内容摘要
本文在对生物多样性的基本概念、价值、保护现状进行解读的基础上，聚焦城市生物多样性设计，分析了其发展历程和特点，并着重于案例研究。案例涉及基因、物种与生态系统不同层面，涵盖从栖息地设计、食源设计、生态修复/恢复设计、野生动物保护设计、自然教育设计5种类型。通过典型设计案例的展示与分析，展现该领域的发展现状和趋势，为保护城市生物多样性的设计研究与实践提供了有价值的参考。
关键词：生物多样性、生态系统服务、设计、案例研究
人类经过几十万年的进化，成为自然界迄今为止最为成功的物种之一，总人口达到了80亿，并创造了高度的文明。在科技的加持下，人类不断拓展生存空间、突破自然边界。显然，当今世界是“以人为中心”的逻辑构建的。而事实上，生物多样性才是地球生态系统正常运行的根基。作为地球共同体中的一员，人类的生存和发展极度依赖生态系统所提供的“丰富多样的生产生活必需品、健康安全的生态环境和独特别致的景观文化。”[1]而由于人类活动与城市化进程加速，以及气候变化与环境污染等原因，野生动植物的栖息地逐渐缩减、孤立并呈碎片化，自然生态系统正在遭受前所未有的危机，进而不可避免地影响到人类自身的可持续发展。
生物多样性保护是可持续设计的重要内容之一。本文在解读相关概念的基础上，通过对全球各地不同类别设计案例的展示与分析，力图呈现城市生物多样性保护的发展现状和趋势，并为该领域的设计研究与实践提供有价值的参考。
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生物多样性与城市
生物多样性（Biodiversity）一词在1986年被Wilson提出[2]，后经不断演进，逐渐被定义为“生物（动物、植物、微生物）与环境形成的生态复合体，以及与此相关的各种生态过程的总和”[3]，涉及层次“包括所有物种、物种的遗传及其变异，以及由物种和环境相互作用的群落与生态系统”[4]。（图1）简单说，生物多样性就是强调地球上生命的多样性和差异性，它可以用“实体的数量、分布的均匀性、功能特征的差异及其相互作用来描述”[5]。
图1.生物多样性结构（来源：The Biodiversity Crisis Is a Business Crisis）
全球范围内生物多样性的急剧下降已经是不争的事实。尽管物种灭绝本就存在于自然过程中，但人类的影响却造成了自然条件速度1000倍的物种丧失[6]，致使“生物多样性丧失”（Biodiversity Loss）成为超出地球系统安全运行的“行星边界”框架中的最为严重的一项[7]，也是地球所面临的“唯一真正不可逆转的全球环境改变”[8]。（图2）因此，保护生物多样性有助于改善生态系统服务（Ecosystem Service）[9]，是人类社会可持续发展的重要议题，并已成为全球共识。
图2.行星边界（来源：A Safe Operation Space for Humanity）
传统上，减缓生物多样性丧失的诸多努力主要涉及大型自然栖息地与生态系统的保护或恢复，但近年来，城市中的生物多样性也受到了更多重视。[10]城市化既对生物多样性产生了威胁，在另一层面也为其带来了新的机会。[11]城市是自然生态系统的延伸，是人类与其他生物“共同的栖息地”。为了保护和恢复城市生物多样性，提升城市生活品质，香港、悉尼等一些城市制定了相应的策略与行动计划，其中也都包含了设计与规划的内容，彰显了设计的重要价值。
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城市生物多样性的设计研究
设计介入城市生物多样性的历史不长。根据文献梳理，其从二十余年前零星出现，至今形成一定规模的研究与实践，大多集中在城市规划与建设等的相关领域。最早与之相关的设计理念是生态设计（Ecological Design或Eco Design），即“任何与生态过程结合以实现最大限度减少环境影响的设计形式”[12]，它也被认为“在最深层面上就是为生物多样性而设计”[13]。之后出现了在建筑物、社区和城市范围实施的亲生物设计（Biophilic Design），能将人们的日常生活与生物多样性联系起来，有助于同时改善环境与健康的问题。[14]其框架中包含着有关动、植物元素的设计策略，如将植物融入建筑物中、建造动物友好的栖息地等。[15]
此外，还出现了更具体的一些为城市生物多样性设计的新理论。颇具代表性的是野生动物包容性城市设计（Wildlife Inclusive Urban Design），强调对野生动物和人的需求的平衡，目的是在城市建成区中创造新的动物栖息地[16]，其关键特征是跨学科团队实施（尤其包含生态学家）、考虑目标物种的整个生命周期、实施后的持续监测、采用参与式设计方法[17]。还有生物多样性敏感城市设计（Biodiversity Sensitive Urban Design），是将生态知识纳入城市的规划、设计与开发中，以维护与引入栖息地、促进扩散、促进自然生态过程、提升人与自然积极互动的潜力等为原则来制定实施框架。[18]除了上述理论探索，更多的城市生物多样性设计聚焦在为某些物种提供繁衍生存的栖息地或特定场地的生态环境修复等相对具体的领域。
遵从自然法则是城市生物多样性设计的基本原则，通过合理规划与设计，为城市及其边缘区域构建不同规模的健康生态系统，以实现人与自然的和谐共生。这与仅关注人、物、场景之间关系的传统设计思维方法明显不同，而是将非人类生物也纳入利益相关者之中，并提出更具生态价值的系统性解决方案。对设计师而言，为城市生物多样性设计是一个全新的领域，与之相关的知识大都源自生态学、生物学、环境科学等其他学科，尚未转化成设计的知识，尤其缺少适用的方法与工具。不过，设计师多是积极的行动主义者，已经在该领域积累了大量有意义的探索与实践。
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设计案例研究
本文展示的设计案例涉及基因多样性、物种多样性与生态系统多样性三个不同层次，既可以通过景观、建筑、公共设施、产品与系统设计，对相关层次进行直接干预，也可以通过自然教育、大众参与、污染治理、避害防护等措施，对生物多样性的保护与恢复进行间接影响。具体来说，根据设计案例所提供的核心功能，可以划分为5个相关类型：栖息地设计、食源设计、生态修复/恢复设计、野生动物保护设计、自然教育设计。这些案例既包括已经实施或正在实施的建设项目与实际产品，也包括部分极具创意的概念设计。（图3）以下选取18个典型案例进行具体阐释。
图3.设计案例分类框架（来源：自绘）
1.栖息地设计
城市化导致野生动物赖以生存的栖息地（Habitat）环境恶化、破碎化甚至丧失。依托建成环境为关键野生动物设计巢穴、居所等，满足其生存和繁育的需要，使其与人类共享城市空间，成为设计介入城市生物多样性最为重要的任务。其中，首先应识别与选择关键物种，即能在区域食物链网络中发挥节点性作用的物种。其次是设计方案能切实满足野生动物的需求，但不对周边生态系统的平衡构成威胁，也不对人类的正常生产与生活造成影响。
（1）蜂砖（Bee Brick）
传粉昆虫中最主要和最高效的物种就是蜜蜂。但研究显示，2006至2015年间收集到的蜜蜂物种数量比上世纪90年代骤降了约25%。[19]因此，为其提供居所的设计不断涌现。“蜂砖”设计是针对占蜜蜂群体绝大多数，并且面临极大生存威胁的独居蜜蜂，目标是满足其居住和繁殖需要。这是一款有着多个不同直径大小孔洞的砖块，可被用于建筑物的表面，以吸引独居蜜蜂等昆虫将其作为巢穴。
“蜂砖”加工简易，使用的材料大部分源于工业废弃的回收材料，并按照标准砖的尺寸制成。这种蜂砖不含有毒物质，对目标动物和人都很友好，具有很强的包容性。大小不一的孔洞为独居蜜蜂提供了多种选择，待虫卵孵化出洞后，孔洞还能被再次使用。由于独居蜜蜂的攻击性非常低，也使得蜂砖可以安装在离人较近的建筑物上，如作为墙面的组成部分，或固定在花园某处成为独立巢穴。它有多款色彩供人选择，造型简洁美观，与周边环境和谐一致，并且几乎不需要任何维护。它以尽可能小的环境干预来为独居蜂提供居所，由此保护城市中的生态环境。（图4）
图4.蜂砖（设计方：Green & Blue）
（2）共同的住宅（Our Common House）
鸟类是城市生态系统的重要组成部分，也是城市环境与生物多样性的重要指示物种。它们为植物传播种子，控制昆虫数量，彰显城市的活力与美感，也安抚、愉悦着人类居民。随着鸟类原生栖息地不断被侵蚀，一部分适应性强的鸟类跟随人类迁徙到城市，并努力适应着新的环境。而现代建筑技术和城市建构的理念并没有为这部分动物邻居留下足够的繁衍生息的空间，缺乏筑巢机会是城市鸟类种群遇到的最大生存挑战之一。“共同的住宅”这一设计就是将住宅建筑中常用的标识系统与鸟巢相结合，构筑了鸟类友好型的现代住宅。
“共同的住宅”全部采用自然材料制作。外壳由黏土烧制而成，可拆卸的结构便于在鸟类筑巢季节后进行清洁与维护。后部的巢箱则由天然木材制成，为鸟类提供安全舒适的栖息与繁殖的空间，并保护它们免受恶劣天气和掠食者的侵害。这是一个充满巧思与想象力的设计，巢穴的入口与数字符号完美匹配，兼顾了鸟巢的实用性与文字的识别性。造型设计低调、简洁、适应性强，可与大多数现代住宅相适配。数字形状的嵌套式结构，安装、拆卸都极为方便，只需选择适当的数字组合并安装在建筑墙面上，便可以“邀请”当地的鸟类家庭与人类同住了。（图5）
图5.共同的住宅（设计师：Mikolaj Nicer）
（3）Pinwoo趣味积木鸟巢
近年来，人工鸟巢的设计非常普遍，但它们往往被设计成巢箱类型，仅局限于吸引一些洞巢鸟类。如果对鸟类品种、习性以及巢穴的匹配性考虑不周，可能会导致巢穴弃用而造成资源浪费，甚至还可能对鸟类造成伤害。“Pinwoo积木鸟巢”即是通过公众参与为鸟类设计制作更适用的巢穴，以达到有效增加当地鸟类数量和品种的目的。
鸟巢采用了天然的竹制材料，以积木形式作为结构基础，设计了多个大小不一的模块，便于构建出不同的形态。通过研习不同鸟类的习性，人们可以为其搭建适合的巢穴骨架，并放置在公园或社区的安全位置。在理想情况下，鸟类在找到有意向的巢穴骨架后，会在其基础上使用黏土、草木和唾液等进一步完善成型，以匹配所需。该设计的特色在于“人鸟共建”的理念，这种密切互动可以增进居民，尤其是儿童参与的兴趣，由此强化了人与鸟类的关系，并能进一步引导人们善待动物、保护自然。（图6）
图6.Pinwoo趣味积木鸟巢（设计师：王馨玥、江南、万雪鸽、林易佳）
（4）珊瑚之家（Coral House）
珊瑚礁是众多海洋生物的栖息地，而气候变化以及人类活动已经严重影响到珊瑚礁的生存，这在城市附近海域尤为明显。减少碳排放与控制温度上升依旧是拯救珊瑚礁的根本措施，但技术性的修复也势在必行。“珊瑚之家”是以升级再造设计的方式为海洋生物提供生长环境，旨在恢复珊瑚礁群落的生态系统，从而提升近海的海洋生物多样性。
“珊瑚之家”利用近海风力发电设备的退役叶片为基础结构，设计制作成益于珊瑚礁生长的苗圃基床。就地取材、就地加工和就地使用，极大减少了运输成本和碳排放。根据珊瑚生长特征以及伴生鱼类的习性，还设计了不同形态、尺度的孔洞，营造出适合海洋生物的生存环境；而模块化结构可以实现灵活组合，并能高效利用风电叶片的每部分。该概念设计方案赋予了废弃产品部件新的生命历程，减少了造物与建构的环境影响，并同时为海洋生物多样性保护提出了创新思路。（图7）
图7.珊瑚之家（设计师：周正中）
（5）活海堤（Living Seawall）
海堤是海岸防御系统的重要组成部分，可以有效抵御海浪的冲击和海水的侵蚀。但常规的人工海堤无法提供海洋微生物的生长环境，也不可能为海洋动物提供栖息与庇护场所，因而逐渐失去了过滤和清洁水质的功能。“活海堤”项目正是针对上述问题，将仿生学的智慧融入人工海堤设计中，试图在保证功能性的同时，恢复自然海岸的生态系统与生物的多样性。
“活海堤”模仿本地红树林的根系结构设计，增加了形态的复杂性，因而能为海洋微生物和小型海洋动物提供栖息地，同时吸引滤食性生物，达到净化水质的目的。它由不同表面结构与纹理的六边形砖体模块组成，彼此镶嵌连接。砖体是3D打印而成，其中加入了牡蛎壳和碎砂岩等天然材料，表面纹理丰富多样，充分考虑了不同海洋生物的特点与习性。2020年，400块砖体被安装在悉尼的人工海堤上。经专家测试观察，“活海堤”已经变成了繁荣的海洋生物栖息地，并有望在未来持续改善生物多样性以及海洋水质。（图8）
图8.活海堤（设计方：Volvo, Sydney Institute of Marine Sciences & Reef DesignLab.）
2.食源设计
食源（Food Source）与栖息地密切相关，对于活动范围较小的野生动物而言，食源往往就存在于栖息地之中。该设计类别重点在于创造合适的生境或设计动物友好型的设施，来满足城市野生动物觅食和饮水等的基本生存需求。而食源相关的设计必须考虑其对区域整体食物链网络的影响。
（1）自然模块（Modular by Nature）
不少城市建筑的立面被用于种植，以扩展城市绿化面积、提升建筑品质，但很少有设计将动物巢穴融入其中。由建筑企业联合材料工作室一起研发的名为“自然模块”的装置，可以匹配墙面的种植系统安装，与茂盛的本土植物融为一体，为昆虫、鸟类和其他城市生物提供栖息地与食物来源。
这种模块化的巢穴装置是3D打印制成，原料来自本地饮用水或污水净化产出的废弃物，是一种可生物降解材料，对环境无害。团队还将在混合材料中添加种子和矿物质，当立面模块分解时，富含钙质的材料将有益于土壤生物多样性和植物生长，为在此栖居的动物提供丰富的食物。“自然模块”是一个综合的设计项目，不仅倡导保护本土植物多样性，也为城市动物提供适合的生境。同时利用3D打印技术与可生物降解的废弃材料制造产品，可以最大程度地减少物质消耗和污染排放。此外，大众参与的共建过程，也可以唤起更多城市居民对生物多样性以及环境问题的关注。（图9）
图9.自然模块（设计方：MVRDV，Omlab）
（2）蜜蜂公交站（Bee Bus Stops）
除了提供巢穴，为数量急剧下降的传粉昆虫设计取食和饮水场所也是重要的设计方向。“蜜蜂公交站”是英国Leicester市正在安装的一系列吸引蜜蜂、蝴蝶等传粉昆虫取食的绿色屋顶公交站，旨在为日益稀少和破碎的城市动物栖息地做有益的补充，以保护城市的生物多样性。
这些遍布于市区的几十个公交站顶部种满了绿植，有野花和景天属等备受蜜蜂喜爱的植物，形成了一个个自然、开放的花园，并与城市中的绿地斑块共同构成了更大的网络，让传粉昆虫在不同栖息地之间穿梭时，有更多连续性的补给站，大大提高了它们的生存质量。这些绿色屋顶还能为应对环境问题做出贡献，如吸储雨水、减轻城市热岛效应、捕获空气中的颗粒物等。“蜜蜂公交站”的出现同样也唤起了市民们的兴趣和热情，从而推动了绿色屋顶的不断普及，并为建设低碳与生物友好型城市创造了条件。（图10）
图10.蜜蜂公交站（设计方：Leicester City Council）
（3）城市礁石（Urban Reef）
在生态系统中，微生物遍布一切生物群落，并作为分解者承担着疏导物质循环的关键作用。设计师创新性地将菌丝体与3D打印技术结合，创造出一系列“城市礁石”作品，将自然过程引入设计方案，构建出以微生物为主体的小型生态系统，使之成为生物的潜在栖息地。
“城市礁石”运用陶瓷和复合生物材料（如种子、咖啡渣和菌丝体等）制成，多孔材料与靠算法生成的复杂形态结构易于收储与传导水分，能提供多样化的微气候和营养物质，为真菌、孢子等创造适宜的生长环境，并逐步吸引更多的昆虫等动物来此取食与定居。该系列产品可以作为城市中的集雨装置，也可以是城市喷泉的替代品，其优雅、丰富的有机形态不仅具有增加雨水接触面积，以及增加植被潜在孵化面的功能性作用，也有着极强的艺术感染力和传播力，并完美融入到城市环境中。（图11）
图11.城市礁石（设计师：Pierre Oskam、Max Latour）
（4）垂直森林（Vertical Forest）
将建筑作为生物栖息地的标志性作品是“垂直森林”。第一座“垂直森林”位于意大利米兰，于2007年开始建设，是以“人类与鸟类的树木家园”作为设计理念，分别由两座高80米和112米的塔楼组成，种植了约100种不同的植物，提供了相当于3万平米的植被量。
“垂直森林”设计巧妙，采用切分、交错的造型语言，不仅满足了种植量的需要，也强化了树木这一要素，并随着四季流转及树木色彩的变化而形成丰富的视觉感受。对于人居环境来说，在高层建筑上大量种植树木，可以过滤阳光，调节空气温和湿度，缓解城市的热岛效应，从而营造出适宜的内部小气候，同时也能吸收空气中的碳和污染物。此外，最为重要的是，垂直森林将自然过程引入人工环境中，为鸟类、昆虫等生物提供了栖息空间和食源。据后续观测，在此栖居的动物有20多种，丰富了城市的生物多样性，有助于健康生态系统的构建与再生。当然，几座垂直森林建筑不足以改变现状，但这一设计理念的成功实现，对未来的城市与建筑设计提供了极具说服力的案例支持。（图12）
图12.意大利米兰市的“垂直森林”（设计师：Stefano Boeri）
3.生态修复/恢复设计
生态修复/恢复（Ecological Remediation）是在生态学原理指导下，通过综合的设计与工程手段，对受损的生态系统进行修复、维护与管理，为野生动植物创造适宜繁衍与生存的生态环境。该类设计虽须借助人力干预，但其核心和前提是自然生态过程，只有遵循“自然之力”，才可能将人工系统融于健康的自然生态系统之中。
（1）漂浮生态系统（Floating Ecosystems）
城市中的河流、湖泊、池塘等水体不仅承担着防洪排涝、蓄水储水、调节微气候等工作，同时也是野生动植物的栖息地和庇护所，是城市生态系统的重要组成部分。由于长期的污染排放以及违背生态原则的工程改造等原因，导致大量城市水体的生态系统异常脆弱。“漂浮生态系统”能在城市河道中创建多样的生物栖息地，同时具有污水处理和水质管理的功能，并且还能美化环境。
“漂浮生态系统”采用无毒的回收材料制成，其标准化的互锁模块可以组成适配不同环境状况的形态，并可强力固定在河道上，抵抗水流的冲击。其水面之上的植物群落能为鸟类等动物提供安全的庇护所，水下的根系也能为鱼类提供庇护和食物来源，还可以为微生物创造理想的栖息地，这些微生物利用水中的藻类、碳和过量营养素为食物，并发挥着净化水质的重要作用。该系统还设计有步行道等公共设施，以及有吸引力的娱乐活动，满足了公众亲水休闲需求，提高了周边物业的品质与价值。（图13）
图13.漂浮生态系统（设计方：Biomatrix Water）
（2）种子球（Disperseed）
近年来，受气候变化等因素影响，全球森林大火愈发频繁。持续燃烧的山火不仅对人类生命财产安全造成威胁，也带来了严重的生态灾难。此外，火灾后幸存的多是耐火植物种群（Pyrophyte），造成了越来越严重的植物单一性。“Disperseed种子球”是一款放置在火灾后的林地中，吸引鸟类等动物来取食并散播种子的装置，从而将植物多样性与生态系统应有的繁荣带回森林中。
“种子球”设计为圆形，呈红色和紫色，类似多肉的森林水果，悬挂在树枝上，吸引鸟类、松鼠或其他动物来取食。它由3D打印而成，其原料是以马铃薯淀粉为主的面团，内含大量非耐火植物的种子，这种生物降解的材料不会给环境带来任何负担。这一项目的实施非常适合民众的参与。实际上，在初始放置后就不再需要人为干预了，因为动物们会继续完成森林再生与重建家园的使命。（图14）
图14.Disperseed种子球（设计师：Irene Badía Madrigal等）
（3）鲸盾（Shield）
日益增多的海洋垃圾破坏了海洋生态系统，也直接或间接导致大量海洋生物的死亡。据统计，有80%的海洋污染源于人类在陆地的活动。[20]海岸线作为大陆与海洋的交界线，既是产生垃圾的重点地带，同样也是阻止垃圾入海和外来垃圾上岸的一道重要防线。“鲸盾Shield——海浪助力式近岸垃圾收集设备”依靠可持续的自然能源，在近海岸实现对垃圾的拦截与收集，大大减少了垃圾对海洋生态系统的威胁。
“鲸盾”的工作原理与结构简单可靠，通过4级拦截收集，能在垃圾产生的早期及时清理，且清运方便。设备中间设计的“V形”分流板和绕射弧，可以利用海浪的涌动将垃圾推入收集口。该设备可结合防鲨网进行组合安装，不仅降低了成本，还能融入环境中。它无需外部能源，借助海浪和太阳的能量，可实现24小时持续运行。此外，设备安装在离海岸有一定距离的固定位置，且设置了溺水者救援功能，在尽可能减少对游客影响的同时，为游客创造了干净、安全的场地环境。尽管“鲸盾”是概念性设计，但它的构想较为完善，并具有可行性，为应对海洋垃圾问题提供了新的可能性。（图15）
图15.鲸盾——海浪助力式近岸垃圾收集设备（设计师：严泽腾）
4.野生动物保护设计
很多野生动物需要较大的活动空间与安全的迁徙路线，城市与道路建设严重阻断了它们的流动，并使得原本的栖息地碎片化。野生动物保护（Wildlife Conservation）相关的设计是通过建立保护区、设置生态廊道（Ecological Corridor）[21]、消除环境威胁等方式，来保护野生物种及其栖息地，并恢复与增强自然生态系统。该类别设计要站在地球生命共同体的立场，在兼顾人类社会发展的同时，充分考虑野生动物的生存与种群延续，以维系一个健康的、可持续的生态系统。
（1）野生动物通道（Wildlife Crossing）
城市的扩张以及密集的高速公路网，使得野生动物的栖息地日益碎片化，如同孤岛一样互不连通。由于要穿行这些道路，每年造成了大量野生动物死亡，其数目令人震惊，同时也造成了人的伤亡与损失。此外，栖息地的隔绝，致使野生动物近亲繁殖，造成遗传多样性的降低，最终威胁到物种的延续。为抵消道路对区域生物多样性所造成的负面影响，保护生态上的连通性，应该在原有生态廊道中设立野生动物通道，即“在野生动物的重要活动区域，为保障野生动物迁移和扩散等活动而建造或保留的通道”[22]。
正在建设中的美国加州Liberty Canyon野生动物通道将是世界上最大的野生动物通道项目，耗资9000万美元，预计2025年竣工。这座桥建在繁忙的高速公路上，将为野生动物提供一条从海洋到洛斯帕德雷斯国家森林的坦途。通道的两侧建有宽阔的原生植被隔音墙，为夜行动物阻隔光线与噪音。经由这一通道，孤立的美洲狮种群以及郊狼、鹿、蜥蜴、蛇和其他动物可以找到更具差异化的交配伙伴和新的食物来源。（图16）
图16.野生动物通道（设计方：Living Habitats）
（2）Art for All 防鸟撞公共装置
除了栖息地减少与杀虫剂威胁以外，城市鸟类面临的更为严峻的生存威胁是与建筑玻璃相撞导致的死伤。据估计，每年仅在美国就有约10亿只鸟因撞击玻璃而死于非命。[23]鸟撞的原因大多是由于玻璃反射和透出的光影使得鸟类产生视错觉，误以为前方是树木或太空。针对这一问题创作的Art for All防鸟撞公共装置，被安装在上海恒隆广场的商业建筑上，旨在通过艺术与科技手段来保护城市中的鸟类居民，倡导人与自然的和谐共存。
装置的图案采用人工智能生成，并用能反射紫外线的涂料将其印刷在玻璃幕墙上。白天，部分图案人类是无法直接看到的，而鸟类可以，这就有效避免了鸟撞的发生。当夜幕降临后，那部分无法看到的图案被紫外线灯光激活，作品的全貌展现出来，人们也体验到了鸟类知觉的世界。该装置在应对鸟撞问题时，邀请大众以“非人类”的视角感知设计和艺术，进而促进我们思考和想象，如果未来以自然的视角来重新设计人工世界，那么我们的城市将会是什么样子？（图17）
图17.Art for All防鸟撞艺术设计装置（设计方：Celyn Bricker）
5.自然教育设计
生物多样性保护的本质是协调人与生物的关系，实现人与自然的互利共益，因此需要大众的积极参与。与自然教育（Nature Education）有关的设计可以通过展览与设施、交互与媒体、活动与服务等形式，传播自然生态知识，促进公众对此的兴趣和认识，使之有意愿参与到相关工作中。
（1）Bank Nasion种子银行
经过不断选育的、适应工业化种植的种子已成为当今大规模农业生产和城市绿化的主要种源。这种过度商业化导致的单一性使得我们的食物系统在面对虫害、疾病和极端天气等威胁时缺乏应有的弹性，也危及到生物多样性，最终影响到人类的健康发展。“种子银行”是一个以社区为基础的项目，尝试通过收集、保存、分享未被改造过的种子，引发人们对本土植物保护、基因多样性、种子生产及其文化遗产的关注与重视。
“种子银行”是从当地园丁和农民处收集他们世代保存的各类纯净种子，再免费分享给其他需要的人。这是一个流动的种子库，设计者希望通过这种方式，带动更多的参与者，从而形成一个不断增长的网络。该设计原型包括一辆可由自行车拖挂的，装有木制种子柜的手推车，以及不同尺寸和颜色的种子陶罐，标明了种子名称、捐赠者、收集年份等信息。这些罐子是密封的，可以保证种子的质量并存放多年。作为一种社会创新式的自然教育行动实验，该项目的价值在于提高人们对于保护植物多样性的意识，相互连接，形成新的社群，并积极投入行动。（图18）
图18.种子银行（设计方：Cristiana Santos）
（2）城市蜂巢（Urban Beehive）
部分群居性蜜蜂是人类较早驯化的传粉物种。尽管蜜蜂在农业生产中发挥了重要作用，但由于存在攻击性等原因，公众避之唯恐不及，对它们面临的生态窘境也知之甚少。“城市蜂巢”是一个社区性的项目，旨在通过公众体验来强调传粉昆虫的重要性以及它们在生态系统中的重要作用。项目被设置在经常举办各类农业和社区活动的城市公园中，这里也是吸引蜜蜂的理想场所。
“城市蜂巢”项目包含两个具有示范作用的大型蜂箱，鼓励公众通过亲身实践去了解蜂蜜的生产过程，并学习有关授粉和养蜂的知识。蜂箱造型独特，有很强的雕塑感，像一件公共艺术品，吸引着人们来此体验。箱体设计有高低不同的窗口，满足不同人群观察的需要。项目还包括一个露天剧场，用于开展活动和儿童攀爬玩耍。剧场以蜂巢六边形作为形式语言，并配有向公众科普蜜蜂知识的标牌。该项目的重心并不在于直接解决蜜蜂的问题，而是通过知识传播改变公众意识，从而间接对蜜蜂的存续产生积极影响。（图19）
图19.城市蜂巢（设计方：Nine Yards Studio）
（3）自生植物画像（Profiles of Spontaneous Urban Plants）
在城市中，一些容易被忽视的空间里存在数量庞大的自生植物。它们长在道路裂缝、建筑物墙边等地，通常被视为杂草。虽然不需要维护，但它们却提供着实质性的生态效益。“城市自生植物画像”旨在通过设计师的干预和引导，使公众认识并主动参与到对本土原生植物的发现与保护中。
在项目前期，设计团队在街道上用荧光颜料标示出一些常见的城市自生植物，并在旁边放置标牌展示相关知识，以吸引公众的注意和了解。同时，设计师将每株植物单独拍摄并制作成精美的标本页，画面中展示了花朵或种子的细节放大图，并附有植物的原产地、生境偏好、生态功能和文化意义。项目后期又推出了可由公众参与和编辑的线上数据库。用户在城市中漫步时，将发现的植物照片上传到网站，并记录位置。经过识别和分类，图片被标示出各类生态服务功能，如提供野生动物栖息地、减少热岛效应等。该项目引发了对城市自生植物价值的广泛讨论，推动其成为该地区绿色基础设施的有机组成部分。（图20）
图20.城市自生植物画像（设计方：Future Green Studio）
（4）Seek应用程序
生物多样性保护已不仅仅是专业人士的工作，更需要民众的积极参与，信息技术的发展使之成为可能。Seek是一款增强现实手机应用程序，它帮助用户实时识别周边的植物、花卉和野生动物，学习相关知识并上传分享，满足了人们对生物的好奇心和求知欲，从而提升了人们对生物多样性保护的意识。
Seek不仅具有强大的功能与数据库支持，它的界面设计也极具美感，交互设计简洁、友好，拍摄时有辅助提示，适合包括儿童在内的多个年龄段的用户使用。该程序设置有挑战任务，能激励用户主动探索和提升。在用户许可下，程序采集的数据会被共享到全球生物多样性数据库，为科学研究提供帮助。Seek可以接入iNaturalist科学社区应用程序，获得或提供给他人更专业的信息和指导。该应用程序借助技术降低了知识与行动门槛，增进了人与自然之间的联系。（图21）
图21.Seek智能手机应用程序（开发方：iNaturalist、世界自然基金会、《我们的星球》剧集）
结 语
保护生物多样性是维系健康生态系统的基础，是生态文明建设的重要任务，也关乎人类社会的可持续发展。作为人与其他生物共同的栖居地，城市营造了不同于自然生态的独特生境。如何在构建人类宜居环境的基础上，保护我们的动物邻居，维系城市的生物多样性，这一议题逐渐进入了设计学科的视野。从上述案例可以看出，借助跨学科合作，设计在该领域的研究与实践日益增多，并展现出巨大潜力和丰富的可能性。
在生物多样性设计中，一些要点格外值得关注。首先，设计者在获取非人生物（动物、植物或微生物）“用户”的真实需求时面临巨大挑战。尽管可以从专家和专业数据库中获得相关知识与技术支持，但往往不充分，也缺乏设计师通过其所擅长的方式，如访谈、体验或共情所能获得的对用户的感知、理解和判断，因而经常会出现违背“用户”意愿的、尴尬的失败设计。其次，为生物多样性设计一定要兼顾人的利益，尤其是在以人类居民为主的城市环境中。最后，生态系统的复杂性超乎想象，对此所做的设计也面临更复杂的评估标准。事实上，即便与专业的生态学家合作，设计师们对于生态系统中那些微妙且极为重要的平衡关系还缺乏足够的认识，很多设计案例都属于经验性的，其对恢复生物多样性的效果，以及对生态系统产生的影响都需要较长时间进行观察与评测。
到目前为止，生物多样性设计的研究与实践还缺乏系统性的理论指导，亟需设计观念与思维方式的转型与再造，以及设计方法与工具的探索与创新。设计者唯有结合跨学科的知识，投身田野，深度观察，不断实践，积累经验，从而寻求设计理论的建立与完善，并最终为城市的生物多样性保护提供切实可行的设计路线，才能为共建人与自然生命共同体贡献设计力量。
[1] 中共中央办公厅、国务院办公厅印发：《关于进一步加强生物多样性保护的意见》[EB/OL]，新华社，2021-10-19[2022-12-08]，http://www.gov.cn/zhengce/2021-10/19/content_5643674.htm.
[2] Wilson E D. The Biological Diversity Crisis[J], Bioscience, 1985,35(11):700-706.
[3] 新华社：《中国的生物多样性保护》白皮书（原文）[EB/OL]，2021-10-08[2022-12-08]，http://www.gov.cn/zhengce/2021-10/08/content_5641289.htm.
[4] 王雪梅、曲建升、李延梅、张志强：《生物多样性国际研究态势分析》[J]，《生态学报》，2010年第4期，第1066—1073页。
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[9] 生态系统服务是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然效用。如空气、淡水、食物、休闲等。见：谢高地、甄霖、鲁春霞、曹淑艳、肖玉：《生态系统服务的供给、消费和价值化》[J]，《资源科学》，2008年第1期，第93—99页。
[10] Petra Severijnen. Biodiversity by Design, Maximising the Bbiodiversity Potential of Rivierenwijk, Utrecht by Landscape Aarchitecture Design [D], Wageningen: Wageningen University,2018.
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[13] 同[12],p173.
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[20] Marine Litter and Plastic Pollution[EB/OL], [2022-12-28], https://www.unep.org/cobsea/what-we-do/marine-li tter-and-plas tic-pollu tion#:~: tex t=An%20es tima ted%2080%20per%20cen t%20of%20all%20marine,dumping%20of%20heavy%20metals%20and%20persistent%20organic%20pollutants.
[21] 生态廊道是指具有保护生物多样性、过滤污染物、防止水土流失、防风固沙、调控洪水等生态服务功能的廊道类型。详见：朱强、俞孔坚、李迪华：《景观规划中的生态廊道宽度》[J]，《生态学报》，2005年第9期，第2406—2412页。
[22] 国家林业局：《陆生野生动物廊道设计技术规程:LY/T2016-2012》[S]，北京：中国标准出版社，2012。
[23] Lizzie Crook. Glass Facades are“The Main Culprit” for Billions of Annual Bird Ddeaths[EB/OL], 2020-03-09[2022-12-27], https://www.dezeen.com/2022/03/09/glass-collisions-bird-deaths/.
刘新（通讯作者），清华大学美术学院；
钟芳，清华大学美术学院
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