LA专集 | 缝合自然,生态修补——国土空间生态修复的实践与探索
面对自然生态系统退化、生物多样性丧失、土地荒漠化等全球综合性生态问题,国土空间生态修复需要站在人与自然生命共同体的高度,去进行思考、设计和实践。风景园林师具有协调人与自然关系的知识体系与专业能力,在当代设计中应基于自然的解决方案,统筹协调生态修复过程,重新构建人与自然相互适应、和谐共生的平衡关系,以达到“自成天然之趣,不烦人事之工”的效果[1]。
[1] 郑曦.国土空间生态修复[J].风景园林,2021,28(12):6-7.
”目录
1 海岸与盐碱地的生态修复
蓝绿基础设施构建——深圳杨梅坑海岸带修复工程
借用自然力量应对极端风暴的韧性设计——珠海香炉湾沙滩景观带
重建沿海韧性一一旧金山湾盐沼修复
2 河流与湖泊的生态修复
基于自然的解决方案——环洱海湖滨缓冲带生态修复示范段设计
蓝绿交织,水波再兴——深圳大沙河生态长廊
农田灌溉渠的新生——西川生态修复景观设计
3 丘陵与山地的生态修复
重建高山草原景观——洛基山兵工厂国家野生动物保护区综合管理计划
修补高山生态系统——科罗拉多州山地景观修复性设计
垃圾山谷里的农业梯田——Garraf自然公园废物填埋场的景观修复项目
4 城市棕地/工业废弃地生态修复
从化工厂到生态绿核一一北京城市绿心森林公园地块一生态修复设计
工业遗址的改造重建——纽约长岛猎人角南滨公园二期
矿区污染的修复模式——美国俄克拉荷马州渥太华县皮歇尔与卡丁矿区环境整治
01
海岸与盐碱地的生态重塑
蓝绿基础设施构建——深圳杨梅坑海岸带修复工程
Shenzhen Yangmeikeng Coastline Restoration Project
项目地点:深圳 中国
主要设计团队:戴水道景观设计咨询(北京)有限公司
关键词:海滩修复,韧性基础设施,反弧型海堤
© 曾天培
2018年的超强台风“山竹”对深圳市东部包括杨梅坑段在内的海堤造成严重损害,阻挡了沙滩和滨海岸线的可达性。杨梅坑海底修复工程便是在这个背景下提出的,其主要目标是将现损毁的海堤由原本的50年一遇的防潮标准的提升至现在的200年一遇的标准。
© 曾天培
为了提出更完善的应对措施,项目团队将设计范围扩大至整个海岸带和周边场地,最终提出三级海岸防护体系,即沙滩、反弧型海堤和山海连通。该防护体系使得场地良好的自然资源得到有效的保护,解决了海岸带的水安全问题。
© 曾天培
沙滩能消解海浪的能量,其修复与保护对海堤防护起到至关重要的作用。项目团队将收集来的礁石置入沙滩和海堤之间,此举不仅加强了沙滩的破浪的效应,更为鸟类、植被、贝类、鱼类提供了栖息地。除此之外,设计团队采用反弧型海堤以削减波浪能量,并对现状山海联通涵洞进行更新分流,置入低能耗景观设施,最终形成一个生态、韧性、可持续且宜人的海岸带。
整理自:
借用自然力量应对极端风暴的韧性设计——珠海香炉湾沙滩景观带
The Landscape Belt of Xianglu Bay Beach in Zhuhai
项目地点:珠海 中国
主要设计团队:深圳市蕾奧规划设计咨询股份有限公司
关键词:基于自然的解决方案,沙滩修复,韧性景观
© 格力地产
香炉湾位于广东省珠海市中心渔女景区,随着20世纪90年代情侣路的修建,其天然沙滩逐渐被硬质防波堤所取代。该片区不仅面临着台风等自然灾害的威胁,还存在着城市排污、旅游发展、交通拥堵等复杂问题。项目团队借鉴基于自然的解决方案(Nature-based Solution,NbS)理念,提出修复景观带的综合策略,建立低成本易维护的滨海韧性生态系统。
© 格力地产
团队基于对片区水文、气象、地质、海岸等自然条件的研究,提出丁坝与拦沙堤、潜堤组合的方式,即在北侧布置一条丁坝长约176m,施工滩肩总体宽度约65m;南侧布置一条拦沙堤长约80m,将珠海渔女景观区与修复沙滩做一定区隔。
© 格力地产
香炉湾在修复前为砂石海滩、泥质潮滩的混合地貌,项目创新性地利用港珠澳大桥修建工程中人工岛开挖所余的优质粗砂,采用“滩面吹填补沙”的分层方式进行修复。同时,在生境营造方面,选用椰子、芒草、厚藤、草海桐等防风固沙的耐盐碱植物。这些滨海植物带与沙滩以及固堤的抛石形成了多样的生境。蟹类、贝类等海洋生物被冲到沙滩上,消失多年的白鹭也前来觅食,海岸的生物群落逐步得到修复。
整理自:
http://www.lay-out.com.cn/projects-i_13724.htm
魏伟,张一康,张忠起,赖继春 . 借用自然力量应对极端风暴的韧性设计:珠海香炉湾沙滩景观带[J]. 风景园林,2020,27(12):80-84.
重建沿海韧性一一旧金山湾盐沼修复
Salt Mash Restoration in San Francisco Bay
项目地点:旧金山 美国
关键词:盐沼修复,潮沟发育,撤堤还海管控
© 李雅
旧金山湾是北美太平洋沿岸最大的河口,是加州最重要的生态栖息地。至20世纪70年代,潮滩沼泽减少至原有的8%。在此背景下,“无净损失”(No net loss)湿地政策的提出促进了盐沼修复的早期探索和实践。作为盐沼修复的世界先行者,至2015年潮滩沼泽已还原了历史面积的29%。
© 李雅
撤堤还海管控(managed realignment)在内陆侧新建刚性设施,将废弃设施打开缺口、降低高度或移除,允许潮汐再次进出先前筑堤的土地,从而便于盐沼形成,起到生态缓冲作用。这种“盐沼+刚性设施”的混合模式在防洪海岸的同时,还具有节约经济成本、提高生物多样性、碳吸存、游憩、环境教育等共同效益。
© Google Earth
泥沙匮乏是塑造旧金山湾盐沼防线的最大难点,目前主要利用疏浚弃土来抬高地形。旧金山湾通过设计“场地模版”(site template)加速修复过程。它建立在对盐沼形态和演化过程二者关系的理解上,强调初始高程与潮沟、微地形、堤坝缺口与潮汐河道3个方面。此外,旧金山湾将修复扩充至“完整盐沼”(complete marsh),通过填土缓坡、淡水沟和植被带的塑造,形成生态过渡带(ecotone),作为盐沼重要的“生存退路”。
整理自:
李雅.重建沿海韧性:旧金山湾盐沼修复及其启示[J].风景园林,2020,27(1):115-120.
02
河流与湖泊的生态修复
基于自然的解决方案——环洱海湖滨缓冲带生态修复示范段设计
The Ecological Restoration Design of Erhai Lake Riparian Buffer Zone Demonstration Section
项目地点:大理 中国
主要设计团队:北京正和恒基滨水生态环境治理股份有限公司
关键词:基于自然的解决方案,河岸修复,生态系统服务
© ZEHO
长期的无序发展使得洱海湖滨带被农田、房屋所侵占,生态系统服务功能以及生态多样性受到影响。项目的初衷是在洱海保护与发展之间寻求行之有效的解决方案。设计团队从NbS理念出发,充分考虑维护场地生物多样性、削减场地面源污染的生态需求,同时解决了生境破碎、公众参与性低的重点问题。
© ZEHO
为了塑造自然、健康、可持续的湖滨缓冲带,设计团队采取生态重建、辅助再生、自然恢复、保护保育等多项措施。设计首先恢复湿地蓝绿比和绿地干湿比(绿地中旱地与湿地的比例);通过丰富场地水系统类型,强化自然平衡和净化功能,为生物提供丰富类型的栖息地;对现状中的乡土植物群落进行保育,对入侵物种进行清除,从而保证生态系统的多样性和完整性。
© ZEHO
设计团队同时建立了可持续的自管理体系以及低干扰的服务系统。设计及施工时序考虑湿地演替的自然规律,使得该场地在物种竞争和自然演替中趋于稳定,逐渐形成能够自我维护、抗干扰强、动态平衡的生态系统。
整理自:
http://zeho.com.cn/case_view.asp?id=430
https://www.gooood.cn/ecological-restoration-design-of-erhai-lake-riparian-buffer-zone-demonstration-section-beijing-zeho-waterfront-ecological-environment-treatment.htm
https://www.sohu.com/a/441688100_732909
蓝绿交织,水波再兴——深圳大沙河生态长廊
Dasha River Ecological Corridor
项目地点:深圳市南山区 中国
主要设计团队:AECOM
关键词:河道修复,滨水空间,生态优先设计
© 江丹、张学涛
随着经济的迅速发展及深圳人口的急剧增加,深圳市南山区大沙河承受的污染负荷远远超过其自净能力,污染问题日益加剧。AECOM的设计团队对大沙河进行重新规划和生态修复,同时改善城市的生态环境景观,令深圳重焕动感与活力。
© 江丹、张学涛
设计团队创造出近100hm2的滨水空间,并形成一条横跨城市西部的、蜿蜒13.7km的生态走廊。其中的生态恢复策略主要包括水资源管理、生态栖息地营造和生态格局构建3个重要方面。项目团队综合考虑了雨水管理元素,引进具有生态净化能力的植被物种,减少大沙河的雨水径流污染物。同时,团队通过一系列低影响开发设施,实现对雨水的吸收、存储、净化,促进了健康生态系统所需的良性水循环。
© 江丹、张学涛
在此基础上,项目团队以深圳的历史、文化以及城市特质为灵感,对现有的河道两岸绿化、构筑物及设施进行品质提升,并贯通两岸自行车道及漫步道,打造用于体验及享受景观的公共空间。
整理自:
https://aecom.com/cn/projects/da-sha-river-ecological-corridor/
https://china.uli.org/dasha-river-ecological-corridor/?lang=en
https://www.gooood.cn/dasha-river-ecological-corridor-shenzhen-by-aecom.htm
农田灌溉渠的新生——西川生态修复景观设计
Ecological Restoration Landscape Design of Xichuan China
项目地点:郑州 中国
主要设计团队:翰祥景观
关键词:硬质河道,滨水空间,农业灌溉
© 翰祥景观
西干渠原本是一条农田灌溉渠道,随着近10年来郑州国际产业园区的建设,逐渐转变为景观水系,需要承担城市观景与滨水休闲功能。场地内很多农耕土地在开发进程中被荒废,水体表面漂浮大量的农业生活垃圾、枯枝杂草。大量的人工干预影响了整个生态系统。
© 翰祥景观
设计团队的愿景便是将脏乱破败的“西干渠”重生为联结城市、环境及居民不可或缺的“西川”。为此,他们制定了污染源研究、构建西干渠演变生态环境、重建空间功能3个循序渐进的设计策略。
© 翰祥景观
经过实地调研与专家研讨,设计团队分析得出水质污染源,包括渠道内部污染源(上游来水污染、漂浮物污染、底泥污染)和渠道外部污染源(生活污水、生活垃圾、面源性污染)。基于污染源研究成果,团队提出水体生态净化策略:以生态手法对上流水源进行沉淀、过滤等净化处理;并在全流域架构水下森林与表流湿地,培养水体自净能力。同时,设计团队将河床去硬质化并恢复河道自然形态,以石笼、垒石、杉木桩等生态工法创造多孔性的驳岸结构,为生物提供更为平缓的水域与栖息环境。
整理自:
http://www.hsland.com.cn/project/detail/149
https://www.gooood.cn/ecological-restoration-landscape-design-of-xichuan-china-by-horizon-atmosphere-landscape.htm
03
丘陵与山地的生态修复
重建高山草原景观——洛基山兵工厂国家野生动物保护区综合管理计划
The Rocky Mountain Arsenal National Wildlife Refuge Comprehensive Management Plan
项目地点:丹佛市 美国
主要设计团队:Design Workshop
关键词:化学污染,高原景观,野生动物保护
© Design Workshop
洛基山兵工厂国家野生动物保护区(The Rocky Mountain Arsenal National Wildlife Refuge)坐落在美国丹佛市(Denver)中心东北方向16km处。数千年来,动植物群落沿着科罗拉多州的前山山脉不断进化繁衍,与印第安耕种文明共同塑造出独特的草原景观。珍珠港事件后,此地曾被用作生物化学武器的生产基地,战后被用于农用化学品生产。化学物质的生产活动使得该地区的土壤、土层和地下水受到严重污染。
© Design Workshop
1992年,美国国会颁布了洛基山兵工厂国家野生动物保护法案,并基于“分区管理”概念,为保护区制定了全面的发展模板。项目团队根据场地在过去具有不同的用途以及未来生态潜能划定分区,侧重于合作、教育和恢复3个方面。其中,“恢复”并非单一指恢复草原植被,而是开创性地建立起一个全新的生态系统,使场地生态性与功能性达到统一。
© Design Workshop
项目分为3个阶段实施,第一阶段由风险补救部门对草地进行修复,拆除建筑以及废弃设施并修建了新的户外教室、引导牌、南区电车路线、响尾蛇山环境教育区、苗圃和湿地小路等。第二阶段修建了保护区的主要设施。第三阶段恢复溪流、修建北区电车路线,并引入美洲野牛等本地野生动物。
整理自:
https://www.designworkshop.com/docs/news/refuge-found.pdf
https://www.gooood.cn/2018-asla-the-landmark-award-the-rocky-mountain-arsenal-national-wildlife-refuge-comprehensive-management-plan-by-design-workshop-denver.htm
修补高山生态系统——科罗拉多州山地景观修复性设计
The Montanelandscape in Aspen, Colorado
项目地点:科罗拉多州 美国
主要设计团队:Design Workshop
关键词:山地景观,小尺度花园,岸线重塑,矿坑修复
© Design Workshop
项目场地位于美国科罗拉多州皮特金县(Aspen, Colorado)的一片冰川终碛区,海拔约2400m,冰水消融后在此积聚了91m深的沙土碎石。砂质土壤和浅层地下水曾经孕育了一片繁茂的北美黄松林。19世纪后,采矿业和伐木业的兴起使树木被砍伐殆尽。矿石开采时挖下的占地2.6hm2的巨坑遗留至今,蓄满了地下水。通过对于生态设计原则的巧妙运用,设计团队成功地将这片堆满了废弃木材和碎石堆的土地转变为具有强健生命力的高山生态系统。
© Design Workshop
当年的矿石开采给基地留下了满目疮痍的土地,设计团队采用了对环境敏感的可持续战略,重建了本土植物群落并改善了野生动物栖息地。同时,通过北美黄松的大量重新造林,超过6000km2的先前受到干扰的景观被恢复为原生草甸,包括山杨林、针阔叶混交林、灌丛、草甸、滨河植被区在内的新引入的10类植被群落重建了重要野生动植物栖息地间的联系。
© Design Workshop
设计团队对矿石开采场留下的巨坑形成的湖泊进行岸线的重塑,引入莎草、芦苇、香蒲等丰富的湿地植物。团队清理了湖底沉积的淤泥,建立起一个臭氧曝气系统以减少细菌数量,促进水的流动并提高水体的含氧量。为了平衡地表水和地下水,提升更大范围流域内的生态系统稳定性和生物多样性,设计团队还将水引入地下蓄水层,水储存在砂层之间,不受外界污染,最终回到基地下方的相邻河流中。
整理自:
https://www.asla.org/2016awards/169708.html
https://www.designworkshop.com/projects/dbx-ranch.html
https://www.gooood.cn/2016-asla-the-restoring-of-a-montane-landscape.htm
垃圾山谷里的农业梯田——Garraf自然公园废物填埋场的景观修复项目
Landscape Restoration of the Garraf Controlled Waste Landfill in Barcelona
项目地点:巴塞罗那 西班牙
设计团队:Batlleiroig
关键词:垃圾填埋,梯田景观,农业景观
© Joan Batlle Blay
Garraf自然公园曾是巴塞罗那和其都市区用于存放废物的滨海填埋场,与周边植被茂盛的自然环境格格不入。项目意图改变现状,将其变为山谷中的开放公园。设计团队并不想模仿曾经的生态环境,也不可能在100多米的碎石层下进行修复。
团队从农业生态系统中得到灵感,希望通过山地梯田景观的塑造,使整个场地统一起来。新增的梯田既满足了垃圾填埋场封闭处理的技术需求,又建立新的路径,创造与周围环境融为一体的景观。
© Joan Batlle Blay
设计团队在场地中新建了农场(包括梯田、斜坡、水渠以及用于灌溉的蓄水池),种植产生氢气的豆类作物,并将土壤中的牛羊粪作为新建农场的养料,从而吸收排出的沼气,逐渐形成一个传统农业生态系统,使场地真正地融入自然公园。
© Joan Batlle Blay
设计团队还创造了新的几何秩序——有树木的农业梯田,其形式语言与垃圾填埋场的围坝和平台相呼应。团队选用抗性强的本地物种进行植被恢复,植物配植亦与梯田地貌相协调。除本地的豆类作物外,场地中也种植各种乔木和灌木树种,以及地中海沼泽地的典型物种。此外,层层梯田中建立的排水系统使雨水被引向储备池,以便夏季灌溉。
整理自:
https://www.batlleiroig.com/en/projectes/diposit-del-garraf/?utm_medium=website&utm_source=archdaily.com
https://www.archdaily.cn/cn/972136/qiong-star-ba-te-le-zhuan-fang-wo-men-de-yuan-jing-shi-fan-po-gui-zhen?ad_name=article_cn_redirect=popup
04
城市棕地/工业废弃地生态修复
从化工厂到生态绿核一一北京城市绿心森林公园地块一生态修复设计
Ecological Restoration Design of Land N1 Area of Central Green Forest Park in Beijing
项目地点:北京 中国
设计团队:北林地景园林规划设计院有限责任公司
关键词:生态保育,工业遗址,分区管控
© 北京北林地景园林规划设计院有限责任公司设计五院团队
北京城市绿心森林公园位于北京市通州区,东六环以东。以原东方化工厂老工业遗址为核心,设计团队根据土壤污染严重程度把绿心生态保育核心区分为三级:生态修复一级区域即重度污染区,为严格管控的生态修复重点区域;生态修复二级、三级区域为生态保育缓冲带。
© 北京北林地景园林规划设计院有限责任公司设计五院团队
生态修复实施中,生态保育一级区域内以物理隔离和生物措施修复土壤污染,同时采用实体围栏和植物围栏相结合的方式阻隔过多游人进入污染区。由内往外形成荒草一灌草一疏林—密林的景观风貌。生态修复二级区域为低污染区,沿园路设置演替示范节点、厂区记忆节点、修复展示节点以及全貌展示节点,在设置植物隔离缓冲带的前提下允许特定人群进入开展相关科普参观活动。生态修复三级区域通过地形堆筑,覆盖种植土进行绿化后对公众开放。
© 北京北林地景园林规划设计院有限责任公司设计五院团队
从化工厂到生态绿核,生态保育核再现了场地过去的工业记忆,同时体现首都未来的生态治理图景。绿心森林公园通过景观的手法引导生态修复向着更有机更自然的方向发展,逐渐建立多层次和多维度的生态系统修复体系,达到生态修复的目的。
整理自:
赵书笛,麻广睿.从化工厂到生态绿核:北京城市绿心森林公园地块一生态修复设计[J].风景园林,2021,28(2):39-43.
工业遗址的改造重建——纽约长岛猎人角南滨公园二期
Hunter’s Point south waterfront park
项目地点:纽约 美国
设计团队:SWA/BALSLEY、WEISS/MANFREDI、ARUP
关键词:棕地改造,湿地修复,垃圾填埋
© SWA/BALSLEY
长岛猎人角南滨公园(Hunter’s Point South Waterfront Park)二期项目所在的后工业遗址在两百年前曾是大片的湿地和沼泽,也曾作为长岛铁路终点站,经历了隧道的开挖填埋之后,场地失去了其丰富的生态资源,变成了一个分布着不规则水道、悬崖峭壁以及破旧码头的棕色地带。设计团队的愿景是将其变成生机盎然且能够承担丰富社区活动的滨河公园。
© SWA/BALSLEY
设计重新恢复了场地从前的湿地风貌,建立了一个具有高度适应性的、 多层级的休闲文化空间。在尊重该地多样遗产的前提下,通过雕塑公园醒目的悬臂结构、日落海角、岛屿保护区和潮汐湿地的蜿蜒小路,与地形相融合。
© SWA/BALSLEY
设计采用一种新的适应性滨水场地模式,考虑到东河的强烈潮汐,沿着海岸设置保护性堤坝,以确保成功地修复湿地。考虑到现状遗存的隧道不利于新增基础设施支撑结构的布置,为了缓解新建基础设施施工后的沉降,地基采用了轻质回填材料。最终,曾经被污染的垃圾填埋场半岛被改造成一片水生栖息地,成为遍布着原生须芒草的独特景观。曲折的路径把小岛保护区与内陆相隔绝,形成一个私密场所。
整理自:
郑潇,瑞安·帕尔. 规划更美好的未来:城市设计的系统方法[J]. 风景园林,2021,28(8):66-73.
https://swabalsley.com/projects/hunters-point-south-waterfront-park/
https://www.swagroup.com/projects/hunters-point-south-waterfront-park/
https://www.weissmanfredi.com/projects/15-hunter-s-point-south-waterfront-park
https://www.arup.com/projects/hunters-point-south
https://www.gooood.cn/2019-asla-general-design-award-of-honor-hunters-point-south-waterfront-park-phase-ii-by-swabalsley-and-weissmanfredi-with-arup.htm
矿区污染的修复模式——美国俄克拉荷马州渥太华县皮歇尔与卡丁矿区环境整治
Picher & Cardin Mining Areas, Ottawa County, Oklahoma, USA
项目地点:俄克拉荷马州 美国
关键词:矿区遗址,土壤治理,植物修复,铅污染,公众参与
© mindat.Org
位于俄克拉荷马州渥太华县的塔溪矿区(Tar Creek)曾经是个铅矿区,为应对长达数10年的环境退化、有毒物质侵害和环境公平等一系列问题,矿区“超基金”场地的项目作为先行案例,整合了当地居民、利益相关者、环境组织以及学术科研机构进行生态修复。
矿业作业的残留物和废弃物改变了生态系统、水文系统和土壤沉积物的结构。受污染的毒性地下水和粉尘大小的尾矿砂对儿童的健康造成了严重的威胁。美国国家环保局(EPA)从酸性废水和污染土壤入手,耗资超过4000万美元来解决环境污染问题。
© Niall G. Kirkwood
住宅区的土壤修复行动自1996年启动,首先针对那些有孩子的家庭和土壤铅浓度超过500pm的区域,地表下的土壤被一层层地逐步去除,直到移除深度约45.72cm或是到铅浓度<500pm的土层为止。取而代之的是干净的土壤和灌木。
© Niall G. Kirkwood
但即使住宅区采取了更换土壤的措施,矿业作业残留物和废弃物的影响仍然是持续不断的。为此,哈佛大学提出结合植物修复的新兴技术,使用生态种植策略来修复污染场地,从而长期地对更大范围的土壤和水体进行修复。此外,社区越来越多地参与到了采矿废弃物和遗留物的处理进程中,这种自下而上的工作方式对于项目的实施起到了至关重要的作用。
整理自:
尼尔·柯克伍德.毒性国度/塔溪矿区的未来:美国俄克拉荷马州渥太华县皮歇尔与卡丁矿区的案例研究[J].风景园林,2017,24(8):14-29.
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编译 刘玲君
校对 朱慕瑶
微信编辑 刘芝若
微信校对 刘昱霏
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