曾琦芳,劉塨
(華僑大學 建筑學院,福建 廈門361021)
大學校園作為教學、科研和交流的載體,體現著大學內部活動的歷史變遷,反映著大學在城市中功能的發(fā)展軌跡[1].構建并維持高校校園生態(tài)規(guī)劃結構的可持續(xù)性是一項復雜且長期的工作.人與自然和諧共存是校園生態(tài)規(guī)劃的首要目標,而內部各生態(tài)要素的交流協作則是校園生態(tài)規(guī)劃結構可持續(xù)發(fā)展的基礎 .隨著校園內豎向立體空間類型和數量增加,其空間層次變得更豐富,校園空間的第三維度逐漸凸顯;另一方面,與時俱進的發(fā)展要求也使校園局部小范圍更新頻率隨之提高,校園空間的第四維度——時間已成為影響校園生態(tài)規(guī)劃可持續(xù)不可忽視的因素.本文基于景觀生態(tài)學“斑塊-廊道-基質”模式[2],以閩南高校為例,研究高校校園生態(tài)規(guī)劃結構“多元化-網絡化-多維化”的構建模式.
參照福爾曼的自然景觀、經營景觀和人工景觀的劃分法[3],結合校園環(huán)境尺度和規(guī)劃設計的實際情況,綜合景觀生態(tài)學中的共生原理[4]和生態(tài)恢復原理[5],校園中各生態(tài)要素根據來源與作用可被分為原生型、共生型和再生型三大類,并由它們形成指導校園生態(tài)規(guī)劃的原生-共生-再生的多元化構建機制.
該類生態(tài)組分是基于高校校園用地現有自然生態(tài)資源調研和歷史生態(tài)格局的深入挖掘,保留原有重要的自然生態(tài)要素,即尊重和繼承基地原有生態(tài)格局,突顯校園生態(tài)環(huán)境本質個性的重要標志.
原生型生態(tài)組分具有如下4項主要特征:a)內部生物多樣性程度高,處于相對復雜但穩(wěn)定的動態(tài)平衡狀態(tài);b)避免人類活動的干擾和介入;c)內部物種都是在當地長期繁衍生息的地域性物種;d)作為物種連通道或棲息地的作用最為明顯,且是生態(tài)敏感度較高物種的遷徙“跳板”.閩南高校校園中常見可作為原生型生態(tài)組分有百年古樹名木,覆蓋植被的丘陵,自然河塘、河流和濕地等.華僑大學廈門校區(qū)規(guī)劃設計時就重視基地原有重要自然生態(tài)要素的保護,保留了基地上大面積河塘及其部分基岸,并將其規(guī)劃成不受人類活動干擾的原生生態(tài)島 .由于該島近校園邊緣,在為廈門這座鷺島上白鷺提供方便、可長期安全棲息之地的同時,也成為校園生態(tài)系統連接城市生態(tài)系統的重要節(jié)點.
該類生態(tài)組分是高校校園生態(tài)系統中主要組成部分,它來源于校園用地上原有自然要素,一般選擇內部物種生態(tài)敏感性較低的生態(tài)要素.這既能滿足校園規(guī)劃建設需要又能保護自然要素,是校園原有生態(tài)格局與規(guī)劃建設后新生態(tài)格局的主要載體,是校園中人與自然和諧共存的重要標志.
共生型生態(tài)組分具有如下4項主要特征:a)由于人類活動的介入,內部原有自然平衡狀態(tài)被打破,但經過良好的規(guī)劃設計與補償修復,能較快地達到新平衡;b)以地域性物種為主,但生態(tài)敏感性相對于原生型的低,對一般干擾的應激反應也較小,因此能夠抵御一定程度的干擾;c)共生型脈絡在保持較好的物種連通道和棲息地作用的同時,其過濾器的作用開始顯現.共生型節(jié)點具有較好的物種棲息地和生物遷徙跳板的作用,且其中物種棲息地作用開始有朝物種暫息地作用轉變的趨向,物種流動跳板作用強于棲息地作用;d)雖被人類活動介入,內部保留下的物種仍保留其原有生態(tài)本質.閩南高校校園中常見共生型生態(tài)組分,有利用原有自然生態(tài)要素規(guī)劃而成的校園開放式綠地、開放式水面等.集美大學新校區(qū)行政辦公主樓前面的水域便是在原有白鷺棲息濕地的基礎上擴展而來.該水域分為建有棧道與讀書亭以供師生親水的景觀水面,以及保留的白鷺棲息地兩部分,并僅在這兩者間設置了小路作為區(qū)分.
有些高校校園基地處于特殊復合生態(tài)系統的城市邊緣區(qū)[6],生態(tài)環(huán)境在求速不求質的建設中難免遭到破壞,加之不少用地是由拆遷獲得,存在局部生態(tài)環(huán)境之前已受破壞的情況,因此再生型生態(tài)組分的營建十分必要.再生型生態(tài)組分來源首選校園原有生態(tài)要素,設計依據是基地原有生態(tài)格局,側重于考慮與校園生態(tài)規(guī)劃實際需求相結合,體現基地上新的生態(tài)結構——校園生態(tài)網絡結構的特征,是高校校園生態(tài)網絡系統完善與否的重要標志.它可以是受損校園生態(tài)環(huán)境的修復與恢復,也可以是校園生態(tài)要素的補償增加.
再生型生態(tài)組分在閩南高校常以人工湖、校園紀念林、建筑架空層綠地或綠庭、綠院等表現形式出現,具有如下4個主要特征:a)內部顯現的是完全不同于未被破壞之前的新平衡;b)需要經過長期發(fā)展和不斷完善才能發(fā)揮其對校園生態(tài)系統的最佳效用,才能成為適宜物種間交流的通道或物種暫棲地或棲息地;c)經過規(guī)劃設計,再生型脈絡仍能發(fā)揮物種連通道作用,要達到物種棲息地作用需要更周全的設計與更完善的管理相結合,再生型節(jié)點可以結合城市生態(tài)網絡設計成物種遷徙跳板;d)內部物種不強制采用地域性物種,鼓勵適當引進新物種,以引入適當競爭,提高校園生態(tài)系統的物種多樣性.
生態(tài)網絡在本質上既是一項面向可持續(xù)保護生物多樣性的策略,又是一種在空間規(guī)劃中平衡生態(tài)、社會和經濟利益的工具[7].它可認為是由一系列自然或半自然景觀元素組成的連續(xù)保護區(qū)域集合體[8].其目的在于將破碎、孤立的自然棲息地連接成一個在結構或功能上連通的整體,并以此為生物多樣性保護與維護提供支持[9].校園生態(tài)規(guī)劃網絡的建立是校園生態(tài)系統性規(guī)劃的必要內容[10].基于景觀生態(tài)學“斑塊-廊道-基質”模式建立的高校校園生態(tài)網絡結構型式,雖然并不是完全平面化,但這種側重于地景式的結構形態(tài),從校園空間整體上看,可視為近于二維的結構,是校園生態(tài)規(guī)劃的基本結構類型.
綜觀當前高校校園生態(tài)規(guī)劃的結構型式,大致可分為以下3大類.
1)核心型.以校園中最具生態(tài)價值,較大的點狀自然要素,或由若干具有較高生態(tài)價值的自然要素形成的團狀區(qū)域作為核心生態(tài)區(qū)域的校園生態(tài)規(guī)劃結構.核心區(qū)占有主要生態(tài)能量,起生態(tài)主導作用,可以是單個也可以有多個,它通過校園生態(tài)網絡中的生態(tài)脈絡向周圍其它生態(tài)要素輻射傳遞生態(tài)能流.生態(tài)核心區(qū)完全由校園內的原生型生態(tài)組分形成為最宜,但實踐中,很少高校能完全做到 .所以,校園生態(tài)核心區(qū)更多的是由原生型與共生型生態(tài)組分共同構成.
2)軸線型.以校園中最具生態(tài)價值,較大的線性自然要素,或由若干具有較高生態(tài)價值的自然要素形成的線性區(qū)域作生態(tài)軸線的校園生態(tài)規(guī)劃結構.其中,線性自然要素或區(qū)域要求是連續(xù)的,貫穿校園大部分空間的,這也是區(qū)分生態(tài)核心區(qū)與軸線區(qū)的重要標準.與核心區(qū)類似,軸線區(qū)在校園生態(tài)網絡結構中起線性主導作用,可以是單軸也可以是多軸,它通過各類生態(tài)脈絡向生態(tài)軸沿線的其他生態(tài)要素輻射傳遞生態(tài)能流.由于軸線跨度較大,穿越范圍較廣,完全由原生生態(tài)組分構成可能性不大,可行性不高.一般情況下,生態(tài)軸線區(qū)會同時包含原生型和共生型生態(tài)組分,小局部允許再生型生態(tài)組分存在.
3)勻質型.利用校園內的線性生態(tài)要素將點狀生態(tài)要素聯系起來,形成生態(tài)要素均勻分布無明顯主次層級的生態(tài)規(guī)劃結構.線性與點狀兩類生態(tài)要素在其中“各取所長,互補所短”,彼此生態(tài)價值都得到最大程度發(fā)揮.勻質型生態(tài)網絡結構主要以基地上原生型生態(tài)組分為基礎,共生型為主體,再生型為輔助構建而成的.當校園基地上某些團狀生態(tài)區(qū)域和貫穿式線性生態(tài)區(qū)域主導作用都較突顯時,該校園生態(tài)網絡結構會兼有核心型和軸線型特點,似這兩種結構的疊加復合,因而勻質型生態(tài)網絡結構亦可稱為“復合型生態(tài)網絡結構”.圖1為華僑大學廈門校區(qū)規(guī)劃生態(tài)網絡示意圖.
圖1 華僑大學廈門校區(qū)規(guī)劃生態(tài)網絡示意圖Fig.1 Schematic diagram of eco-network planning for Xiamen campus of Huaqiao University
分析前述三類高校校園基本的二維生態(tài)網絡結構,可以發(fā)現校園基本生態(tài)網絡有如下4個主要特點:a)軸線或核心區(qū)與周邊一般生態(tài)要素必有直接聯系;b)軸線和核心區(qū)是校園二維生態(tài)網絡結構的關鍵組分,一旦受到破壞,該結構將變得脆弱、不穩(wěn)定;c)主軸或主核與其周邊節(jié)點的生態(tài)脈絡通常情況下,要比生態(tài)節(jié)點間的寬和粗,內部生態(tài)能量流動相比其他脈絡會更穩(wěn)定、更順暢;d)無論是主要生態(tài)脈絡或節(jié)點間脈絡,它們相互之間會有交叉,并可形成次一級生態(tài)節(jié)點,由此增強生態(tài)網絡結構穩(wěn)定性.
景觀結構在空間分布的復雜性,以及景觀空間結構在不同時間段的差異性,是作為景觀生態(tài)學格局特征之一的景觀異質性側重研究的兩個部分[11].將時空維度引入校園生態(tài)網絡可以更全方位地研究該結構的發(fā)展演變,使其更具可持續(xù)性.
圖2 校園生態(tài)網絡結構空間維度模型Fig.2 Model for spatial dimension of campus eco-network structure
當豎向空間發(fā)展影響因素被引入校園規(guī)劃基本二維生態(tài)網絡結構中,該二維結構將變成三維拓展型式,如圖2所示 .圖2表達了如下4個方面的信息.
a)校園中每兩生態(tài)面層豎向間距并不一定相同.校園低高度范圍內的建筑或其他設施比較多且高度形態(tài)不一,因此通常Z軸方向上,位置越低的生態(tài)面層,其豎向間距較位置高的生態(tài)面層間距要小,建設和維護便利性更大.即δz|h1<δz|h2,h1<h2.其中:δz為面Z方向間距的生態(tài)層高差.
c)從圖2可知:面層內節(jié)點脈絡要比面層間節(jié)點脈絡粗,表示同一生態(tài)面層內生態(tài)節(jié)點的聯系脈絡要比不同高度面間的更寬、更有生命力,更不易受到干擾和破壞.但隨著面層高度的增加,無論面層內或面層間的聯系都會變弱.即λ|h1=h2>λ|h1≠h2,h1≤h2.其中:λ為聯系h1和h2高度面層的脈絡強度;
隨著校園豎向維度空間的增加,要構建完善、系統的多維高校校園生態(tài)規(guī)劃網絡結構,需要對豎直方向上部分生態(tài)要素空白空間進行生態(tài)補償.高校校園常見的建筑類型排序依次為多層建筑、高層建筑和低層建筑,地下建筑較為少見,超高層建筑則更少.在閩南地區(qū)高校的綜合調研得出不同高度植被、建筑與物種比照,如表1所示 .由表1可知:由于低層建筑所處高度層自然植被類型較為豐富,雖已能保證校園生態(tài)網絡的連續(xù)性特征,若采用覆土建筑等設計手法則可進一步加強;而多層和高層建筑則需通過設置藤架或窗臺外花壇等方法來彌補生態(tài)要素空間維度上的缺失.
表1 不同高度植被和建筑與物種比照表Tab.1 Comparisons among vegetation,building types and species at different heights
時間維度的引入有兩個層次,一年四季循環(huán)的閉合周期(CP)和以若干年為時間段,圍繞校園長遠發(fā)展動向考慮的開放周期(OP).CP在多數校園的生態(tài)規(guī)劃中都會被考慮到,體現為落葉植物與常綠植物配植以保證生態(tài)脈絡四季的有效性,或是濕地等水域季節(jié)性水位變化對校園微氣候的影響;而OP則較少能被考慮周全.將OP的影響結合到校園規(guī)劃基本二維生態(tài)網絡結構中會發(fā)現,沿著時間軸,校園生態(tài)網絡結構可能出現3組基本變化,如圖3所所示 .以單核型生態(tài)網絡結構為例,參照圖3分析可以得到以下3個結論.
圖3 單核型校園生態(tài)網絡結構時間維度分析Fig.3 Time dimension analysis of single-core campus eco-network structure
a)A組為生態(tài)節(jié)點及生態(tài)核心大小形態(tài)的變化 .生態(tài)核心如果變小,應引起重視,說明該校園生態(tài)結構已遭到損害.有?A/?t<0,其中A為生態(tài)節(jié)點及核心面積,t為生態(tài)節(jié)點及核心形態(tài)變化時間.
b)B組為生態(tài)節(jié)點及生態(tài)核心位置的變化 .長期來看,生態(tài)節(jié)點及核心大小變化的累積會導致其位置最終發(fā)生改變.若因生態(tài)核心位置的變化,降低了生態(tài)核心與周邊節(jié)點維系程度,增加生態(tài)核心和增強生態(tài)脈絡就顯得非常必要.有?ζ/?t<0,其中ζ為生態(tài)節(jié)點及核心位置,t為生態(tài)節(jié)點及核心位置變化時間.
c)C組是生態(tài)組分數量的增加,包括了生態(tài)節(jié)點、核心及脈絡 .這類增加有自然增殖,也有人為補償.只要校園生態(tài)網絡結構中生態(tài)組分增加了,則表示該結構更新是良性的.有?θ/?t<0,其中:θ為生態(tài)節(jié)點及核心分組數,t為生態(tài)節(jié)點及核心分組數變化時間.
實際在開放周期(OP)中,校園規(guī)劃生態(tài)網絡結構的變化并不是以上三者獨立進行的,而是多種變化形式(?A/?t,?ζ/?t,?θ/?t)共同作用產生的.比如當生態(tài)節(jié)點的大小與數量都呈增勢時,其生態(tài)網絡結構類型會逐漸發(fā)生轉變,單核型結構將可能轉變成為多核型甚至是勻質型結構.不僅生態(tài)節(jié)點或核心、軸線會變化,生態(tài)脈絡也會變,其變化的分類與生態(tài)節(jié)點的同理.
高校校園生態(tài)規(guī)劃應當是在有效的構建機制下,確定校園的規(guī)劃結構型式,并延伸至校園立體空間與長期發(fā)展過程中,可以概括為多元化、網絡化、多維化3個層次.多元化關注人與自然互利共贏、和諧共存,將校園基地上的生態(tài)要素根據與人類活動接觸的密切程度,分級分類為原生型、共生型和再生型,以此形成“原生-共生-再生”生態(tài)組分多元化的校園生態(tài)規(guī)劃結構構建機制.網絡化著眼于校園空間整體,總結出核心型、軸線型和勻質型三類網絡化校園生態(tài)規(guī)劃結構型式,高校可根據各自基地現狀特征,采取合適的型式作為規(guī)劃基本結構.多維化立足于校園長遠發(fā)展,時空維度下演變模型的建立,有助于發(fā)現在校園不斷發(fā)展過程中其生態(tài)規(guī)劃結構可能存在的薄弱環(huán)節(jié),以便于及時進行修復補償.
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