1. 让自然做功；

2. 向自然学习、以自然为背景；

3. 整合而非孤立；

4. 需求多功能的满意或较优而非单一功能的最大或最小；

5. 适当的已适用为目的的技术追求，而非过分追求高科技；

6. 用信息取代物质和能力消耗；

7. 提供多条解决途径；

8. 寻求用共同途径解决多个不同问题，而非就事论事；

9. 把管理储存(包括资源、能源和废弃物)作为关键因素来对；

10. 创造环境之形来引导功能流；

11. 创造环境之形来标识过程；

12. 可持续性优先。

 

正如没有一个通常意义上的可实施的设计不考虑经济预算一样，没有一个可实施的生态设计可以不考虑生态代价，包括资源的消耗，污染的产生以及栖息地的丧失。

 

生态算帐方式有主要有：

 

其一是生命周期分析方法

 

城市开放空间中的一件户外家俱可能是以东北长白山的红松为材，长途运到广东某地加工成品后，又运至北京置于场地之中，破旧后变成垃圾，进入处理场。这整个过程中都蕴含着物质、水、能量和土地的消耗，也就是说，这一家俱的生态费用都应该作为设计时的考虑因素。一张简单的园林座椅，实际上关联着河流的水质、森林的状态以及山体的水土流失程度。通过对产品整个生命周期对环境影响的考察，我们可以评价设计和使用的产品的生态性。我们需要对理解产品生产过程以决定它们对物质和能量是节约的，或是浪费的，是有毒的，或是无害的。生态设计要求我们对所有我们使用的东西进行探究，生产它们意味着牺牲什么？它们的创造会给人、动物及自然带来什么危害？

 

其二：能流和物流跟踪

 

通过对维护我们的居住和工作环境所必须的能流和物流，包括自然水、污水流、电流、食物流、垃圾处理及旧物如玻璃的再利用等流程，我们就会对维持我们生活的系统更加敏感和关注。

 

原理之三：让自然做功

 

自然生态系统生生不息，不知疲倦，为维持人类生存和满足其需要提供各种条件和过程，这就是所谓的生态系统的服务(Daily，1997)。这些服务包括：

1. 空气和水的净化；

2. 减缓洪灾和旱灾的危害；

3. 废弃物的讲解和去毒；

4. 土壤的和土壤肥力的创造和再生；

5. 作物和自然植被的授粉传媒；

6. 大部分潜在农业虫害的控制；

7. 种子的扩散和养分的输送；

8. 生物多样性的维持，从中人类获取农业、医药和工业的关键元素；

9. 保护人类不受紫外线的伤害；

10. 局部调节气候；

11. 缓和极端气温和、风及海浪；

12. 维持文化的多样性；

13. 提供美感和智慧启迪以提升人文精神。

 

所以自然提供给人类的服务是全方位的，让自然做功。这一设计原理强调人与自然过程的共生和合作关系，通过与生命所遵循的过程和格局的合作，我们可以显著减少设计的生态影响。

 

这一原理着重体现在以下几个方面：

 

第一、自然界没有废物

 

自然界没有废物。没一个健康生态系统，都有一个完善的食物链和营养级，秋天的枯枝落叶是春天新生命生长的营养。公园中清除枯枝落叶实际上把自然界的一个闭合循环系统切断了。在城市绿地的维护管理中，变废物为营养，如返还枝叶、返还地表水补充地下水等就是最直接的生态设计应用。

 

第二、自然的自组织和能动性

 

自然是具有自组织或自我设计能力的，热力学第二定律告诉我们，一个系统当向外界开放，吸收能量物质和信息时，就会不断进化，从低级走向高级，进化论的倡导者赫胥黎就曾描述过，一个花园当没人照料时，便会有当地的杂草侵入，最终将人工栽培的园艺花卉淘汰。Gaia理论告诉我们，整个地球都是在一种自然的，自我的设计中生存和延续的(Lovelock，1979)。一池水塘，如果不是人工将其用水泥护衬，或以化学物质维护，便会在其水中或水边生长出各种昆虫、水藻、杂草，并最终演化为一个物种丰富的水生生物群落。自然系统的丰富性和复杂性远远超出人为的设计能力，与其如此，我们莫如开启自然的自组织或自我设计过程。自然的自设计能力，导致了一个新的领域的出现，即生态工程(ecological engineering)，传统工程是用新的结构和过程来取代自然，而生态工程则是用自然的结构和过程来设计的(Odum，1989)

 

自然系统的这种自我设计能力在水污染治理、废弃地的恢复(包括矿山、采石坑、采伐迹地等)以及城市中乡土生物群落的建立等方面都有广泛的应用前景。如景观设计师Michael van Valkenburgh 设计的General Mills 公司总部(位于Minneapolis，Minnesota).该项目中，设计师拟自然播撒草原种子，创造适宜于当地景观基质和气候条件的人工草原群落，每年草枯叶黄之际，引火燃烧，次年再盟新绿.整个过程，包括火的运用，都借助了自然的生态过程和自然系统的自组织能力(Cerver，1997)。在废弃矿山的恢复中，除了常规的用植被来进行生态系统的恢复外，还可以利用地貌过程来开起自然恢复过程(Duque，et al，1998)。

 

自然是具有能动性的，几千年的治水经验和教训告诉我们对待洪水这样的自然力，应因势利导而不是绝对的控制，李兵父子的都江堰水利工程设计的成功之处，也在于充分认识自然的能动性，用竹笼、马槎、卵石与神为约，造就了川西平原的丰饶。大自然的自我愈合能力和自净能力，维持了大地上的山青水秀。湿地对污水的净化能力目前已广泛应用于污水处理系统之中(俞孔坚等，2001)。生态设计意味着充分利用自然系统的能动作用。

 

第三、边缘效应

 

在两个或多个不同的生态系统或景观元素的边缘带，有更活跃的能流和物流，具有丰富的物种，和更高的生产力。如海陆之交的盐沼是地球上产量最高植物群落。森林边缘、农田边缘、水体边缘以及村庄、建筑物的边缘，在自然状态下往往是生物群落最丰富、生态效益最高的地段(Forman and Godron，1986；Forman，1995)。边缘带能为人类提供最多的生态服务，如城郊的地林缘景观既有农业上的功能，又具自然保护和休闲功能，这种效应是设计和管理的基础(Fry and Sarlov-Herlin，1997)。然而，在常规的设计中，我们往往会忽视生态边缘效应的存在，很少把这种边缘效应结合在设计之中。在城市或绿地水系的设计中，我们常常看到的是水陆过渡带上生硬的水泥护衬，本来应该是多种植物和生物栖息的边缘带，只有暴晒的水泥或石块铺装；又如在公园里丛林的边缘，自然的生态效应会产生一个丰富多样的林缘带，而人们通常看到的是修剪整齐的外来草坪；又如，建筑物的基础四周，是一个非常好的潜在生态边缘带，而通常我们所看到的则是硬质铺装和单一的人工地被。除此之外，人类的建设活动往往不珍惜边缘带的存在，生硬的红线把本来地块之间柔和的边缘带无情地毁坏。

 

所以与自然合作的生态设计就需充分利用生态系统之间的边缘效应，来创造丰富的景观。

 

第四、生物多样性

 

自然系统是宽宏大量的，包容了丰富多样的生物。生物多样性至少包括三个层次的含意(Wilson，1992)，即：生物遗传基因的多样性；生物物种的多样性和生态系统的多样性。多样性维持了生态系统的健康和高效，因此是生态系统服务功能的基础。与自然相合作的设计就应尊重和维护其丰富多样性，“生态设计的最深层的含意就是为生物多样性而设计”(Sim Van der Ryn and Cowan，1996，p135)。为生物多样性而设计，不但是人类自我生存所必须的，也是现代设计者应具备的职业道德和伦理规范。而保护生物多样性的根本是保持和维护乡土生物与生境的多样性。对这一问题，生态设计应在三个层面上进行，即：保持有效数量的乡土动植物种群；保护各种类型的及多种演潜阶段的生态系统；尊重各种生态过程和干扰，包括自然火灾过程，旱雨季的交替规律，以及洪水的季节性泛滥(Noss and Cooperrider，1994，p89)。关于如何通过景观格局的设计来保生物多样性，是景观生态规划的一个最重要方面(Forman，1995；俞孔坚、李迪华，1998)。自然保护区、风景区、城市绿地是世界上生物多样性保护的最后堡垒。曾一度被观赏花木和栽培园艺品种和唯美价值标准主导的城市园林绿地应将生物多样性保护作为最重要的设计指标.在每天都有物种在地球上消失的今天，乡土杂草比异国奇卉具有更为重要的生态价值；五星瓢虫和七星瓢虫是同样值得人们珍爱的，勤于除草施肥、打药杀虫小农不应成为城市绿地管理者的形象，通过生态设计，一个可持续的、具有丰富物种和生境的园林绿地系统，才是末来城市设计者所要追求的。

 

原理之四：显露自然

 

现代城市居民离自然越来越远，自然元素和自然过程日趋隐形，远山的天际线、脚下的地平线和水平线，都快成为抽象的名词。儿童只知水从铁管里流出，又从水槽或抽水马桶里消失，不知从何处而来又流往何处；忙碌的上班族不知何时月圆月缺，潮起潮落；在全空调的办公室中工作的人们，就连呼吸一下带有自然温度和湿度的空气都是一件难得的事，更不用说他对脚下的土地的土壤类型，植被类型和植物种类有所了解。大自然的高山流水、飞禽猛兽、沼泽丛林都只是电视银屏上的画面和幻想中遥远的自然保护区景观。

 

如同自然过程在传统设计中从大众眼中消失一样，城市生活的支持系统也往往被遮隐。污水处理厂、垃圾填埋场、发电厂及变电站都被作为丑陋的对象而有意识地加以掩藏。自然景观及过程以及城市生活支持系统结构与过程的消隐，使人们无从关心环境的现状和未来，也就谈不上对于环境生态的关心而节制日常的行为自然景观及过程的消隐，使人们无从关心环境的现状和未来，也就谈不上对于环境生态的关心而节制日常的行为。因此，要让人人参与设计，关怀环境，必须重新显露自然过程，让城市居民重新感到雨后溪流的暴涨，地表径流汇于池塘。通过枝叶的摇动，感到自然风的存在，从花开花落，看到四季的变化；从自然的叶枯叶荣，看到自然的腐烂和降解过程。用Thayer 的话说，景观是一种显露生态的语言(1998)。

 

所有这些，都在促使一种我们回到古老艺术：视觉生态--一种景观美学，它反映了人对土地系统的完全依赖(Visual ecology，Thayer，1976)，重新唤起人与自然过程的天然的情感联系，在生态－文化与设计之间架起桥梁。人与生物之间的共生，被Wilson称为“生物恋”(Biophihia)(Wilson，1984)，人与土地和空间之间的依恋关系，被称为“土地恋”(Topophiha)(Yi- Fu Tuan)。它提醒我们人类是被设计出来适应和生活在自然之中的。生态设计回应了人们对土地和土地上的生物之依恋关系，并通过将自然元素及自然过程显露和引导人们体验自然，来唤醒人们对自然人关怀。这是一种视觉生态审美(aesthetic visual ecology )(Thayer，Jr.，1976)。审美视觉生态主张设计具有以下几方面的特征：

①能帮助我们看见和关注人类在大地上留下的痕迹。

②能让复杂的自然过程可见并可以理解。

③能把被隐藏看不见的系统和过程显露出来。

④能强调人与自然尚未被认识的联系。

 

显露自然作为生态设计的一个重要原理和生态美学原理，在现代景观设计的中越来越得到重视，前不久在美国伊利诺大学举办的一次全国景观设计展中，便以此为主题，被称为生态显露设计(Eco-revelatory design，Landscape Journal，1998)，“即显露和解释生态现象、过程和关系的景观设计”。强调景观设计师不单设计景观的形式和功能，他们可以给自然现象加上着重号，突显其特征引导人们的视野和运动，设计人们。它不再被当作洪水和疾病传播的罪魁，和城乡河流湖泊的累赘和急于被排泄的废物。雨水的导流、收集和再利用的过程，通过城市雨水生态设计可以成为城市的一种独特景观(Wenk and Cregg，1998；Eades，1998；Poole，1998).在这里，设计挖地三尺，把脚下土层和基岩变化作为景观设计的对象，以唤起大城市居民对摩天楼与水泥铺装下的自然的意识(Mathur and Cunha，1998)。在自然景观中的水和火不在被当作灾害，而是一种维持景观和生物多样性所必需的生态过程(Kovacic，Craig，et al，1998)。

 

除了上述基本原理外，生态设计还强调人人都是设计师，人人参与设计过程(van der Ryn and Cowan，1996)。生态设计是人与自然的合作，也是人与人合作的过程。传统设计强调设计师的个人创造，是一个纯粹的，高雅的艺术过程。而生态设计则强调人人皆为设计师，因为每个人都在不断地对其生活和末来作决策，而这些都将直接地影响自己及其他人共同的末来。从每天上班出行的交通方式，到选择家俱，装修材料，水的使用，食物的选购，垃圾的处理，甚至于包装袋的使用，都是一个生态设计的问题。因为它们都对整个社区和环境的健康有着深刻的影响，每个人的决策选择都应成为生态设计的内容。

 

所以，从本质上讲，生态设计包含在每个人的一切日常行为之中。对专业设计人员来说，这意味着自己的设计必须走向大众，走向社会，溶大众的知识于设计之中。同时，使自己的生态设计理念和目标为大众所接受，从而成为人人的设计，和人人的行为。

 

3、生态设计的几个实践案例

 

3.1 化腐朽为神奇: 中山岐江公园的场地与材料再生于再用

 

中山岐江公园在粤中造船厂旧址上建设，占地11公顷，从1953年到1999年，走过了由发展壮大到消亡的简短却可歌可泣的历程。本案例以产业旧址历史地段的再利用为主旨,对产业旧址及构筑物和机器的采用了多种利用方式,在此基础上了新的设计形式,并由此引发对生态设计概念的理解（俞孔坚,2001; 俞孔坚庞伟,2002,2003; Pudua,2003）。

 

(1) 保留：尊重没有设计师的设计

 

良好的景观不是职业设计师的凭空创造，它们经历时间而发展，创造良好而富有含意的环境的上策是保留过去的遗留。作为一个有近半个世纪历史的旧船厂遗址，过去留下的东西很多：从自然元素上讲，场地上有水体，有许多古榕树和发育良好的地带性植物群落，以及与之互相适应的生境和土壤条件。从人文元素上讲，场地上有多个不同时代船坞、厂房、水塔、烟囱、龙门吊、铁轨、变压器及各种机器，甚至水边的护岸，厂房墙壁上的“抓革命，促生产”的语录。正是这些“东西”渲染了场所的氛围。

 

公园设计组对所有这些“东西”，以及整个场地，都逐一进行测量，编号和拍摄，研究其保留的可能性：包括自然系统和元素的保留，水体和部分驳岸都基本保留原来形式，全部古树都保留在场地中，为了保留江边十多株古榕，同时要满足水利防洪对过水断面的要求，而开设支渠，形成榕树岛；构筑物的保留和再利用：两个分别反映不同时代的钢结构和水泥框架船坞被原地保留，一个红砖烟囱和两个水塔，也就地保留，并结合中在场地设计之中。机器的保留和再利用：大型的龙门吊和变压器，许多机器被结合在场地设计之中，成为丰富场所体验的重要景观元素。

 

(2) 改变：再利用

 

原有场地的“设计”必竟只反映过去人的工作和生活，以及当时的审美和价值取向，从艺术性来将，还需加以提炼，与现代人的欲望和功能需求有一定距离。所以，有必要对原有形式和场地进行改变或修饰。通过增与减的设计，在原有“设计”基础上产生新的形式，其目的是能更艺术化地再现原址的生活和工作情景，更戏剧化地讲述场地的故事，和更诗化地揭示场所的精神。同时，更充分地满足现代人的需求和欲望。岐江公园中几个典型的加法和减法设计包括：旧水塔的利用和改造;烟囱与龙门吊的再利用,船坞的再利用,机器肢体的再利用。

 

除了大量机器经艺术和工艺修饰而被完整地保留外，大部分机器都选取部分机体保留，并结合在一定的场景之中。一方面是为了儿童的安全考虑，另一方面则试图使其更具有经提炼和抽象后的艺术效果。

 

(3) 再生设计

 

原场地内的材料,包括钢材、乡土物种等，都可以通过加工和在设计，而体现为一种新的景观、满足新的功能。经过再生设计后的钢被用做铺地材料，乡土野草成为美丽的景观元素。甚至场地的社会主义和集体主义精神也通过诸如“红盒子”的设计，而再现。

 

岐江公园注释了一个完整的生态设计概念：设计师的首要任务是阅读场地，保留“没有设计师的设计”，因为那是时间的作品，是自然过程和历史的积淀。

 

3.2 雨洪利用与野草之美：浙江台州永宁公园的生态化设计

 

这是一个关于河流生态恢复与重建的案例。把一个以防洪为单一目的的硬化河道，用最经济的途径，恢复重建为充满生机的现代生态与文化游憩地(俞孔坚等，2005)。永宁江公园方案提出6大景观战略,核心思想是用现代生态设计理念来形成一个自然的、“野”的底，然后在此基底上，设计体现人文的“图”；基底是大量的、粗野的，它因为自然过程而存在，并提供自然的服务，而“图”是最少量的、精致的，它因为人的体验、和对自然服务的接受而存在。这些战略包括：

(1)保护和恢复河流的自然形态，停止河道渠化工程

(2)一个内河湿地，形成生态化的旱涝调节系统和乡土生境

(3)一个由大量乡土物种构成的景观基底

(4)水杉方阵，平凡的纪念

(5)景观盒，最少量的设计

(6)延续城市的道路肌理，最便捷地输出公园的服务功能

 

永宁公园于2003年五月正式建成开园，由于大量应用乡土植物，在短短的一年多时间内，公园呈现出生机勃勃的景象。设计之初的设想和目标已基本实现，2004年夏天还经历了25年来最严重的台风破坏，但也很快得到了恢复。作为生态基础设施的一个重要节点和示范地，永宁公园的生态服务功能在以下几个方面得到了充分的体现：

(a) 自然过程的保护和恢复：长达2公里的永宁江水岸恢复了自然形态，沿岸湿地系统得到了恢复并完善；形成了一条内河湿地系统，对流域的防洪滞洪起到积极作用；

(b) 生物过程的保护和促进：保留滨水带的芦苇、菖莆等种群，大量应用乡土物种进行河堤的防护，在滨江地带形成了多样化的生境系统。整个公园的绿地面积达到75%,初步形成了物种丰富多样的生物群落。

(c) 人文过程：为广大市民提供了一个富有特色的休闲环境。无论是江滨的芒草丛中，还是在横垮在内河湿地的栈桥之上，也或是野草掩映的景观盒中，我们都可以看到青年男女，老人和小孩在快乐地享受着公园的美景和自然的服务：远山被招引入公园中的美术馆，黄岩的历史和故事不经意间在公园的使用者中传咏着、解释着，对家乡的归属感和认同感由此而生；不曾被注意的乡土野草突然间显示出无比的魅力，一种关于自然和环境的新的伦理犹如潤物无声的春风细雨，在参观者的心中孕育：爱护脚下的每一种野草，它们是美的；籍借着共同的自然和乡土的事与物，人和人之间的交流也因此在这里发生：青年男女之间，家庭成员之间，同事和同游之间。

 

永宁公园通过对生态基础设施关键地段的设计，改善和促进自然系统的生态服务功能，同时让城市居民能充分享受到这些服务。

浙江台州永宁公园

 

3.3 丰产的景观：沈阳建筑大学稻田校园景观

 

在沈阳建筑大学新校园里，用东北稻作为景观素材，设计了一片校园稻田。在四时变化的稻田景观中，分布着一个个读书台，让稻香融入书声。用最普通、最经济而高产的材料、在一个当代校园里，演绎了关于土地、人民、农耕文化的耕读故事，诠释了“白话”景观的理念，也表明了设计师在面对诸如土地生态危机和粮食安全危机时所持的态度(俞孔坚等，2005)。

 

沈阳建筑大学原名沈阳建筑工程学院，位于沈阳市区，始建于1948年。为发展需要，像全国其它上百所大学一样,学校迁入规划中的浑南大学园区。新校园总占地面积80公顷。

 

项目有以下几个方面的机遇和挑战：

(1) 场地原属高产农田，是东北稻的种植地，土地肥沃，水源丰沛。这一场地特征在现场踏勘时便给设计师留下了深刻的印象。尽管场地因建筑施工而面目全非，但茂盛生长的稗草、水蓼等乡土物种，仍然能告诉设计者，这里所适宜的植被。

(2) 时间紧迫：校方希望在最短时间内形成新校园的景观效果，迎接当年九月的新生入学；

(3) 资金有限：校园基建预算基本只能满足校舍建设，很难有资金用于环境建设；

(4) 特色要求：新校园需要有独特的个性，而景观起着关键的作用。

 

这些机遇和挑战，注定了稻田将是一个最合适的景观战略。因为：

 

第一、稻田最适宜于本地生长，而且，东北稻有150~200天的生长期，因此，有较长的观赏期；

 

第二、稻田的建设和管理成本低，技术要求低，比传统校园的花草管理还要简单，几个普通农民就能很好完成从播种到收割的全过程，不但如此，还可以有收入；

 

第三、见效快，几个月内就可以形成有着四季交替的稻田景观；

 

第四、有特色，符合场地特点，可以形成独特的稻田校园。

 

第五、具有深刻的教育和文化意义，经过3年的春种秋收，目前，沈阳建筑大学已经围绕校园稻田形成的了独特的校园文化。中国农耕文化、包括二十四节气在内，在师生的劳动参与和季节变换中得到了活生生的展现。校园的插秧节，收割节，接待中学生参观稻田，等等，已成为校园文化的一个重要组成部分。最近，校园稻田还被沈阳国际园艺博览会作为博览园的一个部分。

 

第六、“建院金米”，年产近万斤的稻米收获，被包装成学校的纪念品，深受国内外嘉宾的喜爱。袁隆平院士为之题词曰：“校园飘稻香，育米如育人”，可谓意味深长。

 

在此稻田校园的对策下，如何使稻田同时能满足一个现代化校园的功能，并能超越大田稻作，而成为“后农业”时代的稻田景观，具有审美启智、休闲读书等功能，则是景观设需要解决的。

沈阳建筑大学稻田校园

 

4、结语

 

与传统设计相比，生态设计在对待许多设计问题上有其特点(表-1)。但是，生态设计应该作为设计途径的进化和延续，而非突变和割裂。缺乏文化含义和美感的唯生态设计是不能被社会所接受的，因而最终会被遗忘和被淹没，设计的价值也就无从体现。生态的设计应该、也必须是美的。

 

景观设计学以生态思维为其悠久历史之核心，但也正是设计中的生态意义使景观设计这一职业出现分异，其一极强调对生态过程的组织和条理，其另一极则强调艺术和美的表达和再现(Mozingo，1997)。这种由来已久的分野到生态设计中应得到溶合。

 

生态设计不是一种奢侈，而是必须，因为它关系到每个人的日常生活和工作，关系到每个人的安全和健康，也关系到人类的持续。如果把生态设计理解为远离城市的丛林中或自然保护地的设计，或是环保主义者在其后院的一种实验，或是认为只能在城市中的样板区的一种摆设，那是对生态设计的偏见，至少是对现代和未来生态设计概念的不理解。

 

生态设计是一个过程，一种“道”，而不是由专业人员提供一种产品(Cunha，1997)。通过这种过程使每个人熟悉特定场所中的自然过程，从而参与到生态化的环境和社区的建设中。生态设计是使城市和社区走向生态化和趋于更可持续的必由之路。

 

生态设计更是一种伦理。它反映了设计者对自然和社会的责任，是每个设计师的最崇高的职业道德的体现。已故景观设计专业泰斗Sassakii说过，景观设计师可以给地球带来深刻的变化，同样，他也可能陶醉在乐衷于鸡毛蒜皮般的艺术的自我表现之中。有了对社会和土地的责任感，景观设计师才有可能选择前者。

 

生态设计是经济的，生态和经济本质上是同一的，生态学就是自然的经济学(Nature's economy)。两者之所以会有当今的矛盾，原因在于我们对经济的理解的不完全性和衡量经济的以当代人和以人类中心的价值偏差(俞孔坚，1998).生态设计则强调多目标的、完全的经济性。

表、常规设计与生态设计之比较(参照Vander Ryn and Cowan)