段 炼 雷 娜 李云燕 胡上春 DUAN Lian, LEI Na, LI Yunyan, HU Shangchun
基于低水平生态安全格局的山地村镇防灾减灾规划研究*
——以重庆市罗田镇为例
段 炼 雷 娜 李云燕 胡上春 DUAN Lian, LEI Na, LI Yunyan, HU Shangchun
针对我国山地村镇普遍存在生态安全格局水平不高、安全问题突出的现实,从灾害形成与生态环境的关系入手,界定了低水平生态安全格局的概念,通过对西南山地村镇的考察,发现山地村镇在低水平生态安全格局下所呈现的基础特征规律,揭示山地城镇呈现这种特征规律的机制,以此为基础分析山地村镇灾害与低水平生态安全格局之间的内在联系,并提出山地村镇在低水平生态安全格局下的防灾减灾对策方法。
低水平生态安全格局;山地村镇;防灾减灾;对策
在我国城镇化快速推进过程中,村镇发展的经济效益成为了关注焦点,社会效益和生态环境效益逐渐被淡视。伴随而来的是社会和生态环境问题突显。就环境方面来说,环境恶化、资源枯竭、大气污染、水污染和垃圾围城等现象普遍存在,生态环境恶化趋势日趋严重,生态环境整体功能下降,生态安全格局水平较低,村镇抵御自然灾害能力逐渐减弱,严重影响了村镇的可持续发展。
由于村镇规划建设中不同的村镇具有不同的生态环境条件,其生态安全格局呈现不同的状态水平,不同状态水平的生态安全格局对村镇灾害形成、发生和发展有着重要影响作用,其中低水平生态安全格局即为“底线安全格局”,是保障生态安全的最基本保障[1],一旦突破该底线,相应村镇灾害发生的几率将会大大增加。山地城市大多由于建设条件复杂,可适用建设用地较少,其用于生态绿地的用地就更少,导致整体村镇生态安全格局水平较低。所以,研究低水平安全格局下的村镇防灾减灾问题,对于山地村镇的安全可持续发展具有重要意义。
生态安全是指自然和半自然生态系统的安全,即生态系统完整性和健康的整体水平反映[1]。生态安全涉及面非常广泛,从人类聚居、空间尺度、资源分布结构到环境系统等方面,生态安全都占据重要地位[2-5]。生态安全不仅是人类聚居环境健康发展的基本前提,还是防止环境灾变的关键环节,是可持续发展的重要保障。
生态安全格局的概念被北京大学俞孔坚教授及其团队在20世纪90年代第一次提出。他认为城市生态安全格局(Ecological Security Pattern)是城市自然生命支持系统的关键性格局,它是维护城市生态系统结构和过程的健康与完整,维护区域与城市生态安全,实现精明保护与精明增长的刚性格局,及城市居民持续获得综合生态系统服务的基本保障[6]。国内外学者从各个方面展开了研究,如杨俊宴教授认为生态安全格局的提出对于解决特定区域的城市开发与生态环境保护问题具有不可替代的作用[6]。高永年,高俊峰等认为生态安全格局对于指导城乡建设用地布局具有重要意义[7]。
生态安全格局并不只有单一的形式,它具有多重性,多样性,多维度等特点。在对生态安全格局进行构建时我们应考虑其多重性,即综合生态安全格局。综合生态安全格局有不同等级水平之分,一般可分为高水平、中水平、低水平三类[8-9]。低水平生态安全格局是最低保障村镇安全可持续发展的基本条件,其生态安全格局基本完善,但很脆弱。在这种条件下,村镇建设用地复杂,生态环境较差,绿地率较低,很难彻底改善其生态环境水平,因此,为了人类聚居生活环境的安全,控制最低的生态安全格局是村镇可持续发展的最低要求。
低水平生态安全格局下的人类聚居生活环境相当敏感和脆弱,对土地的每一次开发利用,都有可能触碰其“敏感的神经”,引发灾害的发生,因此,对低水平生态安全格局的研究和重视,是极为必要的。
我国山地面积约占全国的2/3,是我国土地资源的较大部分,山地村镇数量更是占有相当大的比例。然而山地村镇用地条件复杂、用地紧张,其所处地势高低起伏,山岭、低谷纵横交错,可建设用地面积极少,耕地面积相对平原村镇更是少之又少。因此,山地村镇用于城市绿地建设的用地就显得更为紧张,从整体上大多都处于低水平生态安全格局下。根据作者对西南地区相关村镇的考察发现,处于低水平生态安全格局下的山地村镇主要具有以下几个特征。
2.1 村镇发展空间的局限性
由于大部分的山地村镇其地形地貌环境复杂,受地形影响极大,适宜建设用地较少,空间发展受到局限,使得村镇的场镇建设密度和强度往往较大(图1),空间品质较低,严重影响居民的生活环境品质,高密度和高强度的建设空间还往往存在社会机能和空间机能的缺失或不合理布局,一旦发生灾害波及面就会很大;其次,随着人类社会文明的发展,土地资源的需求量剧增,多数村镇建设空间在巨大资本力的推动下,开发强度逐渐加大,已经突破常规适宜建设用地范围,扩展到地形复杂区域,且这些区域往往存在滑坡、泥石流等地质灾害隐患(图2),严重影响村镇的空间安全。
2.2 村镇建设用地功能的单一性
随着城镇化的加速,村镇经济开始快速发展,场镇用地需求也越来越强烈,由于大多数村镇的规划管理体制还没有完全成型,指导性还较弱,建设行为还是主要以开发为目的,导致场镇建设随意性很大,城镇建设用地功能以居住和商业开发为主,公益性绿地、广场和开敞空间建设较少,整体用地功能单一,结构不合理,严重影响场镇整体的环境品质。
2.3 村镇生态景观的非异质性
随着大城市的产业换代升级,大多数污染和产能低效的企业以“退二进三”的名义进驻村镇。这些企业建设往往尺度较大,突破了村镇传统的小尺度、多样化的空间发展模式,以大规模开发的形式占有良田和林地,原生植被砍伐,出现极为单一的工业景观形式,破坏了生态景观演化、发展的动态平衡,使得本来就脆弱的生态平衡关系遭到破坏,大大增加了滑坡、崩塌、环境污染等灾害的发生几率。
2.4 村镇整体生态环境的脆弱性
脆弱生态环境是生态系统物质和能量分配在一定地理环境下出现不协调的情况。生态环境的演化发展, 都会在一定时段内趋于相对稳定,当受到大规模人类建设活动或严重自然灾害影响就会打破这种稳定, 而使生态环境处于脆弱状态, 并不断朝生态环境恶化的方向发展。
大多数山地村镇由于地处复杂的山地环境中,生态环境受地形影响,其本身的稳定性就较弱,加之村镇建设的影响,生态环境承载力有限,生态敏感性高,一旦生态稳定性遭到破坏或干扰,不仅会影响村镇的正常活动,而且会反过来对该区域的生态环境系统造成进一步破坏(图3),甚至引发灾害。
图1 营山县双流镇场镇高密度建设情况Fig.1 high-density construction of Shuangliu Town, Yingshan County
图2 奉节白帝镇信用社滑坡点Fig.2 landslide in Baidi Town, Fengjie County
图3 罗田镇场镇建设情况Fig.3 construction condition in Luotian Town
2.5 村镇防灾基础设施的薄弱性
我国大部分村镇地区生产力水平较低,经济条件相对落后,村镇建设中缺少基本的防灾空间建设,如绿地、广场等,更缺少防灾通廊、防灾公园、应急避难场所等城镇防灾空间的建设。且大多数村镇由于经济发展限制,房屋抗震性能差,科技、教育、卫生设施条件整体落后,一旦发生灾害后果将很严重。近年来多次地震中,损失最严重的都是防灾基础设施比较薄弱的村镇。
基于以上分析,可以看出低水平生态安全格局下的山地村镇灾害,具有和生态密切相关的特点。实践表明,我国自然灾害影响最大的地区主要集中在广大村镇区域。随着我国经济的快速发展,人口和财富逐渐向村镇集中,一旦遭受破坏性灾害袭击,在缺乏有效防灾减灾措施的情况下,将会造成严重的人员伤亡和经济损失。
(1)山地村镇建设用地的空间具有局限性,使得村镇场镇开发建设趋向高强度化。大多山地村镇由于用地局限,在强大经济资本力的推动下,场镇开发建设往往不遵循建设用地布局的基本原则,出现集中高密度、见缝插针的建设方式(图4),这种建设破坏了场镇合理自我调节的功能机理,场镇环境一旦遭到破坏就很难恢复,进而导致环境的持续恶化,甚至出现环境污染等灾害。同时,由于场镇发展的需要,建设用地突破现有的边界,扩展到周边区域。因山地村镇受到地形地貌的限制,周边区域往往存在潜在地质灾害影响,一旦受到人工建设的影响,很容易引发滑坡等地质灾害。
图4 营山县双流镇场镇“见缝插针”建设方式Fig.4 the “making use of every single space”construction mode in Shuang Liu Town, Yingshan County
(2)山地村镇建设用地功能较为单一,缺少开敝公共空间,用地结构不均衡。山地村镇建设开发受到各方面因素的限制主要侧重于居住等基本功能,其公共设施用地相对较少或不足,导致用地较为单一,特别是绿地、广场类不能产生直接效益的用地,在大多村镇基本都缺乏,这就导致场镇实体空间较多,开敞性不足,容易引发一系列的空间环境问题,甚至引发环境破环、火灾、病疫等灾害的发生。如一旦发生火灾,没有了开敞空间作为阻隔,极易形成火势的连片发展,破坏极其严重。1923年,日本关东大地震,由于缺少必要的防灾开敞空间,火灾致死的人数就达4万人。另外,由于用地功能的单一化,村镇场镇的用地结构呈现不均衡性,建设用地远远大于非建设用地,场镇基本功能缺失,消弱了场镇环境对于灾害的承受能力。
(3)山地村镇生态景观受大规模外来人工干预,生态景观出现单一化趋向,其内部的物质流、能量流、信息流和价值流遭到破坏,生态景观的正常演化和动态平衡被打破,影响生态环境的自我调节能力。景观异质性是景观生态学的重要属性,人类和动物均需要2种以上的景观要素[9]。传统山地村镇小尺度的空间发展模式,集聚了多样化的景观形式和空间形态,生态景观也是复杂多样,其对环境污染的承受能力较高,生态系统较稳定。现在大多数山地村镇受到经济发展的冲击,地方政府以经济发展为主要任务,忽略了环境保护,村镇在大规模外来人工的干预下,景观从小尺度、多样化的形式,转变成人工化、单一化的形式。景观的异质性遭到破坏,即生态环境遭到破坏,各类环境灾害、地质灾害层出不穷。
(4)山地村镇整体生态环境具有脆弱性和非稳态平衡性,极易受到破坏,引发灾害发生。山地村镇生态环境系统是在偏离自然平衡点处建立起来的非稳态平衡系统,它不能完全自给自足,需要依赖周围环境的生态系统。在受经济发展影响的村镇,往往场镇内只有少量的绿色环境,大部分土地界面被硬化,影响了能量流的交换,导致场镇生境较为恶劣,其生态系统的自我调节能力受到影响,难以承载现代村镇发展所排放的污染物。这也可以描述为村镇生态环境容量有限,不能承受村镇人口和经济发展所带来的外部能量。生态环境的脆弱性必然引起生态环境遭到破坏,进而引发环境灾害、地质灾害等的发生。
(5)山地村镇建设过度偏向于经济效益凸显的开发建设,村镇防灾基础设施建设较少,甚至缺乏,很多村镇除了政府广场之外,几乎很少有针对居民的开敞空间或绿地建设。各类水、电、气等基础设施建设也很少考虑防灾抗灾的需要。场镇中缺乏开敞空间或绿地建设必然导致场镇空间的不合理性,容易引发环境灾害、火灾等灾害;缺乏抗灾防灾研究的基础设施建设,在发生灾害时必然加重灾害的破坏和影响作用。
面对山地村镇的灾害特征和防灾减灾的挑战,在以提高山地村镇整体抗灾效能,突出山地村镇的应急响应能力的原则下,构建针对低水平生态安全格局下的山地村镇防灾救灾规划对策,应着重突出建立安全、可持续的村镇生态格局(图5)。
4.1 形成山地村镇空间选址、布局的生态安全意识
我国具有悠久的城市建设历史和丰富的城市选址和布局经验,自从人类学会聚居开始,人们就已经积累了一些选择环境生态和安全的知识,这些意识对村镇建设同样有指导意义。比如选择适中的地理位置,即择中原则;考虑“度地卜食,体国经野”的可持续发展原则;考虑自然景观及生态因素的原则。这些选址理念多强调因地制宜,选择优越的自然地理位置,顺应自然、倡导人与自然和谐相处即“人和”的理念。特别是山地村镇,由于地形地貌的特殊性,为防止人为因素引起的滑坡、泥石流等地质灾害给村镇安全带来的危胁。规划应注重山地村镇用地评价,积极主动规避灾害敏感区域,而不是消极避让,将经过整治的滑坡等地质灾害敏感区进行绿化,将其建为公共绿地,成为楔入村镇的绿色廊道或斑块,降低村镇的整体建设强度(图6)。
图5 低水平生态安全格局下村镇灾害问题及对策技术路线图Fig.5 technical route of disasters and countermeasures on the basis of the low-level ecological security pattern
图6 外围生态绿地与场镇建设的合理关系示意Fig.6 relations between ecological green space and construction
同时,规划要注重山地村镇自身的可持续发展,强化村镇建设与周围原生环境间的关系,村镇的扩张不能超出和破坏原生环境的相应容量和组织关系,尊重原有地理与生态环境的特点,建设应具有适地性和生态性。
罗田镇位于重庆市东南部边陲,场镇用地极其复杂,周围被山体环抱,北面山体台地阻隔,南面河流与山体阻碍(图7),适用建设的用地规模极其有限,大部分地区的生态保护建设基本处于静止状态。根据分析,罗田镇是典型的低水平生态安全格局的山地城镇。场镇合理的发展趋势是突破现有格局,往东西方向拓展,由于东西方向用地坡度较大,规划采用大集中、小分散的城镇空间发展战略,合理利用地形高差进行建设,使场镇置身于可持续发展的生态环境之中(图8)。
4.2 建立山地村镇用地结构的“生态平衡”关系
村镇用地指标合理与否不仅关系到村镇的用地布局结构和经济发展,而且还影响村镇建设的效益与成本,决定村镇环境的可持续发展。好的用地结构关系能符合经济社会的发展,符合人的需求,特别是公共开敞类的广场、绿地等用地能很好地软化场镇其他建设用地导致的生硬感。
图7 罗田场镇俯瞰图Fig.7 aerial view of Luotian Town
图8 罗田场镇剖面示意图(规划后)Fig.8 section of Loutian Town (after planning)
罗田镇场镇现状用地以居住用地为主,占了近60%,主要集中于主街两侧。现状绿地主要以周边山体的生态景观绿地为主,场镇内部几乎没有绿地和广场用地(图9)。这种偏重于实体建设开发的用地结构,使得场镇整体结构失衡,特别是公共类用地的缺失,使得场镇空间布局密不透风,场镇内部缺乏生态环境,整体用地失去“生态平衡”。场镇合理的用地结构要求增加公共设施用地、绿地和广场用地,把生态绿地延伸进场镇,使得场镇建设在区域生态基地之上,恢复用地结构的“生态平衡”关系(图10)。
图9 罗田场镇现状用地比例关系图Fig.9 the status quo of landuse ratio in Luotian Town
图10 罗田场镇绿地系统规划图Fig.10 green space system plan of Luotian Town
4.3 构建山地村镇开发建设的低强度模式
山地村镇的建设对场镇及区域生态环境影响甚大,山地建设开发不当或开发强度过大,人类活动就会对山体地表植被和山体形状造成严重破坏,山体地表的稳定性就会受到严重威胁,引发灾难性后果。如山体受到连续暴雨侵袭,地表水含量超过土壤的容水量,水压过大,可能产生大量径流,从而引发滑坡等自然灾害[10]。因此,规划中要着重研究山地村镇的自然环境与场镇的空间结构、用地布局等方面的关系,控制合理的场镇开发强度,着力保护好整体生态环境,实现山地村镇的高绿化率和低密度,创造具有村镇特色的人居环境。
罗田镇现状基本没有绿地和广场用地,建设密度较高,单位开发强度较大。规划中为了打破这种高密度的开发建设方式,采用控制绿色通廊和配建广场、绿地公园等方式,降低开发强度;同时,由于罗田镇是重庆市历史文化名镇,对场镇建设高度进行了限制,控制在6层以下。
4.4 建构健康可持续的生态安全机制
(景观)生态安全格局是维护区域与城市生态安全、维护城市生态系统结构和过程健康及完整的关键性格局[11]。山地村镇生态安全格局的构建是其可持续发展的前提和基础。我国大多山地村镇都拥有山、水环境资源,其生态安全格局的建构离不开对山水环境资源的保护。城市绿地系统对生态系统具有支撑作用,良好的绿地系统能有效支撑城市整体的生态环境,良好的生态环境也能作为城市绿地系统的有力保障(图11)。
一般来说,大多数灾害都发生在地形复杂区域,其主要原因是人为活动破坏了环境生态和山体原有的平衡。结合罗田镇灾害的实际情况,规划结合罗田古镇的打造,首先控制低强度开发的思路,场镇引入绿化,建立场镇发展的生态基底;其次,考虑到罗田镇复杂的地形关系,周边山体景观很容易引入场镇,规划在周边山体建立生态保护区,让这些地区“休养生息”,达到生态自然平衡的目的。在临近场镇边缘的外围区域,恢复一般耕地种植为果木花卉种植,丰富场镇景观,同时也进一步强化了生态效益,结合古镇旅游逐步发展特色生态旅游等。
4.5 完善山地村镇防灾减灾基础设施
城市基础设施系统具有公共性高、关联性强、覆盖面广的特征[12],城市基础设施的抗灾能力是城市整体适灾能力的重要指标,完善安全的城市基础设施系统是安全城市的重要标志[13]。受灾程度及所引发的次生灾害较为严重,可能导致城市社会、经济功能的瘫痪。这同样适用于村镇的防灾基础设施规划建设。村镇防灾基础设施具有复杂性、多样性、系统性特征,在灾害发生时,任何一个环节的破坏都会影响到整个生命线系统的作用。本文所指的防灾基础设施,除了电力、燃气、供水、通信等外,还包括绿地、广场等场镇开敞空间,因这些开敞空间在场镇发生灾害前、发生灾害时以及发生灾害后都有着积极的作用,有助于疏解场镇空间强度,优化环境,同时可提供一个安全避难的场所。
图11 城市绿地与生态绿地支撑转换关系Fig.11 the supporting and conversion relations between urban green space and ecological green space
罗田镇现状防灾基础设施建设整体落后、布局松散,在结构方式等方面存在严重不足。规划以提高场镇生命线系统的防灾能力和抗灾能力为目标,以“平防结合”的思想指引,规划中考虑了适当增量,提高生命线系统抗灾能力。同时,结合山地村镇特点,进行区域控制与分散布局。因此,规划中在电力、燃气、供水、通信等管线网络中每一局部和重要部位都设计成应急状态下可切断的装置,使其在一部分被破坏时,及时切断该部分管网,将损害控制在最小限度内,不至于产生次生灾害,保护整个生命线系统的安全,不影响整个城市系统正常运转。另外,规划中还结合地形特点布置了多出绿地和广场空间,把生态绿地引入场镇。
由于山地环境的复杂性,导致山地村镇建设的特殊性,各种建设用地往往被山体、河谷所切割,呈现出村镇建设用地与生态环境相互锲入的状态,可以说山地村镇的建设与生态环境息息相关,山地村镇的各类灾害也与承载其发展的生态环境息息相关。在城镇化快速发展的今天,探讨山地村镇防灾减灾问题,需要对生态安全格局有充分的认识。其中,处于低水平生态安全格局下的山地村镇的防灾减灾问题和村镇整体生态环境之间的关系更加紧密,山地村镇的自然生态保护在场镇安全问题中的地位愈显重要,值得我们重视。
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图片来源:
图1、3-4、7:作者拍摄
图2、9、11:作者整理绘制
图10:根据重庆大学城市规划与设计研究院.《万州区罗田镇总体规划(2011—2025)》. 2012整理绘制
图5-6、8:作者绘制
(编辑:曾引)
Study on Methods of Disaster Prevention and Mitigation for Mountainous Towns Based on the Low-Level Ecological Security Pattern—A Chongqing Luotian Town Example
Focusing on the low-level ecological security pattern and the distinctively serious safety problem in mountainous towns, the paper starts with the relation between disaster formations and ecological environment, and then defines the concept of the low-level ecological security pattern. Through the investigation of the southwestern mountainous towns, the basic law of characteristics of mountainous towns under low-level ecological security pattern is found out, and its mechanism is revealed. Based on these, the paper analyzes the inherent relation between them, and provides disaster prevention and mitigation method for mountainous towns under the low-level ecological security pattern.
Low-level Ecological Security Pattern; Mountainous Villages and Towns; Disaster Prevention and Mitigation; Countermeasures
10.13791/j.cnki.hsfwest.20150216
段炼, 雷娜, 李云燕, 等. 基于低水平生态安全格局的山地村镇防灾减灾规划研究——以重庆市罗田镇为例[J]. 西部人居环境学刊, 2015, 30(02): 82-87.* 国家科技部“十二五”国家科技支撑计划项目(2013BAJ10B07)
TU984
B
2095-6304(2015)02-0082-06
段 炼: 重庆大学建筑城规学院,山地城镇建设与新技术教育部重点实验室,副教授,1131113496@qq.com
雷 娜: 重庆大学建筑城规学院,硕士研究生
李云燕: 重庆大学建筑城规学院,山地城镇建设与新技术教育部重点实验室,讲师
胡上春: 四川省城乡规划设计研究院,主任工程师
2014-11-10