基于景观美学的城市河流生态修复策略

文／周 悦 苏州大学金螳螂建筑学院 硕士研究生

张一新 苏州大学金螳螂建筑学院 教 授

翟 俊 苏州大学金螳螂建筑学院 教 授（通讯作者）

引言

快速城市化进程使河流生态系统承受了前所未有的环境破坏压力，大量河流被“渠道化”“硬质化”“园林化”，导致河流系统美学价值的丧失，也产生了生态系统退化与服务功能下降等环境问题[1,2]。然而，目前的生态修复工程多追求近自然治理[3,4]，生态设计也由此被简化为模仿、模拟甚至重复单纯的自然过程与功能，这种缺乏创造性的模仿设计限制了生态美学在景观设计中的应用[5]。近些年，有研究开始注意到这种片面强调科学性，单纯引入自然生态系统导致景观美学价值降低的问题[6]。河流生态修复是一项综合、系统的环境生态工程，不仅要考虑水文、生境等生态方面的问题，还要研究经济和文化等社会方面的问题[7]。城市化是一种长期的干扰，面向未来的城市河流生态修复工作，也应是一个长时间、多尺度的改造过程，一个与人类社会相协调的过程[4]。

在城市河流的生态恢复中，展开多尺度、跨学科的综合研究是实现可持续发展的必然趋势[8]。生态学理论在景观设计中有重要的指导作用，能促进人居环境的可持续发展[9]。现代景观生态学研究的重要内容是结构和功能，强调景观的时空变化，已被广泛用来管理和修复河流生态系统[10]。此外，景观的美学价值在环境保护中也十分重要，与人类社会对生态环境的感知与影响息息相关[11,12]。景观美学是社会文化中的重要组成部分，有助于构建文化愿景。当河流在社会文化方面也发挥作用的时候，恢复进程才真正开始[13]。如果对景观美学与生态学概念中的关联性进行研究，将产生更好的恢复效益。然而，目前生态学与景观美学理论的关联性还缺少研究。

文章将通过对河流生态与美学价值的研究，探讨美学对生态修复的影响：首先引用栖息地理论来分析景观美学价值，讨论景观美学与河流生态修复的关系。其次在三个不同的尺度上，阐述城市河流生态修复过程中景观美学的价值。最后结合实际案例，提出通过生态修复技术结合景观美学，促进城市河流生态恢复的设计手段。

1 景观美学与河流生态修复概念

1.1 景观美学与栖息地理论

景观美学通常是指人类通过观察风景而感受到的享受和愉悦。该理论中，感知与偏好的进化、文化偏好等理论，形成了视觉指标研究的基础[16]。环境审美的生物学基础理论认为，人类对景观的审美偏好与进化过程中对环境的适应有关[17]，审美偏好受到了生存需要的影响[18]，安全感是景观偏好中的重要因素[19]。因此产生的栖息地理论认为，人类的审美体验源于对审美客体的感知。审美客体的特征包括形状、颜色、空间组织等方面，是安全环境的信号。

1.2 景观美学与生态美学

根据栖息地理论，人类的审美偏好是源于生存需求，可以驱动景观的变化，从而影响生态环境质量[11]。伴随着城市化进程，这对景观设计和管理产生了深远的影响：传统上以审美为单一目的的景观规划设计可能会导致审美-生态冲突，损害可持续发展[14]。

如图1所示，在可感知的景观领域中，人类获得了审美体验，产生了感知过程与情感反应。这样的反馈又会影响人类的行为，进而影响到景观格局[11]。因此，生态美学理论认为，缓和审美-生态冲突的关键在于扩大美学的范围，将它放在景观感知与评估范围中去研究和实践。生态美学旨在探讨景观研究中审美价值与生态价值的耦合，融合了自然科学、自然审美哲学、生态艺术与设计以及景观感知整体性研究实践中的诸多观点，将美的形式与生态功能相融合,把审美体验视为人与环境系统相联系的途径，通过加深对生态系统的理解和评估，来建立人与景观间的和谐关系[12]，为城市景观设计提供新的视角。

图1 景观中人与环境互相作用模型

2 景观美学与河流生态修复策略

如图2所示，景观美学与河流生态修复策略主要体现在以下三个层面：

图2 景观美学与河流生态修复三个层面的关系

2.1 土地利用与流域规划

河流生态系统修复，应关注流域的整体性，注重土地利用变化、景观格局与过程等[1]。一些研究认为，在土地利用尺度上，生态学和美学的共同基础是景观结构[9,11]，可以为土地利用规划提供基础理论[16]。景观结构主要包括景观格局、景观异质性和景观尺度效应等。斑块-廊道-基质模型构成三维空间的景观格局，为生物多样性与景观格局和过程之间提供了重要联系，影响生物多样性、种群动态、动物行为和生态系统过程等。可以根据土地覆盖形态的比例关系，研究各类土地利用与河流生态系统的相互作用，比如周边植被覆盖情况[22]。

2.2 河流生态系统与廊道设计

第二层面是河流廊道的生态系统功能。根据生态美学理论，景观的生态系统功能会引起情感反应与审美偏好[17,23]，影响河流修复和土地管理[24]。城市河流如果具有生物多样性高、水质清澈等良好的生态功能，同时也会产生高美学价值，唤起积极的情感反应与保护意识。如果河流的生态系统功能降低，可能会引起负面情绪[25]。因此通过合理的规划设计，提高空间异质性，利用河流廊道连接孤立斑块，可以保持廊道网络畅通，改善生态系统功能。

2.3 景观与生态特征

景观美学与河流生态修复策略的第三个层面建立在河流自然景观及其呈现的生态特征上，可以用于美学价值的感知与评价。影响审美评价的河流生态特征包括水体、水岸、陆生植被、周边景观和整体河流景观。这五个属性包含13个因素（表1）。

表1 河流景观生态特征和美学价值

上述审美价值的13个因素可以分为三类。（1）河流生态健康与审美价值紧密相关的因素：营养物质、透明度、水生植物、沉积物、水色、驳岸、陆地植被和背景植被。（2）整体景观和水面。河流景观越开阔，水体的可视面积越大，审美价值越高。然而，目前还没有水体可见面积的大小与景观开放程度之间关系的研究。（3）因素则是河流周围的植被，健康的植物群落同时也会具有较高的美学价值[25]。

3 基于景观美学的城市河流修复方法

3.1 生态与美学价值并存

城市河流生态系统常与公众活动密不可分。公众行为可能会对生态环境产生破坏，但也可能起到保护作用。研究发现，教育仅能将公众对普通景观的保护意识提高35%。而提高视觉吸引力，可以将保护意识提升近90%[27]。因此，城市的河流生态修复项目，可以采取让步设计，主动把公众的影响纳入考虑范围，综合美学等社会因素与生态因素的共同作用。这种让步设计整合了生态与景观美学的共性，通过提升美学价值，提升社会的保护意识，争取更多的社会资源，促进河流生态环境的恢复与良性发展[30]。

因此，在城市河流的具体生态修复工程中，需要有一个宏观的视角，同时考虑美学与生态价值（图3）[25]。可以根据河流所处位置周边人口的分布情况与密集程度，分析可能受到的干扰强度，再确定美学价值的考量在项目中所占的比重。比如，郊外的河流所受的人类干扰较少，可以更多地考虑生态因素；而人口密集的城市河流，则可以更关注美学价值。

图3 美学、生态属性与城市河流的关系

例如Sasaki的上海苏州河城市设计作品，不仅通过设计引入阶梯湿地，用以恢复原生栖息地，解决雨洪管理的问题，改善河流生态条件，与此同时，还考虑到该场地位处中心城区，设计团队还让这样的阶梯湿地为公众提供亲水活动的空间，将原本呆板的防洪设施改造为城市画廊，垂直的墙体成为画布，可供艺术家进行创作，并增加了游人的审美体验。

3.2 美感度与自然度并存

部分研究认为自然度对美感度的影响是不确定的[29]，但也有观点认为存在着重要的正向影响[31]，并从栖息地理论的角度给出解释：人类来源于自然界，自然环境能为人类的生存和繁衍提供支持。也有研究表明，景观的感知自然度与其美学等级、自然度等级、生态完整性等级和形态状况之间存在统计上的显著关系[13]。自然江河的壮阔风景，的确符合人类的审美共性，同时具有生态与美学价值[2]。但如果直接把自然环境复制到城市中，可能反而会产生杂乱、衰败的视觉效果，降低场地的安全感与吸引力。因此，在城市河流环境中，自然度与美学的关系可能不是简单的线性关系，恢复项目不能只追求自然度的提高。

多数学者认为，公众喜爱的景观具有如下的共同特征：有水体存在，较高的自然度，大量植被，丰富且鲜明的色彩对比[32]。在城市河流景观中，生态形态质量与美学之间有强联系，审美客体的色彩丰富程度与审美价值呈正相关[15]。如通过生态修复技术，改良水体状态可以同时提高美学价值。提高河岸植被的覆盖质量，也有利于使生态目标与审美价值达成一致[14]。在群落尺度，物种丰富度高的景观更受欢迎。因此，色彩丰富程度在一定情况下，也是生物多样性的直观表现[33]。通过提高植被质量，增加色相、明度与饱和度的对比，是一个既能提升生物多样性，又有较高美学价值的方法[15]。

除此之外，对于自然生物群落的处理方式，有研究提出了提供“养护线索（Cues to Care）”的观点，即用环境暗示公众，这里的景观虽然具有高自然度，但也有良好的养护管理，以此来增加环境的安全感，提高视觉吸引力[34]。可以在河流景观中，有意地将自然的河流生境与规则的人工场地形成对比，使规则的环境看起来安全、整洁，自然的群落看起来更有生命力。

美国斯坦福市弥尔河绿色廊道的总体规划，以增加自然度、为原生生物群落提供生境，作为设计的切入点。设计团队认识到了城市与生态共生的必要性，让场地与周边社区成为了互利共赢的关系。在群落设计上，通过引入乡土植物群落，为本土生物提供了栖息地。在布局设计上，将自然的植物群落与整齐的人工草坪融合在了一起，产生多样化的生境与丰富的景观美学效果。同时利用场地环境，促进公众参与科普与养护活动，使原生的动植物持续回到这里，生态系统与城市环境保持平衡。因此该项目成为了一个可持续的自我再生式的景观。

3.3 工程手段与生物多样性并存

“使生态过程可见”，又被称为审美视觉生态，是使美学与生态追求达成一致的又一原则，指在设计中注入对生态系统的解释，让原本难以触及的生态过程变得清晰可见，鼓励群众用多种方式参与这些生态过程[36]。

在河流生态修复项目中，为了保证河流的生态系统功能，多追求“软处理”，认为“硬处理”会切断河流的生态过程[37]。然而，“硬处理”的方式也可以让隐藏的生态过程变得可见，在提高生物多样性与美学价值的同时，还可以通过科普教育，呼吁公众协助河流生态修复。

在英国的卡斯尔福德桥下，知名工程顾问公司——奥雅纳，设计了一个特殊的通道装置，让鱼类迁徙的时候可以越过河坝。在通道的底部设计了可以形成逆流的挡板、叶片，以保证通道中的水流速度足够缓慢，鱼类能够逆流而行。允许鱼类迁移越过堰坝，还提高了艾尔河整体的生物多样性。该设计还控制了公众与鱼类回游过程的距离，公众在桥上可以看到这个生态过程，但不能接近干扰。此举增强了市民的环保意识，达到了关爱环境的目的。因此，在城市河流的生态系统中，通过景观化的工程手段让生态过程可见，也有其独特的生态修复作用。

结语

在城市河流生态保护实践中，景观美学有着重要的作用[4,15,30]，同时考虑生态与美学价值，会产生更适合城市环境的河流生态系统。通过暗示养护线索、表现生态过程等让步设计的方法，把自然群落引入城市环境中，可以让生态系统过程进入公众的视野，产生生态恢复效益的同时也具备科普教育的功能，形成可持续的动态城市生态系统。因此，自然保护与生态恢复并不一定要在“环境”与“发展”之间进行权衡。在恢复可持续生态系统方面的投资越来越成为一种“双赢局面”，将产生巨大的生态、经济和社会效益[38]。

图表来源：

表1：参考文献[25][28]

图1：参考文献[11]

其余图片均为作者自绘