項目簡介

　　印度尼西亞擁有大面積雨林以及珊瑚礁，在蘇門答臘島的熱帶雨林有著大量的泥炭地。上世紀(jì)90年代，印度尼西亞人認(rèn)識到棕櫚油的經(jīng)濟(jì)價值，開始大面積種植棕櫚樹。印度尼西亞作為全球棕櫚油出口地，近年隨著工業(yè)發(fā)展需要，當(dāng)?shù)厝舜罅糠贌裏釒в炅郑斯しN植的棕櫚園取代了原有的樹種，導(dǎo)致熱帶雨林的泥炭地被破壞，同時蘇門答臘省西海岸的珊瑚也在大面積白化。

　　因此，本設(shè)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題和泥炭破壞問題，以期通過景觀設(shè)計手段最大程度地降低危害。

資源問題分析圖

　　設(shè)計目標(biāo)

　　1.珊瑚白化問題緩解

　　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(tǒng)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(diào)查顯示，珊瑚與珊瑚生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生物會互相影響，同時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，印尼西海岸珊瑚白化現(xiàn)象明顯。由于全球氣溫變暖，海水酸堿度不斷降低，致使珊瑚所依賴的蟲黃藻減少，嚴(yán)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黃藻存在共生關(guān)系，其賦予珊瑚艷麗的色彩，同時為珊瑚提供生存所需大部分能量。當(dāng)海水溫度過高，珊瑚與蟲黃藻之間的共生關(guān)系被打破，珊瑚會將蟲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(fù)

　　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)過數(shù)百年沉積而成。泥炭地分布于地球各大洲，被稱為泥炭沼澤森林、沼澤或泥潭。

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

　　當(dāng)?shù)厝藶橐宰畹统杀句N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(jì)的發(fā)展土地的增值，“燒芭”已經(jīng)不單單是山民為了開墾田地的行為，許多企業(yè)為降低開發(fā)土地成本，直接通過粗暴的“燒芭”行為達(dá)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(dǎo)致泥炭地失去水分被破壞，因此修復(fù)泥炭地刻不容緩。

“燒芭”過程以及CO2影響海水示意圖

　　設(shè)計策略

　　1.生態(tài)修復(fù)

　　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題結(jié)合起來，三者形成一個生態(tài)修復(fù)的體系，同時以生態(tài)發(fā)展聯(lián)動當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展以及工業(yè)發(fā)展。重點設(shè)計生態(tài)修復(fù)策略以緩解珊瑚白化的問題并修復(fù)當(dāng)?shù)氐哪嗵康兀ㄟ^設(shè)計某種裝置來實現(xiàn)提出的修復(fù)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。利用本土樹種產(chǎn)生的酸置入海草生長基中，能夠為海草提供良好生長環(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(xiàn)有技術(shù)使用繁殖體修復(fù)泥炭地。

生態(tài)修復(fù)詳細(xì)策略圖

　　2.裝置營造

　　設(shè)計出修復(fù)思路后，需要設(shè)計裝置作為置入海底珊瑚礁區(qū)域、調(diào)節(jié)珊瑚生態(tài)系統(tǒng)并能夠培養(yǎng)海草的物理模型，通過此裝置來實現(xiàn)生態(tài)修復(fù)。

　　在健康的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)中，魚類蝦類貝類生物種類豐富，為珊瑚礁提供生存環(huán)境，魚蝦為珊瑚蟲提供營養(yǎng)，并且研究證明健康的珊瑚會發(fā)出特定的聲音吸引魚類蝦類。裝置通過水下?lián)P聲器模擬特定聲音，引入生物。引入魚群等生物后，裝置做為人工珊瑚礁，為受損狀態(tài)下的珊瑚礁承擔(dān)一部分的功能，多孔框架立面的大空隙供正常體型礁魚穿過，側(cè)面的小縫隙為小型生物的居住空間。

設(shè)計策略物理模型示意圖

　　利用裝置營造出的不同空間，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(tǒng)，海草能夠吸收碳酸根作為營養(yǎng)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

　　珊瑚白化的微觀因素是由于珊瑚蟲體內(nèi)的蟲黃藻受到外界環(huán)境刺激（如溫度變化、酸堿度變化等），向外逃逸造成的。設(shè)備通過物理手段將生物膜氣囊作為蟲黃藻和外界的隔膜，暫時性阻礙蟲黃藻逃逸，輔助緩解白化問題。可降解材料的分子間隙小于蟲黃藻直徑，約為5~6 μm，大于珊瑚蟲進(jìn)食微生物及溶解葡萄糖等營養(yǎng)物質(zhì)的大小，不超過0.7 nm，該尺寸設(shè)定可以防止蟲黃藻排出，且不影響珊瑚蟲的進(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。

　　根據(jù)需要修復(fù)的珊瑚礁的分布位置，規(guī)劃好設(shè)備的組合布局，留出海草生長的空間。具體操作如下：

　　將生物膜氣囊充好氣，安置在多孔框架內(nèi)側(cè)頂部后，將多孔框架立方體一一置入海底，覆蓋于珊瑚上方；向下置入過程中生物膜氣囊在接觸到珊瑚礁時受壓力炸開，膜反向包裹在珊瑚礁的局部，成為蟲黃藻和外界的隔膜，能夠暫時性阻礙蟲黃藻逃逸。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，改善珊瑚礁局部小環(huán)境；根據(jù)放置的裝置數(shù)量和珊瑚受損情況設(shè)置水下?lián)P聲器的數(shù)量與安放位置。

裝置工作示意圖

　　裝置發(fā)揮作用的時間隨產(chǎn)生的效果來決定。當(dāng)?shù)氐纳汉鹘傅玫矫黠@的改善且珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的物種豐富度增加時，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。此時生態(tài)系統(tǒng)從受保護(hù)狀態(tài)恢復(fù)到正常狀態(tài)。

最終效果示意圖

　　參賽信息

　　作品名稱：白色危機——印尼西海岸珊瑚保護(hù)計劃

　　參賽作者：田平平

　　指導(dǎo)老師：周佳夢 劉小冬

　　參賽院校：仲愷農(nóng)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)景園林類課程設(shè)計作品一等獎

田平平

　　專家評語

　　近年依聯(lián)合國SDGs之環(huán)境政策推動，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(yán)重議題)，過去多數(shù)關(guān)注焦點多在陸域、森林或河川、集水區(qū)等之環(huán)境威脅，而也陸續(xù)提出相當(dāng)多之研究調(diào)查與規(guī)劃設(shè)計反饋。但對于海岸、海洋乃至水下之生態(tài)系統(tǒng)與景觀專業(yè)者之鏈結(jié)，反而探索較少。隨著地球科技之進(jìn)展，人類得以運用GIS、GPS、RS等高科技探索監(jiān)測水下的另一個世界，這正是今日景觀專業(yè)者值得慶幸之處。珊瑚礁海洋生態(tài)系是地球保護(hù)的一個指標(biāo)，因為珊瑚礁生態(tài)系有豐富的漁業(yè)資源，其存在之?dāng)?shù)量分布區(qū)域也代表了各海岸海洋地理區(qū)位之“健康指標(biāo)”。

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

　　誠然，珊瑚白化與海洋水溫相關(guān)，本設(shè)計除了水下景觀營造外，若能再結(jié)合相關(guān)海洋生物專業(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，則未來應(yīng)更有可為。感佩有如此跨界創(chuàng)新規(guī)劃思惟，更祈帶動景觀專業(yè)界跨域?qū)W習(xí)，提升多元斜杠設(shè)計師未來新視野。

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