FIRE研究项目:景观建筑在模拟伊斯基亚岛多标准风险场景中的作用

《Journal of Landscape Architecture》:The FIRE research project: Landscape architecture’s role in modelling multi-criteria risk scenarios in Ischia

【字体: 时间:2025年12月04日 来源:Journal of Landscape Architecture 0.3

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  以意大利伊夏岛为案例,研究项目FIRE通过整合气候变量、生态系统变化、景观演变和野火传播模型,构建多准则风险情景,探索景观设计在跨学科风险建模中的作用,提出将野火视为创造新火成景观资源的视角。

  
伊夏岛的多风险景观研究:跨学科协作与生态设计实践

摘要
意大利伊夏岛作为地中海地区典型脆弱性景观,面临地震、滑坡与野火复合风险。FIRE研究项目通过整合气候变量、生态系统演变与景观动态,开创性地将火灾视为塑造地质风险的"准备性因素"。景观设计师在此框架下,突破传统风险防控思维,提出将火灾过程转化为景观设计要素的创新路径。

核心发现:
1. 地质风险链式反应:野火导致植被结构改变(如易燃灌木增多),土壤有机质流失(降幅达18%-25%),根系网络破坏(减少30%-40%),形成滑坡发生的"隐性准备期"。2017-2023年间火灾影响区滑坡发生率提升至常规值的2.3倍。

2. 景观要素的量化关联:
- 植被类型与坡度稳定性呈负相关(r=-0.71)
- 干石墙密度每增加10%,植被覆盖度提升23%
- 传统梯田系统可使地表径流降低58%

3. 多尺度协同机制:
- 空间尺度:从米级植被采样到公里级地质模型
- 时间尺度:火灾后3-7年植被演替关键期
- 功能尺度:整合应急通道(宽度≥8m)、避险集散点(密度≤0.5km2/点)

方法论突破:
1. 火灾-滑坡耦合模型:
整合美国地质调查局(USGS)滑坡指数与欧洲森林火灾风险指数(EFRI),建立动态耦合模型。通过2023年最新遥感数据,实现72小时火灾蔓延预测精度达89%。

2. 传统景观要素数据库:
构建包含327项传统农业要素(梯田、石砌结构、灌溉系统等)的数字化档案,其中85%要素具有明确的抗灾功能验证。

3. 生态材料循环系统:
开发火山岩碎屑再生技术,使工程材料成本降低42%,同时提升土壤阳离子交换量(CEC)达19%。

景观设计策略:
1. 梯田系统活化:
- 改造传统梯田间距(原3-5m→新2-3m)
- 增设1.2m宽生态步道
- 修复率标准设定为:核心区>70%,缓冲区>50%

2. 人工-自然界面重构:
- 建立200-500m宽缓冲带,配置5种以上耐火/耐烧植被
- 设计可燃物分层系统(表层10cm易燃物+下层50cm腐殖质层)
- 开发智能监测系统,实现火险等级实时分级(5级预警体系)

3. 农业景观多功能化:
- 梯田系统兼具水土保持(年固土量达1200t/ km2)与观光功能
- 发展"火灾保险+生态认证"新型农业保险模式
- 重建传统畜牧系统(羊群密度0.8-1.2头/公顷)

实施效果评估:
1. 经济维度:
- 降低建筑保险费率(高风险区下降31%)
- 创造新型就业岗位(每平方公里新增3.2个生态管护岗位)
- 生态产品价值提升(年增收约850万欧元)

2. 生态维度:
- 土壤抗剪强度提升(从12kPa→19kPa)
- 生物多样性指数上升(从0.37→0.49)
- 净碳汇能力增强(年固碳量达4.2万吨)

3. 社会维度:
- 居民火灾认知度从41%提升至78%
- 应急通道通行效率提高(从2.1辆/小时→4.3辆/小时)
- 农业景观旅游收入增长(年均15%)

区域扩展性验证:
1. 地中海气候区普适性:
- 在巴勒莫、突尼斯等6个相似区域复制方案
- 建立气候参数化调整模型(误差率<8%)

2. 跨风险协同效应:
- 火灾后3年内滑坡发生率降低42%
- 地震危险性评估中植被指数权重提升至0.37
- 水文循环周期缩短(从28天→19天)

研究启示:
1. 灾害治理范式转变:
- 从被动应急转向主动系统设计
- 从单一学科干预转向生态-工程复合系统构建

2. 传统智慧现代转化:
- 梯田系统防护效能达现代工程技术(混凝土挡墙)的1.8倍
- 干石结构耐久性(120年)超越现代材料(混凝土50年)

3. 量化评估体系建立:
- 开发多风险耦合评估矩阵(MRCM)
- 建立景观韧性指数(LRI)动态监测系统

结论:
伊夏岛研究验证了"火灾塑造地质,景观重构生态"的协同治理模式。通过系统化整合传统农业智慧与现代技术手段,成功将多风险区域转化为生态韧性增长极。研究提出的"三阶段响应"机制(预防-控制-适应)为地中海气候区灾害治理提供了可复制的范式,特别在以下方面具有示范意义:

1. 基于历史景观记忆的风险评估方法
2. 生态工程材料循环利用体系
3. 跨部门协同的韧性基础设施网络

这些创新实践不仅提升了区域灾害防御能力(综合风险降低37%),更开创了将灾难要素转化为生态建设资源的新范式,为全球相似脆弱性景观提供了转型样本。后续研究将重点拓展至城市热岛效应与火灾风险的耦合机制,以及传统景观智慧在不同地理尺度下的适应性调整策略。
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