適應社會-生態(tài)系統(tǒng)的道路綠地彈性設計
——以呼和浩特市東二環(huán)路為例

楊淑淇，王 敏

（華中師范大學城市與環(huán)境科學學院，武漢 430079）

人類社會、自然基底及建成環(huán)境相互依賴，復合構(gòu)成一個復雜的社會-生態(tài)系統(tǒng)，具有時間和空間、生態(tài)和社會、功能和意義上實現(xiàn)平衡態(tài)的能力。道路綠地是城市社會-生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在城鎮(zhèn)化高速發(fā)展背景下，道路綠地兼顧城市健康的生態(tài)體系、適宜居住的生活環(huán)境和豐富多樣的城市文化等多層次目標任務，同時也面臨著外部沖擊和刺激帶來的脆弱性問題。如何實現(xiàn)綠地景觀可持續(xù)的高品質(zhì)發(fā)展，成為當下提高城市空間品質(zhì)的重要基礎。社會-生態(tài)系統(tǒng)語境下的城市與景觀建設，在規(guī)劃思路上，充分認識到道路綠地的開放性和復雜系統(tǒng)特征。通過探索宏觀的空間樣態(tài)與微觀的組織結(jié)構(gòu)之間的互動關系與行為規(guī)則，發(fā)現(xiàn)道路綠化適應性演變的客觀規(guī)律。在研究視角上，基于道路綠地的自然、人文、時間、空間的綜合屬性，以社會-生態(tài)系統(tǒng)理論解讀道路綠地在時間與空間、功能與結(jié)構(gòu)、形態(tài)與意義之間的互動規(guī)則，是對人地關系系統(tǒng)理論與實踐研究的補充和豐富。

1 社會-生態(tài)系統(tǒng)視野下的道路綠地

1.1 社會-生態(tài)系統(tǒng)

社會-生態(tài)系統(tǒng)是一個由人類社會與生態(tài)環(huán)境耦合作用而形成的系統(tǒng)［1］，是人與自然緊密聯(lián)系的復雜適應系統(tǒng)［2］。它首先是一個復雜系統(tǒng)，同時這個復雜系統(tǒng)是動態(tài)不穩(wěn)定的，具有多穩(wěn)態(tài)、自主性，藉由特定的、既有的結(jié)構(gòu)模式及文化范式來維持自己的持存［3］。當不穩(wěn)定擾動發(fā)生時，系統(tǒng)能夠自我調(diào)適，不斷做出選擇。綠地系統(tǒng)是典型的城市社會-生態(tài)系統(tǒng)，它的社會-生態(tài)適應性體現(xiàn)在與環(huán)境共生的生命過程，“所有生機勃勃的城市都具有一個共同的必備因素，那就是城市組織不但高度復雜，而且整齊有序”［4］。有序的道路綠地是適應社會-生態(tài)系統(tǒng)的基礎。這就要求，道路綠地的規(guī)劃設計既應適應地域環(huán)境長期積淀而形成的組織規(guī)律，又要滿足城鎮(zhèn)空間功能的各種需求。從社會-生態(tài)系統(tǒng)角度思考道路綠地系統(tǒng)營造，跳出規(guī)劃設計的線性、靜態(tài)思維定式，不局限于當下的、本身的狀態(tài)，考慮綠地樣態(tài)的現(xiàn)狀與過去、未來的樣態(tài)之間是否存在關聯(lián)以及什么樣的關聯(lián)。關注綠地系統(tǒng)發(fā)展演化中的因果關系和內(nèi)生機理，采用復雜系統(tǒng)研究方法，針對性地制定空間優(yōu)化方案。

1.2 社會-生態(tài)系統(tǒng)的彈性屬性

1973年，生態(tài)學家Holling［5］提出彈性概念，把彈性定義為社會-生態(tài)系統(tǒng)的屬性，認為彈性是系統(tǒng)受到干擾并可維持其功能和控制的能力。社會-生態(tài)系統(tǒng)的彈性決定了它在多穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)化過程中能夠承受并保持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能動態(tài)穩(wěn)定的應變能力和抗干擾能力［6］。社會-生態(tài)系統(tǒng)彈性框架下的綠地生命過程具有適應性演化的行為模式，呈現(xiàn)為干擾（刺激）—漲落—適應性選擇—進化新平衡的適應性機制。“適應=多樣性變異+遺傳性保存+環(huán)境的選擇”［7］，這是綠地系統(tǒng)與環(huán)境信息“交流學習”與“經(jīng)驗累積”下，不斷選擇與調(diào)試的適應性結(jié)果。綠地系統(tǒng)對環(huán)境變化的應對，保持構(gòu)成要素與表現(xiàn)形式的多樣性?？臻g相態(tài)與環(huán)境條件相適應，地域性遺傳基因成為綠地景觀特色之源。

1.3 適應社會-生態(tài)系統(tǒng)的道路綠地彈性原則

1.3.1 工程彈性原則 道路景觀彈性設計響應自然環(huán)境、人工環(huán)境與制度環(huán)境相互適應和協(xié)同進化的組織特征。為保證與自然環(huán)境基底的互動關系，植物配置以鄉(xiāng)土樹種為主，綜合考慮外來樹種在當?shù)赝寥罈l件、氣候環(huán)境、地形地貌下的適應性，做到因地制宜，適地適樹。考慮植物的景觀效果，常綠與落葉結(jié)合，觀花與觀果植物結(jié)合，使四季有景可觀，盡可能做到步移景異。進行微地形改造，適當設置下沉綠地、生態(tài)草溝等滯留設施，采用透水性良好的鋪裝，設置生態(tài)樹池，可減少雨天地表徑流，方便雨水下滲與儲蓄，提高雨水的利用率。

1.3.2 生態(tài)彈性原則 以地形地貌、氣候環(huán)境等自然環(huán)境為布景基礎條件，自發(fā)地與它形成協(xié)調(diào)關系。保證物種的多樣性選擇，促進植物群落多樣性發(fā)展，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。還要考慮不同植物的生態(tài)功能，選擇節(jié)水耐旱型植物，均衡配置，達到調(diào)節(jié)局地氣候、涵養(yǎng)水源、凈化水體、防風固沙、緩解地下水位下降、保護環(huán)境的效果。

1.3.3 社會彈性原則 在彈性的綠地景觀營造中，要與本土文化和審美習慣相契合，做到地域特色突出，使當?shù)鼐用裼袕娏业囊曈X美感和心理歸屬感。環(huán)境給人的情感意義大于物質(zhì)空間本身，“如果事物變化太快了，歷史就變得難以定形，因此，人們?yōu)榱税l(fā)展自身，發(fā)展他們的社會生活和變化，就需要一種相對穩(wěn)定的場所體系。這種需要給形體空間帶來情感上的重要內(nèi)容——一種超出物質(zhì)性質(zhì)、邊緣或界定周界的內(nèi)容——也就是所謂的場所感”［8］。文化趨同困境下，對本體文化資源重新重視成為城鎮(zhèn)發(fā)展應變之道。道路綠地設計必須向居民生活回歸，不但要滿足綠地景觀應有的空間形態(tài)、審美意象、生態(tài)基礎、防災減災等基本功能，還要回應城市群體深層的城市記憶和生命情感。

2 道路綠地彈性設計胚芽模式

道路綠地是一個不斷演化的復雜系統(tǒng)，演化過程中具有偶然性和不確定性。適應社會-生態(tài)系統(tǒng)的道路綠地彈性設計模式將“引導系統(tǒng)的未來作出結(jié)構(gòu)上的建議”［3］，結(jié)構(gòu)決定功能，它就像胚芽，包含了系統(tǒng)未來開展的方向。落實在道路綠地的景觀要素、空間樣態(tài)與組織機理的協(xié)調(diào)機制上，包含了序參量觸媒、多穩(wěn)態(tài)分形和適應性支配三個核心步驟（圖1）。

圖1 道路綠地彈性設計胚芽模式

2.1 序參量觸媒

社會-生態(tài)系統(tǒng)復雜性的核心在于構(gòu)成要素及子系統(tǒng)之間的動態(tài)演變、等級層次和網(wǎng)絡關系。對道路綠地系統(tǒng)的生長和演化起到結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)領和導向作用的因子，最終能夠協(xié)調(diào)其他部分在整體中的等級分布和作用關系。這些因子就像化學反應的催化劑，具有觸媒作用，成為建序因子。協(xié)同學認為，建序因子“用于指示新結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，判別連續(xù)相變和由相變產(chǎn)生有序結(jié)構(gòu)的類型及其有序程度”［9］，是系統(tǒng)有序組織的“無形之手”，控制系統(tǒng)的有序化演進方向。借助規(guī)劃設計行為有效引導序參量的觸媒作用，激發(fā)空間活力，促進綠地構(gòu)成要素組織有序化，能夠更好地應對環(huán)境變化，保持城市綠地景觀多樣性和特色化。

2.2 多穩(wěn)態(tài)分形

在序參量的支配作用下，系統(tǒng)出現(xiàn)漲落和反饋機制，產(chǎn)生了不平衡狀態(tài)。適應社會-生態(tài)系統(tǒng)彈性的道路綠地能夠在不斷擾動和反復震蕩中實現(xiàn)多穩(wěn)態(tài)動態(tài)平衡，這種過程伴隨在系統(tǒng)演化的全部時空過程中。因此，道路綠地系統(tǒng)的演化與空間組織不是一步到位，而是在長期的相互選擇、磨合與修正中不斷優(yōu)化的結(jié)果。在這個過程中，系統(tǒng)構(gòu)成上表現(xiàn)出元素與子系統(tǒng)的再建和分化，空間樣態(tài)表現(xiàn)出不同的分形特征?；诖?，規(guī)劃設計與建設營造之間需要保持適度的理性與彈性，給綠地系統(tǒng)調(diào)整和適應的緩沖空間。

2.3 適應性支配

序參量是起支配作用的關鍵變量，在漲落與反饋作用下生成具有支配能力的結(jié)構(gòu)，由它來引導系統(tǒng)的時空演化。尊重綠地空間生存環(huán)境的基質(zhì)條件，在整體性視角下，理性嘗試與地域協(xié)調(diào)的新元素、新樣態(tài)，來激勵系統(tǒng)的整體運轉(zhuǎn)效率，提高有效競爭效應，促使系統(tǒng)向更高層級分化和轉(zhuǎn)型。

3 道路綠地彈性設計應對

3.1 案例區(qū)概況

2015年國務院辦公廳發(fā)表《關于推進海綿城市建設的指導意見》，按照海綿城市目標不斷強化園林綠化建設和管理，綠地彈性成為重要的設計轉(zhuǎn)向。呼和浩特市海綿城市建設研究逐步推進，2016年完成《呼和浩特市海綿城市專項規(guī)劃草案》，2017年底建成區(qū)綠地面積9 586.77 hm2，綠化覆蓋率達39.87%，人均公園綠地面積達到19.39 m2。其中海綿試點為成吉思汗公園、南湖濕地公園、草原絲綢之路主題公園、哈拉沁生態(tài)公園。并且逐步取代傳統(tǒng)直埋式管網(wǎng)等灰色設施設備，采用地下管廊式排水系統(tǒng)。

東二環(huán)路位于呼和浩特市東部，全線南北走向，長5.4 km，是“四橫六縱兩環(huán)”綠地系統(tǒng)格局中的重要組成部分。東面銜接行政文化核心景觀區(qū)，是城市重要的景觀界面。城市主導風向為西北與西南風向，其對城市防風也起著重要的作用。采用四板五帶式道路綠地，道路紅線距離70 m，中央分車帶寬6 m，兩側(cè)分車帶寬3 m，人行道兩側(cè)綠帶寬17.5 m。呼和浩特市東二環(huán)區(qū)位及現(xiàn)狀見圖2。

圖2 呼和浩特市東二環(huán)區(qū)位及現(xiàn)狀

目前植物配置數(shù)量較多，但種類有限，以鄉(xiāng)土樹種居多（表1）。鄉(xiāng)土樹種與引進樹種比為2.1∶1，喬木與灌木比為1.8∶1，落葉與常綠樹種比為6∶1。鄉(xiāng)土樹種為主，引進樹種也已完全馴化，可以適應呼和浩特冬季低溫干燥的氣候環(huán)境。

表1 呼和浩特市東二環(huán)植物配置現(xiàn)狀

3.2 亟需優(yōu)化的彈性缺失問題

3.2.1 全線功能單一 目前主要作為生產(chǎn)防護綠地，居民的介入感較差，不能提供良好的休閑游憩空間。植物配置模式基本相同，僅植物種類、排列組合方式有所不同，空間樣態(tài)呈現(xiàn)均質(zhì)化樣態(tài)，識別性和特色不夠。

3.2.2 工程彈性不足 人行道鋪裝透水性較差，雨天積水較多，不便于居民的出行。路側(cè)綠帶全線地勢平坦，沒有微地形的起伏變化，過于單調(diào)，也不符合海綿城市建設的理念。

3.2.3 植物配置不合理 植物種植密度較大，但生物多樣性偏低，季相景觀不豐富。觀花果類植物主要集中在灌木層，喬木層較少；觀色葉植物僅有火炬、紫葉李等極少數(shù)，且常綠樹木較少，冬季景觀效果差。外業(yè)調(diào)查還發(fā)現(xiàn)某些路段的中層僅有常綠樹或者僅有落葉樹，配置不合理。

3.2.4 文化特色不突出 呼和浩特作為內(nèi)蒙古自治區(qū)的首府城市，特有的蒙元文化應在城市的景觀建設中加以運用。雖然在每個路口會有景觀小品，但地方特色不強。

3.3 適應社會-生態(tài)系統(tǒng)的彈性設計優(yōu)化

3.3.1 刺激序參量觸媒效應 重點關注系統(tǒng)的功能協(xié)調(diào)，通過功能與層次結(jié)構(gòu)分析，確保綠地功能完善，在此前提下，與周圍環(huán)境進行協(xié)同處理，力求發(fā)揮更大的彈性效應。

1）遵循環(huán)境適應性原則，完善功能定位，調(diào)整景觀空間結(jié)構(gòu)。增加景觀多樣性，改善視覺效果。將東二環(huán)綠地打造為集生態(tài)環(huán)保、防洪蓄水、教育科普、文化宣傳、休閑娛樂于一體的統(tǒng)一綜合廊道。

2）織補彈性空間網(wǎng)絡。與毗鄰的如意河融匯，發(fā)揮協(xié)調(diào)作用，促進城市生態(tài)及景觀建設。打造呼和浩特市東部彈性網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)組團，以東二環(huán)和如意河為南北方向兩縱結(jié)構(gòu)，硬質(zhì)景觀與軟質(zhì)景觀、綠帶與藍帶相互結(jié)合，創(chuàng)造更大的生態(tài)效益。東西方向主要打造成吉思汗東街、海拉爾東街、北垣東街、新華東街、如意和大街、敕勒川大街、鄂爾多斯東街等七條橫向海綿結(jié)構(gòu)。橫縱結(jié)合，形成完整的“兩縱七橫”網(wǎng)絡體系，完善海綿城市建設的基本骨架，充分發(fā)揮彈性效應，保證雨水的“蓄、凈、滲”，涵養(yǎng)水源，提供良好的生態(tài)環(huán)境與景觀風貌。

3）刺激正反饋。梳理時空結(jié)構(gòu)，按照層次做結(jié)構(gòu)分析，形成“三區(qū)五核”等級結(jié)構(gòu)?？破瘴慕虆^(qū)、文化政治區(qū)、居民休閑區(qū)，發(fā)揮不同的主體功能，兼顧景觀的多樣性、完整性及連貫性。五個景觀核心節(jié)點，也是海綿城市建設的核心節(jié)點。

3.3.2 植物配置促進景觀空間多穩(wěn)態(tài)分形 重點關注植物在道路綠化中的生態(tài)彈性效應，通過片段式、層級式、功能式三種綠化空間營造形式，引導植物景觀在生長過程中不斷完善空間調(diào)節(jié)功能。其中片段式綠化為基礎，以均質(zhì)化植物界面形成外圍景觀界面。層級式綠化集中體現(xiàn)在重點空間節(jié)點，注重綠化群落的多樣性和地域特色。功能式綠化是道路綠化系統(tǒng)社會-生態(tài)彈性實現(xiàn)自我適應的階段，植物數(shù)量和密度達到一定程度后，能夠凈化空氣，涵養(yǎng)水分，冬季防風固沙，滿足工程、生態(tài)和社會彈性。

1）路側(cè)防護綠帶采用片段式均質(zhì)化分布形式，作為生產(chǎn)防護綠地，適應地方氣候要求，保證防風防沙功能。以高大的新疆楊為背景樹種，適當加大種植密度。

2）結(jié)合“三區(qū)五核”景觀空間，通過環(huán)境設施、樹種選擇的差異來體現(xiàn)空間的異質(zhì)性。北垣東街路口—如意和大街路口為科普文教片段，加入教育元素，設置趣味性的雕塑小品、樹種信息、文化景墻等環(huán)境設施，起到科普宣傳，寓教于樂的效果。樹種選擇豐富多樣，營造開敞空間，提高居民可達性和參與性。北垣東街口—東二環(huán)北端為居住集中片段，加大路側(cè)綠帶與周邊綠地的聯(lián)系，增加植物種植密度，設置小尺度公共開放空間和休閑座椅，保證居民活動的私密性和適宜度。成吉思汗東街路口與大學東路入口作為蒙元文化表達與銜接的核心節(jié)點，設置蒙元要素景觀，植株種植稀疏，以展示重要的景觀小品。

3）加大群植方式，引導道路植物群落的多功能彈性。北垣東街路口、新華東街路口、敕勒川大街路口等重要節(jié)點著重培植有活力的綠植群落。結(jié)合空間特征，引入立體綠化理念，以高大植物作為背景樹種，減弱噪音影響。由喬木群落向小喬木群落、灌木群落、草坪過渡，采用豐富的植物品種，層次和微地形等多種手法，體現(xiàn)景觀設計的立體性。打造雨水花園，儲蓄雨水，涵養(yǎng)地下水，實現(xiàn)生態(tài)持續(xù)循環(huán)的雨洪控制。設置植草溝，且鋪設鵝卵石，豐富景觀樣態(tài)，同時也起到過濾凈化和降低雨水下滲速度的作用。

3.3.3 適應性支配策略 基于系統(tǒng)整體性視角，通過更詳細的可行性策略與方案，使得序參量發(fā)揮最大的功效，系統(tǒng)能夠完成整體功能上的鞏固與提升。

1）建立城市慢性綠道，提高城市綜合功能。銜接南二環(huán)路慢行綠道工程，打造慢行綠道網(wǎng)絡系統(tǒng)，方便居民的步行與騎行，提升道路景觀空間的可達性。

2）微地形改造，合理收集利用雨水。呼和浩特市年降水量少，應對水資源短缺，水污染嚴重，地下水開采過量等問題，設置植草溝、下沉洼地、雨水花園等生態(tài)設施，儲蓄利用雨水。設置行道樹生態(tài)樹池，設有引流口，結(jié)合透水景觀石，既增加地面景觀效果，也起到雨水過濾作用。沿線敷設再生水管線，應盡可能向周邊延伸，進一步提供再生水的利用率。

3）增加樹種種類，引導群落多樣性，增加生態(tài)效應。東二環(huán)路側(cè)綠帶，作為呼和浩特市城市綠地系統(tǒng)中重要的生產(chǎn)防護綠地，冬季防風固沙，夏季涵養(yǎng)水源，調(diào)節(jié)局地微氣候，是防災減災的重要節(jié)點。必須要考慮物種的多樣性，選擇節(jié)水耐旱、根系耐澇型植物。加大常綠植物的配置種類與比例，增加白皮松的數(shù)量，種植杜松、華北落葉松等常綠樹種，種植五角楓、蒙古櫟等觀葉樹種，以保證良好的美學效果與冬季的景觀效果。設置人工鳥窩，吸引鳥類生存居住，提高物種豐富度，保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4）體現(xiàn)蒙元地域文化特色，建設景觀大道。特有的蒙元文化可以運用于景觀建設中。在新華東街以南西側(cè)的路側(cè)綠帶中，可以與草原絲綢之路文化公園相融合，設立小型雕塑小品，敘述蒙古族不同的文化與習俗。在中央分車帶，結(jié)合綠化模式的開始、發(fā)展、高潮與結(jié)束，按敘事手法依次展開，設置特色的綠色雕塑，描述具有代表性的歷史事件，起承轉(zhuǎn)合，娓娓道來，打造亮麗的景觀大道。

4 小結(jié)

本研究的探索性在于，以社會-生態(tài)系統(tǒng)的復雜系統(tǒng)理論視角切入，圍繞道路綠地的彈性設計要求，探討功能、生態(tài)和社會兼顧的彈性設計方法。針對道路景觀設計與建設的動態(tài)性，根據(jù)社會-生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)部動力機制，提出序參量觸媒、多穩(wěn)態(tài)分形和適應性支配的組織機制，著重落實在道路綠化空間結(jié)構(gòu)完善、綠地植物配置多樣性和地域文化凸顯的設計策略上。面向復雜系統(tǒng)的城市景觀研究與規(guī)劃決策，已經(jīng)不能僅僅依靠現(xiàn)狀和定性分析來解決問題，城市環(huán)境營造迫切需要統(tǒng)籌人的主體意愿，也需要復雜系統(tǒng)視域下的數(shù)理工具輔助。綜合考慮設計的科學性、工程彈性、生態(tài)彈性、及社會彈性，顧及近遠期規(guī)劃相結(jié)合，動態(tài)演化與彈性治理相匹配，將是后繼研究的重要內(nèi)容。