城市棲息地營建導(dǎo)向的城市公園改造實(shí)踐
——以2019北京世界園藝博覽會自然生態(tài)展示區(qū)景觀工程為例

孫國瑜

馬 迪

陳 晨

王佳慧

生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)政府間科學(xué)與政策平臺(IPBES)于2019年發(fā)布的《全球生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的全球評估報(bào)告》中提到“全球物種滅絕的速度比過去1 000萬年的平均值高幾十到幾百倍，有多達(dá)100萬個物種面臨滅絕威脅”[1]。在全球生物多樣性保護(hù)面臨挑戰(zhàn)的今天，相較于生物多樣性熱點(diǎn)區(qū)域的保護(hù)和修復(fù)來說，城市棲息地在構(gòu)建生物多樣性網(wǎng)絡(luò)體系、遏制生物多樣性喪失方面發(fā)揮的作用也日益受到重視。

棲息地，即生境，是指生物的生存居住空間，是生物體生存繁殖所需的全部生態(tài)環(huán)境因素[2]。城市棲息地處于城市生態(tài)系統(tǒng)或環(huán)境中的生物棲息空間，從用地特征與集中規(guī)模來看，城市公園綠地?zé)o疑是城市棲息地的重要載體[3-5]。有別于自然棲息地，城市棲息地受到周圍人類活動影響的程度相對較大，需要綜合考慮城市居民的使用需求[6]。

2019年中國北京世界園藝博覽會(以下簡稱“2019北京世園會”)已于2019年4月29日—10月7日在北京市延慶區(qū)成功舉辦。園區(qū)位于延慶新城西側(cè)，毗鄰北京野鴨湖濕地自然保護(hù)區(qū)及北京重要的備用水源地——官廳水庫。因此，園區(qū)地處生態(tài)價(jià)值較高的區(qū)位，且生態(tài)環(huán)境本底優(yōu)良，在提升城市生物多樣性方面擁有極大的潛力和優(yōu)勢。

為響應(yīng)“世界園藝新境界，生態(tài)文明新典范”的辦會宗旨，園區(qū)綜合規(guī)劃階段基于現(xiàn)狀本底分析，保留了園區(qū)內(nèi)生態(tài)本底良好且生態(tài)價(jià)值最高的片區(qū)作為自然生態(tài)展示區(qū)，并提出該片區(qū)以城市棲息地營建為導(dǎo)向進(jìn)行設(shè)計(jì)的功能引導(dǎo)。

自然生態(tài)展示區(qū)位于2019北京世園會圍欄區(qū)東北側(cè)，毗鄰媯水河(圖1)。展區(qū)南側(cè)邊界環(huán)湖南路將自然生態(tài)展示區(qū)與其他展示區(qū)分隔開來，使該片區(qū)相對獨(dú)立；場地臨近環(huán)湖南路的原有林地作為緩沖隔離帶，減緩了交通噪聲影響，因此自然生態(tài)展示區(qū)在會期與會后受其他片區(qū)游人活動干擾的影響相對較小，為場地開展城市棲息地營造提供了較為完整的綠地空間。

圖1 2019年北京世園會自然生態(tài)展示區(qū)區(qū)位圖

場地原為媯河森林公園，規(guī)劃面積為60.25hm2。該地塊景觀類型豐富，包括人工林帶、景觀綠地、濱河濕地及人工濕地。如何有效地保護(hù)和提升該片區(qū)的棲息地質(zhì)量，更好地發(fā)揮其生物多樣性保護(hù)功能，是項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中最關(guān)注的主題。

1 城市棲息地營建的總體思路

作為城市棲息地功能的重要載體，城市公園綠地的設(shè)計(jì)越來越關(guān)注其生物多樣性保護(hù)的功能，無論是以景觀元素保護(hù)為出發(fā)點(diǎn)還是以物種保護(hù)為出發(fā)點(diǎn)[7]，基于景觀生態(tài)學(xué)等理論的規(guī)劃設(shè)計(jì)方法在越來越多的公園設(shè)計(jì)中得到應(yīng)用。國內(nèi)外在長期開展城市棲息地的營建研究和實(shí)踐過程中，發(fā)布了一系列相關(guān)的指導(dǎo)手冊或技術(shù)規(guī)范[8-9]，大部分成果以鳥類作為目標(biāo)物種展開棲息地營建的指導(dǎo)，北京市也于2017年發(fā)布了《城市綠地鳥類棲息地營造及恢復(fù)技術(shù)規(guī)范》[10]。針對棲息地營建的基本設(shè)計(jì)流程一般包括項(xiàng)目計(jì)劃制定、場地調(diào)查與棲息地評估、方案設(shè)計(jì)、策略引導(dǎo)、養(yǎng)護(hù)管理計(jì)劃、棲息地功能引導(dǎo)與利用等階段。此外，針對建成項(xiàng)目的跟蹤評估也作為城市棲息地進(jìn)一步優(yōu)化的重要依據(jù)，也是部分指導(dǎo)手冊推薦項(xiàng)目延伸的重要工作階段。

相關(guān)研究與實(shí)踐案例均表明，高質(zhì)量城市棲息地的營建需要重點(diǎn)關(guān)注本底調(diào)查與評估、棲息空間的設(shè)計(jì)策略[11-12]及不同階段對于潛在負(fù)面影響(如游憩區(qū)域布設(shè)、施工影響、日常養(yǎng)護(hù)管理模式等)的減緩措施3個方面[13]。因此，城市棲息地的營建需要在景觀設(shè)計(jì)階段系統(tǒng)性地將施工期監(jiān)管措施、工程技術(shù)手段和后期運(yùn)營管理方式等方面納入考慮，從傳統(tǒng)注重視覺景觀營造的思路逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤霸O(shè)計(jì)-營造-管理”整個過程體系的構(gòu)建[14]。2019北京世園會自然生態(tài)展示區(qū)在設(shè)計(jì)之初，參考了國內(nèi)外以城市棲息地營造為主題的相關(guān)研究、實(shí)踐案例和指導(dǎo)文件等[15-17]，從全過程覆蓋的角度，制定了項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作路徑(圖2)。本文重點(diǎn)圍繞本底調(diào)查與評估、空間布局方案、設(shè)計(jì)策略、施工與養(yǎng)護(hù)管理4個環(huán)節(jié)進(jìn)行介紹。

圖2 自然生態(tài)展示區(qū)設(shè)計(jì)工作路徑示意圖

2 本底調(diào)查與評估

2.1 本底調(diào)查

項(xiàng)目設(shè)計(jì)初期開展了場地本底調(diào)查，主要包括生態(tài)本底和景觀要素調(diào)查2個方面。

生態(tài)本底調(diào)查包括非生物因素和生物因素，其中非生物因素是生物棲息地的環(huán)境背景特征和物質(zhì)基礎(chǔ)條件[18]，包括氣候、海拔、土壤、水環(huán)境等；生物因素包括設(shè)計(jì)前生物物種的分布情況，作為棲息地營造和優(yōu)化提供目標(biāo)物種的重要依據(jù)，還包括對場地內(nèi)進(jìn)行生境類型、維護(hù)管理強(qiáng)度等情況的調(diào)查[19]。

非生物因素：場地所在氣候區(qū)為大陸性季風(fēng)氣候，是溫帶與中溫帶、半干旱與半濕潤的過渡地帶，年平均降水量為449.5mm；海拔高度為479～487m；土壤以褐土為主；地下水水位較淺。

生物因素——生物多樣性調(diào)查：借鑒國內(nèi)外在開展城市生物多樣性調(diào)查和研究的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，鳥類、蝶類、野生植物等物種對環(huán)境具有較高的敏感性且易于觀察的特征，被視為是城市生物多樣性重要的指示物種，作為評估生境質(zhì)量的主要依據(jù)[20-21]。項(xiàng)目組于2017年委托了生物多樣性調(diào)查專業(yè)團(tuán)隊(duì)，選擇鳥類、蝴蝶、蜻蜓、野生植物作為主要調(diào)查物種，對場地及周邊開展了春季與夏季2次調(diào)查。調(diào)查共觀測到153種物種，包括58種植被、73種鳥類、8種蜻蜓、14種蝶類，其中，觀測鳥類以鳴禽為主；在被觀測到的蜻蜓中，包括2類對環(huán)境質(zhì)量要求較高的指示物種，三葉黃絲蟌與長葉異痣蟌，分別分布于人工濕地南側(cè)與西側(cè)2塊人為干擾程度極低的片區(qū)(圖3)。此外，還觀測到白腹鷂、燕隼等5種國家二級保護(hù)動物在場地及周邊進(jìn)行覓食。

圖3 自然生態(tài)展示區(qū)生物物種分布圖

生物因素——生境類型(含維護(hù)管理強(qiáng)度)調(diào)查：調(diào)查結(jié)果顯示(圖4)，重要生境空間包括三葉黃絲蟌與長葉異痣蟌的越冬地與棲息區(qū)，沿媯水河的蘆葦濕地及由于場地內(nèi)低洼積水形成的作為部分鳥類喜棲的枯木林；場地內(nèi)面積占比相對較大的主要為低強(qiáng)度養(yǎng)護(hù)的落葉密林和人工濕地2類生境，但均存在生境空間結(jié)構(gòu)特征單一的狀況，無法為場地內(nèi)生物提供多樣的棲息需求。

圖4 自然生態(tài)展示區(qū)生境類型分布圖

景觀要素調(diào)查：基于場地本身的景觀要素特征，評價(jià)因子主要包括土地利用、水文、地形地貌、植被等。

2.2 綜合評估

綜合生態(tài)本底與現(xiàn)狀景觀要素調(diào)查結(jié)果進(jìn)行評估，將場地劃分為3個級別的棲息地潛力區(qū)(圖5)。

圖5 自然生態(tài)展示區(qū)生境潛力綜合評估

1)一級潛力區(qū)：即生境類型與維護(hù)管理強(qiáng)度調(diào)查中3片重要生境空間。該區(qū)涵蓋3類生境類型：第一類是作為三葉黃絲蟌(環(huán)境優(yōu)良的指示物種)越冬的草本植物生境類型，由于低頻率管理，使物種越冬地未受到打草措施的影響；第二類是受地下水位較高影響形成的枯木區(qū)，是區(qū)域內(nèi)部分鳥類的棲息空間類型(如北椋鳥繁殖地)，也是片區(qū)內(nèi)特殊的異質(zhì)性景觀；第三類是沿媯水河周邊的蘆葦濕地生境，由于人類無法進(jìn)入導(dǎo)致該片區(qū)無人類干擾，為周邊多種游禽、涉禽、兩棲類及魚類等提供了質(zhì)量較高的生境空間，也是作為保護(hù)媯水河及河灘生境的重要緩沖帶。該片區(qū)應(yīng)依托原有建設(shè)用地，除為滿足辦會及游憩需求的基礎(chǔ)建設(shè)外，不再新增建設(shè)，并以交通線為邊界，設(shè)為不可進(jìn)入?yún)^(qū)。

2)二級潛力區(qū)：包含落葉密林與人工濕地2類有較大提升潛力的生境空間。落葉密林為人工速生林，林相單一，以楊樹為主，由于種植密度過高，無其他林下植被層；人工濕地由于長期的低維護(hù)管理，密集蘆葦覆蓋度極高，導(dǎo)致內(nèi)部水生植物群落結(jié)構(gòu)不完整，生境空間趨于單一。該片區(qū)設(shè)計(jì)應(yīng)在考慮與周邊主要棲息地距離關(guān)系的基礎(chǔ)上，優(yōu)先選擇現(xiàn)狀已有道路或裸露地等有建設(shè)條件用地，適當(dāng)增加滿足觀賞游憩和科普教育功能的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

3)三級潛力區(qū)：以現(xiàn)狀基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和游客活動較密集的區(qū)域?yàn)橹?，作為景觀游憩區(qū)；設(shè)計(jì)應(yīng)依托景觀功能營造微生境空間。

3 基于生物棲息需求特征的空間布局方案

在滿足游憩功能的基礎(chǔ)上，生態(tài)科普宣教功能也是自然生態(tài)展示區(qū)主要的功能之一。英國倫敦濕地公園和香港濕地公園等國內(nèi)外城市棲息地營建案例中[16-17]，均根據(jù)人流活動的密集程度采用動靜分離的空間布局模式，引導(dǎo)設(shè)計(jì)在不破壞重要棲息空間的前提下，近距離體驗(yàn)生物多樣性的價(jià)值，提高人們對生物多樣性各方面價(jià)值的了解和認(rèn)識。

以鳥類為例，有研究表明[22]，人類游覽強(qiáng)度對于城市公園中鳥類密度的影響并不大，對鳥類的干擾更多體現(xiàn)在空間干擾上，設(shè)計(jì)需合理處理園內(nèi)主園路游線和生境之間的距離關(guān)系。參考以水域作為棲息地的園路游線距離關(guān)系研究，當(dāng)棲息地面積小于1hm2時，在利用地形和植被隔離的前提下，游線距離棲息地邊界至少10m；當(dāng)棲息地面積在1～5hm2時，園路游線可局部靠近棲息地，如不使用隔離措施，游線距離棲息地邊界至少50m[22]。隔離措施可選擇如種植常綠林地、灌叢、地形變化或扶手欄桿等物理隔離的方式，限制游人在空間上進(jìn)入棲息地內(nèi)部[14，23]。設(shè)計(jì)依據(jù)動靜分離和游線與棲息地間的距離關(guān)系形成空間布局方案。在規(guī)模較大的棲息空間內(nèi)(如人工林片區(qū))，選擇現(xiàn)狀適宜建設(shè)區(qū)域，從保留林地斑塊完整性的角度出發(fā)，在保障一定規(guī)模底線的前提下，局部增加低密度低級別的園路游線，并盡量采用架空木棧道的形式，完善園內(nèi)游憩路線(圖6)。結(jié)合不同生境空間的特征、科普展示的主題及游客活動的干擾程度，形成2019北京世園會自然生態(tài)展示區(qū)總平面與主要游覽路徑(圖7)。

圖6 自然生態(tài)展示區(qū)主要園路布局圖

圖7 自然生態(tài)展示區(qū)總平面與主要景觀游賞路徑圖

4 分區(qū)功能優(yōu)化設(shè)計(jì)

根據(jù)不同潛力分區(qū)的現(xiàn)狀特征及功能導(dǎo)向，從生境與景觀功能2個方面提出合理的優(yōu)化策略。

4.1 生境功能優(yōu)化

4.1.1 一級潛力區(qū)

該片區(qū)為原狀保留地，除利用現(xiàn)狀裸露地或以架空棧道的方式局部增加游線外，不做其他改動，維護(hù)其原有生境條件及演替過程。

4.1.2 二級潛力區(qū)

以區(qū)域林鳥與水禽種類的棲息地特征研究為依據(jù)，依托生態(tài)化改造營造棲息地。

1)人工林生境空間優(yōu)化。

基于“創(chuàng)建林窗”的理論及實(shí)踐研究[24]，通過實(shí)地調(diào)研和無人機(jī)航拍識別場地內(nèi)生長狀況較差的范圍與造林遺漏區(qū)作為林窗營建區(qū)，在優(yōu)先伐除林中弱樹、病樹、枯樹的基礎(chǔ)上將林窗擴(kuò)大至周邊林木高度的1～2.5倍的數(shù)值的平方，并在林窗內(nèi)進(jìn)行灌草植被層的選擇性補(bǔ)植等，在適度干預(yù)的情況下，豐富林地植被群落結(jié)構(gòu)，優(yōu)化林地生態(tài)系統(tǒng)，為區(qū)域林鳥提供多樣化的生境空間。

2)人工濕地生境空間優(yōu)化。

現(xiàn)狀人工濕地的改造考慮游禽、涉禽、魚類和兩棲類等主要目標(biāo)物種的棲息功能需求，設(shè)計(jì)多樣的生境空間類型。

優(yōu)化策略主要包括：恢復(fù)開闊水面，濱水局部片區(qū)種植蘆葦?shù)炔煌瑢哟嗡参?，并采用控根的方式防止蘆葦蔓延，遮蓋水面；優(yōu)化原有小島植被布局結(jié)構(gòu)，清除原樹島面向深水區(qū)域邊緣的部分灌木，于背向游憩路線營建鳥類安全休憩的草坡；依托豎向設(shè)計(jì)不同水深，濱水多坡度駁岸改造，為魚類、鳥類、兩棲類提供覓食、繁殖、庇護(hù)等不同需求的生境空間[25](圖8)。

圖8 人工濕地主要優(yōu)化策略示意圖

4.1.3 三級潛力區(qū)

在滿足景觀需求的同時，設(shè)計(jì)通過補(bǔ)植和豐富多季相的蜜源植物，營造微生境空間，吸引蝴蝶覓食，使游人近距離感受動態(tài)的生命景觀。

4.2 自然教育體系逐步構(gòu)建

以“動-靜”結(jié)合的空間布局模式為參考，根據(jù)不同潛力區(qū)內(nèi)生境空間的影響需求，合理引導(dǎo)不同潛力區(qū)的游憩活動，結(jié)合生境特征，重點(diǎn)開展以自然教育、科普宣教為主題的活動(表1)?；谝延^測物種的分布點(diǎn)位及目標(biāo)物種，一級和二級潛力區(qū)沿游線布設(shè)相應(yīng)物種科普展示牌，開展生物多樣性知識普及。

表1 不同潛力分區(qū)的活動類型要求

隨著園區(qū)會后利用工作的開展，自然生態(tài)展示區(qū)將作為重要的自然教育基地同步進(jìn)行完善和更新，與其匹配的自然體驗(yàn)、自然觀察、自然課堂等的自然教育體系也將逐步建立。

5 施工與養(yǎng)護(hù)管理引導(dǎo)

施工階段常規(guī)作業(yè)會對原有重要生境區(qū)域造成較大的破壞；施工機(jī)械攜帶的肉眼難以觀察到的種子可能會引入外來入侵物種，或改變棲息空間的群落結(jié)構(gòu)；針對苗木本身的病蟲害檢疫也是施工期不可忽視的環(huán)節(jié)。另外，適宜的養(yǎng)護(hù)方式是維護(hù)棲息地健康發(fā)展的重要保障。有調(diào)查顯示，分區(qū)管理是城市公園進(jìn)行鳥類棲息環(huán)境管理最直接有效的方法[14]，因此設(shè)計(jì)方案根據(jù)不同潛力分區(qū)特征，針對施工期與運(yùn)營期，分別提出了明確的施工與養(yǎng)護(hù)監(jiān)管條目(表2)。

表2 不同潛力分區(qū)的施工及養(yǎng)護(hù)管理要求

一級和二級潛力區(qū)強(qiáng)化低養(yǎng)護(hù)或零養(yǎng)護(hù)的維護(hù)管理方式，旨在保障棲息地的自然演替過程，逐步形成穩(wěn)定的群落結(jié)構(gòu)，營造近自然景觀。在方案設(shè)計(jì)階段，鄉(xiāng)土植物品種的選擇等也為低維護(hù)園林提供了基礎(chǔ)。一方面，維持區(qū)域野化狀態(tài)，除去必要的修剪及防火管理，對遠(yuǎn)離游線的倒樹、枯木等有機(jī)物采取就地堆放的管理方法，為較低等生物類群提供生存環(huán)境[14]。另一方面，減少化學(xué)試劑的使用，優(yōu)先選擇生物防治措施，不在夏初季節(jié)噴灑農(nóng)藥，減少化學(xué)防治對生境物種的影響[26]。

6 總結(jié)與討論

近幾十年，全球?qū)τ谏锒鄻有员Ｗo(hù)工作的意識逐漸加強(qiáng)。面對日益擴(kuò)張的城市區(qū)域，相對于重要或優(yōu)先的生物多樣性保護(hù)區(qū)域，質(zhì)量較高的城市棲息地在區(qū)域生物多樣性保護(hù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中發(fā)揮的作用也越來越重要。2019北京世園會從規(guī)劃設(shè)計(jì)到施工建成的整個過程，將生態(tài)優(yōu)先與生物多樣性理念逐步貫徹和落實(shí)，具有一定的示范性。

自然生態(tài)展示區(qū)的設(shè)計(jì)建設(shè)過程，也是將國內(nèi)外相關(guān)研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)形成一套適用于該項(xiàng)目的可實(shí)施的工作路徑，是景觀設(shè)計(jì)由注重視覺景觀營造逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤霸O(shè)計(jì)-營造-管理”全過程體系的一次探索和嘗試[14]。項(xiàng)目設(shè)計(jì)最大限度地發(fā)揮場地的生態(tài)和社會價(jià)值，將城市棲息地功能與游憩、科普宣教功能有機(jī)融合，一方面，在保護(hù)原有棲息空間的同時，進(jìn)一步優(yōu)化各類生境空間；另一方面，合理布設(shè)人流活動路線，保障游憩和自然體驗(yàn)活動開展的同時，減緩了游憩活動對于棲息空間的影響。

城市棲息地能否可持續(xù)地發(fā)揮功效，與其所在的區(qū)域氣候和地理環(huán)境特征密切相關(guān)，每一個氣候帶和地區(qū)都有特定的生態(tài)系統(tǒng)和自然植物群落結(jié)構(gòu)，它們是最穩(wěn)定的、最能發(fā)揮生態(tài)效益的組合[27]。因此，單方面以增加植物和動物多樣性水平并不是最佳選擇。如何尊重場地所處的氣候環(huán)境特征，做好本底調(diào)查、評估及相關(guān)研究，因地制宜地設(shè)計(jì)與管理，才應(yīng)是城市棲息地營建工作需要思考的重點(diǎn)。

項(xiàng)目竣工至今，人工濕地可觀察到雁鴨科和秧雞科鳥類在水面休憩，多種鳥類出現(xiàn)在優(yōu)化后的小島草坡上。項(xiàng)目組將持續(xù)對展區(qū)進(jìn)行跟蹤監(jiān)測與評估，通過研究物種分布與生境空間利用及游客活動影響等的關(guān)系，進(jìn)一步校驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)能否有效提升場地內(nèi)城市棲息地的功能，為同類型項(xiàng)目設(shè)計(jì)提供參考。

注：文中圖片均由作者繪制或拍攝。

致謝：感謝2019北京世界園藝博覽會協(xié)調(diào)局、中國風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)研究中心對項(xiàng)目實(shí)施的支持。感謝北京清華同衡規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司院技術(shù)顧問胡潔、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院黃越在文章撰寫過程中提供的幫助。