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Needle项目分享Vol.01| Forest N 多维森林

Needle E-Lab Needle设计空间站 2022-12-08


Needle设计登陆计划



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本期为大家带来的是项目分享专辑下的第一期:来自AA建筑联盟学院Landscape Urbanism专业的2020毕设项目“Forest N”



项目分享

Needle项目分享专辑的初衷在于推广 “从不一样的视角去定义景观与城市问题,在更广义的语境下去理解我们所身处的世界和环境”的规划设计理念。
栏目欢迎来自公众的投稿,我们希望投稿项目能够展现独特且完整的研究视角、方法及结论,投稿项目经由本栏负责人安排审稿人审核通过后会支付相应的稿费,并刊载于项目分享专辑。
我们希望通过这种方式让优秀的项目得到关注及传播,也能让Needle的读者们对景观的认识得到拓展。有意向投稿的作者请咨询文末的联系方式。

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本期分享作者

                


李秋锡

AA建筑联盟学院  Landscape Urbanism专业 硕士
         


Forest N
多维森林



森林一直以来被赋予具有生产力、提高生物多样性、具有碳汇功能等多维度多重意义。当我们提及森林,脑海中构建出来的是其作为商品的价值,是生产和提取木材的工厂,或者是一种通过创造碳信用额度来抵消碳足迹的手段。但这些对森林的认知仅仅映射了人对于自然和森林的需求与汲取,而由森林生态学家苏珊·西玛德博士(Dr. Suzanne Simard)提出的木万维网(Wood Wide Web)概念的提出则提供了一个让人类从自然本身了解森林的新思路。本文以探讨森林的定义为切入点,意在打破人们对索取森林这一固定观念,从而提出人类与森林互惠互利的森林管理模型。


GIF:Forest N的多元性概念


Forest N项目主要通过grasshopper的模拟实验找到一种科学的手段来构建出这种互惠的管理模型,并且用 AA Hooke park校区作为林地管理实验基地,将这种对等的理念融入到当前英国林业政策和林地经济补助制度中。AA景观都市主义项目(Landscape Urbanism)与绿色新政合作(Green New Deal),制定了2019-2020年的议程,在保证气候安全和平等的社会形态下,探讨未来森林转型的可能性,同时使英国林地重新焕发生机,恢复森林景观。

 

森林的定义是不断更替的,而其隐喻含义揭示了在不同的社会背景下,人类对于自然定位的改变及探索。从起初东方社会把人当作“自然的客人”到中期西方社会将自然看作“自主运行的机器”;以及受到基督教影响下“人类对自然的掌控具有的权威性”,和16世纪因为“上帝是自然的总司令”所以人们避而不谈自然的内部价值反而倚仗神学来无节制的对自然进行索取;17到19世纪期间,欧洲国家将自然比喻成“人类应该攻克的共同的敌人”;然而近些年来因为全球变暖等气候问题,东西方国家都在提出未来不同板块之间无法避免的深度影响。


GIF:森林的定义


当我们谈及森林的形式,一种支持互惠互利,保障森林健康的观念在17世纪被波塔瓦托米民族所倡导。它被称为荣耀收成(honorable harvest), 人类的丰收行为可以被看作是人与大自然的亲密交流。土著人民提倡只从自然中拿走属于你的一部分,留下一部分给后代,并且在索取的同时回报给自然。他们认为只有通过如此的互惠模式,人与自然才能达到一种长期稳定的关系。

 

自工业革命以来,全球平均气温上升,温室气体的浓度持续上升。人们越来越关注未来气候变化对人类和生态环境的影响,现阶段多数国家加入了上限交易计划(cap and trade)来限制本国的碳排放量。在最新的自然隐喻中,森林被认定为是一个碳汇(Carbon Sink)工具。森林通过光合作用吸收大气中的二氧化碳,这一过程被看作是用来缓解气候变化主要手段。然而只有通过数据的对照我们才能更直观的了解到这种索取和回馈的平衡,以及碳固存(Carbon Stock)的变化情况。项目组研究了关于树冠和土壤的碳测量技术,并列举了测量森林中碳固存量的方法,如林地清算方法,远程遥感测算法,以及测算二氧化碳通量法。具体来说,林地请算法的特点是普及面较广,尤其是在发达国家地区数据覆盖充足。但其可测算的时间间隔较长,通常以年为单位,且需要比较多的数据来支持碳测算,如树种,树的胸径,森林的密度及树的高度。远程遥感测算法是在清算法与生态系统模型相结合下最可靠的遥感测算方法。然而,由于遥感技术所限制的信息不完整和生态模型的不确定性,这种方式需要被进一步发展和优化。最后一种测算二氧化碳通量法具有较高的测算精度且比起测算时间单位为年的清算法有更多测算结果,其可测得每小时内的碳通量变化,是在生态系统尺度上直接测二氧化碳通量的一种较优方法。然而由于装置存在客观因素影响,如风量等,可能导致结果存在偏差及观测地点的有限性,Forest N并没有选取这种方式。项目组通过清算法对Hookepark园区内年固碳平均水平做了一个估计,这些数据将对后期构建森林管理模型以及碳变化量实验提供科学依据。


三种测算地上碳固存的方法

全球上限交易计划及英国碳进出口示意图


然而研究森林管理都需要与碳相关吗?项目组在了解森林本身的定义后讨论了碳对林地的影响。碳在森林中的转移可以被理解为一种与自然界的交流方式和植物之间交换营养和信号的方法,它在植物之间帮助建立了一种互惠的关系。碳在地表上的交换通常被理解为花粉的传播和果实转移。然而相邻的植物和树木会在地下通过木万维网发生互惠的联系。它们通过地下菌根网络相互连接,这种复杂的协作结构在现在被称为木万维网。这些菌根真菌与它们所连接的植物之间的复杂网络帮助了碳的地下部分的运输。因此在木万维网这个概念下,所有植物和菌类之间都因为这个不断发展的网络产生联系和影响,而这其中最古老且对网络联系最紧密的树木被称为”母树“。


GIF:碳的传递形式

人类网络与木万维网

当我们在讨论如何最有效的改变人与自然的关系和林地管理模式时,Forest N认为补充林地政治条目是最有效且最直接的手段。这种政治手段的体现是通过给予林地补贴来帮助重新塑造林地管理体系,以此来改变林地与人类的关系,并强调地下网络的重要性。项目组研究了英国历史上森林政策的演变,以及这些政策对英国森林和Hooke Park园区的影响——从利润至上的无节制砍伐到有计划的有策略的扩大植被面积。尽管英国林地管理组织有在关注森林和植被的健康。但是,基于木万维网和母树的概念,我们对现行的森林管理补贴政策提出了质疑,因为当下林地补贴主要关注于林地面积而非管理森林方法及生态情况。项目组提供了新的补助金评估建议,新的建议方向主要关注于母树的保留,是否选用本地树种,林地保护情况,有无菌类生长,林地碳汇能力及是否遵循Forest N所倡导的互惠模式。使森林管理者能够通过关注生态和木万维网的健康得到更多的经济支持,并因此开展更有利于森林的管理活动,这些更进的条目也同时强调了生物多样性和林区内部的休闲功能。

GIF:英国木材需求与林地变化

林地补助金评估建议

项目组制定了优化森林的长期计划,并且重点讨论了针对Hooke park林区的特定管理模式。项目组编写了一个面对林业从业者系统化的管理手册,其中包括森林的周期性示意,判断森林年龄阶段的规律,通用的森林基本管理模式以及基于木万维网和互惠原则下更为科学的经营模型。项目组同时列举了在林地可能的活动及对森林进行管理下所需的工具,土壤和树木列表,有利于提高森林的健康水平。

林地管理模型

AA Hooke Park林地管理模型

在下一阶段项目组将管理手册应用于Hooke park林区,并具体到三块不同尺度规模,不同用途的林地。并通过对场地环境因素和现有管理模式的分析以及利用grasshopper模拟实验进行树木有选择性的砍伐。模拟实验主要思路是遵守林地生长规律,并对其进行人工干预,我们推崇的方式是选择性砍伐,但由于不能直观的选择不同砍伐林地的比重下的优势,因此进行了林地模拟实验来计算不同比重下从林地拿走的碳量,与种下新生树苗在一定时间内所产生的碳量之间的平衡,在此基础上同时保证母树的保留,地下网络的完整性,林地的木材产量与碳固存量。

Grasshopper模拟实验思路

项目组也同时观察了不同砍伐程度下森林的不同固碳能力结果并且给出了一个基于互惠互利原则的砍伐建议,结合木万维网作为核心概念,我们能够看到Hooke park林区将以全新的面貌出现。手册中特别的展示了几块林地在不同阶段的管理运营过程中发生的变化,以及地下网络会如何帮助树木变得更加健康。

AA Hooke Park管理模式详述

林地管理模型先后对比

Grasshopper模拟试验结果

在Hooke park林区,项目组利用森林状况评估确定了三块林地的特点和方向后。下一个阶段的设计是将修改后的林地补助评估表应用到更大的范围内,比如整个英国境内。通过国家补助政策激励人们开展回馈森林的活动,比如水土流失的控制,母树的保护,菌类的培育,树木的有规划选择性砍伐。以此来形成人与自然之间的互惠模式。在Forest N的倡导下生活在城市的人们来到林地,体验森林深处的生活,参与森林管理。这些活动既丰富了生活体验,又为同时为森林健康做出了贡献。

 

在项目的最后,我们整理出了在整个英国的政策中应用我们的管理计划和补助金评估的可预测结果。Forest N认为,在我们的倡导下,与绿色新政(Green New Deal)合作的新议程会在各个方面建立起新的林地形态,如增多的本地树种林地,更为优化的地下林地联系,英国境内更强的林地碳固存能力,更健康的森林结构以及更少的森林破坏情况。我们希望看到更优的林地健康状态,改变人们对森林商品化定义的刻板印象,重塑人与自然之间的关系。Forest N希望这个项目能通过增多的森林功能在人与自然之间建立起更深的联系。


项目链接:
https://issuu.com/aalandscapeurbanism/docs/aa_20landscape_20urbanism_20project_20forest_n



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