上海古树名木及古树后续资源与城市生态网络的空间关系∗

周天鸿 王云才

同济大学建筑与城市规划学院 上海 200092

生态网络(Ecological Network) 的目标是为生态系统与物种在人类主导的景观中生存提供必要的物理条件[1]。 尽管生态网络的构建是为了回应人类活动产生的对生态系统的胁迫， 但有限土地资源的空间分配在面对人类福祉和自然保护的目标冲突时仍障碍重重[2－4]。 生态网络作为与其他类别的规划相协同的一种整合性规划[5]， 必须参与到土地利用的权衡与决策中[6]受到现实考验。因此， 必须强调生态网络是在“人类主导的景观” 这一现实的社会经济语境中实施的， 其长远可行依赖于不断的社会支持与自身持续的经济价值。 在规划过程中不能仅从纯粹的生态视角进行考量， 还必须纳入社会、 经济方面的因子以提升生态网络的有效性、 支撑决策及落地过程， 并最终保障其规划实施的可行性[7－8]。

挖掘好古树名木的生态、 社会、 经济价值， 既是其自身保护有效性的需要， 也与提升生态网络可行性的需求高度对口 (表1)， 有望成为生态网络具体落实的资源锚点。 生态网络作为回应物种生境碎片化的最有效土地规划工具之一[7]， 也高度对应于古树名木的整体保护困境。 以上海市为例， 如果其城市生态网络的空间范围能够较好地覆盖古树名木及古树后续资源， 则自身可行性将得到有效提升， 而古树名木的整体保护也将得到规划保障， 二者可形成互利且互补的关系。

表1 生态网络与古树名木在生态、 社会、 经济、 保护特点方面的对应关系

1 上海古树名木及古树后续资源与城市生态网络的空间关系

在《全国古树名木普查建档技术规定》(2001) 基础上， 《上海市古树名木和古树后续资源保护条例》 (2002) (下文简称《条例》 ) 又将上海树龄在80 ～100 年的树木定义为古树后续资源。从树龄视角考量资源的空间分布十分重要， 因为树龄的讨论一定程度上也是价值量的讨论， 即古树的价值随着年龄升高而增加[21－22]。 不同树龄的分布可以将不同价值量的聚集映射在空间上， 这种价值量的空间分布为上海城市生态网络提供了提升自身价值并优化可行性的参考。 本研究在《条例》 对树龄的分级基础上增加1 000 年以上类别， 以突出“千年古树” 的独特价值与对应的特级保护[19]。

在《上海市城市总体规划(2020—2035) 》市域生态空间规划部分以及2020 年4 月15 日公示的《上海市生态空间专项规划(2018—2035) 》(草案公示稿) 中， 上海市城市生态网络空间的结构与规划都基本延续了2009 年启动的《上海市基本生态网络规划》， 故以此为比照对象， 将古树名木及古树后续资源的空间分布与上海市生态网络空间规划进行叠合， 并在此基础上研究二者空间关系， 具体回答3 个问题: 是否拟合； 偏离多少； 哪些区域是有优化潜力的重点区域。

1.1 空间拟合率

对全部资源点按照是否被生态网络空间范围覆盖进行分类整理， 计算拟合资源数量在资源总量中的占比， 以初步二分地表示资源与生态网络在空间上是否拟合(图1、 图2)。

根据图2 全部资源拟合数据显示， 可以根据87.4%的不拟合比例证明上海古树名木及古树后续资源分布与上海城市生态网络在空间上并不匹配。 300 年以下的低龄古树以及80 ～99 年的古树后续资源数量庞大且拟合率极低， 是整体资源拟合率低的主要原因。 300 年以上中高龄古树资源的拟合率相对有所升高， 因其主要分布范围偏向于城郊生态网络密布的空间， 其中1 000 年以上古树资源的拟合率最高。

1.2 空间偏离度

研究进一步对上述不拟合的程度进行讨论，即通过生态网络空间到各资源点的垂直距离反映生态网络的偏离程度(图3、 图4)， 并借助平均绝对误差(MAE) 指标衡量生态网络空间与资源总体分布之间的偏离。

经计算， 上海生态网络空间偏离上海古树名木及后续资源分布的程度如表2 所示。

由数据处理结果可知， 上海城市生态网络空间与古树名木及古树后续资源分布之间在整体上存在偏离近1.5 km。 由于生态网络空间基本上呈网格形态， 故散布其间的资源在垂直距离上存在一定范围与线性规律(图3): 约63%的资源偏离距离在0～2 km 范围内， 约24%在2～4.7 km 范围内。 而存在一株偏离距离约6.36 km 的古树位于大金山岛， 其位置在上海城市生态网络空间的网格外部。

图1 拟合资源与不拟合资源的空间分布(其中a: 80～99 年古树后续资源； b: 100～299 年古树； c: 300～499 年古树； d: 500～999 年古树； e: 1000 年以上古树)

图2 资源与上海生态网络的空间拟合情况

图3 生态网络空间偏离各资源点的距离分布(单位: m)

表2 上海生态网络空间与资源的偏离程度统计 m

从树龄与价值量分布的角度看， 上海城市生态网络空间与300 年以下低龄古树以及80 ～99 年古树后续资源在空间分布上不仅拟合率低， 同时还存在偏离度高的现象。 其原因在于上海市域生态网络深入外环绿带内部分仅能以局部楔形存在而难以成网， 因而外环绿带是整个网络最大的一个网格， 图3 中拐点形成的主要原因同样在于此。密布于外环内城市建设用地中的资源点的垂直距离大量位于2 ～4.7 km 范围内， 而这部分资源点又主要对应低树龄层， 因此总体上“低树龄层与低价值量－低拟合率－高偏离度” 三者形成了一种对应关系。 此外， 300 年以上中高龄古树总体垂直距离则均在1 km 内， 其原因相近， 即上海城郊生态网络空间分布较密， 网格单元较小， 而中高龄古树主要分布于这一范围内。

图4 生态网络偏离距离的空间分布(其中a: 80～99 年古树后续资源； b: 100～299 年古树； c: 300～499 年古树； d: 500～999 年古树； e: 1000 年以上古树)

1.3 空间偏离核密度

将上述偏离度与拟合率两个指标进行核密度计算(图5)， 并根据成因分为3 类区域。

1) 不拟合资源密集但生态网络偏离度不高的区域。 一部分基本与生态网络空间衔接良好， 仅由于用地性质的原因而未将其纳入生态网络中；另一部分资源多集中于建设密集区的公园绿地中。

2) 生态网络偏离程度高但不拟合资源不密集的区域。 位于生态网络空间的网格以外， 或是位于网格靠近中央的区域。 由于资源密度较低， 可以不作重点区域进行突破。

3) 生态网络偏离程度高且不拟合资源密集的区域。 多位于各城市中心、 副中心。 由于生态网络偏离较远， 但资源又高度集中， 市域层面的生态网络空间难以对该类区域进行整合。

图5 资源空间偏离核密度

2 空间不拟合的解读与成因

2.1 认知转变——从绿地系统到生态网络

要解读二者的空间不拟合现象， 首先回溯上海城市生态网络的有机进化[23]及其背后的认知变化。 从“城市中的绿地布局” 到“市域生态网络系统”[24]， 生态效益的考量被推上了前所未有的认知高度。 “人的认识”[25]的转变在根本上决定了城市与空间的转变， 以及对生态网络实施的社会经济可行性的关注缺失。

过去上海的城市绿地系统规划多受制于城市规划， 一度是在城市发展与经济建设布局中用地博弈剩余的边角空间， 故其出现本身是基于对城市社会经济等方面考量的副产物， 完全是建立在社会、 经济可行性的基础上的。 而生态网络空间构建则恰恰相反， 本身具有较强的生态属性， 其概念源于生物保护领域， 涉及群落生物学、 景观生态学、 岛屿生物地理学、 集合种群理论、 源－汇理论等[26]。

2009 年上海基本生态网络规划的启动标志着上海城市绿地系统发生布局结构突变[25]。 生态网络通过法定城市绿地系统规划得以保障与实践，弥补了城市绿地系统规划本身重数量轻结构、 规划依据缺乏科学性[27]的内在问题。 但同时， 原本绿地系统所高度重视的社会经济视角被一定程度地弱化， 并相应地体现在方法论的转变中。

2.2 方法论转变——缺少社会经济可行性的关注

绿地空间关注点向生态转向， 这在学界与规划实践中所采用的生态网络构建方法中均有体现。学界采用的理论框架[28－30]主要为“斑块－廊道－基质”[31－33]， 其本质是点线面规划[27，34]， 基于GIS最小路径方法， 根植于景观生态学与保护生态学等相关理论， 考虑了景观的地理学信息和生物体的行为特征， 能够反映景观格局与水平生态过程。

规划实践中采用的构建依据则略有差异。《上海市基本生态网络规划》 对生态用地、 生物分布等现状生态要素进行梳理， 以生态敏感性分析为核心， 确定了上海现状重要的生态空间分布，并结合生态足迹、 生态服务价值以及现状可发展用地的分析， 得出了上海市域的现状生态特征[35]。 虽然规划实践综合了土地利用与社会需求[36]、 “以人为本” 的政策导向以及规划与现实中绿地系统结构的影响， 但无论从该版规划的思路与分析过程[35]或是作为其重要依据的现状生态资源分布研究[37]， 仍然都缺少对上海城市生态网络空间社会经济可行性的关注。

可见， 学界与规划实践的两种方法论对资源的社会经济价值均不敏感， 古树名木及古树后续资源也未能被纳入上海生态网络空间构建的依据中。

2.3 城市土地利用难以逆转

虽然认知与方法论转变了， 但城市土地利用却难以逆转。 在以经济支持和政策引导为核心[38]的驱动力推动下， 主城区尤其是外环内的绿地布局是过去一段时间 “见缝插绿” 形成的结构。2009 年后生态网络观念的影响难以重新组织与渗透中心城区高密度建设的城市空间， 故仅能以外环之外的空间形成控制性的城市生态网络结构，以生态保护先行限制土地利用[39]。

上海市古树名木及古树后续资源作为“绿色文物”， 35%位于历史风貌区内[19]。 上海古树名木及古树后续资源在空间分布上呈现城市建设的叙事模式， 而非生态网络的叙事模式， 后者对前者的空间避让最终客观地导致了上海古树名木及古树后续资源与上海城市生态网络在空间上的不拟合关系。

3 生态网络覆盖古树名木及其后续资源的策略

1) 通过进一步的规划来深化与细化不同尺度的生态网络。 目前上海城市生态网络空间的构建仅停留在市域层面， 尤其社区尺度[27，40－41]的缺失，使大尺度的生态网络空间难以覆盖分布于城市建成区内的古树名木及古树后续资源。 多尺度生态网络空间的嵌套， 即从城区、 社区等尺度构建细化的生态网络空间与市域生态网络进行对接， 需结合控规与设计并衔接其他专项规划， 以较为可行的行动方案推动古树名木及古树后续资源与城市结构的正向相互影响[42－43]， 如以城中行道树及其他“见缝插绿” 的小微生态空间作为小尺度绿道或踏脚石， 在资源点与生态网络间建立弱连接。

2) 深入生态资源摸底， 整合点状资源。 在生态网络空间构建的依据架构层面， 基于目前以面状土地利用为主[36]的资源本底， 进一步对古树名木等具有重要社会经济价值的点状生态资源进行补充。 同时， 在敏感性指标等需决策依据的分析过程中， 纳入古树名木及后续资源的价值分布作为重要影响因子， 并借此让上海古树名木及古树后续资源所处土地空间拥有话语权与其他城市用地进行博弈， 从社会经济层面保障生态网络的长远成功。

3) 为点状资源预留面状空间， 进行合理时序性规划。 在古树名木资源分布密集或树龄较大的区域划定连续且具有一定面积的保护范围， 为生态网络的拟合创造空间条件。 在规划编制层面，充分考虑古树名木资源与规划时序的关系: 一方面要进行长远规划， 如在本轮规划中的古树后续资源将在2035 年规划结束时成为古树资源， 而若仅以古树后续资源的级别为其预留保护空间， 显然是不够的； 另一方面， 假设规划以千年为时间尺度， 则现存树木将全部成为千年古树， 各资源之间的价值差异将相对缩小， 且不可能将所有古树名木都提前视作千年古树来预留保护空间。 这就需要综合生态、 社会与经济作一个价值判断，确定长远而恰当的规划目标。