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    城市绿地生态技术适宜性评估与集成应用

    关键词:风景园林;城市绿地;生态技术;适宜性评估;集成应用

    Key words:landscape architecture; urban green space; ecological technology; suitability evaluation; integrated application

    摘要:随着中国城镇化的快速发展,原有场地及周边区域的固有特征被改变,土地利用方式的转变直接影响了区域环境和生态系统,城镇化过程导致“城市病”问题的出现。如何运用城市绿地生态技术提高城市环境和生态服务功能,逐渐成了风景园林学科的研究热点。从城市绿地生态技术需求的问题导向分析入手,初步确立涉及景观生态空间结构、植物与群落配置、土壤资源保护与利用、水域空间与暴雨径流、废弃物循环利用与填埋场绿化四大类26个问题,形成了保护、修复改善和资源利用3个层次的场地背景本底要素调查和技术要求,在综合权衡城市绿地生态技术优选原则的基础上,建立包含八大类50项的城市绿地生态技术分类技术库,总结提出了城市绿地生态技术集成的六大原则和应用优化基本流程,为城市绿地生态技术应用提供借鉴。

    Abstract:As urbanization has developed rapidly in China, the inherent characteristics of the original land and the surrounding areas have been altered. This transition in land use has caused a number of changes directly to the local environment and has had significant implications to the local ecosystems. These impacts that relate to environmental quality are seriously polluted by urban development. Urban green space plays an important role in improving urban living environment and maintaining ecological balance. Currently, the studies of using ecological technologies in urban green space, focused on improving the quality of urban environment and service, is gradually becoming the hotspot in landscape architecture discipline. Firstly, this paper used the problem-oriented analysis of increasing demands for ecological technology in urban green space. Preliminary investigations established 4 categories of 26 questions, which involved the spatial structure of landscape eco systems, plant community arrangement, protection and rational using of soil resource, aquatic ecosystem health and solid waste circular utilization. Secondly, 3 levels of background elements investigation and technical requirements are established, including ecological space protection, restoration and improvement of resources utilization. Based on the comprehensive analysis of the application principles of urban green space ecological technology, a database of ecological technology which contained 8 major categories of 50 technologies was established, could be applied in urban green space. Finally, this article summarized and put forward 6 principles and basic process for integrated application of ecological technology, which could provide reference for the application of ecological technology in urban green space.

    内容:中国城镇化30多年来一直在快速发展,据《国家新型城镇化规划》(2014—2020)的数据统计:未来我国在一段时间内仍处在城镇化率30%~70%的快速发展区间。在城镇化快速发展过程中,客观存在城市粗放低效的土地城镇化扩张,城镇密集地区资源环境承载能力约束趋紧,大气、水、土壤等环境污染加剧,以及城市景观结构与区域自然和文化个性协调的破坏及延续等问题,导致城市自然生态系统退化,进一步降低了城市自然生态系统的环境承载力和生态服务功能,长期制约着城市的可持续发展。城市化进程中出现的上述生态环境危机,引起全世界范围内的密切关注与广泛讨论,生态环境保护与可持续发展逐渐成为各个国家和民族追求的目标,众多学者从不同学科角度开展该领域研究[1-2]。20世纪60年代,随着环境保护运动的不断发展,伊恩·麦克哈格将基于生物生态学原理的“设计结合自然”理念引入风景园林领域[3],如何运用生态技术支撑和提高城市绿地的生态服务功能,逐渐成为风景园林学研究的热点。
    近年来我国城市绿地的生态技术应用的过程中涌现了一批具有影响力的案例,主要集中在局部小环境的生态群落营造或生态化设施运用方面,绿地生态设计更多地停留在概念和原理阐述,缺乏绿地生态技术的应用途径支撑,又或是以一些零星生态技术,如人工湿地、太阳能设施、雨水收集回用等,进行展示性主题表达[4]。本文从城市绿地生态技术需求的问题导向分析入手,对城市绿地生态技术进行梳理和适应性评估,为生态技术的优化和集成应用提供借鉴。 

    1  城市绿地生态技术需求的问题导向分析
    生态技术的含义非常广泛,各领域都有其相对应的生态技术体系,因此,应用于城市绿地的生态技术可以通过3条基本标准来判别:一是技术本身的功能与生态环保功能一致;二是要求采用的技术和产品有利于资源能源的节约;三是采用的技术和产品有利于物种健康与生存[5]。制定城市绿地的生态技术应用途径首先应从规划前期阶段开始,注重研究分析可能存在的问题和确立初步目标,利用表1所列的涉及城市生态空间结构、植物与群落配置、土壤资源保护与利用、水域空间与暴雨径流、废弃物循环利用与填埋场绿化的四大类26个问题,采用政策德尔菲法引导收集7~15名来自当地规划、园林、水利、土地、环保、交通、农业、旅游等部门的专家进行交流,通过多次反复、互动的深入研讨及讨论,初步确立城市绿地生态技术能够解决的问题需求、目标定位和功能。在此基础上形成三大类生态技术需求的问题导向分析:第一类是关于城市自然属性空间的生态系统自身健康和安全的问题,包括自身结构和功能的完整性,以及为多种生物提供栖息地的可能性;第二类是关于城市自然生态系统为人类的社会经济过程提供服务的能力,包括旱涝调节、污染物净化、游憩、审美启智、特色景观等;第三类是城市绿地建设和后续运营过程中资源循环利用、低成本维护,以及工期短和成景效果之间的矛盾等。上述问题导向分析结论将指导形成城市绿地生态技术应用途径的基本原则和总体目标。

    2  城市绿地生态技术应用前期调查分析与评估
    城市绿地生态技术应用涉及植物、土壤、水、废弃物等各类要素,在常规场地资料收集的基础上,须针对性开展规划建设区植物、土壤、水和废弃物等各类资源的保护、修复改善和资源利用3个层次的背景本底要素调查(表2)。

    3  城市绿地生态技术应用筛选与集成应用
    3.1  生态技术适宜性评估筛选
    在进行技术选择的过程中,属于所选领域的单体技术可能有多种,必须结合项目条件设定各类生态技术应用的主要技术参数,开展定性和定量的优选评估。应用逐步排除定性分析或优劣系数法进行技术优选。不同的城市绿地,由于场地现状条件、周边环境以及其所在区域的生态环境存在较大差别,因此本文在梳理城市绿地生态技术需求的问题导向分析基础上,开展生态技术优选与技术评估。城市绿地生态技术优选的思路及工作流程如下:1)城市绿地生态技术应用价值的评价结果作为主要依据;2)结合城市绿地生态技术的优选原则,逐步排除不符合城市绿地生态技术优选原则的生态技术;3)结合城市绿地生态技术的特点,逐步筛除有致命缺点的生态技术。在综合权衡城市绿地生态技术优选原则的基础上,形成包含八大类50项的城市绿地生态技术分类技术库(表3)。
    我国不同地域间的气候特征、经济发展水平均不尽相同,对技术的要求也并不相同,对各个生态技术进行适宜性评价的关键在于选择因地制宜的生态技术。准则层从5个层面做了选择,分别是生态性、经济性、实用性、兼容性和先进性,指标层设置14个指标(表4)利用AHP法开展关键生态技术的适宜性筛选和布局评价。
    3.2  生态技术应用的集成优化
    城市绿地的生态功能和运行机制非常复杂,以生态可持续为目标的城市绿地生态技术应用必须基于整体系统论。国际风景园林学界认同由于景观的复杂性,研究范式应从部分向整体,从完全还原论、机械论的方法向整体、有机研究方法转变,意味着系统集成优化设计思维比掌握集中生态化设计方法策略更重要[6-8]。笔者总结提出了城市绿地生态技术集成的6个原则。
    1)目的同一性原则。生态技术以创造可持续城市绿地为目的,是实现绿地生态服务功能的技术手段,将目的和手段统一起来贯穿规划、设计、建设和运营的全生命周期。
    2)功能匹配性原则。对各项生态技术要素的匹配状况进行选择试验,形成最适宜的结构形式,组成的生态技术集成体具有竞争性互补、优势聚变、功能差异等特征。
    3)社会协调性原则。城市绿地生态技术集成不仅仅是物质关系整合的过程,须注重与社会诸多因素之间的协调与互动,促进城市绿地与社会的协调融合。
    4)自然和谐性原则。违背自然规律、资源节约、环境友好、循环经济和可持续发展理念的技术不能纳入城市绿地生态技术集成体系。
    5)整体优化性原则。生态技术集成往往具有信息不全或有关条件不明确的情况,要求技术集成方案具有可调性,设定容纳未知条件的调节范围,利于从整体上进行调控。
    6)开放动态性原则。集成设计体系是一个开放的平台,各体系、子系统须坚持动态性原则,及时、有效地把先进、科学、适用的生态技术集成形成数据库,有利于推广应用。
    城市绿地生态技术应用集成体是一个由众多类型生态技术组成的技术复合体,根据各技术个体在复合体中的不同地位和作用以及它们之间的相互关系,将其结构表征为起奠基作用的基础技术,主要涉及城市自然属性空间的生态系统自身健康和安全问题,包括土壤、水环境性状,以及废弃物分类分级保护、资源化利用和生态修复等;起关键作用的核心技术,主要涉及城市自然生态系统为人类的社会经济过程提供服务的能力,包括旱涝调节、污染物净化、游憩、审美启智、特色景观等以及起配套、辅助作用的相关技术[9-10],形成图1所示的城市绿地生态技术集成应用基本流程。
    在上海世博园区绿地生态技术布局案例中,对八大类50项的城市绿地生态技术分类技术,进行了适宜性评价。评价得分在85.00分以上的技术有10个,评分等级为优秀;评价得分在75.00~85.00分的有23个,评分等级为中等;其余评价得分在75.00分以下的为17个,评分等级相应的为一般和较差。得分为“优秀”及“中等”的绿地生态技术共有33个,重点对其中10个得分优秀的进行系统集成,得到良好应用效果(图2)。
     
    4  结语
    城市绿地生态技术应用应坚持需求的问题导向分析,建议采用政策德尔菲法收集涉及景观生态空间结构、植物与群落配置、土壤资源保护与利用、水域空间与暴雨径流、废弃物循环利用与填埋场绿化等四大类26个问题,指导形成城市绿地生态技术应用途径的基本原则和总体目标。在传统城市绿地规划调查基础上,提出了针对生态技术应用开展规划建设区植物、土壤、水和废弃物等各类资源的保护、修复改善和资源利用等3个层次的背景本底要素调查和技术要求,在综合权衡城市绿地生态技术优选原则的基础上,建立包含八大类50项的城市绿地生态技术分类技术库,总结提出了城市绿地生态技术集成的六大原则和应用优化基本流程,为城市绿地生态技术应用提供借鉴。


    参考文献:
    [1] 张浪.城市绿地生态技术[M].南京:东南大学出版社,2013.
    [2] 张浪,姚凯,张岚,等.上海市基本生态用地规划控制机制研究[J].中国园林,2013(1):95-97.
    [3] 张浪.特大型城市绿地系统布局结构及其构建研究[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.
    [4] 张浪,吴人韦,张伟立.上海世博公园规划设计国际征集方案评析[J].中国园林,2007,23(6):44-48.
    [5] 张浪,吴人韦.生态技术在上海世博园区绿地建设中的综合应用研究[J].中国园林,2011,27(3):1-4.
    [6] 曹爱丽,张浩,张艳,等.上海近50年气温变化与城市化发展的关系[J].地球物理学报,2008,51(6):1663-1669.
    [7] 张甘霖,朱永官,傅伯杰.城市土壤质量演变及其生态环境效应[J].生态学报,2003,23(3):539-546.
    [8] 李俊生,高吉喜,张晓岚,等.城市化对生物多样性的影响研究综述[J].生态学杂志,2005,24(8):953-957.
    [9] 张浪,李静,傅莉.城市绿地系统布局结构进化特征及趋势研究:以上海为例[J].城市规划,2009(3):32-36,49.
    [10] 张浪,王浩.城市绿地系统有机进化的机制研究:以上海为例[J].中国园林,2008(3):82-86.

    (编辑/刘欣雅)