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摘 要：文章基于弹性理念，提出通过整合自然栖息地与人工基础设施的方法，构建更具适应性的混合基础设施，并通过案例进一步分析如何通过混合基础设施增强滨海景观面对自然灾害的适应与调节能力。
关键词：弹性;城市滨海景观;人工基础设施;自然栖息地
城市滨海景观作为沿海城市的门户，是集生态、文化、游览等多项功能的城市景观综合系统。然而随着城市化进程的加快，过度的土地利用打破了城市与滨海景观协调共生的关系，全球气候变化更加剧了滨海区自然灾难的发生。种种挑战使如何构建更具弹性的滨海社会-生态系统成为研究热点，而景观基础设施作为城市的重要组成部分，在城市滨海区的灾害适应性建设中具有极大的潜力。基于此，本文将弹性理念作为切入点，提出通过构建混合基础设施（hybrid infrastructure）的方法提升滨海景观带的社会-生态弹性，并通过案例进一步论证这种方法。
一、弹性视角下的滨海社会-生态系统
（一）弹性与社会-生态系统的概念
弹性原指力学上物体受到压迫后恢复到原来状态的能力，之后其概念被扩展至社会-生态系统的研究中，并被定义为“系统能够承受外界干扰并保持其功能结构和特性的能力”[1]。社会-生态系统是人与自然紧密联系的复杂适应系统（complex adaptive system），它往往依赖于社会和生态系统的相互作用，以应对不断变化的外界环境和不确定性的外部冲击，具有不可预期和自组织等特征[2]。
（二）滨海社会-生态系统
城市滨海区作为重要的社会-生态系统类型，是海陆交界的景观综合系统。由于其独特的地理位置、丰富的海陆资源与宜人的生态环境，滨海地区已成为最适合人类生存与发展的地区[3]。然而，城市滨海区生态环境脆弱且面临气候变化与城市化的双重干扰。风暴潮等突发性大规模灾害会对滨海自然系统造成极大的破坏，而城市扩张也导致了滨海水质污染、栖息地破坏以及生物多样性减少等一系列问题。人类不断寻求城市的进一步发展以满足未来生活需求，而脆弱不堪的滨海生态系统已无法为城市提供可持续的基础资源保障，这种城市需求与自然供给的失衡对滨海社会-生态系统的结构与功能产生了负面影响，并导致其弹性下降[4]。
二、混合基础设施与滨海景观的弹性互动
（一）未來基础设施
基础设施作为连接人类与自然系统的桥梁，是应对滨海社会-生态系统弹性下降的关键。由于滨海地区风暴潮、海啸等灾害频发，城市面临着维护和修复已有基础设施的高成本[5]。与此同时，发展中的沿海城市还在不断规划和建设新的基础设施以提高物质生活水平。因此，设想未来的基础设施能够同时应对气候变化和城市化，从而创造更具弹性的滨海社会-生态系统是至关重要的。
（二）人工与自然基础设施的优势与劣势
迄今为止，海堤、防波堤等防御性人工基础设施在滨海灾害适应性建设中始终占主导地位。然而，人工基础设施通常拥有固定的寿命，其有效性会随着时间的推移而降低，且无法应对海平面上升等不断变化的条件[6]。与此同时，传统的防御结构会对滨海地区生态系统产生的负面影响，例如栖息地破坏和泥沙输移的变化。此外，沙丘、盐碱滩、堰洲岛、牡蛎礁以及红树林在内的自然栖息地可以有效地减轻风暴潮对滨海地区的危害并降低海岸侵蚀的风险，但外部干扰以及自然栖息地自身的脆弱性使其很容易被破坏[7]。
（三）整合人工基础设施与自然栖息地
由于人工基础设施与自然栖息地具有的不同优势与劣势，将两者整合后的混合基础设施（hybrid infrastructure）可以有效地趋利避害，为城市滨海区带来更持久的社会与生态效益。例如，堤坝可以重新设计，使其不仅可以用于海岸防御，还可以适应不同的淹没机制，促进泥沙沉积，从而支持湿地、沼泽等自然栖息地的发展并在早期阶段保护这些栖息地免受大型自然灾害的干扰。随着时间的推移，成熟的自然栖息地不仅为滨海区灾害适应性建设提供了巨大的支持，还可以为市民提供观赏与休闲的场所。
这种整合方式在合理利用人工基础设施与自然栖息地的同时，也积极地塑造着滨海社会与生态系统之间的动态关系。在整合人工基础设施与自然栖息地的过程中，混合基础设施被赋予了生命，并随着时间的推移不断生长和发展，通过自身的变化不断适应外部环境，从而达成自然界的动态平衡[8]。因此，景观设计师可以在时间尺度上编排自然与基础设施间的关系，使基础设施在抵御自然灾害的同时参与到自然过程中，从而利用其动态的调节能力构建更具弹性的滨海社会-生态系统。
三、案例分析
（一）“Oyster-Tecture”
“Oyster-Tecture”是SCAPE景观设计公司为2010年MOMA举办的展览“Rising Currents”而设计的提案。该项目以牡蛎养殖场为概念框架，通过整合纽约布鲁克林滨海区的人工基础设施与自然栖息地以构建一系列相互依赖的基础设施网络，从而促进清洁水的循环以及安全海岸的建设。
牡蛎具有强大的营养过滤能力以及对于富含氮的水环境的适应能力。设计师使用低成本的浮升系统（FLUPSYs）充当牡蛎发育阶段的生长栖息地，并在牡蛎发育成熟后将其转移至潮间带，随后通过牡蛎在绳网上的附着为人类、水生动物和鸟类创造了“活体牡蛎礁”。随着时间的推移和不同生物之间的相互作用，牡蛎礁作为一个集人工结构与生态栖息地于一体的活体防波堤，不仅创造了独特的生态系统，还可以作为净化水体、防止海岸侵蚀和抵御风暴潮的天然缓冲器（图1）。
（二）“漂浮湿地”
“漂浮湿地”是美国巴尔的摩水族馆园区内的可恢复性浮动潮汐沼泽生态系统。该项目通过自然湿地与人工设施干预（工程化解决方式）相结合的方式创造了可持续的潮汐漂浮湿地，在改善巴尔的摩内港城市水质的同时也促进了生物多样性的恢复。此外，“漂浮湿地”也为滨海混合基础设施的构建提供了模板，并荣获了2018年ASLA研究类荣誉奖。 传统盐沼湿地的引入在初期为巴尔的摩内港带来了客观的生态效益，但湿地寿命短且经济上不可持续。基于此，水族馆团队对盐沼进行了一系列的干预措施，盐沼内嵌入的浮力泡沫和水泥粘合层构成了漂浮湿地的结构平台，底部的浮筒则起到了控制湿地漂浮高度的作用。团队还基于漂浮湿地的淹没水位设置了四个植被区，为水生物及鸟类提供多样化的生态栖息地。随着时间的增长，园区内的漂浮盐沼湿地系统不但可以恢复当地生态系统，还可以提升游客的生态保护意识，促进社区参与，实现城市滨海区的弹性恢复（图2）。
四、结语
综上所述，人工基础设施与自然基础设施的结合是提升滨海社会-生态系统弹性的重要驱动力。它不仅可以应对气候变化和城市化的双重干扰，而且通过与社会-生态系统的弹性互动构建了人类、自然与基础设施相互依存的关系。面对快速城市化、极端气候变化和生物多样性减少等挑战，混合基础设施系统作为社会-生态网络的一部分，正积极影响着自然系统与社会系统间的反馈机制。因此，笔者希望这种结合不仅能够推动设计理念的改变，积极构建基础设施与自然的共生关系，而且能够实现一种旨在克服长期存在的自然与社会双重主义的认知转变。展望未来，混合基础设施系统的研究仍需深入发展，通过多学科的研究和实践不断完善整合人工与自然基础设施的方法，以增强未来滨海社会-生态系统的弹性。
参考文献：
[1]HOLLING C S.Resilience and stability of ecological systems[J].Annual Review of Ecology and Systematics，1973（4）：1-23.
[2]李湘梅，肖人彬，王慧麗，等.社会-生态系统弹性概念分析及评价综述[J].生态与农村环境学报，2014（6）：681-687.
[3]于东明，高翅，张恒基.城市滨海景观带可持续发展[J].山东建筑工程学院学报，2013（4）：34-38.
[4]LOKMAN K.Cyborg landscapes： choreographing resilient interactions between infrastructure，ecology，and society[J].Journal of Landscape Architecture，2017（1）：60-73.
[5]KIM M，YOU S，CHON J，LEE J.Sustainable land-use planning to improve the coastal resilience of the social-ecological landscape[J].Sustainability，2017（7）：1086.
[6]BILKOVIC D，MITCHELL M. Ecological tradeoffs of stabilized salt marshes as a shoreline protection strategy： effects of artificial structures on macrobenthic assemblages[J].Ecological engineering：The Journal of Ecotechnology，2013：469-481.
[7]PARROTT L，MEYER W.Future landscapes：managing within complexity [J].Frontiers in Ecology and the Environment， 2012（7）：382.
[8]冯璐，王春晓，姚子刚.弹性景观基础设施理论初探[J].景观园林，2017（10）：147-148.
作者单位：
墨尔本大学设计学院
关键词：弹性;城市滨海景观;人工基础设施;自然栖息地
城市滨海景观作为沿海城市的门户，是集生态、文化、游览等多项功能的城市景观综合系统。然而随着城市化进程的加快，过度的土地利用打破了城市与滨海景观协调共生的关系，全球气候变化更加剧了滨海区自然灾难的发生。种种挑战使如何构建更具弹性的滨海社会-生态系统成为研究热点，而景观基础设施作为城市的重要组成部分，在城市滨海区的灾害适应性建设中具有极大的潜力。基于此，本文将弹性理念作为切入点，提出通过构建混合基础设施（hybrid infrastructure）的方法提升滨海景观带的社会-生态弹性，并通过案例进一步论证这种方法。
一、弹性视角下的滨海社会-生态系统
（一）弹性与社会-生态系统的概念
弹性原指力学上物体受到压迫后恢复到原来状态的能力，之后其概念被扩展至社会-生态系统的研究中，并被定义为“系统能够承受外界干扰并保持其功能结构和特性的能力”[1]。社会-生态系统是人与自然紧密联系的复杂适应系统（complex adaptive system），它往往依赖于社会和生态系统的相互作用，以应对不断变化的外界环境和不确定性的外部冲击，具有不可预期和自组织等特征[2]。
（二）滨海社会-生态系统
城市滨海区作为重要的社会-生态系统类型，是海陆交界的景观综合系统。由于其独特的地理位置、丰富的海陆资源与宜人的生态环境，滨海地区已成为最适合人类生存与发展的地区[3]。然而，城市滨海区生态环境脆弱且面临气候变化与城市化的双重干扰。风暴潮等突发性大规模灾害会对滨海自然系统造成极大的破坏，而城市扩张也导致了滨海水质污染、栖息地破坏以及生物多样性减少等一系列问题。人类不断寻求城市的进一步发展以满足未来生活需求，而脆弱不堪的滨海生态系统已无法为城市提供可持续的基础资源保障，这种城市需求与自然供给的失衡对滨海社会-生态系统的结构与功能产生了负面影响，并导致其弹性下降[4]。
二、混合基础设施与滨海景观的弹性互动
（一）未來基础设施
基础设施作为连接人类与自然系统的桥梁，是应对滨海社会-生态系统弹性下降的关键。由于滨海地区风暴潮、海啸等灾害频发，城市面临着维护和修复已有基础设施的高成本[5]。与此同时，发展中的沿海城市还在不断规划和建设新的基础设施以提高物质生活水平。因此，设想未来的基础设施能够同时应对气候变化和城市化，从而创造更具弹性的滨海社会-生态系统是至关重要的。
（二）人工与自然基础设施的优势与劣势
迄今为止，海堤、防波堤等防御性人工基础设施在滨海灾害适应性建设中始终占主导地位。然而，人工基础设施通常拥有固定的寿命，其有效性会随着时间的推移而降低，且无法应对海平面上升等不断变化的条件[6]。与此同时，传统的防御结构会对滨海地区生态系统产生的负面影响，例如栖息地破坏和泥沙输移的变化。此外，沙丘、盐碱滩、堰洲岛、牡蛎礁以及红树林在内的自然栖息地可以有效地减轻风暴潮对滨海地区的危害并降低海岸侵蚀的风险，但外部干扰以及自然栖息地自身的脆弱性使其很容易被破坏[7]。
（三）整合人工基础设施与自然栖息地
由于人工基础设施与自然栖息地具有的不同优势与劣势，将两者整合后的混合基础设施（hybrid infrastructure）可以有效地趋利避害，为城市滨海区带来更持久的社会与生态效益。例如，堤坝可以重新设计，使其不仅可以用于海岸防御，还可以适应不同的淹没机制，促进泥沙沉积，从而支持湿地、沼泽等自然栖息地的发展并在早期阶段保护这些栖息地免受大型自然灾害的干扰。随着时间的推移，成熟的自然栖息地不仅为滨海区灾害适应性建设提供了巨大的支持，还可以为市民提供观赏与休闲的场所。
这种整合方式在合理利用人工基础设施与自然栖息地的同时，也积极地塑造着滨海社会与生态系统之间的动态关系。在整合人工基础设施与自然栖息地的过程中，混合基础设施被赋予了生命，并随着时间的推移不断生长和发展，通过自身的变化不断适应外部环境，从而达成自然界的动态平衡[8]。因此，景观设计师可以在时间尺度上编排自然与基础设施间的关系，使基础设施在抵御自然灾害的同时参与到自然过程中，从而利用其动态的调节能力构建更具弹性的滨海社会-生态系统。
三、案例分析
（一）“Oyster-Tecture”
“Oyster-Tecture”是SCAPE景观设计公司为2010年MOMA举办的展览“Rising Currents”而设计的提案。该项目以牡蛎养殖场为概念框架，通过整合纽约布鲁克林滨海区的人工基础设施与自然栖息地以构建一系列相互依赖的基础设施网络，从而促进清洁水的循环以及安全海岸的建设。
牡蛎具有强大的营养过滤能力以及对于富含氮的水环境的适应能力。设计师使用低成本的浮升系统（FLUPSYs）充当牡蛎发育阶段的生长栖息地，并在牡蛎发育成熟后将其转移至潮间带，随后通过牡蛎在绳网上的附着为人类、水生动物和鸟类创造了“活体牡蛎礁”。随着时间的推移和不同生物之间的相互作用，牡蛎礁作为一个集人工结构与生态栖息地于一体的活体防波堤，不仅创造了独特的生态系统，还可以作为净化水体、防止海岸侵蚀和抵御风暴潮的天然缓冲器（图1）。
（二）“漂浮湿地”
“漂浮湿地”是美国巴尔的摩水族馆园区内的可恢复性浮动潮汐沼泽生态系统。该项目通过自然湿地与人工设施干预（工程化解决方式）相结合的方式创造了可持续的潮汐漂浮湿地，在改善巴尔的摩内港城市水质的同时也促进了生物多样性的恢复。此外，“漂浮湿地”也为滨海混合基础设施的构建提供了模板，并荣获了2018年ASLA研究类荣誉奖。 传统盐沼湿地的引入在初期为巴尔的摩内港带来了客观的生态效益，但湿地寿命短且经济上不可持续。基于此，水族馆团队对盐沼进行了一系列的干预措施，盐沼内嵌入的浮力泡沫和水泥粘合层构成了漂浮湿地的结构平台，底部的浮筒则起到了控制湿地漂浮高度的作用。团队还基于漂浮湿地的淹没水位设置了四个植被区，为水生物及鸟类提供多样化的生态栖息地。随着时间的增长，园区内的漂浮盐沼湿地系统不但可以恢复当地生态系统，还可以提升游客的生态保护意识，促进社区参与，实现城市滨海区的弹性恢复（图2）。
四、结语
综上所述，人工基础设施与自然基础设施的结合是提升滨海社会-生态系统弹性的重要驱动力。它不仅可以应对气候变化和城市化的双重干扰，而且通过与社会-生态系统的弹性互动构建了人类、自然与基础设施相互依存的关系。面对快速城市化、极端气候变化和生物多样性减少等挑战，混合基础设施系统作为社会-生态网络的一部分，正积极影响着自然系统与社会系统间的反馈机制。因此，笔者希望这种结合不仅能够推动设计理念的改变，积极构建基础设施与自然的共生关系，而且能够实现一种旨在克服长期存在的自然与社会双重主义的认知转变。展望未来，混合基础设施系统的研究仍需深入发展，通过多学科的研究和实践不断完善整合人工与自然基础设施的方法，以增强未来滨海社会-生态系统的弹性。
参考文献：
[1]HOLLING C S.Resilience and stability of ecological systems[J].Annual Review of Ecology and Systematics，1973（4）：1-23.
[2]李湘梅，肖人彬，王慧麗，等.社会-生态系统弹性概念分析及评价综述[J].生态与农村环境学报，2014（6）：681-687.
[3]于东明，高翅，张恒基.城市滨海景观带可持续发展[J].山东建筑工程学院学报，2013（4）：34-38.
[4]LOKMAN K.Cyborg landscapes： choreographing resilient interactions between infrastructure，ecology，and society[J].Journal of Landscape Architecture，2017（1）：60-73.
[5]KIM M，YOU S，CHON J，LEE J.Sustainable land-use planning to improve the coastal resilience of the social-ecological landscape[J].Sustainability，2017（7）：1086.
[6]BILKOVIC D，MITCHELL M. Ecological tradeoffs of stabilized salt marshes as a shoreline protection strategy： effects of artificial structures on macrobenthic assemblages[J].Ecological engineering：The Journal of Ecotechnology，2013：469-481.
[7]PARROTT L，MEYER W.Future landscapes：managing within complexity [J].Frontiers in Ecology and the Environment， 2012（7）：382.
[8]冯璐，王春晓，姚子刚.弹性景观基础设施理论初探[J].景观园林，2017（10）：147-148.
作者单位：
墨尔本大学设计学院