的環境議題，如馬肯湖和艾瑟爾湖的關系、水質和淡水貯存等問題。

3)生態優先的平衡策略。

(1)生境設計。項目改良了“圩田模式”這一荷蘭傳統的水資源管理方法，通過營造“沙丘+邊壩”生境(圖9)，循環利用挖掘出的淤泥，借助疏浚技術與土壤熟化技術，形成多個富有營養且順應自然力量的群島，其間包含了沼澤區和淺灘區。通過營造受自然地形庇護的生態系統豐富生物多樣性，此舉既增強了景觀連通性，又保留了原有南海潮汐盆地的特征。

圖9 “沙丘+邊壩(石壩)”生境營造方法(作者改繪自參考文獻[18])

(2)以鳥類為目標保護物種?；趯B類棲息地特征的評估，為鳥類提供了3個必要的生存條件：食物供給、棲息場所和繁殖機會。在食物供給方面，通過引入蘆葦等植物，加速了土壤熟化，使富含營養的黏土和淤泥得到充分利用；在棲息地建設上，水壩和島嶼結構為鳥類提供了不同尺度的庇護所和淺灘區；在繁殖場所的營造中，新設計的孤島限制了天敵和人為干擾，為鳥類筑巢、繁殖提供了理想的場所。

(3)平衡策略：項目增設了海港和游客接待區，為游客營造了極佳的觀鳥場地。項目還提供了集中的水上運動區(包括沙灘游憩、放風箏、沖浪等活動)及游客中心。

4)綜合全面的量化評估。馬肯湖-瓦登海項目的中期評估工作十分扎實，“馬肯湖-瓦登海知識和創新計劃”(KIMA)多次召開協商會，對涉及項目的可用數據、指標、參考、分析方法和目標范圍進行整合與分析。其政策目標評估分為三大板塊：生態系統改善評估、鳥天堂營造評估，以及傳播知識、教育和創新評估。研究目標評估分為五大板塊：淤泥動能、淤泥構筑、空間質量、生態過程、治理及應用(表2、3)。

表2 馬肯湖-瓦登海項目中期評估的政策目標

表3 馬肯湖-瓦登海項目中期評估的研究問題

5)后期運營與監管。項目由KIMA長期監管，具體工作包括組織開展“生態系統”“淤泥與黏土建設方法”“適應性管理”3個研究議題的實地試驗及議題討論會議等。如與LakeSIDE項目合作研究維護沙丘和沙質加固的方法，布設了大量測量桿以實測沙堤與海浪作用的關系，最終得出優化管理的方法。

3.3 日本京都市梅小路公園“生命之林”項目

占地0.66hm2的“生命之林”項目位于前身是貨運火車站的梅小路公園內，是日本京都第一個以恢復市區自然生境為目標的城市公園用地。自1996年建成以來其歷經了20多年的監管，為城市瀕危、珍稀動植物提供了寶貴的棲息地，已然成為日本提升城市生物多樣性的設計典范[19]。

1)跨學科的項目團隊。項目在設計之初，便形成由生態學家和風景園林設計師組成的研究小組；公園開放后，又組成了專家、學生、市民組成的志愿監測小組②。在后期的監管活動中，研究小組帶領志愿監測小組完成了一系列具有重要指導意義的生物多樣性監測工作，充分展示了社會參與在生物多樣性工作中發揮的重要作用。

2)設計主導的實施路徑。項目依托城市公園用地，明確了2個方向的訴求：生態目標方面，將“生命之林”建成保護本地物種、提供自然季相變化的生態系統；社會服務目標方面，建設能夠兼顧康養、自然教育并減少城市環境問題的場所。

3)生態優先的平衡策略。營造土崖等多樣化地形，促進翠鳥筑巢；通過挖井取水，滿足各類池塘的用水需求；引入多種自然要素，如粗木碎屑、鄉村樹籬、河石石墻和樹樁等營造生態氛圍。在減少人為干擾方面，使用架空的“樹冠游廊”作為通行設施以減少地面步行系統對生境的干擾。通過在項目主要入口——朱雀之庭(Suzaku-no-niwa)增設收費處以獲得生態建設所需的資金支持，同時限制人流量，減少人類干擾。

4)綜合全面的量化評估。項目對觀花植物、昆蟲(水生、陸地)、鳥類、真菌等保護對象的數量和種類進行了全面評估，并重點關注了其中的鄉土物種、常見物種、受歡迎物種、入侵物種的數量和種類。項目還基于種植施工方案，展開了后續植物生長情況和生態系統動態變化的定量評估工作。

5)后期運營與監管。在監管方面，志愿監測小組在公園開放伊始就開展監測工作，還定期舉辦自然教育活動，并于每年發表調查報告②。在管理方面，項目強調適應性動態管理，如主動引入瀕危物種、創建其相應的棲息地環境等。在新方法研究上，使用創新的“環境基因監測”方法進行了大規模真菌種群的監測。

“生命之林”項目展現了生長式的城市生物多樣性保護與提升過程，是高密度城市主動開展相應設計管理的樣板。

4 結語

“將人類活動和其他生物的棲息地放在一起，可以造就一種社會、文化和自然環境相互融合的新型城市生態環境。只有當生物多樣性在生態系統服務和功能中的重要性和所承擔的角色被人們所認識，才有可能會被用于城市規劃的策略和具體的設計實踐中”[17]。

通過糅融經典框架與循證經典案例，本文所探討的城市生物多樣性景觀設計框架(UBLD框架)，將設計主導、跨學科分工合作、生物多樣性保護實施，以及評估與監測的全過程融入景觀設計框架之中，提出了“跨學科的項目團隊、設計主導的實施路徑、生態優先的平衡策略、綜合全面的量化評估、后期運營與監管”五大原則，以期借助綜合性的景觀途徑，為我國保護與提升城市中的生物多樣性提供參考。

注釋：

① 引自https://stormrecovery.ny.gov/LBWCAC.

② 引自http://inochinomori.sakura.ne.jp/index.html.