項目簡(jiǎn)介

　　印度尼西亞擁有大面積雨林以及珊瑚礁，在蘇門(mén)答臘島的熱帶雨林有著(zhù)大量的泥炭地。上世紀90年代，印度尼西亞人認識到棕櫚油的經(jīng)濟價(jià)值，開(kāi)始大面積種植棕櫚樹(shù)。印度尼西亞作為全球棕櫚油出口地，近年隨著(zhù)工業(yè)發(fā)展需要，當地人大量焚燒熱帶雨林，人工種植的棕櫚園取代了原有的樹(shù)種，導致熱帶雨林的泥炭地被破壞，同時(shí)蘇門(mén)答臘省西海岸的珊瑚也在大面積白化。

　　因此，本設計的初衷是在全球變暖背景下，探討印尼西海岸珊瑚白化問(wèn)題和泥炭破壞問(wèn)題，以期通過(guò)景觀(guān)設計手段最大程度地降低危害。

資源問(wèn)題分析圖

　　設計目標

　　1.珊瑚白化問(wèn)題緩解

　　珊瑚礁只占不到2%的海底面積，卻是地球上最豐富的生態(tài)系統之一，為約四分之一的已知海洋物種提供食物和棲居地。經(jīng)調查顯示，珊瑚與珊瑚生態(tài)系統內的生物會(huì )互相影響，同時(shí)珊瑚白化程度受外界環(huán)境因素的影響，如酸堿度、溫度、光源、水質(zhì)等。

　　近年來(lái)，印尼西海岸珊瑚白化現象明顯。由于全球氣溫變暖，海水酸堿度不斷降低，致使珊瑚所依賴(lài)的蟲(chóng)黃藻減少，嚴重威脅珊瑚礁的健康，珊瑚白化趨勢明顯加重。珊瑚與其組織中的蟲(chóng)黃藻存在共生關(guān)系，其賦予珊瑚艷麗的色彩，同時(shí)為珊瑚提供生存所需大部分能量。當海水溫度過(guò)高，珊瑚與蟲(chóng)黃藻之間的共生關(guān)系被打破，珊瑚會(huì )將蟲(chóng)黃藻排出體外并變白，最終失去能量死亡。

珊瑚白化成因示意圖

　　2.泥炭地修復

　　泥炭地屬于濕地的一種，是由部分腐爛的植物物質(zhì)組成的有機堆積物，在積水條件下經(jīng)過(guò)數百年沉積而成。泥炭地分布于地球各大洲，被稱(chēng)為泥炭沼澤森林、沼澤或泥潭。

　　作者對印度尼西亞整個(gè)環(huán)境進(jìn)行探究，除珊瑚白化現象外，另一個(gè)環(huán)境現象也引起作者關(guān)注：印度尼西亞蘇門(mén)答臘島上連日來(lái)的林火使新加坡和馬來(lái)西亞遭受了有史以來(lái)最嚴重的煙霾。

　　當地人為以最低成本銷(xiāo)毀熱帶雨林，將泥炭地的水分直接人工抽干，再放火焚燒，這種破壞雨林的做法叫做“燒芭”。由于經(jīng)濟的發(fā)展土地的增值，“燒芭”已經(jīng)不單單是山民為了開(kāi)墾田地的行為，許多企業(yè)為降低開(kāi)發(fā)土地成本，直接通過(guò)粗暴的“燒芭”行為達到“平地”的目的。“燒芭”所產(chǎn)生的大量二氧化碳進(jìn)入海水中，使海水酸化，導致泥炭地失去水分被破壞，因此修復泥炭地刻不容緩。

“燒芭”過(guò)程以及CO2影響海水示意圖

　　設計策略

　　1.生態(tài)修復

　　馬尾藻廣泛分布于暖水和溫水海域，特別是在西太平洋。本項目利用海草將泥炭地和珊瑚白化的問(wèn)題結合起來(lái)，三者形成一個(gè)生態(tài)修復的體系，同時(shí)以生態(tài)發(fā)展聯(lián)動(dòng)當地的經(jīng)濟發(fā)展以及工業(yè)發(fā)展。重點(diǎn)設計生態(tài)修復策略以緩解珊瑚白化的問(wèn)題并修復當地的泥炭地，通過(guò)設計某種裝置來(lái)實(shí)現提出的修復策略。

整體策略示意圖

　　馬尾藻能夠吸收水中的酸根，增加局部海水PH值。利用本土樹(shù)種產(chǎn)生的酸置入海草生長(cháng)基中，能夠為海草提供良好生長(cháng)環(huán)境。將海草與珊瑚放置在一起，海草改善珊瑚周邊海水酸化問(wèn)題，緩解珊瑚的白化程度，且兩者均能為生物提供理想的居住環(huán)境。在珊瑚白化問(wèn)題得以改善后，海草能夠提取海藻酸鈉制備泥炭蘚繁殖體，最后利用現有技術(shù)使用繁殖體修復泥炭地。

生態(tài)修復詳細策略圖

　　2.裝置營(yíng)造

　　設計出修復思路后，需要設計裝置作為置入海底珊瑚礁區域、調節珊瑚生態(tài)系統并能夠培養海草的物理模型，通過(guò)此裝置來(lái)實(shí)現生態(tài)修復。

　　在健康的珊瑚礁生態(tài)系統中，魚(yú)類(lèi)蝦類(lèi)貝類(lèi)生物種類(lèi)豐富，為珊瑚礁提供生存環(huán)境，魚(yú)蝦為珊瑚蟲(chóng)提供營(yíng)養，并且研究證明健康的珊瑚會(huì )發(fā)出特定的聲音吸引魚(yú)類(lèi)蝦類(lèi)。裝置通過(guò)水下?lián)P聲器模擬特定聲音，引入生物。引入魚(yú)群等生物后，裝置做為人工珊瑚礁，為受損狀態(tài)下的珊瑚礁承擔一部分的功能，多孔框架立面的大空隙供正常體型礁魚(yú)穿過(guò)，側面的小縫隙為小型生物的居住空間。

設計策略物理模型示意圖

　　利用裝置營(yíng)造出的不同空間，將本土的馬尾藻等大型海草移植海草盒子中，置入珊瑚的生態(tài)系統，海草能夠吸收碳酸根作為營(yíng)養元素，使得珊瑚周邊小環(huán)境酸堿度升高。

裝置與海草連接示意圖

　　珊瑚白化的微觀(guān)因素是由于珊瑚蟲(chóng)體內的蟲(chóng)黃藻受到外界環(huán)境刺激（如溫度變化、酸堿度變化等），向外逃逸造成的。設備通過(guò)物理手段將生物膜氣囊作為蟲(chóng)黃藻和外界的隔膜，暫時(shí)性阻礙蟲(chóng)黃藻逃逸，輔助緩解白化問(wèn)題?？山到獠牧系姆肿娱g隙小于蟲(chóng)黃藻直徑，約為5~6 μm，大于珊瑚蟲(chóng)進(jìn)食微生物及溶解葡萄糖等營(yíng)養物質(zhì)的大小，不超過(guò)0.7 nm，該尺寸設定可以防止蟲(chóng)黃藻排出，且不影響珊瑚蟲(chóng)的進(jìn)食，并且生物膜氣囊由特殊可降解材料制成，防止水下壓強增大而炸開(kāi)。

　　根據需要修復的珊瑚礁的分布位置，規劃好設備的組合布局，留出海草生長(cháng)的空間。具體操作如下：

　　將生物膜氣囊充好氣，安置在多孔框架內側頂部后，將多孔框架立方體一一置入海底，覆蓋于珊瑚上方；向下置入過(guò)程中生物膜氣囊在接觸到珊瑚礁時(shí)受壓力炸開(kāi)，膜反向包裹在珊瑚礁的局部，成為蟲(chóng)黃藻和外界的隔膜，能夠暫時(shí)性阻礙蟲(chóng)黃藻逃逸。在固定好多孔框架立方體后，接入已填充好海草種子的海草盒子，使得海草在珊瑚四周生長(cháng)，改善珊瑚礁局部小環(huán)境；根據放置的裝置數量和珊瑚受損情況設置水下?lián)P聲器的數量與安放位置。

裝置工作示意圖

　　裝置發(fā)揮作用的時(shí)間隨產(chǎn)生的效果來(lái)決定。當地的珊瑚礁得到明顯的改善且珊瑚礁生態(tài)系統的物種豐富度增加時(shí)，生物膜逐漸降解，多孔框架立方體保留在此處成為人工珊瑚礁，撤掉水下?lián)P聲器。此時(shí)生態(tài)系統從受保護狀態(tài)恢復到正常狀態(tài)。

最終效果示意圖

　　參賽信息

　　作品名稱(chēng)：白色危機——印尼西海岸珊瑚保護計劃

　　參賽作者：田平平

　　指導老師：周佳夢(mèng) 劉小冬

　　參賽院校：仲愷農業(yè)工程學(xué)院園藝園林學(xué)院

　　獲    獎：第十二屆園冶杯大學(xué)生競賽風(fēng)景園林類(lèi)課程設計作品一等獎

田平平

　　專(zhuān)家評語(yǔ)

　　近年依聯(lián)合國SDGs之環(huán)境政策推動(dòng)，加上全球氣候變遷(包括暖化/極端高溫與低溫/干旱/缺水/海平面上升等嚴重議題)，過(guò)去多數關(guān)注焦點(diǎn)多在陸域、森林或河川、集水區等之環(huán)境威脅，而也陸續提出相當多之研究調查與規劃設計反饋。但對于海岸、海洋乃至水下之生態(tài)系統與景觀(guān)專(zhuān)業(yè)者之鏈結，反而探索較少。隨著(zhù)地球科技之進(jìn)展，人類(lèi)得以運用GIS、GPS、RS等高科技探索監測水下的另一個(gè)世界，這正是今日景觀(guān)專(zhuān)業(yè)者值得慶幸之處。珊瑚礁海洋生態(tài)系是地球保護的一個(gè)指標，因為珊瑚礁生態(tài)系有豐富的漁業(yè)資源，其存在之數量分布區域也代表了各海岸海洋地理區位之“健康指標”。

　　本設計以印尼西海岸之珊瑚礁生態(tài)系保護為主題，試著(zhù)運用可模塊化之設施作為“造礁”之空間載體，結合了海洋生物科學(xué)、保育策略以及復育后作為“水下生態(tài)觀(guān)光”新路徑與新體驗之模式，此跨域跨界開(kāi)創(chuàng )思惟值得肯定。以印尼海岸為設計對象也突顯了設計團隊之國際觀(guān)，了解亞洲地區各海岸海域生物資源以及其對未來(lái)環(huán)境變遷因應之重要性。

　　誠然，珊瑚白化與海洋水溫相關(guān)，本設計除了水下景觀(guān)營(yíng)造外，若能再結合相關(guān)海洋生物專(zhuān)業(yè)者，方能了解陸域與海域水文洋流交換之關(guān)系，并運用陸域地景控制來(lái)加速確保海域及海洋水下珊瑚礁生態(tài)系之健全機制，則未來(lái)應更有可為。感佩有如此跨界創(chuàng )新規劃思惟，更祈帶動(dòng)景觀(guān)專(zhuān)業(yè)界跨域學(xué)習，提升多元斜杠設計師未來(lái)新視野。

——郭瓊瑩　 IFLA-APR(國際風(fēng)景園林師聯(lián)合會(huì )亞太區)主席