這一原理著重體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
第一、自然界沒有廢物
自然界沒有廢物。沒一個(gè)健康生態(tài)系統(tǒng),都有一個(gè)完善的食物鏈和營養(yǎng)級,秋天的枯枝落葉是春天新生命生長的營養(yǎng)。公園中清除枯枝落葉實(shí)際上把自然界的一個(gè)閉合循環(huán)系統(tǒng)切斷了。在城市綠地的維護(hù)管理中,變廢物為營養(yǎng),如返還枝葉、返還地表水補(bǔ)充地下水等就是最直接的生態(tài)設(shè)計(jì)應(yīng)用。
第二、自然的自組織和能動性
自然是具有自組織或自我設(shè)計(jì)能力的,熱力學(xué)第二定律告訴我們,一個(gè)系統(tǒng)當(dāng)向外界開放,吸收能量物質(zhì)和信息時(shí),就會不斷進(jìn)化,從低級走向高級,進(jìn)化論的倡導(dǎo)者赫胥黎就曾描述過,一個(gè)花園當(dāng)沒人照料時(shí),便會有當(dāng)?shù)氐碾s草侵入,最終將人工栽培的園藝花卉淘汰。Gaia理論告訴我們,整個(gè)地球都是在一種自然的,自我的設(shè)計(jì)中生存和延續(xù)的(Lovelock,1979)。一池水塘,如果不是人工將其用水泥護(hù)襯,或以化學(xué)物質(zhì)維護(hù),便會在其水中或水邊生長出各種昆蟲、水藻、雜草,并最終演化為一個(gè)物種豐富的水生生物群落。自然系統(tǒng)的豐富性和復(fù)雜性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人為的設(shè)計(jì)能力,與其如此,我們莫如開啟自然的自組織或自我設(shè)計(jì)過程。自然的自設(shè)計(jì)能力,導(dǎo)致了一個(gè)新的領(lǐng)域的出現(xiàn),即生態(tài)工程(ecological engineering),傳統(tǒng)工程是用新的結(jié)構(gòu)和過程來取代自然,而生態(tài)工程則是用自然的結(jié)構(gòu)和過程來設(shè)計(jì)的(Odum,1989)
自然系統(tǒng)的這種自我設(shè)計(jì)能力在水污染治理、廢棄地的恢復(fù)(包括礦山、采石坑、采伐跡地等)以及城市中鄉(xiāng)土生物群落的建立等方面都有廣泛的應(yīng)用前景。如景觀設(shè)計(jì)師Michael van Valkenburgh 設(shè)計(jì)的General Mills 公司總部(位于Minneapolis,Minnesota).該項(xiàng)目中,設(shè)計(jì)師擬自然播撒草原種子,創(chuàng)造適宜于當(dāng)?shù)鼐坝^基質(zhì)和氣候條件的人工草原群落,每年草枯葉黃之際,引火燃燒,次年再盟新綠.整個(gè)過程,包括火的運(yùn)用,都借助了自然的生態(tài)過程和自然系統(tǒng)的自組織能力(Cerver,1997)。在廢棄礦山的恢復(fù)中,除了常規(guī)的用植被來進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)外,還可以利用地貌過程來開起自然恢復(fù)過程(Duque,et al,1998)。
自然是具有能動性的,幾千年的治水經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)告訴我們對待洪水這樣的自然力,應(yīng)因勢利導(dǎo)而不是絕對的控制,李兵父子的都江堰水利工程設(shè)計(jì)的成功之處,也在于充分認(rèn)識自然的能動性,用竹籠、馬槎、卵石與神為約,造就了川西平原的豐饒。大自然的自我愈合能力和自凈能力,維持了大地上的山青水秀。濕地對污水的凈化能力目前已廣泛應(yīng)用于污水處理系統(tǒng)之中(俞孔堅(jiān)等,2001)。生態(tài)設(shè)計(jì)意味著充分利用自然系統(tǒng)的能動作用
第三、邊緣效應(yīng)
在兩個(gè)或多個(gè)不同的生態(tài)系統(tǒng)或景觀元素的邊緣帶,有更活躍的能流和物流,具有豐富的物種,和更高的生產(chǎn)力。如海陸之交的鹽沼是地球上產(chǎn)量植物群落。森林邊緣、農(nóng)田邊緣、水體邊緣以及村莊、建筑物的邊緣,在自然狀態(tài)下往往是生物群落最豐富、生態(tài)效益的地段(Forman and Godron,1986;Forman,1995)。邊緣帶能為人類提供最多的生態(tài)服務(wù),如城郊的地林緣景觀既有農(nóng)業(yè)上的功能,又具自然保護(hù)和休閑功能,這種效應(yīng)是設(shè)計(jì)和管理的基礎(chǔ)(Fry and Sarlov-Herlin,1997)。然而,在常規(guī)的設(shè)計(jì)中,我們往往會忽視生態(tài)邊緣效應(yīng)的存在,很少把這種邊緣效應(yīng)結(jié)合在設(shè)計(jì)之中。在城市或綠地水系的設(shè)計(jì)中,我們常??吹降氖撬戇^渡帶上生硬的水泥護(hù)襯,本來應(yīng)該是多種植物和生物棲息的邊緣帶,只有暴曬的水泥或石塊鋪裝;又如在公園里叢林的邊緣,自然的生態(tài)效應(yīng)會產(chǎn)生一個(gè)豐富多樣的林緣帶,而人們通??吹降氖切藜粽R的外來草坪;又如,建筑物的基礎(chǔ)四周,是一個(gè)非常好的潛在生態(tài)邊緣帶,而通常我們所看到的則是硬質(zhì)鋪裝和單一的人工地被。除此之外,人類的建設(shè)活動往往不珍惜邊緣帶的存在,生硬的紅線把本來地塊之間柔和的邊緣帶無情地毀壞。
所以與自然合作的生態(tài)設(shè)計(jì)就需充分利用生態(tài)系統(tǒng)之間的邊緣效應(yīng),來創(chuàng)造豐富的景觀。
第四、生物多樣性
自然系統(tǒng)是寬宏大量的,包容了豐富多樣的生物。生物多樣性至少包括三個(gè)層次的含意(Wilson,1992),即:生物遺傳基因的多樣性;生物物種的多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。多樣性維持了生態(tài)系統(tǒng)的健康和高效,因此是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的基礎(chǔ)。與自然相合作的設(shè)計(jì)就應(yīng)尊重和維護(hù)其豐富多樣性,“生態(tài)設(shè)計(jì)的最深層的含意就是為生物多樣性而設(shè)計(jì)”(Sim Van der Ryn and Cowan,1996,p135)。為生物多樣性而設(shè)計(jì),不但是人類自我生存所必須的,也是現(xiàn)代設(shè)計(jì)者應(yīng)具備的職業(yè)道德和倫理規(guī)范。而保護(hù)生物多樣性的根本是保持和維護(hù)鄉(xiāng)土生物與生境的多樣性。對這一問題,生態(tài)設(shè)計(jì)應(yīng)在三個(gè)層面上進(jìn)行,即:保持有效數(shù)量的鄉(xiāng)土動植物種群;保護(hù)各種類型的及多種演潛階段的生態(tài)系統(tǒng);尊重各種生態(tài)過程和干擾,包括自然火災(zāi)過程,旱雨季的交替規(guī)律,以及洪水的季節(jié)性泛濫(Noss and Cooperrider,1994,p89)。關(guān)于如何通過景觀格局的設(shè)計(jì)來保生物多樣性,是景觀生態(tài)規(guī)劃的一個(gè)最重要方面(Forman,1995;俞孔堅(jiān)、李迪華,1998)。自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景區(qū)、城市綠地是世界上生物多樣性保護(hù)的最后堡壘。曾一度被觀賞花木和栽培園藝品種和唯美價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)的城市園林綠地應(yīng)將生物多樣性保護(hù)作為最重要的設(shè)計(jì)指標(biāo).在每天都有物種在地球上消失的今天,鄉(xiāng)土雜草比異國奇卉具有更為重要的生態(tài)價(jià)值;五星瓢蟲和七星瓢蟲是同樣值得人們珍愛的,勤于除草施肥、打藥殺蟲小農(nóng)不應(yīng)成為城市綠地管理者的形象,通過生態(tài)設(shè)計(jì),一個(gè)可持續(xù)的、具有豐富物種和生境的園林綠地系統(tǒng),才是末來城市設(shè)計(jì)者所要追求的。
第一、自然界沒有廢物
自然界沒有廢物。沒一個(gè)健康生態(tài)系統(tǒng),都有一個(gè)完善的食物鏈和營養(yǎng)級,秋天的枯枝落葉是春天新生命生長的營養(yǎng)。公園中清除枯枝落葉實(shí)際上把自然界的一個(gè)閉合循環(huán)系統(tǒng)切斷了。在城市綠地的維護(hù)管理中,變廢物為營養(yǎng),如返還枝葉、返還地表水補(bǔ)充地下水等就是最直接的生態(tài)設(shè)計(jì)應(yīng)用。
第二、自然的自組織和能動性
自然是具有自組織或自我設(shè)計(jì)能力的,熱力學(xué)第二定律告訴我們,一個(gè)系統(tǒng)當(dāng)向外界開放,吸收能量物質(zhì)和信息時(shí),就會不斷進(jìn)化,從低級走向高級,進(jìn)化論的倡導(dǎo)者赫胥黎就曾描述過,一個(gè)花園當(dāng)沒人照料時(shí),便會有當(dāng)?shù)氐碾s草侵入,最終將人工栽培的園藝花卉淘汰。Gaia理論告訴我們,整個(gè)地球都是在一種自然的,自我的設(shè)計(jì)中生存和延續(xù)的(Lovelock,1979)。一池水塘,如果不是人工將其用水泥護(hù)襯,或以化學(xué)物質(zhì)維護(hù),便會在其水中或水邊生長出各種昆蟲、水藻、雜草,并最終演化為一個(gè)物種豐富的水生生物群落。自然系統(tǒng)的豐富性和復(fù)雜性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人為的設(shè)計(jì)能力,與其如此,我們莫如開啟自然的自組織或自我設(shè)計(jì)過程。自然的自設(shè)計(jì)能力,導(dǎo)致了一個(gè)新的領(lǐng)域的出現(xiàn),即生態(tài)工程(ecological engineering),傳統(tǒng)工程是用新的結(jié)構(gòu)和過程來取代自然,而生態(tài)工程則是用自然的結(jié)構(gòu)和過程來設(shè)計(jì)的(Odum,1989)
自然系統(tǒng)的這種自我設(shè)計(jì)能力在水污染治理、廢棄地的恢復(fù)(包括礦山、采石坑、采伐跡地等)以及城市中鄉(xiāng)土生物群落的建立等方面都有廣泛的應(yīng)用前景。如景觀設(shè)計(jì)師Michael van Valkenburgh 設(shè)計(jì)的General Mills 公司總部(位于Minneapolis,Minnesota).該項(xiàng)目中,設(shè)計(jì)師擬自然播撒草原種子,創(chuàng)造適宜于當(dāng)?shù)鼐坝^基質(zhì)和氣候條件的人工草原群落,每年草枯葉黃之際,引火燃燒,次年再盟新綠.整個(gè)過程,包括火的運(yùn)用,都借助了自然的生態(tài)過程和自然系統(tǒng)的自組織能力(Cerver,1997)。在廢棄礦山的恢復(fù)中,除了常規(guī)的用植被來進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)外,還可以利用地貌過程來開起自然恢復(fù)過程(Duque,et al,1998)。
自然是具有能動性的,幾千年的治水經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)告訴我們對待洪水這樣的自然力,應(yīng)因勢利導(dǎo)而不是絕對的控制,李兵父子的都江堰水利工程設(shè)計(jì)的成功之處,也在于充分認(rèn)識自然的能動性,用竹籠、馬槎、卵石與神為約,造就了川西平原的豐饒。大自然的自我愈合能力和自凈能力,維持了大地上的山青水秀。濕地對污水的凈化能力目前已廣泛應(yīng)用于污水處理系統(tǒng)之中(俞孔堅(jiān)等,2001)。生態(tài)設(shè)計(jì)意味著充分利用自然系統(tǒng)的能動作用
第三、邊緣效應(yīng)
在兩個(gè)或多個(gè)不同的生態(tài)系統(tǒng)或景觀元素的邊緣帶,有更活躍的能流和物流,具有豐富的物種,和更高的生產(chǎn)力。如海陸之交的鹽沼是地球上產(chǎn)量植物群落。森林邊緣、農(nóng)田邊緣、水體邊緣以及村莊、建筑物的邊緣,在自然狀態(tài)下往往是生物群落最豐富、生態(tài)效益的地段(Forman and Godron,1986;Forman,1995)。邊緣帶能為人類提供最多的生態(tài)服務(wù),如城郊的地林緣景觀既有農(nóng)業(yè)上的功能,又具自然保護(hù)和休閑功能,這種效應(yīng)是設(shè)計(jì)和管理的基礎(chǔ)(Fry and Sarlov-Herlin,1997)。然而,在常規(guī)的設(shè)計(jì)中,我們往往會忽視生態(tài)邊緣效應(yīng)的存在,很少把這種邊緣效應(yīng)結(jié)合在設(shè)計(jì)之中。在城市或綠地水系的設(shè)計(jì)中,我們常??吹降氖撬戇^渡帶上生硬的水泥護(hù)襯,本來應(yīng)該是多種植物和生物棲息的邊緣帶,只有暴曬的水泥或石塊鋪裝;又如在公園里叢林的邊緣,自然的生態(tài)效應(yīng)會產(chǎn)生一個(gè)豐富多樣的林緣帶,而人們通??吹降氖切藜粽R的外來草坪;又如,建筑物的基礎(chǔ)四周,是一個(gè)非常好的潛在生態(tài)邊緣帶,而通常我們所看到的則是硬質(zhì)鋪裝和單一的人工地被。除此之外,人類的建設(shè)活動往往不珍惜邊緣帶的存在,生硬的紅線把本來地塊之間柔和的邊緣帶無情地毀壞。
所以與自然合作的生態(tài)設(shè)計(jì)就需充分利用生態(tài)系統(tǒng)之間的邊緣效應(yīng),來創(chuàng)造豐富的景觀。
第四、生物多樣性
自然系統(tǒng)是寬宏大量的,包容了豐富多樣的生物。生物多樣性至少包括三個(gè)層次的含意(Wilson,1992),即:生物遺傳基因的多樣性;生物物種的多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。多樣性維持了生態(tài)系統(tǒng)的健康和高效,因此是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的基礎(chǔ)。與自然相合作的設(shè)計(jì)就應(yīng)尊重和維護(hù)其豐富多樣性,“生態(tài)設(shè)計(jì)的最深層的含意就是為生物多樣性而設(shè)計(jì)”(Sim Van der Ryn and Cowan,1996,p135)。為生物多樣性而設(shè)計(jì),不但是人類自我生存所必須的,也是現(xiàn)代設(shè)計(jì)者應(yīng)具備的職業(yè)道德和倫理規(guī)范。而保護(hù)生物多樣性的根本是保持和維護(hù)鄉(xiāng)土生物與生境的多樣性。對這一問題,生態(tài)設(shè)計(jì)應(yīng)在三個(gè)層面上進(jìn)行,即:保持有效數(shù)量的鄉(xiāng)土動植物種群;保護(hù)各種類型的及多種演潛階段的生態(tài)系統(tǒng);尊重各種生態(tài)過程和干擾,包括自然火災(zāi)過程,旱雨季的交替規(guī)律,以及洪水的季節(jié)性泛濫(Noss and Cooperrider,1994,p89)。關(guān)于如何通過景觀格局的設(shè)計(jì)來保生物多樣性,是景觀生態(tài)規(guī)劃的一個(gè)最重要方面(Forman,1995;俞孔堅(jiān)、李迪華,1998)。自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景區(qū)、城市綠地是世界上生物多樣性保護(hù)的最后堡壘。曾一度被觀賞花木和栽培園藝品種和唯美價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)的城市園林綠地應(yīng)將生物多樣性保護(hù)作為最重要的設(shè)計(jì)指標(biāo).在每天都有物種在地球上消失的今天,鄉(xiāng)土雜草比異國奇卉具有更為重要的生態(tài)價(jià)值;五星瓢蟲和七星瓢蟲是同樣值得人們珍愛的,勤于除草施肥、打藥殺蟲小農(nóng)不應(yīng)成為城市綠地管理者的形象,通過生態(tài)設(shè)計(jì),一個(gè)可持續(xù)的、具有豐富物種和生境的園林綠地系統(tǒng),才是末來城市設(shè)計(jì)者所要追求的。

