刘海慧 茅家郦 张帅 陈麒竹
关键词:绿地规划 近源绿地 城市更新 “三源绿地”
中图分类号:TU982 文献标识码:A 文章编号:1679-3567(2023)10-0049-04
全球气候变暖以及由此引发的一系列严重的环境、经济和社会问题已引起全世界的高度关注,世界各国认识到必须采取一致行动控制温室气体排放,将目前的温度上升幅度控制在2℃以内(相比工业化前)。
在此背景下,城市绿地作为城市生态环境的基本结构单元和固碳功能的载体,将是推进城市低碳发展的重要抓手,城市绿化建设也将是构建低碳社会的重要内容。而落后的绿化建设则制约着城市减排增汇能力,难以满足时代要求以及人们对美好生活环境日益增长的需求,对城市绿化系统现状的分析、升级方案的提出迫在眉睫。
1.1城市绿地碳汇
城市绿地系统直接影响一个城市的碳中和效能的途径是通过绿色植物的光合作用进行固碳增汇。因绿色植物的自身特性,能够将城市大气中的二氧化碳吸收、储存和转化为构成植物体的有机物,完成碳封存,促进碳中和。而不同品种类型与年纪的植物的固碳能力也千差万别,不同结构的群落组成、占地面积与规模、城市气温和空气含水量、甚至是城市人群造成的直接干扰与间接干扰等条件都会影响一个城市的碳中和效能。
1.2“三源绿地”理论
一般的城市绿地生态理论将重点放在不断增加城市中的绿地面积以提升城市的碳汇效能,但事实上随着城镇化的不断发展,土地资源日益紧缺,城市的绿地规模难以完全满足生态需求,甚至在“双碳”的国际背景要求下,很多城市的绿地占比由于经济发展的影响仍在不断缩减。于是“三源绿地”城市绿地空间布局模式应运而生。
1.3“近源绿地”模式
“近源绿地”模式主要是指分布在城市建成区范围内对于居民可达性较高的城市绿地,常采取点状与带状相结合的方式布置绿地。
2.1卢龙古城片区概况
研究范围为河北省秦皇岛市卢龙县古城片区,是卢龙县城市更新内容的核心发展区城,面积约为1.4840 km2,范围涵盖一街村、二街村、三街村、四街村、五街村、六街村共6个街村。近年来,卢龙县政府积极响应国家战略,推出一系列举措,在城市文化建设,城市更新設计等方面响应绿色低碳发展。目前,其在城市绿地系统建设中的规划与落实存在问题,导致城市绿化功能不仅无法满足当地居民和外来游客的需求,并且在低碳城市的建设中成效不佳。
2.2人群分析
研究范围内的古城片区包含6个街村,以研究范围内的主要城市道路(包括城市主干道和城市次干道)以及研究对象的范围边界,将研究对象分割为14个样本区域,每个样本区域的面积控制在0.1~0.2 km2(样本14除外)。通过笔者及团队实地调研过程中收集的官方资料绘制该片区人口数量分布图见图1,其中人口聚集密度大的样本分布在研究范围中部,人口密度较大的样本分布在研究范围南部。
图1 人口数量分布图(来源:笔者自绘)
该区域人群类型根据职业可以分为公务员或者干部、企业工作人员、个体户或私营企业主、自由职业者/失业者、退休人员、农民、学生和其他。调查结果如图2所示,古城片区范围内人群对古城绿化景观满意度较低,三分之二的居民对绿化现状表示较不满意;人群容易接触到最多的绿化类型为居民自身所在居住区的附属绿化;大部分人群到达集中绿地(如公园绿地、广场绿地)所需要的时间在20~30 min。
2.3片区绿地系统现状
2.3.1绿地类型
卢龙古城片区的绿地整体分布不均衡,较大范围内几乎无绿地分布,主要包括3种类型,其现状特征如下。
(1)公园绿地。社区公园和游园比较稀少,布局分散,不能满足服务半径要求。布局分散建设不够完善,绿化种类丰富度一般,相应配套基础设施没有配备完善,景观风貌较为单一。
(2)广场用地。广场用地以铺装为主,绿化寥寥无几,不能满足居民需求,违背双碳理念。
(3)附属绿地。道路附属绿地较少,道路主题不鲜明、景观特色不突出、道路绿化匮乏。卢龙古城主干路两侧行道树种类十分单一,且多为单侧分布,没有形成绿色网络;居住区用地附属绿地稀少,植被种类单一,实际绿化率普遍低于25%,既不符合住宅小区绿化率标准规定,也不能满足小区居民的生活需求和审美需求;公共管理与公共服务设施用地附属绿地勉强符合规范标准,植被种类单一的问题普遍存在;物流仓储用地附属绿地几乎为零,是被城市建设忽略的绿地系统建设部分。公用设施用地附属绿地绿化数量较少,绿地面积较少,植被种类单一。
2.3.2绿化肌理
研究区域内不同类型的城市绿地的分布与植被特征,通过2022年7月—9月的实地调研和官方资料收集获得,主要包括用地面积、乔木种类和数量、灌木种类和面积、地被植物覆盖面积等。统计结果见图3、图4,绿地率指标4个等级的研究样本以古城片区的“中线”新城大街为中轴,东西两侧分布较为均匀。
2.4片区绿地碳汇效能计算与评价
2.4.1 NTBC模型算法的碳汇效能估算方法
灌木碳汇量依据一年生枝生物量与生物量一碳储量转换因子的乘积计算,地被草本和藤本植物依据文献获得年固碳量平均值进行计算,文献参考乔木年碳汇量。计算公式为
图2 问卷调查分析(来源:笔者自绘)
图3 绿地分布与样本划分(来源:笔者自绘)
图4 绿地率分布图(来源:笔者自绘)
2.4.2绿地碳汇效能估算结果与空间特征分析
?图5 绿色碳汇强度分级图(来源:笔者自绘)
绿色碳汇强度计算结果见图5,强度高的样本分布在研究范围的西部和东部,低碳汇效能样本存在大量连续的分布状况。整体上看,绿地率与绿色碳汇强度总体呈正相关。分析碳汇强度高和较高的样本,得出其绿地的空间特征如下。
(1)总体规模特征。样本内的绿地规模面积较大,绿地率高,三维绿量指标较高,具有“高绿量”的绿地空间特征。
(2)分布格局特征。样本内的绿地大多进行集中布局,建设用地比例较低,如样本14号;不同绿地类型之间形成联通,景观连通性高,在一定范围内形成生态绿网,包括水系绿网和道路绿网;绿化空间可达性高,区域内配备有街头绿地、口袋公园等小型绿地斑块,大大提升了绿化空间可达性。
(3)几何形态特征。样本内的绿地一般由一个基本几何形构成,有单一规整的几何形和不规整的自由形态两种具体表现形式。前者总体平面形式比较严整对称,有明显的中心点或轴线,形式简洁;后者因用地条件的形状和规模限制,以及片区内一些历史文化遗留建筑等原因,出现了非规整几何形的自由形态。多具有较好的围合特性,以周边建筑或外围道路为边界,形状完全因用地的客观条件而定。
(4)植物配置特征。样本内的植物类型以乔木、常绿阔叶、乡土植物为主,占比四分之三,其中以中幼龄、大胸径的树木为主。植物群落结构大部分满足乔一灌一草的符合配置,种植密度较高。
(5)场地使用特征。根据笔者现场调研发放问卷结果,该区域内的绿化空间中的活动设施类型比较丰富齐全,配置数量能够满足服务范围内的居民的日常使用。根据在现场拍摄的实景照片进行街景的影像语义分割,如图6所示,该区域内的人的主观绿色感知较为良好,街景绿视率较高。
?图6 街景语义分割图(来源:笔者自绘)
由前文对于该片区的绿地碳汇效能估算结果以及其中的绿地碳汇效能较高的区域的绿地空间特征分析,可以发现:卢龙古城片区符合“近源绿地”空间布局模式的样本区域绿地碳汇能力较强,而绿地碳汇能力较弱的样本区域恰好是不符合或未完全符合“近源绿地”的布局模式。遵循“近源绿地”理论模式对片区内的绿化空间进行更新设计,有望在一定程度上提升卢龙古城片区的绿地碳汇水平,推动片区低碳生态体系构建。
3.1原有肌理下的绿带联结
片区内原有道路附属绿地形成的绿带支离破碎,连贯性差。城市路网是绿化带的基础,路网的完整性决定了整个城市生态网络的连接性。根据交通连通性和主要功能区适当打通断头路,增加路网的完整性,有效提升道路绿地连通性。根据片区内不同道路等级设置满足物质流通宽度的绿带宽度,补齐道路绿带的空白,形成纵横交错的绿带,链接片区中的点状和块状绿地,形成以500~1000 m的带状绿地连接而成的生态网络。
在片区内突出沿河的两条水系绿带,即沿青龙河(沿片区南侧边界道路)滨河绿带、沿教场河(片区北侧)景观绿带。通过垂直河岸的绿道建设等方式扩大水体降温辐射效能,有效缓解城市道路附属绿地所承担的碳汇压力,从而与城市路网共同形成城市绿网。3.2枢纽“绿心”建设
建设较大型的公园绿地作为“绿心”,如片区西侧的古城生态公园,在提升碳汇能力的同时起到串联绿色生态廊道的枢纽作用。从卢龙古城自然地理环境、传统地域文化等提炼出景观语言,与园林绿化和空间的整体布局相结合,如图7所示,从南至北由人文向生态渐变化,形成环古城一带、五片的景观分区,即主题景观区、文化展示区、健身娱乐区、田园休憩区、自然生态区。在绿地的总体规模、分布格局、场地使用等多个方面提升碳汇能力。
图7 生态公园设计图(来源:笔者自绘)
3.3“多节点”小微绿地植入
在商业功能区、文娱功能区和居住功能区等人口密度较大、碳排放点密集且排放量大的区域周边设置街头绿地,如口袋公园,结合社区公园等中小型绿地斑块,完善以“绿心”为核心,以城市绿道为基底的碳汇网络。同时可以尽量“见缝插绿”,增加立体绿化、屋顶绿化、墙体垂直绿化、棚架绿化、檐口绿化、绿化座椅、可移动种植池等小微型绿化,增加绿强度,提升绿视率。
3.4植被配置提升
优化绿地植被配植、建设和管理,丰富植物种类和层次,形成种类多样、高效多能的植被群落,增加色带植物,提升绿地增汇能力。例如:在乔灌木植物配置中,选择油松、速生杨、国槐、紫叶李、木槿、榆叶梅、桧柏、碧桃、银杏、千头椿、垂柳、合欢、丁香、金银木、白蜡等适应当地环境且具有高净化空气能力的植被;在色带植物配置中,选择紫叶小劈、胶东卫矛、金叶女贞、鸢尾、野牛草、大花萱草等能够吸收空气中的有害因子,净化能力佳的植被类型。植物群落结构以乔—灌—草的结构配置,显著提高植物群落的碳汇能力。
在“双碳”的国际国内背景下,依托一个现实城市片区——河北省秦皇岛市卢龙县古城核心区为研究对象,针对其城市绿地系统展开调查和分析研究,提出更新设计策略,助力低碳城市建设。通过对河北省秦皇岛市卢龙古城片区的研究表明:显著影响绿地增汇效能的空间特征包括绿地的总体规模特征、分布格局特征、几何形态特征、植物配置特征、場地使用特征等,与“三源绿地”理论中的“近源绿地”模式的建设吻合。笔者以“近源绿地”模式为基础,针对卢龙古城片区的实际现状,提出多方面的增汇策略及方法,包括优化片区绿地系统、优化景观连接、扩大绿地规模、重视植被配植、合理绿地布局、构建道路绿网及滨水绿网等,打造片区绿化碳和样板方案,助力低碳城市的建设,为“碳中和”目标增砖添瓦。