／研究 中图分类号：ＴＵ９８６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—１ ５３０（２０１４）０４一Ｏ１１ ７一Ｏ４ ２０世纪粮食、能源危机的爆发，使都 市农业（Ｕｒｂａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ）成为城市可持 续发展运动中理想的食品生产模式和生态城 市发展示范途径之一ｌｌＩ。城市与农业的关系 越来越紧密，大量城市农场（Ｕｒｂａｎ Ｆａｒｍ） 在城市生活区中诞生 。然而城市中的农业 种植必须面对空间、效能和环境问题，需要 收稿日期：２０１４－０４—２４ 修回日期：２０１４－０８－１９ 依靠现代技术支持才能实现，鱼菜共生系统 便在此背景下产生。相较于一般城市农场 将城市绿地变农田的功能置换方式，鱼菜共 生系统（Ａｑｕａｐｏｎｉｃｓ）是一种复合水产养殖 都市农业新技术 鱼菜共生系统及其立体化案例研究 Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｕｒｂａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ａｑｕａｐｏｎｉｃｓ ａｎｄ ｉｔｓ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ （Ａｑｕａｃｕｌｔｕｒｅ）和水耕栽培（Ｈｙｄｒｏｐｏｎｉｃｓ） 的应用技术，具有集成、高效的特点，能够 实现都市农业种植的永续有机。 文章拟在简介鱼菜共生系统技术发展过 程之后，解释其物质循环和要素组成，然后 萧蕾洪彦 ＸＩＡＯ Ｌｅｉ ＨｏＮＧ Ｙａｈ 分别对３个空间尺度的鱼菜共生系统应用案例 进行研究分析，探讨该技术在都市环境中运 用的范围、方式和前景。 １鱼菜共生系统的发展 摘要：现代鱼菜共生系统的发展为都市农业提 供了一项复合高效的应用技术，经过数十年的 发展，形式趋向多样和立体，以便走入都市并 应用于社区、商业甚至城市景观。通过瑞士都 Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＭＯｄｅ ｒｎ ａｑＵａｐｏｎｉＣＳ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｐ ｒｏｖｉｄｅｄ ｆ０ ｂｅ ａ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏ ｒ ｕｒｂａｎ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ａｆｔｅ ｒ ａ ｆｅｗ ｄｅｃａｄｅｓ ｏｆ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ａｑｕａｐｏｎｉｃ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｈａｖｅ ｅｖｏｌｖｅｄ ｄｉｖｅｒｓｅｌｙ ａｎｄ 鱼菜共生系统实际上是一个人工生态系 统。类似方式在世界各地的农耕社会早有先 例，特别是以水稻种植为主的地区，人们把螃 蟹、泥鳅、黄鳝、田螺等水产养殖与稻田结合 一市农夫集装箱、南非莫约新餐馆与非洲食品市 ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ，ｍａｋｉｎｇ ｉｔ ｍｏ ｒｅ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏ ｒ ｉｔｓ 起，以此达到作物、水产增收的目的ｌ ３ｌ。我 场和美国芝加哥海军码头改造，３个不同尺度 ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ．ｃｏｍｍｅｒｃｉａＩ ｅａｓ ａｎｄ ｅｖｅｎ ｕｒｂａｎ ｌａｎｓｃａｐｅｓ Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ 鱼菜共生系统应用的案例分析，总结出鱼菜共 ａｒ ｌａｔｅｓｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ａｑｕａｐｏｎｉｃｓ ・－ 生系统立体化、景观化、体验化的发展趋势和 ｓｔｕｄｙ ｏｆ国明末清初珠三角地区出现的桑基鱼塘，则是 通过塘基植桑、塘内养鱼、桑叶养蚕、蚕沙 喂鱼、鱼粪肥基的物质循环利用，形成了有 营建方式，并提出包括鱼菜共生系统在内的城 市农场设施与城市公共空间及日常生活的融合 的重要性。 Ｕ ｒｂａｎ Ｆａｒｍｅｒ Ｂｏｘ．Ｍｏｙｏ’Ｓ Ｎｅｗ Ｒｅｓｔａｕｒａｎｔ ａｎｄ Ａｆ ｒｉｃａｎ Ｆｏｏｄ Ｍａ ｒｋｅｔ，ａｎｄ ＣｈｉｃａｇＯ Ｎａｖｙ’Ｓ Ｐｉｅｒ Ｒｅｎｅｗａｌ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｃｏｎｃｌｕｄｅｓ ｔｈｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ，ｅｓｔｈｅｔｉｃ，ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｅｎｔｉａｌ ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｍｅｔｈｏｄＳ ａｎｄ ｔｅｎｄｅｎｃｙ ｏｆ ａｑＵａｐｏｎｉＣＳ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ａｎｄ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ Ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ Ｏｆ ｕｒｂａｎ ｆａｒｍ ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ ｗｉｔｈ ｕｒｂａｎ ｓｐａｃｅ ａｎｄ ｄａｉｌｙ Ｉｉｒｅ 机高效的人工生态系统。 现代鱼菜共生系统的发展，普遍认为是 关键词：可持续景观；都市农业；鱼菜共生； 立体景观；案例研究 基金项目：亚热带建筑科学国家重点实验室自 基于１９７０年代美国马萨诸塞州的“新炼金术” 生态学研究中心（Ｎｅｗ Ａｌｃｈｅｍｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）关于 生态方舟（Ｔｈｅ Ａｒｋ）的研究推动。１９８０年代 主课题湿热地区建筑绿墙构造的生态效能及 Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｌａｎｄｓｃａｐｅ；Ｕ ｒｂａｎ 未期，美属维尔京群岛大学（ＵＶＩ）詹姆斯‘ 瓦克斯博士（Ｄｒ．Ｊａｍｅｓ Ｒａｋｏｃｙ）成功研发了鱼 设计研究（２０１ ３ＺＣ０８） Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ；Ａｑｕａｐｏｎｉｃｓ；Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｌａｎｄｓｃａｐｅ； Ｃａｓｅ Ｓｔｕｄｙ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｉｔｅｍ：Ｐ ｒｏｊｅｃｔ ＳＵＰｐｏ ｒｔｅｄ ｂｙ Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ 菜共生系统的ＵＶＩ模式，该模式利用深水浮筏 栽培（Ｄｅｅｐ Ｗａｔｅｒ Ｃｕｌｔｕｒｅ）方法Ｉ ，适于户外 Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｕｎｄ：Ｅｃｏｌｏｇｃｉａｌ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｏｆ ｆｈｅ Ｇ ｒｅｅｎ ＷａｌＩ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｏｆ ｔｈｅ ＢｕｉＩｄｉｎｇｓ ｉｎ ＨＯｔ ａｎｄ Ｈｕｍｉｄ Ａｒｅａｓ 大规模生产。同一时期，北卡罗莱纳州立大学 （ＮＣＳＵ）道格教授（ＳａｎｄｅｒｓＤｏｕｇ）及其研究 生马克・麦克莫提（Ｄｒ．Ｍａｒｋ ＭｃＭｕｒｔｒｙ）也成 功研究出ＮＣＳＵ模式，在温室内采用固体基质 （２０１ ３ＺＣ０８） 口＼口蚕沙 桑叶 栽培（细砂）＿５ｌ，成为大多数家用养耕共生系统 的原型。 田 图０１ 图叭桑基鱼塘的物质循环 ２０世纪第二次石油危机出现后，城市范 围内的垂直种植探索脚步加快，并在都市农 业中有所体现。近年鱼菜共生系统产品也呈 １１７ Ｒｅｓｅａｒｃｈ／ 过滤净化水 图０２ 图０３ 现了立体化趋势，更符合都市农业集约高效 菜共生系统能协助水产的高密度养殖同时， 然生态系统的特殊需求。 的诉求，研究重点除了实现商业化运营外， 也能让作物生长速度更快更节水。除了日照 还更关注设备在家庭、室内和城市景观中的 蒸发的水分需要适时补给以外，水资源基本 应用效果。 ３立体化鱼菜共生系统案例 ３．１都市农夫集装箱（Ｕｒｂａｎ Ｆａｒｍｅｒｓ Ｂｏｘ）——社区农场新趋势 在居民家庭和社区内产出食物，能有效 可通过系统的自我净化功能实现更新循环， 比传统种植方式节水８０％一９０％Ｉ Ｉ。 ２鱼菜共生的生态系统构建 ２．１鱼菜共生系统的物质循环 以中国的桑基鱼塘为例，传统的人工 ２．２鱼菜共生系统的要素组成 地缩短食物的运输能耗，也更能保障食品安 鱼菜共生系统中包含了水产养殖、蔬菜 全。未来的都市农业，社区农业占据了重要 的地位。都市农大集装箱就是针对鱼菜共生 生态系统利用了自然的生存关系和物质循环 种植、过滤分解、运行动力四大组成（图０３）。 （图０１），而鱼菜共生系统则依靠现代水耕 水产养殖多为养殖池。蔬菜种植可采用不同的 系统在家庭和社区应用而产生的项目，推动 栽培技术，摆脱了植物对土地依赖，将水耕 水耕栽培方式，从而形成不同类型的鱼菜共 者希望创造一个任何家庭成员都能操作又能 栽培系统和水产养殖系统整合为一体。系统 生系统，常用水耕栽培技术包括基质栽培、 节约空间的综合装置，代表未来社区农场的 中以水为主体的生态环境，包含了鱼类、植 ＮＦＴ（Ｎｕｔｒｉｅｎｔ Ｆｉｌｍ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，薄层营养液 趋势。 物、水中微生物三者所建立的有机生态平衡 膜技术）循环栽培、气雾栽培（Ａｅｒｏｐｏｎｉｃｓ） 关系㈧。在鱼类饲养过程中，鱼类排泄物和饲 等。过滤分解目的是为植物吸收水中微小分 都市农夫集装箱是由瑞士应用科学大学 （ＺＨＡＷ）名下的都市农夫（Ｕｒｂａｎ Ｆａｒｍｅｒｓ） 料残渣中的养分在细菌作用下，会产生氨和 子和离子前，微生物分解有机物创造有利条 公司所研发的概念产品。整个装置结构由两 亚硝酸盐，令鱼类中毒死亡。鱼菜共生系统 件，除自然沉淀分解外，基质栽培方法中颗 部分组成，分别为一层放置了养鱼池的２Ｏｆｔ 通过建立与植物种植结合的人工硝化环境， 粒状固态基质，例如陶粒、砾石也达到了类 敞顶集装箱盒子和二层垂直种植温室，总高 在水产饲养环境外，将鱼类排泄物和饲料残 似效果；而气雾栽培等其他方法，往往需要 ５ｍ，重约３．５ｔ，是一个小规模，便于移动、拆 渣转化为亚硝酸盐和氨，再进一步在细菌作 经过硝化床等过滤净化辅助装置来实现过滤 卸的社区家庭型鱼菜共生装置。 用下生成硝酸盐，继而成为养分让植物根系 分解。运行动力主要包含重力动力和人工动 装置通过一个密封水循环系统，在一 吸收，实现对鱼池水质净化（图０２）。与传统 力，贯穿了鱼菜共生技术的各个环节，从水 个完整的室内空间实现鱼菜共生的构建，避 人工生态系统相比，鱼菜共生系统的循环路 产养殖的水质调节、植物灌溉，到水循环过 免了城市环境与农业产出的相互干扰。养殖 径短且直接，利于高效集约。研究表明，鱼 程，运行动力供应是人工生态系统区别于自 箱用水经过细菌过滤器处理后形成植物用肥 水，利用水泵将肥水供至二层无土栽培温室 供植物使用后，净化用水在水质监控装置的 监测下输送回养殖箱（图ｏ４）。人们在一层养 鱼，也可以通过爬梯进入二层屋面料理温室 庭院。在瑞士经过实践，整个装置在夏季３个 月时间中，能产出６０ｋｇ鱼和２ｏｏｋ譬的蔬菜 。 都市农夫集装箱这个概念性产品自推出 以后，得到了广泛的认同支持，都市农夫也 因此获得了联合国自然基金会的资助（Ｔｈｅ Ｈｕｂ Ｚｕｒｉｃｈ’ｓ ｗｗＦ Ｆｅｌｌｏｗｓｈｉｐ ２０１ １）。出于其 可移动性，常在世界各地城市作为当代装置 １１８ ／研究 图Ｏ２氟菜共生系统运作原理 图０３鱼菜共生系统的基本组成 图０４城市农夫集装箱结构 图Ｏ５生艮集装箱在伦敦 图Ｏ６餐厅与市集模型 图Ｏ７户外市集中城市农场的现场图， 图０８餐厅与市集分层结构 作品进行展出。 在英国伦敦，企业管理背景的凯特・ 在餐厅内部和户外市集均有分布，成为独特 办了复兴规划竞赛，在入射作品中，ＡＥＣＯＭ／ 的绿化形象，人们可以在用餐的同时，也能 ＢＩＧ合作团队的概念景观方案大胆地在海关码 霍夫曼（Ｋａｔｅ Ｈｏｆｍａｎ）干¨可持续环境评价 看到盘中食物的来源，体验绿色科技带来的 头的水晶花园，运用了鱼菜共生系统来营造 背景的汤姆・戚伯斯特（Ｔｏｍ Ｗｅｂｓｔｅｒ）于 城市生活变化。 标志性都市景观Ｉ ｍＩ。 面积约为１英亩（约４．０５ｋｍ２）的水晶花 园，除了部分的公共空间，还有派对、餐饮 ２０Ｉ３年成立“生长一都市农场”（Ｇｒｏｗ Ｕｐ， Ｌｏｎｄｏｎ），也借鉴都市农夫集装箱概念，推 ３．３芝加哥海军码头（Ｃｈｉｃａｇｏ 出生长集装箱，在英 伦敦街头展出，获得 Ｎａｖｙ Ｐｉｅｒ）景观概念方案旧城改造 极大关注（图０５）。 新手段 的功能（图１０）。６层通高的玻璃屋顶之下， 是７ｏ多棵高大的棕榈树、四季变幻的花卉和喷 都市农业和城市的融合度越来越高，包 泉，游客可以在其中以独特的视角欣赏码头 ３．２莫约新餐馆与非洲集贸市场（Ｍｏｙｏ’Ｓ 括鱼菜共生系统在内的都市农业设施将成为 景观。团队认为未来的海军码头主要改造手 Ｎｅｗ Ｒｅｓｔａｕｒａｎｔ ａｎｄ Ａｆｒｉｃａｎ Ｆｏｏｄ 城市公共景观的一部分，不仅为城市提供物 段是增加非盈利的公共空间和充分利用垂直 质产出，更创造出丰富有趣的空间体验。 空间，以丰富公众活动和吸引更多游客。在 Ｍａｒｋｅｔ）——休闲餐饮新体验 莫约新餐馆与非洲 贸市场是都市农业 在城市休闲区内商业化、景观化ｌ，｛勺典型项目， 完全采用新能源作为鱼菜共生系统的动力。 芝加哥海军码头始建于１９１ ６年，位于芝 此原则下，新方案将水晶公园打造成一个超 加哥密歇根湖湖畔，是芝加哥最热门的城市 级都市农场，既保留了现有的餐饮、观光功 聚会场所，内有公园、庭院、商场、餐饮和 能，又植入了食材生产、生态教育和科技体 这鹰由蔡氏设计工作室（Ｔ Ｓａｉ Ｄｅｓｉｇｎ 其他娱乐设施，总面积超过２０ｈｍ 。自ｌ ９８９年 验的现代理念。垂直鱼菜共生系统成为这个 Ｓｔｕｄｉｏ）规划设计‘的新概念餐厅 落于南非开 第四轮改造结束，距今已有数十年，为了将 概念的重要技术支撑：养殖池上垂直种植了 普敦著名景点维多利亚与阿尔弗霄德滨水区 码头空间打造世界顶尖旅游目的地，２０１２ｔ举 当季蔬果，为餐饮持续提供新鲜食材，高大 （Ｖ＆Ａ Ｗａｔｅｒｒｆｏｎｔ）。整个项 包含一个二层 餐厅和户外市集，餐厅销僻有机非洲特色菜 式，而户外市集则由２ｏ余个小型摊档、休闲廊 和城市农场组成（ ０６—０７）。设计团队希望 市集走廊： 利用太阳能板做半遮阳处理，同时 为市场和餐厅提供电力补充。 在这热闹的旅游目的地，向人们展示一条完 整的、可循环的餐厅食物链——从食物的产 ｍ、商品化、烹凋、享用，到埘余向有机肥 ………………～料的转化，借此推广￣ｒｔ￣－农＞ｌｋ￣ｎ可持续发展 技术【 摊档： 利用预制面板搭建，可随时拆 装。 项日运用了多种生态环保措施，如太 能面板发电兼用遮 、可拆卸预制件摊档、 鱼菜共生技术、有８ＬＪＪＥ料制作等（ ｏ８）。鱼 菜共生系统中，动力宄伞使用太 能，水耕 栽培技术运用了乖直化的基质栽培，通过垂 农场： 餐厅： 有机食物，产出厨余。 鱼菜共生系统，提供新鲜植物 肉。 直ＰＶＣ箭中的基质ｌ干ｆ１蔬菜根系对水质进行过滤 净化，整个水系统采取封闭式循环，降低了 对环境的影响（ ０９）。垂直种植的蔬菜绿墙 图０８ １１９ ｈ｜。 绿化管道延续了现状棕榈树构成的景 能在立体空间上的交织，大大增加了空间的 ，自蔡氏设计工作室官￣ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ ｔｓａｉｄｅｓｉｇｎｓｔｕｄｉｏ ｃｏｍ［ＥＢ／０Ｌ］ ［２０１４ ０２．２７１；图ｌＯ引ｌ！￣ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗｃｈｉｃａｇｏｉｌｌｉｎｏｉｓｗｅｄｄｉｎｇｐｈｏｔｏｇｒ 庞大的种植结构更利于在管道内包 利用率和产出（图１３）。这一理念不仅演绎了 ａｐｈｙｃｏｍｌＥＢ／０Ｌ］［２０１４—０２—２７１；［￣１１—１２引￣ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｎｈａｂｉｔａｔ ｃｏｒｎ『０Ｂ／ＥＬ１『２０１４—０２—２７１ 质过滤基质，协助微生物分解和让植 水晶花园“种植、烹调、饮食”的绿色生活 更多阳光照射。而水晶花园的巨型玻 主题，还体现了未来都市空间美观、立体和 结构，则是一个现成的温室，为蔬菜 多功能集约的发展趋向。 供了稳定的微气候条件。人们可以通 的悬空栈道逐步走到屋顶，参观都市 ４结语 并以一览无遗的芝加哥天际线作为体 目前，国际上涌现了众多鱼菜共生技术 潮（图１１—１２）。以引入垂直鱼菜共生 在都市农业中的应用案例。尽管大部分应用 技术手段，结合景观设计手法，水晶 处于实验性阶段，但还是反映了现代都市农 立体空间功能结构突破了现状只在地 业以技术先导，复合立体的发展趋势。在中 面观光、餐饮的限制，实现了多个功 国，该系统的应用尝试以渔农业生产为主，包括直接在养殖塘水面放置种植浮床、建立 鱼菜共生温室等…Ｉ，家庭版的产品也开始有 研发，但多属于初级版的水平化应用案例， 内餐厅的鱼菜共生装置 ；花园现状照片 少见复合立体化应用，亦未见结合城市公共 空间的设计。 Ｋ晶花园概念方案效果图 花园竖向空间功能前后对比示意：原有竖向空 ：），设计方案的竖向空间功能（右） 因此，随着中国人民对可持续绿色生 活方式以及创造低碳城市的日益重视，应将 鱼菜共生系统这一资源自循环、自净化的生 态农业技术结合立体景观设计，在中国进行 研究推广。随都市农业向城市内部延伸的步 伐，中国风景园林Ｎｌ＇ｉ￣应致力简化操作和立 体形态的灵活运用；充分挖掘资源的循环利 用；高度重视产品的设计细节；量化分析 系统的生态效益，并深入研究应用的地域差 别。推动鱼菜共生系统走出专业农业种植机 构，广泛出现在社区、商业和公共场所，最 终成为城市景观空间体验和生态教育的一种 重要途径。 注释： 图０１、０３、１３作者自绘；图０２改绘自ｗｗｗ ｉｎｄｉｅｇｏｇｏ．ｃｏｍ／ ｐｒｏｊｅｃｔｓ／ｌｏｗｌａｎｄｓ—ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ—ｇａｒｄｅｎ／［ＥＢ／０Ｌ１『２０１３ ０３—２７】；图０４ 作者简介： 萧蕾／华南理工大学建筑学院讲师／亚热带建筑科学国家重点 实验室／广州市景观建筑重点实验室（广州５１０６４１） 引自都市农夫公司官网ｈｔｔｐ：／／ｕｒｂａｎｆａｒｍｅｒｓ ｃｏｍ／［ＥＢ／０Ｌ］『２０１４— ０２—２７１；图ｏ５引自生艮都市农场公司官网ｈｔ ｐ：／／ｗｗｗ ｇｒｏｗｕｐ ｏｒｇ ｕｋ［ＥＢ／０Ｌ¨２０１４—０２—２７】；图ｏ６、０７、０９引自蔡氏设计工作室官网 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ ｔｓａｉｄｅｓｉｇｎｓｔｕｄｉｏ ｃｏｍ［ＥＢ／Ｏ［ 】【２０１４—０２—２７】；图ｏ８改绘 洪彦，］Ｅ京大学建筑与景观设计学院景观设 学硕士／深期』市 荟筑景观与建筑设计有限公司景观规划师（深圳５１８０６７）