探索城市生态修复的低碳园林途径

王洪成

当今社会城市建设进程高速发展，城市土地利用的强度和方式急速转变。与之相伴的是能源消耗量增多，碳排放量迅猛增长，并由此引发如热岛效应、极端气候频发等一系列环境问题。在此背景下，城市管理者、科研人员乃至普通市民对“城市生态修复”提出了强烈的诉求。园林景观虽然在城市人工环境中能产生重要的生态效益，但是不可否认，近年来由于过度化景观现象的出现与加剧，给园林建设造成了巨大的资源浪费。如何将人、自然、生态和谐地统一起来，以最小的环境影响，实现最大的生态效益，呈现最优的景观效果成为当今风景园林领域亟待解决的难点。

低碳园林景观设计方法为解决上述问题提供了途径。其强调通过可循环利用材料的创新应用与低碳建造手法的配合达到增加碳汇、减少碳源的目标，从而促进园林景观生态价值的充分发挥。在此背景下，笔者结合近年天津市环境整治提升项目，在低碳园林的景观设计途径与方法方面展开了一些实践和探索，力求改善人居环境，并为“城市双修”提供新思路。

1 低碳园林概念解析

人类活动引起的碳排放增加是导致气候变化的重要因素。英国最早提出“低碳经济”的概念，探讨了相关问题[1]。其后，日本学者进一步关注“低碳社会”概念[2]。在此基础上，“低碳城市”概念应运而生，且迅速成为低碳经济与低碳社会的焦点。辛章平等[3]认为低碳城市特征是：经济上发展低碳模式，市民具备低碳理念和行为，城市管理者追求低碳社会的建设目标。秦耀辰等[4]认为低碳城市发展模式是通过技术创新进行科学的空间规划和环境管治，在使经济社会保持运转的同时，平衡城市碳排放与碳处理。国外学者则主要对城市生态系统进行理论提升，并在实践中探索低碳社区、低碳建筑、低碳交通等相关领域。

由于中国正处于城市化进程迅猛发展的阶段，一段时间内对于能源的依赖和消耗难以改变，而城市园林绿地在增加碳汇、减少碳源等方面所具有的特点和优势，使得低碳园林成为中国低碳城市建设的突破口。在此背景下，风景园林学者和从业人员在低碳园林设计原则和思路方面积极探索，取得一定成果。李树华[5]提出“共生和循环是低碳园林绿地建设的基本思路”；王贞等[6]指出，低碳导向应贯穿于园林设计施工到管理维护的全周期过程之中，通过相关标准和规范的指引，尽量缩减各环节所需的碳成本和造成的碳排放，落实生态和可持续利用的基本原则。

在此基础上，笔者结合自身的低碳园林实践认为，低碳园林在设计与建设中通过选用固碳能力强的植物、使用可循环再利用的材料以及采用低碳的技术方法等，除了要达到增加碳汇、减少碳源的直接目标，更应最大限度地利用场地、通过创造性设计提高资源与能源的利用率，凸显城市园林绿地在提升生态环境水平方面的价值，进而起到修复城市生态，促进生态永续发展的作用。

具体而言，低碳园林的设计与构建途径包含以下4个重要方面：1）场地优先，减少园林建设过程中的碳排放，如减少土方开挖、减少园林材料的长距离搬运、减少机械作业；2）适地造景，利用现状植物、水体、地形以及构筑物等，增强场地的碳汇作用，如保护修复乡土植物群落、就地造景；3）循环再生，注重园林资源的循环再利用，如实现雨水的循环利用、能源废料的创新利用等；4）自然为范，降低园林的管理维护消耗，如少建大面积草坪，选用低维护的植物品种等。

2 建设低碳园林途径与要则

2.1 场地优先：在建设过程中压缩碳排放

中国城市化背景下，城市景观人工化现象愈发突出，大面积的草地、人工堆叠的地形、外来植物的移栽等使得园林景观高能耗问题日趋严重。

因此，低碳园林营建首先需要通过对场地现状条件的巧妙运用来切实降低能源消耗。1）顺应现有地形地貌，以场地自然肌理作为园林景观构成基础，通过对现状地形的巧妙利用，避免对场地现状环境的扰动和对自然生态系统的破坏，尽量减少土方量，减少机械作业，节省建设成本；2）避免仅仅为追求所谓的景观效果而设计高耗能的景观小品或建筑，如不必要的大而集中的硬化场地、大面积的玻璃墙等；3）保护并充分利用场地优势资源和自然景观要素，并尝试与人文因素进行融合，由此突出与场地环境相协调的地域性景观特色，延续场地记忆，体现场地精神；4）将园林景观营造与场地生态修复的目标相统一，因势利导，营建低碳且可持续的园林景观。

2.2 适地造景：增强场地碳汇作用

林木、草坪等绿植绿化可以大幅增加碳吸收、减少碳排放[7]。因此，建设低碳园林景观时应注意：1）发挥植物碳汇作用，有效保护和利用场地中的山林、湖塘和湿地，因为自然中的植物群不仅可以更加高效地将空气中的温室气体如CO2等固定在植物本身及土壤中，而且具有极高的生态效应和景观价值，如满足生物生存所需环境，丰富物种多样性、体现地区自然地理特征等；2）注重本地乡土植物、乡土材料的运用，可以有效避免从异地长途跋涉运输植物、材料等情况的发生，减少碳足迹。刻意选择异地物种，不仅在搬移过程中增加了碳的排放量，并伴随有噪声、额外仓储空间等一系列问题，而且在种植使用后，受环境适宜度的影响也需要配合较高强度的管护内容，管护期也较乡土植物长，从而带来持续不断的CO2排放。低碳园林景观营造手法，不仅能够增加碳汇、减少碳源，而且可以展现乡土景观风貌和乡土生境特征，展示地域性园林质朴的特色景观。

2.3 循环再生：强调园林资源的循环再利用

现代园林景观营造，一方面越来越多地依赖于人工材料如水泥、钢材、玻璃等的使用，另一方面又会拆除并丢弃原有的景观材料。在此过程中，产生大量石化能源的消耗，并造成环境污染[5]。因此，在园林营建过程中，对多种废弃材料的创造性使用、重构或改装可以有效减少材料废弃所产生的碳排放以及能耗问题。主要方式包括：1）充分利用阳光、自然通风以及降水等自然资源，力图创造性实现自然资源的循环利用或能源的变化、贮存和输送。如海绵城市所倡导的通过绿色基础设施实现雨水资源的收集、净化、储存与再利用。2）充分利用便于造景的废旧材料、可分解性材料以及经加工后再生的材料等，从而避免城市化过程中过度开发景观所产生的环境压力，减少碳足迹，营造易于实现循环利用的地域适宜性低碳园林景观。3）创造可再生能源。如园林绿地中的落叶是重要的可再生能源。传统观念将城市枯枝落叶视为固体废弃物，并且为了对其进行清理投放了大量的人力及机械。这不仅增加了园林管理的压力和成本，更打断了绿地生态系统物质循环和能量流动的链条。笔者建议采用粉碎覆盖和废弃物堆肥化处理模式达到促进植物碳循环的目标。

2.4 自然为范：降低园林的管理维护消耗

以自然为典范，注重原生生态景观的保护和延续，最大限度地保留原生的植物群落和结构，模拟自然植物群落栽植，塑造乔、灌、草形成的多层次植物景观，营建近自然野趣的低碳园林景观。具体有以下方式：1）丰富植物层次，提升叶面积指数，增加郁闭度；2）合理进行植物搭配，协调安排落叶与常绿、速生与慢生、本土与引进、高龄与低龄等不同类型的植物；3）适度增加垂直绿化、屋顶绿化等。即结合山体、护坡、花架、花格、栅栏、挡土墙、围墙、立柱等要素增加绿化覆盖率、增加空气湿度、增加和改善生物栖息地。

3 低碳园林规划设计途径及实践案例

笔者结合天津城市环境整治提升，以低碳园林景观营建的方式对工业废弃地、城市建筑垃圾堆场进行环境整治，不仅充分体现了低碳园林营建的方法和途径，而且逐步促进了区域环境的自然演替，起到了恢复生态系统的作用。

3.1 工业废料再利用—紫云公园

天津市紫云公园是一座占地33hm²的城市公园。该公园在营建过程中，对天津碱厂废弃的碱渣进行再利用，以此为原料堆筑园中山体。这一方式不但减少了碳排放造成的负外部性影响，更使原本的工业废弃地块绽放出盎然绿意，有效提升城市绿化率，产生显著生态效能，具有极佳的低碳示范意义。

规划设计首先利用配比碱渣制成工程土，在废弃的碱渣堆场上，堆山造景，塑造出7座连绵起伏、高低错落的山体，整体空间结构简洁大方，构成区域的景观标识；其次，以减少对现状的扰动为出发点，因势利导地结合现状碱渣形成的沟壑等地貌特征塑造出城市大型山景公园，实现低碳多元化；最后，以乡土植物为骨干树种，以速生树与慢生树相结合的方式，建立不同品种的观赏景观林区域，恢复其自然的再生能力。

该项目以最少的设计，最大限度地借助于自然再生能力体现园林生态与绿色空间的相互交融，以质朴的绿色语言修复了城市工业废弃地的区域环境，不仅达到了生态系统再植复原和恢复重建的目的，而且满足了当地环境的改善需求，提升了生物多样性（图1）。

3.2 减少碳足迹—南翠屏公园

南翠屏公园占地面积35.6hm²，所在地块原本用于堆置天津城市建设过程中产生的建筑垃圾。公园营建过程中，结合建筑废料堆砌和周边洼地地形等情况，堆山植树、理水挖湖，营造出具有明显城市尺度的空间关系，建设出山水环绕、风景宜人的城市山水公园。

受启于韩愈“水作青罗带，山如碧玉簪”的诗句，项目结合山体的空间走向塑造沟、塘、湿地等景观要素，并建立起雨水的收集利用系统，成为该园林低碳设计的重要内容之一。在治山理水的过程中，搭建起山水环绕、山水相融的自然景观体系，营造出极具生态内容的绿色天地，成为城市尺度山水环绕景观的代表。其次，在以乡土植物为基调树种的环境中，强调山体景观的层次布局，重点突出常绿植物、落叶植物、彩叶植物、开花植物的分配比例。

以此为基础，项目实现了人工干预环境向自然环境的演替，最大化地结合了低碳与生态修复的需求，成为低碳园林构建的代表（图2）。

3.3 低碳教育展示—低碳花园

结合天津市水上公园的景点提升，以技术创新、以人为本、修复引导、循环推广为设计原则，采用废弃物再利用的方法和资源循环工艺，在水上公园内规划设计了“低碳足迹”“生态家屋”“集彩盒子”“客厅风景”“绿色智慧”“俭电寓言”“雨水花园”这7个各具特色的低碳花园。在这些口袋花园的设计中，笔者或以雨水低影响为主题，或以废物利用为主题，或引入生态修复的理念，或突出乡土材料的就地利用，以创新的设计形式，吸引游人对其的兴趣和关注，从而达到宣传低碳与生态修复知识的目的，唤起人们的低碳意识。

1 紫云公园建成照片Photo of Ziyun Park

该项目以“我们身边的低碳花园”为主题创作思想，向公众全面展示了使用最简易的方式而收获最具有城市生态修复与低碳特色的园林景观营造方式和途径，成为风景园林行业探索低碳与生态实践的一次有益尝试（图3）。

3.4 审美与低碳兼顾—低碳创意花园

笔者在天津经济技术开发区逸仙科学工业园内中国首个低碳创意花园的规划设计中，规划设计了以“七色花园·低碳梦想”为创意主题的园林景观。借助“万花筒”“流转印象”“换景空间”“一日禅”“七彩叶语”“种子足迹”“竹影流觞”和学术交流中心等各具特色的景观节点，集中展示了城市园林营造方面技术与艺术多层面结合、景观视觉效果和城市生态修复多目标兼顾的设计手法和途径[8-9]。

项目中，笔者引入具有显著固碳性能的植物并进行组团搭配，提升创意花园的低碳水平和生态效能。同时，关注所用材料的碳排放系数，尽量选择耐久性好、后期维护需求量小的材料，并优先采用可循环材料。注重能源和资源的节约与可再生利用，采用低碳环保材料的应用技术与艺术手法，强调广泛的公众参与及可研究、可循环、可推广的设计策略。项目充分利用坑塘、丘陵等现有地形，保留现状生长的植物以及尚未清理的废弃建筑遗存，构建山水相依、步移景异的景观效果，以最小的工程干预实现了城市生态修复的最优化、景观的最大化。通过“万花筒（碳减排3 713.3kg）”“流转印象（碳减排134 552.9kg）”“换景空间（碳减排2 939.1kg）”“一日禅（碳减排858.9kg）”“七彩叶语（碳减排2 635.3kg）”“种子足迹（碳减排 2 843kg）”“竹影流觞（碳 减 排 8 083.6kg）”和学术交流中心等构成生态修复与低碳园林的总体布局（图4）。

低碳创意花园从不同低碳指标植物组团类型的展示到生态修复系统的营建，真正实现了城市生态修复与低碳园林多层面融合的综合构想，在设计上实现了生态修复最佳、景观效果最好和低碳效应最大化的巧妙结合。

2 南翠屏公园建成照片Photo of Nan Cuiping Park

3 低碳花园建成照片Photo of low carbon mini garden

4 低碳创意花园建成照片Photo of low carbon creative garden

4 再生与低碳的生态修复特色元素

4.1 大型工业、城市建设废弃物

1）碱渣山的治理。

利用天津碱厂几十年来形成的碱渣作为公园山体的堆砌材料，通过严格的工程计算，塑造出公园内7座延绵不断的山峰。不仅使区域景观环境得以再生，更在城市工业废弃地区形成大面积的绿化区域，修复了被污染区域的生态环境，以低碳的方式建立起具有区域生态特征的城市山景公园（图5）。

2）建筑垃圾的整治。

充分利用城市改造建设中形成的大量建筑垃圾，对城市低洼区域进行填埋，并在平原地区建起一座山水相依、山环水绕的山体公园。不仅使得建筑垃圾得以消化，更重要的是在城市景观体系中，通过生态修复建立起具有城市尺度的大山、大水环境，形成城市景观的新地标（图6）。

4.2 废旧的集装箱

随着经济和运输业的发展，港口城市报废集装箱数量明显增长，回收处理工作量很大。低碳园林设计营造的实践中，为已经失去运输这一原生功能的废弃集装箱提供了再利用方案，使之作为景观而大放异彩。一方面，在以低碳景点“客厅风景”为代表的小品景观营造上，废旧集装箱的运用可以充分体现出空间、色彩、立面效果的突出特点；另一方面，在以低碳创意花园为代表的景观建筑—由26个废弃集装箱拼装成的总建筑面积为620m2的学术交流中心中，有机地展示了建筑景观与园林景观在艺术方面的和谐互通、兼容并蓄。

笔者以“让自然做功”理念指导项目建设，充分结合空间布局、自然通风与太阳能能源利用等条件，注重多元化低碳技术的运用，并在屋顶绿化、立体绿化、庭园空间绿化上，发挥项目的生态修复效能，同时充分展现了园林景观的艺术魅力，在更广泛领域把集装箱的再利用推向一个新的高度[10]（图7-1）。

4.3 工业、电子产品废弃物

工业、电子产品废弃物通过巧妙设计，可以成为构建景观小品的独特元素，在低碳园林景点和创意花园中焕发新生机，得到再利用。将重新装饰的废弃光盘、废料钢板，加以设计组合，使之成为形式多样、意蕴丰富的景观雕塑与景观标识（图7-2）；以废弃的电缆轴、机箱、油桶等为原材料，组合构筑立体式花坛；以失去原生功能的PVC塑料管作为景观小品的建造素材，实现废弃物的景观再生（图7-3）；在地面铺装、栈道、桥和造型花坛的景观中，充分应用废弃的枕木构成具有丰富线性趣味的空间，为花园景观增添成熟的韵味（图7-4）。

4.4 低成本的景观材料

1）螺纹钢筋、铁板、铁管和竹竿。

充分利用建筑工程中的螺纹钢筋、铁板、铁管制作成景亭、景廊、景门和花钵等，以其特有的纹理韵律和质朴的材质特征，构建出具有特殊肌理的景观小品（图7-5）。利用随处可见的竹竿，通过巧妙的设计与立面布置，构建成景亭与景架，并通过爬藤植物与相关观赏草、花境的巧妙布置，形成自然、质朴的景观（图7-6）。

2）低养护草境。

观赏草是茎、叶、花都具有较高观赏价值的草本植物的总称，具有自然质朴、观赏特征清晰、耐贫瘠、干旱、抗病虫害、低养护要求等特点。观赏草不但色彩丰富、姿态优美，更可在同其他园林植物的交相呼应中构成一道特殊的风景线（图7-7）。在低碳创意花园中，多种观赏草的组合配置不仅形成了观赏草草境，而且在雨水花园中作为水质净化的主角，同水生植物相互映衬，构成了城市园林景观中质朴、自然的柔美风景（图7-8）。

3）宿根花卉花境。

在低碳景点和低碳创意花园中，通过对易于管理、季相变化丰富的宿根花卉进行巧妙布置，形成了在色彩、形态、季相、层次上变化丰富的宿根花卉花境（图7-9）。以蛇鞭菊、宿根天人菊、婆婆纳、细叶美女樱、千屈菜、粉八宝、石竹、西方黑心菊等为主要品种，在充分发挥其自身形态美的同时，通过景观组合的方式构建起了富有自然特征的宿根花卉花境（图7-10）。

5 紫云公园建成照片—碱渣山治理Photo of Ziyun Park—example of soda residue hill treatment

6 南翠屏公园建成照片—建筑垃圾生态修复Photo of Nan Cuiping Park—example of ecological treatment of construction waste

7 低碳创意花园建成照片Photo of low carbon creative garden7-1 集装箱利用Utilization of container

7-2 废弃钢板利用Utilization of scrap steel plate

7-4 废弃枕木利用Utilization of scrap crosstie

5 结语

在全球气候变化、生态退化的大背景下，低碳减排和生态修复作为城市可持续发展的重要理念，在诸多行业的实践发展中占据着举足轻重的地位。园林造景作为城市景观艺术中与人群最为亲近的一种艺术形式，和市民的工作、生活密切相关。在各行各业低碳行动与生态修复措施不断提升完善的背景下，园林景观更应该在表现手法的多元化、技术手段的多元化、艺术思想的多元化等方面，不断丰富低碳园林与生态修复的多样性。因此，我们反对过度奢华的园林景观，倡导城市园林景观与生态修复注重低碳材料的使用，试图在可循环、可持续发展方面最大化地提高园林生态效益与艺术效果。

通过近几年的生态修复实践，从紫云公园、南翠屏公园的建设，到低碳花园景点和低碳创意花园，笔者实现了生态修复与低碳园林从城市公园到公园景点不同尺度上的应用实践，并从个案研究逐步深入至理论研究，希望通过对“人人有花园”这一生态修复新理念的宣传，让普通生活与专业领域中的各种素材，都能够在不同生命周期释放出低碳的理念，传达出生态修复的思想。笔者将不断地在风景园林创作中，以低碳作为第一手段，以生态修复为目标，真正地践行可循环、可持续景观创作，促进低碳园林构建途径和方法的推广和普及。

7-5 废弃螺纹钢筋利用Utilization of scrap twisted steel

7-6 竹竿利用Utilization of bamboo pole

7-7 观赏草利用Utilization of ornamental grass

7-8 雨水花园植物造景Plant landscape design for rain garden

7-9 宿根花卉造景Landscape design of perrennial flower

7-10 宿根花卉造景Landscape design of perrennial flower

注释：

文中所有图片均由作者拍摄。

[1]House A. Department of Trade and Industry[J]. Epm Weekly Bulletin, 2002, 133(22): 554-555.

[2]Gomi K, Shimada K, Matsuoka Y, et al. Scenario Study for a Regional Low-Carbon Society[J]. Sustainability Science, 2007, 2(1): 121-131.

[3]辛章平，张银太.低碳经济与低碳城市[J].城市发展研究，2008，15（4）：98-102.XIN Zhangping, ZHANG Yintai. Low Carbon Economy and Low Carbon City[J]. Urban Studies, 2008, 15(4): 98-102.

[4]秦耀辰，张丽君，鲁丰先，等.国外低碳城市研究进展[J].地理科学进展，2010，29（12）：1459-1469.QIN Yaochen, ZHANG Lijun, LU Fengxian, et al. Progress of Low-Carbon City Research[J]. Progress in Geography,2010, 29(12): 1459-1469.

[5]李树华.共生、循环—低碳经济社会背景下城市园林绿地建设的基本思路[J].中国园林，2010，26（6）：19-22.LI Shuhua. Symbiosis and Circulation—The Basic Thought of Urban Green Space Construction under Low-Carbon Economic Society[J]. Chinese Landscape Architecture,2010, 26(6):19-22.

[6]王贞，万敏. 低碳风景园林营造的功能特点及要则探讨[J].中国园林，2010，26（6）：35-38.WANG Zhen, WAN Min. Function Characters and Design Principles of Low-carbon Landscape Architecture[J].Chinese Landscape Architecture, 2010, 26(6): 35-38.

[7]杨阳，赵红红.低碳园林相关理论研究的现状与思考[J].风景园林，2015（2）：112-117.YANG Yang, ZHAO Honghong. The Situation and Thought of the Theory Research on Low Carbon Garden[J].Landscape Architecture, 2015(2): 112-117.

[8]王洪成，吕晨.园林景观设计要素[M].天津：天津大学出版社，2007.WANG Hongcheng, LV Chen. Elements of Landscape Architecture Design[M]. Tianjin: Tianjin University Press, 2007.

[9]王洪成.低碳小花园设计（一）[M].北京：中国林业出版社，2012．WANG Hongcheng. Low Carbon Mini Garden Design (1) [M].Beijing: China Forestry Press, 2012.

[10]王洪成，陈良，杨一力，等.天津市低碳园林创意实践基地[J].风景园林，2014（s1）：10-12.WANG Hongcheng, CHEN Liang, YANG Yili, et al. Creative Practice of Low Carbon Garden in Tianjin[J]. Landscape Architecture, 2014(s1): 10-12.