演化的風景：自下而上創造呼倫貝爾彈性游牧景觀

劉京一 張夢晗 林 箐

1 研究背景

1.1 自下而上的進化論

雖然現代城市和區域景觀規劃理論大多帶有自上而下的屬性，但很多學者都強調歷史上很多杰出的城市和風景園林并非經過總體設計，而是在一段較長的時間中逐漸形成的(圖1、2)。當代科學也認為復雜事物的形成和運行在絕大程度上依靠自下而上的演化機制。

曾為生物學家的英國區域規劃學者帕特里克·蓋迪斯(Patrick Geddes)曾對生物的進化機制提出了一種具有自下而上特征的見解。1882年，蓋迪斯發表于《自然》雜志上的一篇論文中研究了一種藻類與其他動物通過共生(symbiosis)形成新物種的現象，從而成為一種與達爾文不同的進化論：生物群體的進化具有以底層合作為特征的自發機制[1]。

蓋迪斯將這種自下而上的進化理論運用于解釋城市和文明的形成過程，并于1915年出版了綜合反映這一思想的著作《進化中的城市》(Cities in Evolution)。在對城市的認識方面，蓋迪斯強調區域調查的重要性，但這種調查不同于宏觀數據的收集，而是從城市演化進程最底層的人類活動開始，“不同職業的人群各自發展形成帶有其家庭、民俗甚至制度特征類型的聚落和村莊……從漁港到森林和山口，從低處的花園、田野到通常在高處的礦場和采石場”“它們沿著海拔變化展示出明顯的連續性，也從底層開始展示了社會歷史的進程”(圖3)[2]。在此基礎上，蓋迪斯后來提出了“保守式手術”(conservative surgery)這一從微觀著手的漸進式規劃思想。

1.2 涌現與自組織

蓋迪斯的進化論與一些同時期的生物學家和生態學家的觀點不謀而合。1905年，被稱為“生態學之父”的弗雷德里克·克萊門茨(Frederick E. Clements)基于對演替現象的研究，認為植物群落具有有機體的特征，并將其成為“超有機體”(super-organism)，這個名詞即“生態系統”概念的前身[3]。美國昆蟲學家威廉·莫頓·惠勒(William Morton Wheeler)也在1910年指出昆蟲群體是一種從個體中“涌現”出來的“超有機體”[4]。1923年，英國動物行為學家勞埃德·摩根(Lloyd Morgan)提出了“涌現式進化”(emergent evolution)的概念，認為“涌現”是量變達到某個臨界點之后突然發生的質變，事物不斷向復雜狀態演化過程都符合這一模式[5]。

在《城市發展史》中，劉易斯·芒福德(Lewis Mumford)提出城市不斷向更加復雜狀態自發演化的機制是“一種名副其實的涌現”，他明確寫道：“這里所謂的‘涌現’正是勞埃德·摩爾根和威廉·莫頓·惠勒所說的這一概念的明確含義……在涌現式進化中，一種新因素的介入，不僅會使原有物質的數量有所增加，而且會導致一種整體的變化(overall change)”[6]。

今天，科學上將“涌現”的機制稱為“自組織”(self-organization)。演化被認為是自組織與選擇機制共同作用的結果，可以解釋幾乎所有具有自我完善能力的自然或社會系統運行[7-8]。從20世紀50年代開始，很多相關領域的科學家，例如系統論的創始人貝塔朗菲(Ludwig von Bertalanffy)、耗散結構理論的創始人普利高津(Ilya Prigogine)、協同學的創始人哈肯(Hermann Haken)、分型理論的創始人曼德博(Benoit Mandelbrot)等，都曾以獨立或者與地理學家合作的方式將自組織理論運用于人文地理學或城市地理學[9]。在景觀生態學領域，澤夫·納維(Zev Naveh)以及理查德·福爾曼(Richard T.T. Forman)也都曾指出基于自組織的演化是景觀格局形成和變化的機制[10-12]。

1.3 流動和連接

區域規劃的另一位代表人物，美國林學家本頓·麥凱耶(Benton MacKaye)從另一個角度論述了區域演化的過程。在1928年出版的《新的探索：區域規劃的哲學》(The New Exploration: The Philosophy of Regional Planning)一書中，麥凱耶將區域中城市發展過程中的各種流動類比于流域中的河流，認為起決定性作用的不是邊界清晰的空間要素，而是不同尺度上跨越邊界的連接和流動[13](圖4)。

英國倫敦大學學院的邁克爾·巴蒂(Michael Batty)教授認為麥凱耶揭示了支撐著“城市進化”的是其背后“流的進化”[14]“各種事物、各種尺度間的相互作用和流動比空間和地點重要得多，后者只是前者的結果”[15]。今天，這種大量事物間的相互作用可以用數學上的“復雜網絡理論”進行建模，巴蒂領導的高級空間分析中心從20世紀90年代開始已經將其運用于城市演化過程的計算機模擬，并取得了大量成果[9](圖5)。

同樣的原則也支撐著景觀生態學理論。在“土地鑲嵌體”中，各種異質性斑自組織形成景觀格局的過程所依靠的正是其間大量的物質、能量流動和交換。這些模式可以用基于“圖論”(graph theory)的有限種類的拓撲網絡結構建模，用于景觀格局的分析、評價、模擬和規劃(圖6)[16]。

綜上所述，從20世紀初至今，很多規劃領域的學者都從不同方面探討了具有自下而上特征的理論。但總體來看，自下而上的方法在當代實踐中仍較少有成功的運用：區域規劃理論只是一種將城市和景觀的發展與生物演化方式較為初步的類比，但未能形成自治的方法論，也很少體現在當時的規劃中[17]；景觀生態規劃在很大程度上將理想的網絡結構視為一種既定結論，而較少關心或遵循其自發形成的過程；基于自組織理論的城市和景觀計算機模擬雖然可以進行科學分析和預測，但在作為創造性活動的規劃設計實踐中運用仍較為困難。在這種背景下，本文試圖在這些研究的基礎上，通過一個概念性規劃案例探討自下而上方法對景觀規劃實踐的啟示。

2 區域調查

圖2 西班牙格拉納達的阿爾罕布拉宮(引自谷歌地圖)

圖3 蓋迪斯的“山谷斷面”[2]

這一項目位于內蒙古自治區東北端草原-森林交錯帶的呼倫貝爾(圖7)。今天，呼倫貝爾是內蒙古為數不多的仍有一定游牧人口的區域。除了游牧以外，研究范圍內的還有大量森林、農田、河流、湖泊、礦區和城鎮、村落等斑塊，對應的土地利用形式則包括林業、農耕、水產養殖、采礦、能源和加工工業以及城鎮建設等，并面臨很多問題。根據以上理論的綜述，良性的區域發展建立在自下而上的活動和協作的基礎上，因而在規劃之前，我們以蓋迪斯在“山谷斷面”中描述的方式對這些活動進行了調查。

2.1 草原游牧

游牧通常被認為是一種原始而落后的生產和生活方式，而一些研究指出事實并非如此。蒙古高原的氣候相對寒冷干燥且多風，土層較薄，因而不適合農業文明的發展，當地人只能靠畜牧為生[18]。當牲畜數量超過到一定限度時，草場的承受能力不足，游牧就成了一種必然選擇。同時，游牧并非漫無目的地逐水草而居，而是按一定周期循環流動，目的是在解決眼下需求的同時給草場時間以自我恢復，從而也保障了未來的需求[19]。這種在充滿限制的自然條件中逐漸形成的協調人、牲畜和自然關系的方法和景觀形式可謂蘊含著樸素的生態智慧。

傳統的蒙古游牧社會組織形式以若干牧戶組成各有分工且相互合作的小集體為基本單元，每個單元自主靈活遷移，因而天然具有自下而上的特征。正是通過這種方式，歷史上的蒙古游牧民族建立了流動的城市乃至帝國。

18世紀以后，出于鞏固政權的需要，清政府開始在內蒙古設立盟旗和州縣，牧民移動的范圍被限制在旗界以內，從而喪失了一定機動性。直到20世紀40年代，呼倫貝爾的牧民仍保持著以3～5戶為單元分散自主游牧的傳統。新中國成立初期，隨著生產力的發展，政府倡導畜牧業的社會主義改造，建立了互助組和合作社。這種集體化的生產方式在一定程度上促進了生產要素的優化組合，但游牧的機動性和自主性進一步降低。直到1983年家庭聯產承包責任制實行以后，游牧又恢復了以家庭為單位的分散方式，但大范圍遷移的游牧已經消失，主要以定居或半定居的方式在原來的居民點周圍流動[20]。

2.2 農業開墾

就整個內蒙古地區而言，在草原上進行農業開墾的情況始于清朝，并于20世紀之后持續擴張，很多區域已成永久性的農業地帶，面臨著嚴重的土地沙漠化問題。

由于呼倫貝爾遠離農業中心地帶，因而草原開墾出現的時間較晚。1958—1963年，呼倫貝爾草原的開墾面積從2萬hm2增長到20萬hm2。1965—1975年間又開墾草地面積47萬hm2，草場沙化面積達到116萬hm2。1994—1998年，在經濟利益的驅動下，牧民在水源和防護林帶附近進行大面積草原開墾，草原沙漠化速度加快。隨后國家實施了退耕還林(草)政策，草原開墾面積逐漸減少。截至2008年，呼倫貝爾草原沙漠化面積達130萬hm2，占草原總面積的16.12%[21]?？傮w而言，草原開墾對游牧造成了一定的沖擊，帶來了很多問題，但與內蒙古中西部相比，呼倫貝爾的狀況仍有很大的挽回機會。

2.3 退耕還林(草)

隨著草原的減少和退化帶來的生態問題日益受到關注，2000年起，國家開始推行退耕還林(草)政策。退耕農民的收入在5～8年內可依靠政府補貼，但長期來看，由農業向林業和畜牧業轉型是該政策成功實施的關鍵。目前，很多學者對其相關機制進行了大量研究，并提出了劃區輪牧和產業復合等模式，現已在呼倫貝爾轄域內的新巴爾虎旗、陳巴爾虎旗等地展開試點[20]。

圖4 麥凱耶關于河流與區域中交通流動的類比[13]

圖5 基于復雜網絡理論的城市動態模擬[15]

圖6 景觀生態學中的景觀圖論模型[16]

2.4 煤礦開采

內蒙古礦產資源豐富，從20世紀50年代開始，草原上出現了大量露天采礦場，資源密集型工業也逐漸涌現。近年來，第二產業在呼倫貝爾市生產總值中所占比例持續升高，現已超過50%[22]。與此同時，露天采礦帶來了大量問題，例如牧場環境遭到破壞，牧民和牲畜健康受到威脅，牧民只能去更遠的地方放牧。同時煤電基地的發展根本性地改變了草原的水資源分配，地下水被工廠抽干，地表徑流被水庫截斷，河流水位下降，流量減少甚至斷流[23]。

2.5 城鎮化

呼倫貝爾的城鎮化過程較為特殊。早在1957年，其城鎮化率已經超過50%。造成這一現象的主要原因是在計劃經濟時代，遍布大興安嶺的森工企業遷入大量林業工人，很多城鎮在這一基礎上形成。但直到今天，這些城鎮的工業化和經濟發展水平仍然較低，因而有研究者稱其為“超前城鎮化”[24]。同時，大量這種規模小而布局分散的情況也加劇了區域景觀的破碎化。

2000年以后，呼倫貝爾總人口數逐年緩慢下降，清華大學的龍瀛等學者認為呼倫貝爾是典型的收縮城市[25]。雖然如此，其城鎮化率從1980年以后一直持續升高，截至2016年已高達71.5%[26]。目前，呼倫貝爾仍保持著高速城鎮化的趨勢，但城鎮化質量較差且難以持續。

3 場地分析與目標設定

競賽項目往往重視清晰的邏輯，因而傾向于選擇問題和目標突出而明確的場地，然后從問題出發，分析問題產生的原因，進而尋找解決方案。

然而在實際的規劃項目中，場地狀況往往極為復雜，以至于待解決的“問題”或目標并不清晰。線性因果是一種過度簡化的分析模型，對于分析一些涉及變量較少的問題或許有效，而真實世界中涉及的因素顯然過多，且不同因素之間呈現錯綜復雜的非線性關系，因而一個“問題”的解決可能帶來意想不到的反饋，造成新的問題。試圖像推倒多米諾骨牌一樣，以一個簡單的策略解決一連串問題或許過于理想化。

通常來講，現狀分析中可以直接使用GIS對信息進行疊加和適宜性評價，這樣不僅包容了影響因子的多樣性，且結果客觀中立，避免了單純因果分析中的主觀性。然而正如一些地理設計研究者所指出，GIS雖然強于定量分析和評價，但在設計和創新方面較為薄弱，因而還需要與設計思維結合[27]。

因此，我們根據規劃場地的具體情況對傳統的地圖疊加方式做了一些調整。首先，由于地圖數據反映的是各種因子在某個時間點上的信息，如果各種因素變化緩慢，將它們疊加所形成的結果或許可以指導規劃，但對于變化較為劇烈的場地來說就存在一定問題，因此我們分析了不同圖層在不同時間階段的狀態，并在表達中加入了時間維度。同時，GIS較難反映非地理因素，我們的解決方法是，既然有了時間維度，那么無法反映在地圖上的圖表數據就可以被放在同一個時間軸中表達。此外，由于景觀系統較為宏觀且存在很多不確定性，過度擬合可能適得其反，因而我們試圖在表達中突出復雜性而非精確性，目的是使GIS分析能夠更好地為規劃提供啟發(圖8)。

在這一分析過程中，我們更加清晰地認識到現狀的多樣并存和快速發展是不可逆轉的，因而在策略和目標考慮上也必須更加實際。例如，由于采礦業是當地的經濟支柱之一，也為滿足能源需求和工業發展所必需，所以規劃策略或許不應對其嚴格限制，而是使其可以在持續發展的同時降低對環境的負面影響，并逐漸過渡為以風能為主的清潔能源，以分散供電取代集中供電；快速發展的城鎮化進程同樣不可能簡單地限制，而應盡可能使其以一種高效和可持續的方式繼續發展。最終，我們將各種因素的目標狀態進行疊加，得到初步的規劃藍圖(圖9)。

圖7 草原游牧分布與研究范圍(作者繪)

4 規劃策略

這一藍圖只是規劃的初步目標，而非規劃的結束。20世紀60年代，規劃領域曾發生從“藍圖規劃”到“系統規劃”轉變，后者倡導規劃應該關注目標以及實現目標的過程，而不僅是一個詳細的藍圖。然而系統規劃最終并未能成功解決藍圖規劃的問題，一個重要原因是其奉行的“理性規劃過程模型”沒有從根本上反映城市或景觀演化的真實規律[28]——通過各種要素間的連接和流動，自下而上實現從簡單到復雜的演變。因此，我們試圖在系統規劃原則的基礎上進一步遵循這一過程。

就呼倫貝爾而言，如果首先將視野聚焦到區域的底層，可以看到農業、林業、畜牧業、漁業、采礦業在較小尺度的斑塊中展開；如果放大一個尺度，則可以看到依托大量斑塊之間物質和能量流動，從事工業、能源和服務業的城鎮得以沿著公路、鐵路和輸電網絡而涌現；如果再放大一個尺度，又可以看到在一些重要節點上又進一步涌現出大城市組成的網絡。區域景觀的復雜性就是以這種方式逐步演化形成的，而非僅靠總體設計所能達到(圖10)。

在上述第一個尺度上，現存在大量以定居點為中心小單元，每個小單元的土地利用較為單一，且不同用地形式的小單元之間處于相互制約的狀態——農業的擴張危及了游牧和林業，退耕還林(草)則影響農民的生計，采礦造成了污染和地面沉陷，對其他產業均有危害。規劃首先需要重建這些活動之間的流動和協作模式。從傳統的循環游牧以及近年實施的劃區輪牧、產業復合等方式中，我們受到啟發，試圖以3～4個上述小單元組成一個“循環單元”，并將更多不同的土地利用和生產方式納入這一循環。在空間上，多種不同的土地利用方式可以周期性地在一個循環單元中輪換位置；在時間上，每一個斑塊的土地利用方式都是復合且動態的，且前一種利用方式為后一種利用方式創造了某種便利，使它們由相互沖突變為相互協作和促進。

具體來說，我們設想了2種循環模式。

1)林草復合模式。在草原斑塊上栽植經濟林，同時在農田區域實施退耕還草；處于林草間作狀態的草原仍可以放牧[29]；當林木成熟時將其采伐，林地又變回草原，同時新一輪經濟林栽植也開始進行。使用這一模式的結果將是在不影響農民收入的情況下逐步完成由農民向牧民的身份轉變；同時，林地與草原周期性改變位置，牧民可在其間循環地游牧。

2)開采-風力發電模式。在開采一個礦區的同時，在與之相鄰、尚未開采的礦區周圍種植50～100m寬的防風林帶；當一個礦區開采完畢時，相鄰礦區的防風林帶已經形成，此時方可開采這個礦區，以避免露天采礦對周圍環境的影響；對于開采完畢的礦區，將周圍防風林采伐，建設風力發電場，并對尾礦進行生態修復，通過引水、收集雨水和雪水等方式將其改造為濕地、水庫或魚塘，從而緩解采礦時抽干地下水而造成的周圍地面沉陷。這一模式可以緩解采礦帶來的多種問題，同時充分利用呼倫貝爾相對豐富的水系和風力資源，在不影響各種產業當前利益的情況下逐步完成向清潔能源和分散式供電模式的轉型。

圖8 復雜因素的分析與表達(作者繪)

這一尺度正常運行以后，將有更多的農產品、肉類、木材和煤炭等加入區域的流動，為城鎮工業和經濟發展提供底層動力。同時，為了促進城鎮間的連接效率，我們提出了使城鎮由目前的分散式發展變為沿著現有物質和能量流動的基礎設施集約化發展的模式，從而使“超前城鎮化”以及景觀破碎化的問題得到緩解。

最后，來自城鎮的各種物質、人口和能源進一步匯集于區域中的大城市。在這些來自于區域底層的協作與流動的驅動下，繁榮高效的城市化與區域自然文化保護將成為同一個進程(圖11)。

5 結語

通過對呼倫貝爾這一極具復雜性的場地的研究和規劃，我們對基于自下而上演化模式的景觀規劃方法進行了初步探索，這一方法可大致總結如下。

首先對區域底層的土地利用方式進行調查，充分了解當地自然條件與人類活動之間的廣泛聯系和沖突。在對現狀進行分析時，根據場地的具體情況構建包容客觀性、復雜性和啟發性的分析模型，從而提出切合實際的規劃目標。最后，自下而上地改善不同尺度中不同要素之間的流動與連接，構建具有適應性、復雜性和可持續性的區域發展過程。

由于時間和水平有限，這一探索目前仍較為初步，未來還需要基于實證研究對自下而上的景觀規劃方法論進行更加深入的探索。

致謝：感謝北京林業大學研究生王明睿、李娜亭、尚爾基和周玨琳在競賽過程中的合作。

圖9 初步規劃藍圖(作者繪)

圖10 區域復雜性自下而上的涌現過程(作者繪)

圖11 基于自下而上演化機制的規劃過程(作者繪)