隋文君
(济南市规划设计研究院)
随着近年来城市化的迅速发展,生态环境面临的挑战日益加剧。城市拓展、交通网络建设和工业化进程对原有的生态结构产生了深远的影响,导致生态连通性断裂、生物多样性丧失和生态服务功能减弱。为此,如何在国土空间规划中整合绿色生态网络,以实现生态与城市发展之间的和谐,成为当前重要研究议题。
国土空间规划,作为现代城市和区域发展的核心组成,历经数十年的演变与发展,体现对土地、资源和环境的综合性管理和规划。最初,空间规划集中在单一的土地利用规划上,关注土地的最佳使用以及对其进行有序地分区。随着20 世纪中后期的快速城市化,空间规划开始更加注重区域内的功能分区与合理布局,考虑如何有效整合土地资源、水资源、交通、经济和社会发展等多个方面。进入21 世纪,空间规划逐渐与可持续发展目标相结合,强调生态环境的保护与修复,不仅仅局限于土地利用,更加注重生态系统的完整性、生态走廊的建设以及绿色基础设施的整合[1]。
城市绿色生态网络的基础理论脉络深邃,生态网络是指由生态系统及其组件构成的相互关联和支持的结构,旨在确保生物多样性、生态功能的连续性和完整性,是生物、物理和社会经济要素相互作用的综合体现,包括核心区域、生态走廊以及缓冲区等构成要素。核心区域是生态网络中的主要组成部分,通常是自然保护区、森林、湿地或其他生态敏感和重要的地区,为生物提供了主要的栖息地,并为生态系统提供了基本功能。生态走廊是连接这些核心区域的线性空间,保证物种迁徙、基因交流和营养物质循环而设立的,确保生态网络的功能性和连续性。走廊可能是河流、山脉、植被带或任何其他有助于生态流动的结构。缓冲区是环绕核心区域和走廊的地带,起到缓解外部干扰、增强生态稳定性的作用,通常是由人为活动较少的地区或具有一定生态功能的地区组成。由此,生态网络不仅是生态学的概念,反映对城市或区域的综合规划和管理[2]。在快速城市化和全球环境变化背景下,构建和维护生态网络成为确保城市生态安全、促进可持续发展的重要策略,为城市居民提供了宜居环境,同时保护生物多样性和生态系统服务。
现代城市发展过程中,生态断裂和绿地碎片化问题日益凸显,对生物多样性和城市生态系统的健康和完整性带来严重挑战。生态断裂是指由于人为活动,特别是城市化进程,导致生态系统的连续性被打破,影响生态流动性和功能性。与此相伴的绿地碎片化问题则是指原本连续的绿地或自然区域被分割成较小的、相互孤立的片段。生态断裂和碎片化的后果对物种的生存和繁衍造成威胁。由于生态环境的破坏,许多物种的活动范围受到限制,导致基因交流受阻,进而增加了物种灭绝的风险。为应对这些问题,许多城市正在探索如何在城市规划中整合生态网络理念,通过创建生态走廊、恢复生态系统和加强绿地连通性缓解生态断裂和碎片化影响。
生态系统服务:通常被理解为生态系统为人类提供的直接或间接的利益和价值,是评估城市绿色生态网络重要性的关键工具,包括供给服务(如食物、水、木材)、调节服务(如气候调节、洪水控制)、文化服务(如娱乐、精神满足)和支持服务(如土壤形成、光合作用)。生态系统服务评估的目的在于量化或定性描述生态系统为社会带来的益处,为决策者提供有关保护或恢复特定生态系统重要性的信息。首先识别特定区域或景观的关键生态系统服务,选择适当的评估工具和方法,如货币评估、物理计量或偏好评估,收集必要的数据,并运用评估方法进行分析,将评估结果整合到空间规划和决策制定过程中。随着科技的进步,生态系统服务评估方法也日趋多样化和精细化,地理信息系统(GIS)和遥感技术被广泛应用于空间数据的收集和处理,以支持生态服务的空间分布分析;不同种类的模型和工具,如INVEST 和ARIES,已被开发用于估算、映射和价值化生态系统服务。在国土空间规划背景下,生态系统服务评估为政策制定者和规划者提供了明确、量化和客观的工具,以便更好地理解生态网络在整个土地利用和城市规划策略中的角色,明确哪些地区的生态服务具有特殊价值,优先予以保护,在确保城市发展的同时,生态完整性和可持续性得到维护。
空间连接性关注的是生态元件(如生境、绿地、水体)之间的物理和功能关联,旨在确保生物多样性的维持、生态流动性的恢复和生态过程的持续。空间连接性分析应识别和映射关键的生态元件,如核心生境、生态走廊和生态节点,这些元件是生态网络的基础,其连通性决定了生态流动性的强度和范围,利用地理信息系统(GIS)和其他空间分析工具,评估生态元件之间的直接和间接连接,确定生态走廊的路径、宽度和长度,以及识别可能的断裂点和障碍。接下来,基于生物学和生态学的知识,评估连接性对于物种迁徙、基因流和生态过程的意义,可能需要运用种群遗传学、生态建模和其他相关学科的方法。连接性分析的结果可以为决策者和规划者提供宝贵的信息,指导城市绿色生态网络的建设和管理。例如,识别的生态走廊可以被优先保护或恢复,以确保其功能性;而识别的断裂点和障碍可以成为干预和管理的重点区域。
在国土空间规划的框架下,城市绿色生态网络规划必须注重生物多样性的保护,确保生态完整性和生物种群的健康持续。生物多样性包括基因、物种和生态系统的多样性,是维持生态系统健康、功能和抵御外来干扰的关键,其保护不仅关乎生态健康,还与经济和社会福祉紧密相连。对生物多样性的保护首先需要准确的数据收集和评估,对本地生物种群的调查,以确定其分布、数量、健康状况和受威胁程度。地理信息系统(GIS)和远程感测技术在这一过程中起到了关键作用,允许研究者对生物多样性进行空间定位和分析,一旦获得这些数据,就可以进行生物多样性热点的识别,为保护和管理提供明确方向。在规划过程中,生物多样性保护应考虑到土地利用的冲突和挑战,如城市扩展、农业活动和工业发展等,需要对生态走廊、生物栖息地和其他关键生态区域进行精细化规划,还涉及政策制定、立法和公众参与。值得强调的是,生物多样性的保护不仅是为生物本身,还因其能为人类提供生态系统服务,如食物供应、气候调节和休闲活动。在国土空间规划背景下,确保生物多样性的保护意味着确保城市的生态、经济和社会可持续性。因此,生物多样性保护在城市绿色生态网络规划中应被赋予首要优先权,为未来的城市发展提供坚实和持久的基础。
生态走廊是自然或人造的线性空间,连接着生态敏感和重要的地区,维持生态系统的完整性和功能性,保证生物种群的连续性与交流。划定生态走廊首先需要对区域的生态系统和生物种群进行深入研究,确定生态网络中的核心区域和生态敏感地带。随后,利用地理信息系统(GIS)和其他空间分析工具,综合地形、土壤、水文和生物学数据,明确最佳的连通路径,考虑到城市化的快速进程,走廊的划定还需考虑人为因素,如交通、建筑和其他基础设施的分布。走廊的建设不仅是物理连接,还需要确保其功能性,种植土著植物、创建湿地等,应对气候变化、生态系统变迁等长期影响,因此其建设必须具有灵活性和前瞻性。
绿色基础设施指的是自然或半自然的生态系统和绿地,能为城市提供一系列关键的生态系统服务,如洪水管理、空气净化、碳吸存和休闲活动等,包括公园、绿地、湿地、绿色屋顶和生境走廊等。整合绿色基础设施的主要目标是确保其在城市中的连续性、功能性和访问性,将传统的基础设施与绿色基础设施有机结合,创造多功能、相互补充的城市网络。例如,城市河流或水道可以作为水资源的供应来源,与沿岸的绿地和公园相连接形成生态走廊,提供野生动植物的栖息地和市民的休闲空间。绿色基础设施的整合还需要考虑到城市规划的多尺度和多层次特性,要在宏观(如城市或区域尺度)和微观(如街区或单个项目)之间找到平衡,确保绿色基础设施在各个层面上都能实现其功能和价值。
在城市绿色生态网络规划的核心策略中,生态修复与重建被赋予了极高的重要性。随着现代城市的迅速扩张和不断变迁,许多原有生态系统已遭到破坏或退化,生物多样性和生态功能受到威胁。在此背景下,生态修复与重建旨在恢复和增强受损生态系统的健康、功能和完整性,确保其为城市提供持续的生态系统服务。生态修复是旨在恢复已被破坏或退化的生态系统到其原始或预期状态的过程,相较之下,生态重建则更加侧重于在完全失去生态功能的地区重新创建生态系统,如在前矿山或废弃工业地带进行的重建活动。生态修复与重建不仅对生态健康和功能具有显著效益,还为城市居民提供了宜人的生活环境和休闲空间,提高城市的经济价值,如通过增加地产价值、吸引旅游业等。
城市绿色生态网络规划是实现生态、社会和经济三重目标的关键。本文从多个策略角度提出了在国土空间规划背景下如何更好地实施这一规划。通过生态系统服务评估、空间连接性、生物多样性保护等策略,为城市创造更加宜居、健康和可持续的环境。为此,需要跨学科、跨部门的合作,结合科学研究、技术创新和社区参与,共同推动城市绿色生态网络的规划与建设。