從棕地到綠色空間:研究現(xiàn)狀與進展

(福建師范大學 a.地理科學學院;b.地理研究所,福建 福州 350007)

從棕地到綠色空間:研究現(xiàn)狀與進展

莊小靜a,謝紅彬b

(福建師范大學 a.地理科學學院;b.地理研究所,福建 福州 350007)

棕地再利用和綠色空間供給是城市發(fā)展面臨的重要問題,發(fā)達國家在這方面的探索為我國棕地利用提供了寶貴經驗。對國際上棕地到綠色空間的轉型研究主要集中在生態(tài)恢復、景觀設計、效益研究、可持續(xù)性評價等方面。我國對這方面的研究起步較晚,目前還局限在技術層面的生態(tài)修復和景觀設計方面。通過評述國外關于棕地再開發(fā)為綠色空間的研究進展,分析了目前我國研究的薄弱環(huán)節(jié),總結未來研究應該關注的問題,以期為我國棕地再利用研究和實踐提供借鑒和參考。

棕地;綠色空間;研究進展

1 引言

隨著后工業(yè)化時代的到來,在可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)文明理念的影響下,一些重污染工礦企業(yè)轉型升級、倒閉或調整區(qū)位而遺留下閑置、廢棄、存在污染的土地,即棕地或褐色土地,包括工業(yè)搬遷遺留的舊廠址、廢棄的舊礦區(qū)、加油站、鐵路站場、垃圾填埋場和碼頭[1]。這些難以直接利用的“問題場地”勢必會對區(qū)域發(fā)展帶來不利影響,因此對棕地的清理、修復與再利用是實現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的必要條件。發(fā)達國家在這方面的實踐中積累了豐富的經驗,展現(xiàn)出多樣化的再利用方式。早期棕地再利用的主要目的是從中獲取直接經濟效益[2],多數(shù)再開發(fā)為住宅、工業(yè)或商服用地。隨著社會的發(fā)展和人們觀念的改變,這種以經濟效益為主的狹隘視野已被人們所摒棄,有識之士呼吁政府從更廣闊的視角關注棕地再利用問題[3]。新的生活觀念也促使人們更加重視綠色空間建設[4],故隨之出現(xiàn)了將棕地改造為綠色空間的實踐。

綠色空間是指以自然植被和人工植被為主要存在形態(tài),能發(fā)揮生態(tài)功能,對生態(tài)、景觀和居民休閑生活有積極作用,且綠化環(huán)境較好的用地,包括自然保護區(qū)、公園、風景區(qū)、水體、濕地、森林、綠色廊道、農田、工業(yè)區(qū)隔離帶、道路附屬綠地等[5,6]。目前,世界上有許多國家將棕地改造為綠色空間的成功案例,如德國國際建筑展埃姆舍公園、薩爾布呂肯市港口島公園、海爾布隆市磚瓦廠公園,美國西雅圖煤氣廠公園、丹佛市污水廠公園等[7]。近年來,從棕地到綠色空間轉型研究已成為國內外研究的熱點。

圖1 棕地到綠色空間:研究綜述框架

本文主要對國內外關于棕地再開發(fā)為綠色空間的研究進行綜合分析,以棕地再開發(fā)為綠色空間的生命周期為主線展開述評,即生態(tài)修復—景觀設計—綜合效益研究—可持續(xù)性評價。從前期技術層面的生態(tài)修復和景觀設計上升到項目建設完成后管理層面的綜合效益研究和項目可持續(xù)性評價(圖1)。本文通過總結以往的研究思路、研究成果和存在問題,指出未來的研究方向,以期為我國進一步開展棕地研究提供有益參考,為棕地開發(fā)實踐提供經驗借鑒。

2 國外主要研究現(xiàn)狀

綠色空間作為棕地再利用的一種方式,在早期并未得到廣泛關注。早期棕地再開發(fā)的主要目的是從中獲取直接經濟收益,如私人部門的投資、稅收、就業(yè)機會等[2],因此多數(shù)棕地被開發(fā)為住房、工業(yè)用地和商服用地[8]?？沙掷m(xù)發(fā)展理念的提出強有力地推動了棕地再利用規(guī)劃與綠色空間建設的融合[9],棕地再開發(fā)為綠色空間的研究和創(chuàng)新實踐隨之出現(xiàn)。

2.1 棕地再開發(fā)為綠色空間的生態(tài)恢復

由于棕地大多存在污染或生態(tài)破壞問題,因此在再開發(fā)之前必須進行生態(tài)恢復。國外學者在棕地生態(tài)恢復方面做了大量研究,根據(jù)生態(tài)恢復模式,研究內容可分為自然恢復和人為干預兩種途徑(表1)。

表1 國外關于棕地到綠色空間生態(tài)修復的研究

自然恢復是指在生態(tài)系統(tǒng)沒有超負荷且可逆的情況下,解除外界壓力和干擾,通過生態(tài)演替實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)恢復。在這方面,國外學者多關注自然恢復的規(guī)律及其影響因素。研究表明,自然恢復中自然再生植被是物種競爭的結果,更能適應環(huán)境,但是自然界穩(wěn)定污染物的能力有限,所以自然修復需要很長的時間。在人工干預方面,土壤修復學者主張通過添加土壤改良劑，培養(yǎng)土壤微生物、動物來吸收重金屬;對地面植被的種植方式,學者們發(fā)現(xiàn)選擇喬灌草相結合的方式修復效果較好;在物種選擇上,學者們更傾向于選擇在當?shù)厣媪藥资晟踔翈装倌甑泥l(xiāng)土植物,這些植物因環(huán)境適應能力強、植株死亡率低而成為一種更具生態(tài)效益和經濟效益的選擇。此外,有學者指出樹干的直徑是影響人工種植樹木之間競爭的主要因素,因此在生態(tài)修復過程中應充分考慮植物的生存空間,形成合理的群落配置。

2.2 棕地再開發(fā)為綠色空間的景觀設計改造

棕地再開發(fā)為綠色空間的實踐主要表現(xiàn)為棕地景觀化,又稱為后工業(yè)景觀[20]。20世紀60—70年代,棕地景觀化改造逐漸在歐美發(fā)達國家興起,90年代趨于成熟。棕地是人類文明的產物,是一個富含時代歷史文化與物質資源的場地,其中留存的工業(yè)景觀更是具有豐富的歷史、文化和美學價值[21]。為了體現(xiàn)其價值,設計師在景觀化改造過程中秉承生態(tài)學思想和理念,以場地干預最小化的原則盡可能地循環(huán)利用場地中的物質與能量。如在美國西雅圖煤氣廠公園的設計中,設計師保留了污染土壤,并通過摻進有機物質和草籽來增加土壤肥力;在德國杜伊斯堡北風景公園設計中,設計師也保留了大部分的工廠構筑物,任由植被在場地上生長[7]。

為了增加綠色空間的實用性,藝術家和設計師在進行棕地景觀化改造時常使用一系列后工業(yè)景觀設計手法。在德國魯爾區(qū)Rheinelbe煤礦廢棄地的景觀設計過程中采用場所營造方法[22],邀請當?shù)鼐用駞⑴c景觀設計,提高了社區(qū)參與棕地再開發(fā)項目的積極性與綠色空間的受歡迎度和使用率。歐洲人造城市沙灘(法國巴黎Plage、德國柏林Strandbar Mitt等)的設計也使用了場所營造的方法,將廢棄的工廠、垃圾填埋場、鐵路等營造為城市人造沙灘,供人們在此休閑、娛樂、運動[23]。

2.3 棕地再開發(fā)為綠色空間的綜合效益研究

不同于注重稅收、私人投資等經濟效益的居住用地和商服用地,棕地再開發(fā)為綠色空間項目更追求環(huán)境效益、經濟效益、社會效益三者的統(tǒng)一。現(xiàn)有研究多采用問卷和訪談的方式,選取較成功的案例地,通過對利益相關者(政府[24]、項目開發(fā)商[25]、綠色空間使用者[26]、非正式組織[27]等)的調查,評價棕地再開發(fā)為綠色空間已有或潛在的效益。研究表明：在經濟方面,再開發(fā)項目可以刺激當?shù)亟洕鷱吞K、提升就業(yè)機會、提高房地產價值,從而吸引私人投資[28];在環(huán)境方面,綠色空間建設可促進當?shù)丨h(huán)境恢復、提供生物棲息地、提高生物多樣性和景觀美學吸引力[29];在社會方面,再開發(fā)項目為居民提供更多的休閑場所和公共基礎設施，提高了個人和社區(qū)的生活質量(如美化居住環(huán)境、提高居民身體健康狀況)，促進與利益相關者的合作，以及社區(qū)的參與[30]。盡管案例研究表明再開發(fā)項目帶來了許多經濟效益,但項目實踐的脫節(jié)會導致效益大打折扣[31]。因此,如何促進項目規(guī)劃目標與實踐的結合,將目標轉為產出,是項目規(guī)劃和實施過程中應該重點關注的問題[32]。

2.4 棕地再開發(fā)為綠色空間的可持續(xù)性評價

傳統(tǒng)觀點認為棕地再開發(fā)為綠色空間項目必然是可持續(xù)的,但是在實踐過程中,由于技術不成熟造成土壤侵蝕、草地退化、健康與安全等問題,都會對項目的可持續(xù)性產生負面的影響。一些再開發(fā)項目的失敗逐漸引起了學者們對項目可持續(xù)性的關注,主要成果見表2。

表2 國外關于棕地到綠色空間可持續(xù)性評價研究內容

棕地再利用為綠色空間項目受多種因素的影響,除了場地修復成本、綠色空間建設、維護管理成本[39]和激烈的用地需求競爭導致的征地難題[40]外,還應考慮場地的可進入性[41]和污染特征[42]。因此,要評價棕地到綠色空間轉型成功與否、能否實現(xiàn)可持續(xù)目標,就必須對再開發(fā)項目的各個階段進行評估監(jiān)測。國外學者嘗試從不同角度評價了棕地到綠色空間轉型的可持續(xù)性,并提出相應的評估框架,但學者們所提出的框架并非適用于所有的棕地再利用為綠色空間項目，當?shù)氐恼弑尘皼Q定了各個子目標的優(yōu)先順序。因此,在評估過程中要將經濟、環(huán)境和社會因素均考慮其中,特別是當?shù)氐囊?guī)劃背景,力求將可持續(xù)性評價貫穿到再開發(fā)項目的每個階段,實現(xiàn)棕地的可持續(xù)發(fā)展,而非僅僅將其作為一種事后監(jiān)督行為。

3 國內主要研究現(xiàn)狀

21世紀初,西方發(fā)達國家對棕地景觀化改造引起了我國學者的熱切關注,其中生態(tài)與藝術相結合的設計思想以及面對土壤污染和廢棄建筑所采用的新穎設計手法被我國學者大量引入。在此過程中,人們開始認識到棕地在綠色空間中的作用,棕地景觀更新逐漸得到了廣泛的應用。現(xiàn)階段我國的研究主要集中在生態(tài)恢復和景觀設計兩個方面。

3.1 棕地再開發(fā)為綠色空間的生態(tài)恢復

在生態(tài)恢復方面,國內學者與國外學者關注的維度基本相同,研究內容集中在自然修復和人為干預修復兩個方面,但在我國土地緊縮政策下,花費漫長的時間實現(xiàn)棕地自然恢復是不切實際的,因此我國學者研究的主要方向是人為干預修復。在人為干預修復模式中,常用的修復技術包括:生物修復、物理修復和化學修復,相比于物理和化學修復,生物修復具有經濟、高效、無二次污染、適用范圍廣等優(yōu)點[43],因此本文主要闡述人為干預中的生物修復。

生物修復包括土壤改良和植被恢復兩個方面。對土壤改良的研究,學者們主要關注生物對土壤的改良作用,土壤動物作為生態(tài)系統(tǒng)中的消費者和分解者,在保持土壤肥力、促進大自然生產與物質循環(huán)方面起著積極的作用[44]。如蚯蚓對銅具有很好的富集作用,它能減少土壤的重金屬污染，改良土壤理化性質，改造土壤結構性、通氣性和透水性,是很好的改良方法之一[45]。對植被覆蓋而言,通過自然生態(tài)演替,需要很長時間才能獲得滿意的植被覆蓋。有學者主張采用人工模擬自然生態(tài)群落來配置植物,在各演替階段積極引進下一演替階段的植物種類,實現(xiàn)群落快速演替,迅速恢復地帶性植被,形成成熟穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)[46,47]。對人工模擬生態(tài)系統(tǒng)中的植被選擇,國內學者普遍認為利用鄉(xiāng)土植物來恢復植被群落十分重要。例如,烏魯木齊松樹頭煤礦區(qū)在生態(tài)修復中的優(yōu)先物種是針茅、黃芪等鄉(xiāng)土植物[48];在遷安馬蘭莊鐵礦排土場最適宜的綠化樹種是鄉(xiāng)土植物[49]。此外,禾草與豆科植物大多具有頑強的生命力和耐貧瘠能力,對重金屬有很強的抗性,生長迅速,往往也是先鋒物種[50]。在生態(tài)恢復研究中,我國學者的觀點與國外學者較一致,主張采用土壤動物對土壤進行恢復,在植被恢復上選擇鄉(xiāng)土植物、喬草、豆科植物作為先鋒物種,通過模擬人工生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)群落快速演替。

3.2 棕地再開發(fā)為綠色空間的景觀設計改造

20世紀90年代以來,我國相繼出現(xiàn)了廢棄地景觀更新改造的實踐,較具有代表性的案例有:中山岐江公園[51]、上海世博后灘公園[52]、湖北黃石國家礦山公園[53]、河北開灤國家礦山公園[54]等。這些實踐表明,對棕地的景觀改造將改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境、促進經濟發(fā)展,為工業(yè)衰退所帶來的社會與環(huán)境問題找到了新的出路。

棕地再開發(fā)的景觀設計涉及生態(tài)學?，F(xiàn)代藝術、生態(tài)倫理學、景觀生態(tài)學、景觀都市主義等多種設計思想。值得一提的是,生態(tài)倫理學和現(xiàn)代藝術這兩種思想的影響最為深遠。生態(tài)倫理學對景觀設計的影響突出表現(xiàn)在對場地的干預小、場地的被動性適應和自我維持三個方面[55],倡導在改造過程中應尊重場地的景觀特征和生態(tài)發(fā)展過程,盡可能循環(huán)利用場地上的物質和能量,認為殘磚瓦礫、鐵軌、礦渣堆、工業(yè)廢料、工業(yè)廠房、生產設備、機器等都應成為景觀設計的良好材料?，F(xiàn)代藝術特別是大地藝術則重新解釋了工業(yè)景觀的價值與含義。傳統(tǒng)的美學觀點認為，工業(yè)景觀是丑陋、不堪入目的,沒有保留價值；大地藝術則認為，生銹的高爐和廢舊的廠房、生產設備、機械等都是工業(yè)生產留下的藝術品,是人類歷史上遺留的文化景觀,是人類工業(yè)文明的見證[56]。同國外一樣,我國的景觀設計師在再開發(fā)項目中也運用大地藝術手法做了很多有益的嘗試和探索。例如,廣州興豐垃圾填埋廠的改造設計[57]、襄陽習家池礦山公園的設計[58]、太原萬柏林區(qū)西山礦山森林公園的設計[59]等。一方面,大地藝術對環(huán)境的微小干預并不影響地塊的生態(tài)恢復過程;另一方面,在漫長的生態(tài)恢復過程中,它以藝術為主題,提升了景觀質量,改善了環(huán)境的視覺價值,因此大地藝術逐漸成為廢棄地更新改造的一個重要手段和媒介。設計師在景觀設計時遵循生態(tài)性原則、歷史性原則、整體性原則、適宜性原則和持續(xù)性原則[60],對原有的構筑物采用整體保留、部分保留、構件保留三種方式來保留場地上的工業(yè)景觀。整體保留主要針對那些具有遺產價值的場地;部分保留是指保留廢棄地景觀的片段,使其成為改造后的標志性景觀;構件保留是指保留構筑物或設施結構的一部分[61]。設計師在對這些保留下來的景觀要素進行改造時需要賦予其新的功能,做到既保留原有場地的記憶,又創(chuàng)造出豐富而具有創(chuàng)意的新景觀[62]。

棕地的景觀設計不僅是運用生態(tài)處理手段改變一塊貧瘠荒涼的土地,而最終目的主要是通過這些改造實現(xiàn)棕地環(huán)境更新、文化重建和經濟發(fā)展。西方發(fā)達國家在近幾十年的研究和摸索中,景觀更新設計已取得了巨大成就。我國對棕地景觀改造起步相對較晚,但隨著不斷的探索,也取得了一定的研究成果。面對我國棕地數(shù)量眾多、環(huán)境污染問題日趨嚴重、綠色空間供不應求等問題,對我國棕地的景觀設計研究有待繼續(xù)深入。

4 國外經驗的介紹與借鑒

傳統(tǒng)工業(yè)國家已完成了工業(yè)化,并經歷了后工業(yè)化的諸多問題,對棕地再開發(fā)進行了許多探索和嘗試,并取得了一定成效[63]。我國正處于加速工業(yè)化的階段,國外眾多成功案例值得我國借鑒。本文綜合分析了國外不同棕地類型再開發(fā)案例,總結出值得我國借鑒的經驗(表3)。

表3 國內關于棕地到綠色空間的經驗借鑒

從這些研究成果可見,各國設計理念存在很多相通之處,同時又各具特色。綜合分析這些案例,值得我國借鑒的經驗有:①在政府方面,應建立健全法律法規(guī)和專門的遺產機構來保護和管理工業(yè)遺產;對工業(yè)遺跡進行普查、登記和價值評估;選擇公私合作的融資機制[69]和頒布可持續(xù)發(fā)展的激勵政策[64]。②在社會方面,應注重整個棕地再開發(fā)過程的公眾參與。在再開發(fā)過程中,利益相關者的訴求與政府開發(fā)意愿的錯位往往是矛盾的焦點[77],而利益相關者的參與有助于棕地再開發(fā)獲得更廣泛的支持與認可[78],保證項目的順利實施。在景觀設計方面,應最大限度地保留場地的歷史和自然信息,同時又賦予其新功能,以最小的物質和能量消耗重新開發(fā)利用場地,實現(xiàn)棕地重建的可持續(xù)發(fā)展[68]。③在經濟方面,發(fā)展工業(yè)遺產旅游。工業(yè)旅游不僅可保護工業(yè)遺產,還能產生經濟效益,形成良性循環(huán)。在開發(fā)模式上,應選擇多功能混合模式[63]。與單一的功能相比,多功能混合模式能更好地面對市場的不確定性,有利于形成更加綜合、有活力的城市環(huán)境[78]。

5 研究評述

目前學術界主要圍繞棕地再開發(fā)為綠色空間的生態(tài)修復、景觀設計、綜合效益研究、可持續(xù)性評價等方面展開研究。在生態(tài)恢復和景觀設計方面,國內外學者取得了較為統(tǒng)一的認識,普遍認為在生態(tài)修復方面,土壤生物對污染物具有很好的富集作用,本土植物對環(huán)境修復的效果更好;在景觀設計方面,應盡可能循環(huán)利用場地的原材料,以藝術主題提升景觀質量,改善場地環(huán)境視覺價值。同時,國外學者在綜合效益研究和可持續(xù)性評價等方面開展了許多探索,取得了一定的成果,學者們對棕地到綠色空間轉型產生的社會、經濟和生態(tài)環(huán)境效益進行了評估,并從不同的角度建立再開發(fā)項目可持續(xù)性評價框架,評估與監(jiān)測再開發(fā)項目。

相較于國外研究我國還有一定的差距,縱觀我國已有研究,尚有以下不足:首先,我國關于棕地再開發(fā)為綠色空間的相關研究還局限于技術層面,研究內容集中于生態(tài)修復和景觀設計研究領域,管理層面的研究鮮見,對棕地到綠色空間轉型的社會、經濟和環(huán)境效益以及如何實現(xiàn)再開發(fā)項目的可持續(xù)發(fā)展的關注較少。其次,目前我國還處于引進和借鑒發(fā)達國家經驗階段,在借鑒過程中大多照搬發(fā)達國家的改造經驗,忽略了我國與西方國家的國情差異,缺乏結合我國國情的自主創(chuàng)新。

針對我國目前研究的薄弱環(huán)節(jié),未來研究應關注:①加強對棕地到綠色空間轉型的綜合效益研究與可持續(xù)性評價研究。棕地到綠色空間轉型的最終目的是為了實現(xiàn)棕地的可持續(xù)利用,但目前我國關于棕地到綠色空間的效益研究和可持續(xù)性評價研究較少。在實踐過程中,對再開發(fā)項目所產生的環(huán)境、經濟、社會效益評價與可持續(xù)性評價的內容是相通的,應將兩者進行有機結合。一方面,綜合效益評價的研究成果能為可持續(xù)性評價提供參考,豐富評價內容;另一方面,可持續(xù)性評價可有效監(jiān)督項目目標轉化為產出,切實實現(xiàn)環(huán)境、經濟、社會效益的綜合發(fā)展。②吸收國外經驗,結合我國國情進行自主創(chuàng)新。鑒于目前我國相關研究較滯后,在未來研究中,我國應在吸收國外學者有關效益研究和可持續(xù)性評價研究成果的基礎上進行創(chuàng)新,而非一味借鑒。正視我國棕地到綠色空間轉型方面存在的現(xiàn)實問題,提出切合我國現(xiàn)狀的有效解決方案。

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ResearchStatusandProgressofRedevelopingBrownfieldintoGreenSpace

ZHUANG Xiao-jinga,XIE Hong-binb
(Fujian Normal University a.College of Geographical Science;b.College of Geography,Fuzhou 350007,China)

Urban development was facing two important problems,which were brownfield reclamation and the supply of green space.The practice and experience of turning brownfield into the green space in the developed countries provided a good reference.In foreign country the research of redeveloping brownfield into the green space was mainly concentrated on ecological restoration,landscape design,efficiency and sustainability evaluation.But owing to the late beginning,our research was still limited to the technical aspect of ecological restoration and landscape design.This paper analyzed the weak links of present study,summaried the problems,the future research should focus on in order to provide reference for the research and practice of brownfield reclamation of our country.

brownfield;green space;research progress

10.3969/j.issn.1005-8141.2017.08.005

F293.22

A

1005-8141(2017)08-0922-06

2017-06-12；

2017-07-21

國家自然科學基金項目“褐色土地利用:風險、沖突與協(xié)調”(編號:41171119)。

莊小靜(1991-),女,福建省漳州人,碩士研究生,從事區(qū)域資源環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展方面的研究。

謝紅彬(1966-),女,新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊人,博士,教授,主要從事區(qū)域資源環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展方面的研究。