融合城市边缘区半自然生境保护的环城绿带建设研究

汤西子 邢忠

环城绿带建设是“在一定规模的城镇或城镇密集区外围，安排较多的绿地或绿化比例较高的相关用地，形成环绕城市建成区的永久性开敞空间”[1]，其思想内涵可追溯至霍华德的“田园城市”理论，并广泛应用于伦敦、巴黎、柏林、北京、上海等国内外城市建设管控中。作为区域生态网络的组成部分，环城绿带不仅能有效控制城市用地增长，优化城乡空间格局[2]，还能强化城区人工绿地与外围生态绿地的联系，维持生物多样性，提高边缘区环境资源整体保护与利用效率。城市边缘区半自然生境与城区联系密切，具有较高的生物多样性及复合服务潜能，是构成环城绿带并保障其功能发挥的重要环境要素。然而，边缘区半自然生境普遍具有规模小、分布散等特征，难以得到既有绿带建设及生境保护工作的足够重视，缺乏必要管控使其易遭蚕食。因此，如何合理利用边缘区半自然生境以保障环城绿带功能输出，同时通过环城绿带建设实现半自然生境实质性保护，是本研究的重点。

1 环城绿带复合功能发展趋势及城市边缘区半自然生境特征认知

1.1 区域生态系统服务空间保障与环城绿带建设功能复合发展

区域生态系统服务保障城乡公众福祉，由大型生态斑块、景观生态廊道及踏脚石系统构成的网络状绿色空间是确保服务持续、高效发挥的基础，环城绿带作为其中关键组分，具有复合服务潜能。“生产—消费”过程进行得顺利与否影响生态系统服务效能高低，涉及供给（P）、传递（T）和使用（U）环节[3]68：供给环节决定特定区域提供服务的数量及品质[4]，多涉及人工干预较小的大型生态斑块；传递环节作用于服务的输送与转化过程，强化供给区域与使用区域的空间联系及功能匹配[3]69，涉及景观生态廊道与踏脚石系统；使用环节反映使用对象对服务类型及数量的要求。环城绿带对于城市系统及自然系统来说，既是能够提供特定服务的“供体”，更是将服务传递至城市，提升区域生态网络连通度[5]及系统服务效能的“导体”。故环城绿带建设时应对一定规模或宽度的、具有较高复合服务潜能的用地单元及必要网状空间格局进行保护与强化（表1）。

国内外环城绿带建设实践中体现出针对多元、复合功能的综合考量，从最初的控制城市蔓延、保护农业资源，到后来的食品安全保障、生物多样性保护、城市生态修复[6]、科普教育[7]等，不断适应发展需求。如英国伦敦在城区外围建设宽约8 km、面积近4 860 km2的绿带[8]，保留大量农田、林地并组成永久性开敞空间以阻止城市蔓延，同时通过各类游憩设施、运动场地及大型公园设置来挖掘其游憩潜能[9]；巴黎环城绿带建设除城市蔓延控制及周边农业保护外，特别强调对城乡区域的过渡、联系及对城市居民的游憩服务[10]；上海环城绿带建设后期，其主导功能也逐渐由抑制城市扩张向休闲游憩转变[11]，强调可用资源及地形地貌保护与恢复，休闲观光农业发展、青少年科普教育公园布置等[12]。

1.2 城市边缘区景观功能特征及半自然生境奠定绿带服务基础

1.2.1 城市边缘区内绿地景观类型及功能特征

城市边缘区内各类绿地及景观要素是构建环城绿带的物质基础。大部分边缘区内原生生境较少，多为兼受人工与自然作用的半自然景观，笔者在迈克尔·哈夫（Michael Hough）所提出的城市区域景观分类的基础上进行扩展，根据人为介入程度，将其分为4类（图1）：第一类为由人工精心栽种与维护，受传统设计理论及美学观点影响较大的“正统”景观（the nurtured “pedigreed” landscape）[13]6，如修剪整齐的树阵、大型花卉园区等，此类景观以观赏功能为主，为维持较好的美学形态，常需大量的养分输入及定期园艺维护；第二类为以粮食生产功能为主的规模化农业景观，其通过地形改造、大量物质能量输入（如农药、肥料）等，在一定程度上削减了不同立地条件对作物类型及产量的影响，多呈现出广袤无垠、均质化的景观风貌；第三类为具有农副产品生产功能的传统农业景观，此类景观多顺应自然，与自然地形及生态过程结合紧密，采用精耕细作的生产方式，巧妙利用微地形所提供的不同生产条件，能够适应多种作物生长，并呈现错落有致的农林混合风貌，兼具多元生境保护、农耕文化展示等功能，如桑基鱼塘系统、山地多塘系统等；第四类为由受自然驯化的城市或农业植物，以及适应城市环境变化的原生植物[14]构成的偶然景观（fortuitous landscape）①，如机耕道两侧、坑塘周围、季节性雨水淹没区内生长出来的植被群落，此类景观不需要任何额外的维护，却能为野生物种提供适宜的栖息环境及丰富的食物来源[13]6。

1 城市边缘区域存在的主要绿地景观类型Main types of green space landscapes in the urban fringe

1.2.2 半自然生境保护奠定环城绿带功能基础

生物多样性维持生态系统其他服务，城乡建设通过用地转化、利用强度改变等影响区域生物多样性[15]，根据“中度干扰假设”，适度的人为干扰能够有效提升生物多样性[16]，发展强度居中的边缘区通常被认为相较于城区及自然区域，生物多样性更高。Blair[17]对美国帕莱阿尔托城乡梯度沿线不同发展强度的6个区域进行物种分布研究，发现物种丰富度和香农多样性指数在发展程度居中的城郊达到顶峰；Zerbe等[18]通过对柏林城区到郊区梯度沿线的用地类型及物种数量进行研究，发现干扰强度中等的城市边缘区内用地类型多样性最多，且与物种丰富度、生境多样性呈正相关。

城市边缘区内“正统”景观及规模化农业景观由于受到人为活动高度干预，物种类型较少且分布均质，故区内生物多样性维持多依赖于传统农业景观、偶然景观等受干预程度适中的半自然景观。因此，本研究所指的边缘区半自然生境主要涉及这2种景观类型，由次生林地、树篱、灌木草地、沟渠[19]、小块低密度农田等构成，能够提供多元物种生境，适应场地自然生态过程及当地气候、水土等制约条件，应对城市建设及农业集约化生产对生物多样性及生态系统服务造成的负面影响[20-21]，确保环城绿带及区域生态系统服务发挥，如干靓[22]对城乡全域多重生境进行分析，发现近自然农林与水域生境生物多样性最高且环境调节功能较强。

1.3半自然生境保护困境及与环城绿带建设脱节

边缘区半自然生境是支撑环城绿带功能发挥的重要基础，但实际建设过程中却常存在功能不匹配或用地管控脱节等问题，导致半自然生境服务潜能高却未受到有效保护，环城绿带建设花费巨大却“事倍功半”。受到城市建设、地形起伏及资源分布等影响，边缘区半自然生境普遍斑块小、分布散且权属复杂，管控难度较大。一方面，边缘区农田、林地等靠近城区，且占用成本较低，易遭蚕食破坏。Hooftman等[23]研究发现，城市建设、规模农业生产及人工造林导致大量半自然生境破碎化，斑块平均规模下降31%～94%，连通度下降98%。另一方面，若任由对小块农田肆意开发、种植，易产生非点源污染且更难以防控。

本应控制城市用地蔓延、保护环境资源的环城绿带建设，却常忽略易受蚕食且服务潜能突出的半自然生境：1）绿带空间组织系统性不足，未将半自然生境纳入区域景观生态网络进行整体考量，而多结合外围快速路防护绿地、城墙沿线绿地等，人为划定绿带范围，忽视自然过程维持及生境保护；2）景观建设重视觉效果轻长效维护[24]，清除物种及群落多样性均较高的半自然生境，大规模种植均质的人工植被，不仅建设成本高，还易导致病虫害等发生，需后期大量人力维护；3）功能组织忽略城乡复合诉求且缺乏弹性的管控思维，阻碍合理发展与利用，易诱发蚕食破坏[25]，导致管控失效。

2 边缘区半自然生境保护利用相关研究与环城绿带融合构建思路

2.1 边缘区半自然生境保护与利用相关研究

2.1.1 半自然生境及高价值用地保护

随着生物多样性保护工作重点逐渐从孤立自然保护区管控向生境网络构建转变[26]，半自然生境的重要性正逐渐受到认可，成为多国空间管控、资源保护的重点，可通过景观连通性、半自然生境覆盖率、生境质量、放养密度、河流水系密度[27]、生态需求、社会服务诉求等[28]分析，对边缘区内具有高价值潜能的半自然生境及用地进行识别。例如，欧盟各国在区域生态环境保护中，特别重视城郊具有高自然价值的农田（High Natural Value farmland, HNVf）保护，如农作物多样性较高、施行低密度耕作或保留一定规模半自然植被的农田[29]，保护其中物种及生境已成为欧盟生物多样性战略（European Union’s Biodiversity Strategy）及共同农业政策（Common Agricultural Policy, CAP)乡村发展项目的重点[27]，并从农业生产、生态保护及文化传承视角，形成一套针对高自然价值农田的评价体系[30]。此外，欧美等国将保护边缘区半自然生境及高价值用地视为规划管控的重要环节，如德国及其各州颁布的自然保护法律法规中，要求相关部门对受城镇化影响辐射的区域进行自然及半自然生境识别，并绘制城乡生境单元图，保护具有濒危或稀有动植物群落的生境并满足标识性物种的最低生存条件[31]。

2.1.2 自然过程梳理与系统串联衔接

边缘区半自然生境的服务维持及输出，不仅需要保护具有高价值的用地及环境要素，还需要甄别在服务产生及传递过程[32]中扮演关键作用的自然生态过程及其承载空间（如地下水回灌区、潜在径流通道），并据此进行廊道系统建设，串联散布的半自然生境，强化环境区与城区的功能链接[33]，从系统整体的视角，引导半自然生境转化为服务于城市及自然系统的绿色基础设施，旨在以最少的用地数量实现最佳的服务效能[34]。例如，俞孔坚等[35]在划定北京城市生态底线时，除核心功能区保护外，特别强调对水文、地质灾害、生物迁徙等过程及对应空间的识别。

融合边缘区半自然生境的环城绿带（绿色空间网络）建设能够高效保护环境资源并反控建设用地无序蔓延，常见于各国空间管控中。由绿带政策发展形成的“精明增长”管控体系及绿色空间规划，也强调城市增长边界内的自然（半自然）景观保护、管理地区自然区域等内容[36]。例如，美国马里兰州绿图计划依据用地特性，识别具有较高保护价值的自然及半自然资源，从系统整体保护视角进行多层次网络构建，并据此制定一系列生态保护与恢复计划，作为城市建设的背景条件[37]；德国在绿色空间网络构建中，探索了跨国—国家—州—地方多层级自然保护措施与空间规划政策的整合[38]。保护边缘区复合农林生态系统及半自然生境也受到相关研究关注，如韩西丽等[39]通过对佛山城市边缘区“基塘”农业景观的形态、格局及生态服务演变进行分析，提出将“基塘”农业景观与其他生态用地整合，构建“城市－基塘”景观安全格局，并融合城市功能进行分区管控。

2.1.3 半自然生境用地复合利用引导

边缘区内用地权属复杂，纯粹且严格的保护措施易影响原住民现有生产经营，引发抵触情绪，故生境保护应响应城乡发展诉求、引入公众参与制度[40]，缓解城市食物供给、水资源短缺、游憩场地单一等问题[41]。利用边缘区半自然生境内具有生产潜质的低效或闲置用地进行农业耕作，能够作为集约农业的补充，提高城市食品自给自足率[42]，如“朴门永续设计”（Permaculture）理念便倡导，因地制宜地对阳光、地形、人类活动等进行设计，采用小规模、密集式多层农林混种模式，建设“食物森林”[43]。休闲游憩服务挖掘，可提升公众对边缘区半自然生境的关注与监督力度并促进绿色产业发展[44]，如西班牙兼顾自然要素整合与区域景观格局保护的农业公园建设，强调各类农田及其赋存地形单元保护，并将融合农田、林地、菜畦等半自然生境的公共开放空间进行串联[45]。

2.2 融合边缘区半自然生境保护的环城绿带构建思路及方法要点

根据相关研究可知，环城绿带建设与边缘区半自然生境保护二者紧密关联、协同作用。一方面，边缘区半自然生境及高价值用地识别协助环城绿带边界划定，保障区域生态系统服务发挥；另一方面，环城绿带控制城市蔓延，保护半自然生境免遭蚕食，强化生境间的连通性及网络闭合度[46]，并引导其复合利用，使零散布局的农田、林地整合到区域绿色基础设施网络中。应建立起融合边缘区半自然生境的环城绿带构建思路与方法路径，从用地研究范围、空间要素管控、生态效益（保护）与社会经济效益（利用）等多方面，进行整体保护及系统管控[47-48]（图2），其相较于传统环城绿带，虽都对建设用地蔓延具有一定管控作用，但建设及管控侧重却不同：1）强调从区域生态系统稳定维持及服务效能提升视角出发，通过景观生态网络构建，保护必要生态空间格局并加强外围生态用地与城市内部用地的联系，而非“就城市论城市”的环状绿地划定；2）强调半自然生境的高服务潜能识别与整体保护，而非进行大面积人工植被种植；3）强调自然生态过程及对应承载空间模式维持，实现不同半自然生境间及同一生境内部各环境要素间的串联与整体保护，生境维护顺应自然，而非后期投入大量维护成本；4）强调城乡建设用地布局及管控尊重自然过程及环境要素，对结构性空间进行刚性控制，预留用地发展弹性空间，而非静态管理。下文将以四川省眉山市环城绿带建设为例，探讨此方法在实践中的应用。

2 融合边缘区半自然生境保护的环城绿带构建思路Ideas for constructing the green belt around a city integrating semi-natural habitat protection in the fringe area

3 融合城市边缘区半自然生境保护的环城绿带建设要点

中国传统国土景观讲求山、水、林、田、城一体[49]，四川省眉山市地处川西平原西南边缘，城市建设发展区域主要位于山地生态系统向丘陵、河谷生态系统过渡的浅丘河谷区与浅丘林地区，丰富的农林资源构成其生态本底，生物多样性较高，除部分结合山体保留的自然生境及规模化农业用地外，多为次生林地、低密度农田等半自然生境，面积占比超20%，布局分散（图3）且受建设用地蚕食严重。为保护具有高服务潜能的半自然生境，维持区域生物多样性，保障生态系统服务持续供给，引导城乡空间格局优化及用地理性扩张，规划提出结合半自然生境资源进行环城绿带建设。

3 眉山城市边缘区内分散布局的半自然生境Semi-natural habitats scattered in the fringe area of Meishan City

1）由于边缘区内农林资源类型多且规模大，对其进行无差别式整体保护难以满足城乡正常发展诉求，落地难度大且低效，故应先对区内农林资源的分布特征、功能属性等进行分类梳理（表2），甄别其中服务潜能较高或能够有效连接城区与自然区域的半自然生境及用地，如植被群落丰富、沿水系带状分布的次生林地斑块等。

表2 城市边缘区内农林资源分布特征及功能属性梳理Tab.2 The distribution characteristics and functional attributes of agricultural and forest resources in urban fringe

2）在此基础上，对维持半自然生境的关键环境要素、自然过程及对应空间格局进行识别，如与小块农田、林地紧密关联的坑塘、沟渠、潜在径流通道及对应的“塘链系统”等，以此界定对半自然生境长效维持及功能发挥具有重要作用的结构性空间与用地。

3）确定城乡主要功能诉求（如生物多样性维持、自然过程维持及环境调节、多元农副产品就近供给、郊野游憩场地提供等），明确各类服务的供给区、传递区及使用区。以提升系统复合服务效能为导向，通过斑块保护、廊道建设等强化各区联系，并叠加形成贯穿城乡且功能复合的农林景观生态网络（图4），其中涉及城市边缘区的部分为环城绿带范围，用以重点防控城市建设用地蔓延，优化城乡空间格局。

4 兼顾复合服务功能的环城绿带构建过程及边缘区半自然生境保护Construction process of the greenbelt around a city with composite service function and the protection of seminatural habitats in urban fringe

4）根据网络构建要求，针对环城绿带内不同类型及维护状态的半自然生境分别采取保护、修复与强化措施，并结合河流水系、山谷、山脊等分布的带状林地半自然生境（图5），以及铁路、高速公路沿线带状防护绿地等进行廊道系统建设，用以串联散布的半自然生境及高价值用地，将其纳入区域景观生态网络，引导转化为绿色基础设施。为削减外部人为活动对网络内部的影响，可在核心生境外围设置防护缓冲区域。

5 结合河流沿线半自然生境的廊道建设Ecological corridor construction combining semi-natural habitats along the river

5）环城绿带内半自然生境保护采取“刚性管控与弹性引导结合”及“硬件与软件管控结合”：针对结构性生态空间进行“定量、定位、定性”保护，并对其中人为活动类型、活动强度、活动范围等进行严格控制，包括种植及维护模式管控；对于非结构性生态空间的缓冲区域，可在保障生态系统服务的基础上，结合城市功能区划，适当放宽人为活动管控力度，采用弹性引导。

通过融合半自然生境保护的环城绿带建设，眉山城市边缘区内共实现52.28 km2的半自然生境（含次生林地、小块农田、灌木丛等）保护，林地生境占比提升31.7%，同时半自然生境有效强化大型生态斑块间及其与城区的联系，网络连通度提升近62%。

4 讨论与展望

边缘区半自然生境作为环城绿带内重要的生境类型，生物多样性及系统服务潜能均较高，但用地普遍较小且布局分散，易遭受城市建设及集约农业生产蚕食，甚至危及绿带功能产出。因此，笔者根据国内外理论及实践经验，探讨融合边缘区半自然生境保护的环城绿带构建方法：1）以区域生态系统稳定维持及服务产出效能提升为目标，对高潜能半自然生境及支撑其服务产出、传递、使用环节的自然生态过程空间格局进行识别；2）通过廊道系统建设，将半自然生境整合到区域景观网络中，转化为城市绿色基础设施；3）兼顾复合功能诉求，实现半自然生境高效保护以及环城绿带落地建设与功能持续发挥。半自然生境能在一定程度上弥补或缓解城市边缘区内原生生境蚕食所带来的生物多样性退化等问题，且不需额外的建设与维护投入，为环城绿带建设提供了良好的基础。城市所处地理区位、功能性质等不同可能会使半自然生境呈现出多样化的空间形式，如山地城市依托地形地貌单元残存的小块林地、平原城市依托传统农业生产模式所保留的农林复合系统、资源开发型城市依托工矿废弃区域所生长的灌木草地[50]等，如何高效识别不同类型的半自然生境，并对其赋存生态环境进行有效保护及适当利用，对于边缘区半自然生境保护及环城绿带建设均具有重要意义，值得更多的研究与探讨。

致谢(Acknowledgments)：

感谢重庆大学建筑城规学院生态学术团队及重庆大学建筑规划设计研究总院有限公司各位同仁在本文资料收集、分析方面所给予的帮助与支持。

注释(Note)：

① 源自迈克尔·哈夫（Michael Hough）《城市与自然过程：迈向可持续性的基础》一书中的说法，“偶然景观”在原文中是指“由自然驯化了的城市植物构成的景观”，本文将其所指范围延伸至不需要额外人工维护管理，但具有较高生态价值的城乡景观类型。

图表来源(Sources of Figures and Tables)：

图1为作者拍摄；图2为作者绘制；图3为作者根据高清卫星图片，结合《四川省眉山市土地利用总体规划》及眉山市土地利用现状资料识别绘制；图4为作者在《眉山中心城区“166”控制区概念性总体规划》资料基础上改绘，该规划由重庆大学建筑规划设计研究总院有限公司编制；图5为《眉山市城市绿地系统规划》成果，该规划由重庆大学建筑规划设计研究总院有限公司编制。表1、2由作者绘制。