滕翊彤, 周鑫, 杨丽
(黑龙江省寒地建筑科学研究院,哈尔滨 150080)
城市生态修复(urban ecological restoration)是在加强城市自然生态资源保护的基础上,采取自然恢复为主、与人工修复相结合的方法,优化城市绿地系统等生态空间布局,修复城市中被破坏且不能自我恢复的山体、水体等,修复和再利用城市棕地,实现城市生态系统净化环境、调节气候与水文、维护生物多样性等功能,促进人与自然和谐共生的城市建设方式[1]。
目前,国内关于城市生态修复内容研究伴随“城市病”的暴露而愈发重视。但从20世纪50年代开始,国内主要是对矿山、水土流失地带、荒地、草原等进行治理,或从单一工程治理拓展到区域生态修复实践并对城市复合生态系统理论进行研究。从城市总体角度出发的指向性研究方兴未艾。因此,以城市总体角度探究城市生态修复策略具有重要意义。
文中主要是从城市生态格局、城市生态要素、城市规模3个角度开展城市生态修复理论性思考,并通过分类叠加提出典型城市的主体修复内容。最终为推动黑龙江省城市生态修复与城市建设协调发展提供参考性建议。
景观生态学是研究景观单元的类型组成、空间格局及其变化特征的学科。主要内容包括景观结构和功能、动态变化、格局—过程互馈机制与格局优化、合理利用和保护等[2]。最终达到将具有一定景观生态关联的生态敏感区域在适度的人为干扰下完成生态系统的自我演替与更新的目的。因此,城市生态修复需要通过景观生态学识别和统一城市自然环境特征、人文发展脉络以及重要的生态要素,辨析并评估景观功能的空间差异,重点在实践中通过优化调控城市空间结构与生态功能的关系,构建城市生态空间格局、区域景观格局、城乡协调发展格局,从而提高城市生态系统稳定性,提升城市生态系统服务功能。
韧性城市理论强调在城市及其所在时空尺度的社会—生态—技术网络中受到干扰时,可以维持、恢复到适应变化的均衡状态[3],从而保持城市格局完整性和功能运行的持续性。该理论融合了城市规划、应急管理、脆弱性评估、治理理论等多种理论与方法,是经济社会不断发展、城市面临环境日益复杂的产物[4],并具有多样性、稳健性、恢复性、连通性、适应性、冗余度的特点[5]。通过对城市自然资源、生态系统、灾害风险、公共空间等空间要素的识别,优化与重建城市开敞空间,构建韧性评估体系及城市生态廊道的韧性框架。
低冲击开发理论强调在城市化进程中,采取各种手段减轻城市建设对生态环境的冲击和破坏,保持和恢复自然生态[6],例如在城市更新的过程中,严格控制城市更新区域的内外承载,合理分配开发强度。并根据城市空间、建筑的形成机理因地制宜保护城市内外动态的平衡机制,从而进行低碳引导,提升居民的宜居感、幸福感。
根据调查,黑龙江省城市环境空气质量平均优良天数为92.9%,平均重度及以上污染天数比例为1.3%。此外哈尔滨市、大庆市、佳木斯市、绥化市、鹤岗市等城市格局基底即存在着生态不友好性,城市传统布局优先供给生产所需,对生态支撑空间预留不足,难以对城市内部分污染区域进行生态隔离,使热岛范围不断扩大,尤其在区域空气流通条件不佳的气象日和采暖期,城市内部易出现大气污染问题。
随着城市滨水地段开发强度逐步上升,建设用地逐步侵占水系廊道、侵蚀自然排水系统,导致城市自然滞洪调蓄能力明显降低,且出现水体面源污染特征;部分堤防护岸等防洪设施不达标,且河道逐年淤积,清淤不及时,导致河床过高、排水不畅;截至2020年黑龙江省典型城市生活污水集中收集率仅为62%,合流制管道占比较大,污水收集效能偏低。原有排水设施设计标准偏低,部分城市老城区排水管道设施不完善、排水能力不足;海绵城市面积占城市建成区面积比例为7.8%,城市公共空间大面积铺装加大了城市地面的不透水面积,降低了雨水下渗能力等,导致黑龙江省部分城市近年来内涝现象增多。
由于黑龙江省部分城市空间内因毁山采石、夷山造地、道路建设等活动导致山体地质结构不稳定,山体破损面较为明显,山体景观的连续性和完整性受到不同程度的破坏。虽然部分山体进行了封山育林、人工造林等措施。但山体林地质量不高、山体植被景观效果有待进一步优化,一些被开发或私人损坏的山体没有得到及时的修复。
在土地主导城市经济的大背景下,城市绿地遭受排挤、蚕食,城市建设造成区域生态绿地萎缩,导致城市内外生态环境整体连通不足,未形成良好的生态网络体系。此外,城市传统布局优先供给生产所需,对城市内部绿色空间布局不均衡,易出现热岛效应,在区域空气流通条件不佳的气象日和采暖期易出现大气污染问题。
黑龙江省城市棕地主要包括油田开采区、垃圾填埋场等。随着石油、矿山的不断开采造成土地空间格局破坏、生态环境污染、原有自然生态功能退化、自然空间形态破碎。城市棕地利用率降低,受损空间得不到治理,造成城市建设用地节约性集约性降低。
文中结合黑龙江省城市的不同情况及现状存在的问题,从城市生态格局、城市生态要素及城市规模3个角度对黑龙江省典型城市进行分类,见表1。
表1 黑龙江省典型城市分类表
通过对黑龙江省典型城市生态空间的调研,研究其与城市建设空间的相互关系,将黑龙江省典型城市生态格局分为散点分布结构、楔环放射结构以及多元组合结构。
散点分布结构多见于黑龙江省平原城市,城市中无贯穿廊道或廊道生态作用不足,对城市功能分区和生态结构未能产生充分的影响,如绥化市。城市内部生态空间呈散点状分布,主要由城市绿地、小型水体、山体等组成。由于此类生态空间大多规模较小、位置分散,难以充分发挥其生态效益。
楔环放射结构一般由城市边缘的生态空间延伸至中心城区,形成放射状生态联络体系,如伊春市。该类城市与自然生态接触密切,城区环境能够得到较好的自然调节,但也易产生开发无度,过分侵占自然资源,破坏生态的情形。多元组合结构一般出现在省内人口较多,用地规模较大的城市,在城市整体生态空间分布中,各区域呈现出多种形式的布局结构组合形态,如哈尔滨市。这在一定程度上丰富了城市景观,但同时也带来了更为复杂的生态问题。
通过对黑龙江省典型城市生态要素进行梳理,主要分为生态要素为水体的城市、生态要素为山林的城市及无明显生态要素的城市。
生态要素为水体的城市主要特点为单侧临河(江)、江水横穿或建成区内有内河,如佳木斯市、牡丹江市。生态要素为山林的城市主要分布于大小兴安岭地区、城市为单面或者两面临山,如双鸭山市、伊春市。
无明显生态要素的城市多分布于平原地区,城市内缺少山林、水等自然生态要素,城市景观风貌更侧重于人文景观,如绥化市。
从城市生态生态修复角度出发,并按照国务院《关于调整城市规模划分标准的通知》,以城区常住人口为统计口径,将黑龙江省典型城市按规模分为(特)大、中等城市及小城市。
黑龙江省特(大)城市包括哈尔滨市、齐齐哈尔市、大庆市;中等城市包括牡丹江市、佳木斯市、鸡西市、鹤岗市。
小城市是黑龙江省内主要城市规模类型,主要特点是人口密度低、生活半径小,城市生态与外部生态连接紧密。
散点分布结构城市基于城市绿地的服务半径和人步行的可达范围,增大“点”密度,同时运用“毛细血管增长模式”,在现“点”的基础上,通过景观绿带、道路绿化等逐步向周边建设用地渗透,实现区域生态联络的高密度分布,见图1。
图1 散点分布结构城市生态修复示意图
楔环放射结构城市基于城市设计加强生态核心缓冲区建设,缓冲区内控制建设开发容量。同时构建多级放射状生态廊道布局,并将城市景观轴与景观核的衔接区域重点处理,加强城市景观的特色研究,见图2。多元组合结构城市往往具备以上3种结构模型乃至更为复杂的情形,应理顺城市建设空间与生态空间的依托、竞争关系,划定城市修复分区,做好修复单元的衔接。
图2 楔环放射结构城市生态修复示意图
生态要素为水体的城市应基于地表水系、径流廊道、生态滞蓄湿地等构建城市水系廊道;通过水系贯通、河道疏浚、岸坡整治等措施,恢复城市水系防洪排涝等复合功能;在确保城市防洪的前提下,增加自然岸线比重。在岸线相对较缓的区域建设自然型驳岸,对于陡坡岸线对其进行局部固岸护坡处理。对于城市建设均较为成熟、河道与建筑之间的空间狭小区域,可结合岸线的具体形式进行生态化改造,以达到软化驳岸的生态效应;结合城市更新、相关规划、水体两侧区域主体功能与景观资源优化滨水景观空间。
生态要素为山林的城市将城市外部生态系统与城市开敞空间相衔接,实现城在山中、山在城中的交互空间层次;通过优化山体轮廓线、严格控制景观视廊内的建筑高度、避免建筑沿山脚线密集布局等措施保护山体与城市之间良好的景观视觉廊道;利用生态补偿和空间格局修复的方法将矿山废弃地“融入”城市,构建游憩型城市山体;同时将林业文化、森林生态文化融入城市绿地中,创造独具特色的城市景观风貌。
无明显生态要素的城市通过优化城市内部绿地结构,形成服务社区、引风挡风的城市绿色网络体系布局。依据城市自身文化类别对城市人文景观进行划区域保护,并将城市特色文化景观与城市建设融为一体。
(特)大、中等城市为缓解快速城市化导致的建筑密度高区域城市热岛效应加剧的情况,利用城市自然风向、城市绿地、城市生态廊道及主要道路等开敞空间构建城市通风廊道;为达到解决人类活动对自然干扰造成的景观连接度降低、阻碍生物在源斑块间运动的问题,建立城市绿化廊道;结合城市更新、老旧小区改造加强城市绿地修复与提质增效。
小城市应加强挖掘城市内部生态关联要素,明确潜在的生态廊道,通过平面控制、剖面控制及双向控制等方法,有针对性的实施管控措施,并在城市建设和生态建设间找到平衡点;推动社区公园建设行动,打造便民公园绿地系统,同时完善城市各用地内附属绿地、防护绿地建设;在确保群众利益不受损害的前提下,以“因地制宜,分类改造”为基本原则,提升城市用地集约性。
通过文中对各类型城市生态修复思路的叠加,见图3,综合考虑典型城市所在区域,得出黑龙江省典型城市生态修复的主体任务,见表2。
图3 城市生态修复任务叠加示意图
表2 黑龙江省典型城市主体任务表
文中通过对景观生态学理论、韧性城市理论、低冲击开发理论的研究,结合黑龙江省城市生态现状,获得如下启示:
(1)对于城市生态修复工作要从城市生态格局、城市生态要素、城市规模3个角度进行分析,总结梳理城市生态修复的主攻方向。
(2)在此基础上结合国内当前背景与形势,服务于黑龙江省城市生态修复实践。