耶鲁大学E360：俞孔坚及土人在中国的生态设计实验创新
重建自然世界：生态恢复的变化
引言：从纽约皇后区的森林到中国的湿地，规划师们和科学家不断采用新的方法进行提升，将实验整合到景观恢复的项目中来，用以判断什么样的工作将为自然带来长远益处，而什么不能。
土人设计作品——中国天津桥园湿地公园，通过阶梯状池塘将经过设计的实验整合其中，以监测其中的好处。
恢复退化的或者创建新的生态系统已经成为一个庞大的全球产业。例如，在中国北方的省份，已经种植了九千万英亩的一大片森林。在北美洲，仅在刚刚过去的二十年中，所实施的修复工程耗资700亿美元，试图恢复或重新创建出面积达740万英亩的沼泽、泥炭地、河滩、红树林和其他湿地。
这种修补运动促进着自然世界的重建，应该说是一种好消息。类似的项目很多，而且在这个快速城市化的世界里，随着城市，包括新城及老城不断转化为绿色基础设施，同时人们越来越关注例如气候变化、雨洪控制、附近河道污染等问题，类似的项目将会变得更为普遍。然而，很少有人对项目的成果进行有效衡量，即使有人进行了这样的工作，其结果总体而言也是：生态恢复很少按照预期的设想进行运作。
一项新研究发现，有超过75%的河流恢复项目不能满足最低程度的项目需求目标
例如，《PLOS生物学》于2012年举行了一项研究，在对621个湿地项目进行研究后发现，即使在完工后几十年内的时间里，大部分湿地都不能满足其预期效果，或者能够同自然系统的实际情况相匹配。与之相对应的是，由Margaret A. Palmer在马里兰大学即将发表的报告中也表明，有超过75%的河流和小溪恢复项目不能满足其自身的最低预期效果目标。“他们或许是很美丽的项目”，Palmer说到，“但是他们并不能够提供生态益处。”
这也就是耶鲁大学森林与环境学院的城市生态学家和景观设计师Alexander Felson所提到的“经过设计的实验”——人们对其的兴趣不断增加，这种实验是由生态学家进行设计的，将其整合到发展及景观恢复项目中，以检验各个可选的方法是否最优——或者某一种方法是否起到了任何作用。Felson表示，这一观点既提升了目前正在进行的项目，同时也为促进后续的项目更为成功提供了科学基础。
乍看之下，“经过设计的实验”这一想法似乎在呼应着目前已经存在的做法。几十年来项目顾问已经成为了诸多已开发的项目的重要一部分。然而，Felson表示，他们几乎从来不进行长期的研究。“适应性管理”，这一持续监控环境项目的理念随着时间的推进取得了更进一步的推动，而另一种方式“边做边学”从20世纪70年代开始也在生态圈中逐步确立。但是最近在《生态保护》中进行的一项调查发现，令人惊讶的是，目前“关于适应性管理的实用的、实证性的范例”很少。从某种角度上说，这也是由于“众所周知，为了确保项目建立和维护而进行长期调查是非常困难的。”
作为纽约百万植树计划的一部分，一个科学团队为规划建造的树林提出了实验方案。
为了应对这一挑战，Felson提议在设计团队中加入生态学家，这样设计师们和生态学家们就能建立起亲密的关系，并从一开始就发挥各自的长处进行互补。例如，作为百万植树计划的一部分，纽约市在2007年提出在10年里种植近2000英亩的新树林和恢复树林。这个项目适合纽约市的可持续性整体安排，包括减少空气污染、降低碳排放量、控制雨洪流失并为野生动植物提供栖息地。
然而规划师们并没有这种基础，能够确定哪些物种能够更好地达到这些目标，或者在哪种植。关于城市树木栽植项目是否成功，其通常的反馈往往聚焦到一个简单的问题中：“他们究竟是活着还是死去了？”即便是科学，也不能够提供太多指引。文献理论研究仅仅覆盖了对栽种了乡土树木物种的城市森林的长期单一研究。
所以Felson及一组科学家和设计师团队提出了为纽约规划的树林提供“经过设计的实验”这一方案——在树林里栽种不同的物种，它们有着不同的体量，其中一些使用堆肥或者具有其它的附加条件，另一些没有——以确定用哪种方式运作是最佳的。
该提案代表了的两个明智的，但相互之间有些矛盾的想法之间的妥协。从一方面而言，被广为采纳的观点是最佳的树木栽种时间是50年以前——或者，如果忽略这一点的话，是现在。从另一方面而言，Felson写到，“如果不能满足水质的保准，你将不会建立一座废水处理厂。那么，为什么在不知道能否达成预期设想的功能前，就构建栽种一座城市森林呢？”
由于试验田通常都不是典型的风景区，生态学家们同公园管理者们共同努力，通过一座外部看起来好像是自然的森林来遮掩其中的实验场地。最初的试验性森林是在2010年皇后区的Kissena廊道公园，第二座是2011年在柳树湖设立的，位于1964年世界博览会的场地中。
据Felson及耶鲁大学的共同作者Mark Bradford及Emily 写到，设计的目的，是为了对碳封存以及物种模式几十年来是如何改变的这些特性进行研究。这一研究在纽约百万植树计划文脉下或许已经产生了很多有用的成果。
例如，如果目标是让树木尽可能快地长到林冠高度，来自于林下灌木的竞争会让他们长得更快而不是更慢。其中一些树，如椴树，在多样化树木的环境中会生长得更好；而另外一些树，例如橡树，则青睐较低程度的生态多样性。堆肥在种植的头两年似乎产生不了多大的差别作用，但是在第三年开始将会发挥重要的作用。
中国天津桥园是以21个梯田状池塘组成的系统为特点，设计用以过滤城市径流。
“经过设计的实验”这一理念在世界上的各种恢复的项目中开始呈现，在中国尤为显著。例如在天津东北部，从2003年开始努力应对面积为54英亩的，之前是一座射击场的废弃场地，彼时这里变成了一座非法的垃圾倾倒场地，同时还被城市径流严重污染了。这一地区委托了俞孔坚进行设计，他是北京土人设计的创始人，曾经同Richard T.T. Forman一起在哈佛进行学习，目前是城市景观生态学中领先的思考者。
项目的最终成果——天津桥园湿地公园，于2008年开放，其中没有任何中国传统公园中的大草坪和传统植被。与之相反，俞孔坚的设计以池塘、草地、芦苇等自然化的景观为特点，其中设置了为当地居民准备的人行步道和观景平台。
随着城市越来越拥挤，城市可能需要新的项目来实现多种多样的生态系统服务中国传统的景观设计是“基于艺术和形式，”俞孔坚说。“我的实践是要找到一个科学的基础。”这个公园的特色是由21个池塘组成的梯田系统，设计用于过滤从这个场地流过的城市径流。俞孔坚称之为“农民”景观，基于传统的稻田之上。但是这些池塘具有不同的尺寸和深度，以达到监测每一个小环境是如何影响水质、PH值以及不断演变的植物群落特点的目的。
在土人设计工作的生态学家和俞孔坚在北京大学的学生负责监测。在其它的结果中，他们最近报告了三个已经在公园里安家的黄鼬家庭。这座公园是在一座拥有750万人口的城市中的一个卓越的开发项目。俞孔坚承认，这座城市的官员对实验结果并没有太大的兴趣，他们有时还会试图把“杂乱”的芦苇丛替换成游乐场和正规的植物。但是俞孔坚已经运用在天津取得的成果来改进他后来的项目，这些项目也都整合了精心设计的实验。
在1997年俞孔坚创立土人设计并成为北京大学建筑与景观设计学院教授及院长之前，俞孔坚在哈佛大学进行学习，并在哈佛大学设计研究生院获得了设计学博士学位。如今，他所担任首席设计师的土人设计已经成为中国最有创新精神、最富盛名的规划设计机构之一，并和他所任教的北大建筑与景观设计学院保持着密切的合作联系。北大雄厚的科研实力为俞孔坚实现他“精心设计的实验”提供着理论支撑，土人设计丰富的项目资源和资金支持帮助北大教学工作更好地开展。设计师有机会在项目中实验最前沿、最新的科研成果，完成更具科学基础的项目，并把结果反馈给科研工作；师生们也有机会参与到真实的项目中，切实提升理论和实践结合转化的水平。俞孔坚所构建的土人设计和北京大学的产学研联合体，已经在中国大地上完成了一个个令人惊叹的作品。
据俞孔坚的看法，中国城市发展混乱不堪的步调，再加上通常是灾难性的环境后果，两者共同创造出了对景观设计不仅仅是看起来美观的需求。一般的工程解决方案——如应对夏季季风洪水的“更大的管道、更强力的泵，或者更坚固的堤坝”——通常会使其它问题更加严重，像是水资源短缺和地下水水平面下降，这些问题现在折磨着400座中国城市。俞孔坚把自然化的景观看作是城市保持和过滤水源的“绿色海绵”，并通过精心设计的实验来证明它们是不是能够实现预期中的各项服务。
把精心设计的实验更加广泛地整合到恢复和开发项目之中的目的，就在于这样可能可以解决来自两方面的阻力。开发商可能认为生态学家是一个天然的对手，而研究只是件花费不菲的麻烦事。想要按照日程安排进行工作的想法，在一些生态学家看来也就意味着毁灭性的妥协。
但是中国绝对不是环境问题迅速恶化的唯一地区。随着全球范围内的城市都越来越拥挤，以及越来越明显的气候变化效应，城市可能需要进行所有可能的新开发项目或者复原项目来承载多种多样的生态系统服务。绿色市场更加严格的财务标准也将迫使项目管理人员切实证明这些服务是真实有效并且可以量化的。
“我们在各项恢复项目中正在实施的做法肯定有些问题，但是这并不意味着我们应该止步不前，”德雷克赛尔大学的一位环境工程师Franco Montalto说——他曾经写过关于经过设计的实验理念的文章。“我们应该试着找出什么东西是不起作用的，并且不再那么做，找出什么确实能够起到作用，并且更多地进行应用。这就是你能够从实验中学到的东西。”
关于作者
Richard Conniff是一位曾获得国家杂志奖的作家，他的文章曾刊登在《时代》、《大西洋》、《国家地理》和其它的杂志上。他还是几本书的作者，包括：《人类守望者：地球上的英雄、愚人和生活的疯狂追求》。在“耶鲁环境360”过去的文章中，他曾经探讨了城市如何能够促进生物多样性和农民为了增加传粉物种数量的增加所做出的努力。
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