城鎮(zhèn)綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建規(guī)劃中的生態(tài)景觀保護(hù)與恢復(fù)技術(shù)

城鎮(zhèn)綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建規(guī)劃中的生態(tài)景觀保護(hù)與恢復(fù)技術(shù)

本主題“城市綠地空間結(jié)構(gòu)與生態(tài)功能優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)”的核心內(nèi)容是城市綠地的生態(tài)規(guī)劃和建設(shè)技術(shù)。該研究主要分為3個(gè)研究方向,即:基于自然景觀保護(hù)的綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與構(gòu)建技術(shù)、基于生物多樣性保護(hù)的綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與構(gòu)建技術(shù)、基于文化景觀保護(hù)的綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與構(gòu)建技術(shù),由同濟(jì)大學(xué)、南京林業(yè)大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)的相關(guān)院所共同完成,北京林業(yè)大學(xué)課題組主要負(fù)責(zé)基于自然景觀保護(hù)的綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與構(gòu)建技術(shù)的研究。本文結(jié)合課題研究?jī)?nèi)容,針對(duì)綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中常見的自然景觀類型所表現(xiàn)出的突出問題,對(duì)其保護(hù)與恢復(fù)技術(shù)進(jìn)行了分類研究,提出了具體解決措施和預(yù)期景觀效果。1綠色生態(tài)網(wǎng)絡(luò)在西方綠道(Greenway)由來已久,但直到1987年,綠道的概念才首次得到美國(guó)官方認(rèn)可2綠地系統(tǒng)規(guī)劃的技術(shù)流程基于自然景觀保護(hù)與恢復(fù)的綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)是從保護(hù)現(xiàn)有自然景觀的角度出發(fā),以自然景觀為主要研究對(duì)象,網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建建立在自然景觀修復(fù)的基礎(chǔ)之上。其規(guī)劃與城市規(guī)劃、綠地系統(tǒng)規(guī)劃等規(guī)劃相似,是一個(gè)系統(tǒng)、連續(xù)的工作過程,但具體規(guī)劃內(nèi)容又不盡相同。規(guī)劃工作流程一般包括:1)基礎(chǔ)資料、現(xiàn)場(chǎng)勘查;2)劃定保護(hù)與恢復(fù)核心區(qū)(生態(tài)節(jié)點(diǎn)擬定);3)確定恢復(fù)與保護(hù)對(duì)象;4)明確恢復(fù)與保護(hù)目標(biāo),選擇響應(yīng)技術(shù);5)構(gòu)建生態(tài)網(wǎng)絡(luò);6)制定規(guī)劃文本、圖紙、說明。生態(tài)節(jié)點(diǎn)和生態(tài)廊道是生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)主體,因此,生態(tài)節(jié)點(diǎn)和生態(tài)廊道的確定在整個(gè)規(guī)劃中尤為重要,為生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的形成奠定基礎(chǔ)。2.1生態(tài)節(jié)點(diǎn)分級(jí)生態(tài)節(jié)點(diǎn)是核心(保護(hù))區(qū)、外圍保護(hù)地、緩沖區(qū)的總稱,是生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中保護(hù)野生動(dòng)植物的源與匯,也是綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成并發(fā)揮生態(tài)功能的基礎(chǔ)。基于自然景觀的保護(hù)的綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò),首先要確定需要保護(hù)的景觀斑塊,根據(jù)斑塊的規(guī)模及重要程度等選擇適合成為生態(tài)節(jié)點(diǎn)的對(duì)象。世界自然保護(hù)聯(lián)盟對(duì)生態(tài)節(jié)點(diǎn)的中心保護(hù)區(qū)(即核心區(qū))各個(gè)級(jí)別進(jìn)行了分類定義,其中包括自然保護(hù)區(qū)、野生動(dòng)植物保護(hù)區(qū)、國(guó)家公園、文化紀(jì)念物、風(fēng)景保護(hù)區(qū)、海景區(qū)等均可作為生態(tài)節(jié)點(diǎn)中的中心保護(hù)區(qū)。在綠色基礎(chǔ)設(shè)施的相關(guān)研究中也提出了將大型保護(hù)區(qū),如:國(guó)家公園、野生動(dòng)物庇護(hù)區(qū)域、國(guó)家管理的景區(qū)、國(guó)家和區(qū)域森林等納入其保護(hù)核心的范圍。由此可見,生態(tài)節(jié)點(diǎn)往往是對(duì)生態(tài)影響較大的自然斑塊,具體可歸納為以下類型。1)市域常見生態(tài)節(jié)點(diǎn)類型。市域常見的自然景觀生態(tài)節(jié)點(diǎn)包括水源保護(hù)地、自然保護(hù)區(qū)、野生物種保護(hù)區(qū)、濕地、天然山林綠地、特殊地質(zhì)地貌保護(hù)區(qū)、防災(zāi)避難綠地等。此外,海景、海岸線或湖岸線、河岸區(qū)域、洪泛區(qū)和河流緩沖區(qū)、分水嶺或山脊等呈帶狀,可以作為狹長(zhǎng)形的生態(tài)節(jié)點(diǎn)2)規(guī)劃區(qū)常見的生態(tài)節(jié)點(diǎn)類型。規(guī)劃區(qū)常見的自然景觀生態(tài)節(jié)點(diǎn)包括一些配備基礎(chǔ)設(shè)施的風(fēng)景名勝區(qū)、一定規(guī)模的城市公園以及湖泊、河道等水域地帶,根據(jù)其服務(wù)半徑及影響力可以分為國(guó)家公園、地區(qū)公園及保護(hù)區(qū)、城市公園或城市開放空間等,如:風(fēng)景名勝區(qū)、郊野公園、森林公園、濕地公園、綜合公園、野生動(dòng)植物園、歷史名園、高爾夫球場(chǎng)等。2.2生態(tài)廊道的確定綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中生態(tài)廊道一般包含兩種類型:一種是已經(jīng)存在的斑塊連接,另一種則是潛在廊道。對(duì)于生態(tài)節(jié)點(diǎn)間已經(jīng)存在的廊道連接,在規(guī)劃時(shí)只需考察其合理性,或稍作調(diào)整即可形成規(guī)劃所需的生態(tài)廊道。潛在廊道的確定是根據(jù)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)模式以及場(chǎng)地現(xiàn)狀選擇節(jié)點(diǎn)連接位置與形式的過程,需要對(duì)其進(jìn)行分析后再選擇確定。不同形式的廊道其功能也不同,Fábos認(rèn)為生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中一般包含3種類型的生態(tài)廊道:自然生態(tài)型廊道、游憩型廊道、風(fēng)景名勝型廊道。在空間水平上,依據(jù)具有理論依據(jù)的網(wǎng)絡(luò)模型,提出必要的生態(tài)廊道,可應(yīng)用GIS分析,并通過網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)計(jì)算進(jìn)行方案評(píng)估,從而確定生態(tài)廊道。任何空間層面的潛在廊道的確定都是在上一層面上生態(tài)廊道的基礎(chǔ)上的進(jìn)行的,應(yīng)按照由宏觀層面到微觀層面逐一確定的原則進(jìn)行規(guī)劃。2.3確定網(wǎng)絡(luò)模型綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)是由生態(tài)節(jié)點(diǎn)和生態(tài)廊道連接而成,生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的形式并不唯一,根據(jù)不同的需要和側(cè)重可產(chǎn)生多種可能的網(wǎng)絡(luò),也可以綜合多個(gè)方案確定最后的網(wǎng)絡(luò)模型。如:Linehan等人基于野生動(dòng)物保護(hù),從傳統(tǒng)的分區(qū)規(guī)劃反向思維進(jìn)行綠道規(guī)劃,歸納了7個(gè)步驟;Conine等人從人類需求的角度歸納了綠道規(guī)劃步驟?？傮w來說,不論基于何種規(guī)劃目標(biāo),綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的確定一般都建立在土地適應(yīng)性分析的基礎(chǔ)之上,首先根據(jù)目標(biāo)需求或指標(biāo)評(píng)估選擇適當(dāng)?shù)镁G地作為生態(tài)節(jié)點(diǎn),再根據(jù)網(wǎng)絡(luò)理論模式,如:Helmuld,1989年提出的a~f網(wǎng)絡(luò)模式3生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建需要保護(hù)和恢復(fù)生境自然景觀在整個(gè)綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中占有重要地位,是實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)生態(tài)效能的關(guān)鍵。城鎮(zhèn)及其外圍自然景觀的破壞和消減造成城市生態(tài)安全的重大隱患,保護(hù)與恢復(fù)自然景觀是綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)所擔(dān)負(fù)的重任之一,也是構(gòu)建生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的重要目的。本文所研究的自然景觀是指廣義的自然景觀,是相對(duì)于人文景觀的一個(gè)概念,包括沒有或很少受到人類活動(dòng)干擾影響的天然景觀,同時(shí)包括城市中經(jīng)過人為改造或模仿自然創(chuàng)造的自然式景觀。3.1不同恢復(fù)對(duì)象的選擇技術(shù)水域景觀的恢復(fù)主要針對(duì)水質(zhì)、河床河道、水生物、駁岸護(hù)坡、緩沖帶、濱水綠地等恢復(fù)對(duì)象,常見問題主要有:水質(zhì)污染、河道淤積、生物多樣性嚴(yán)重下降、駁岸硬質(zhì)、無緩沖隔離帶、濱水綠地質(zhì)量參差不齊等。根據(jù)所要達(dá)到的恢復(fù)效果,相同恢復(fù)對(duì)象在不同的恢復(fù)地存在的問題不同,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇最適合的技術(shù)(表1)。緩沖帶是生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的有機(jī)組成部分,將外來影響限制在核心區(qū)之外,加強(qiáng)對(duì)核心保護(hù)區(qū)內(nèi)生物的保護(hù)3.2濕地景觀的構(gòu)成濕地景觀的恢復(fù)主要針對(duì)水體、水生物、駁岸、緩沖帶、棲息地等恢復(fù)對(duì)象,常見問題主要有:水質(zhì)污染、功能空間劃分不明確、生境質(zhì)量差、生物多樣性下降、駁岸硬質(zhì)、景觀破碎化、水域邊緣地帶侵蝕等(表2)。由于濕地的自然特性,其駁岸應(yīng)采用生態(tài)自然的岸線形式和材料。硬質(zhì)的駁岸只會(huì)阻礙濕地的生態(tài)循環(huán)與交換,最終使?jié)竦刈呦蛩劳?。棲息地是濕地景觀的重要組成部分,它作為生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的生態(tài)踏腳石,是動(dòng)物遷徙的通道,為棲息、繁衍提供場(chǎng)所,為濕地生物多樣性提供保障。棲息地景觀的破碎化是目前棲息地存在的主要問題,進(jìn)行恢復(fù)時(shí),要從景觀功能入手,用植物等天然材料打造棲息地空間格局,為動(dòng)物建造一個(gè)自然的棲息空間。3.3主要工程建設(shè)措施森林(林地)景觀的恢復(fù)主要針對(duì)原始林、次生林、荒地、農(nóng)用地等恢復(fù)對(duì)象,常見問題主要有:原始林退化、次生林經(jīng)營(yíng)不利、立地缺乏、農(nóng)地森林退化等(表3)。針對(duì)一些易造成水土流失的坡耕地以及易造成土地沙化的耕地,應(yīng)該有計(jì)劃、分步驟地停止耕種;按照適地適樹的原則,因地制宜地植樹造林,恢復(fù)森林植被。實(shí)施退耕還林工程建設(shè)包括兩個(gè)方面的內(nèi)容:一是坡耕地退耕還林;二是宜林荒山荒地造林。3.4山體生態(tài)恢復(fù)技術(shù)山地景觀的恢復(fù)主要針對(duì)山體、植被、山體生態(tài)結(jié)構(gòu)等恢復(fù)對(duì)象,常見問題主要有:水土流失、山體滑坡、植被破壞、生態(tài)結(jié)構(gòu)不完整(表4)。針對(duì)山體的水土流失以及山體滑坡等現(xiàn)象,可采用生態(tài)工程技術(shù)鞏固山體,重塑山形。同時(shí),建立起與開發(fā)區(qū)自然與社會(huì)經(jīng)濟(jì)相適應(yīng)的植被恢復(fù)技術(shù)體系,以此帶動(dòng)開發(fā)區(qū)其他廢棄采石斷崖的植被恢復(fù)與山體綠化。建立保護(hù)區(qū)、建立生態(tài)安全通道、建立生態(tài)隔離廊道、建立生態(tài)緩沖區(qū)。治理裸露山體時(shí)植物選擇應(yīng)遵循適地適樹原則,相同類型多樹種、多藤本、多草本混交種植,植物色彩、形狀合理搭配、結(jié)合當(dāng)?shù)仫L(fēng)貌,植物治理適當(dāng)設(shè)計(jì)輔助工程設(shè)施的原則。選取的植物種類取決于該地區(qū)山體未來的土地使用、土壤條件和氣候3.5農(nóng)田邊緣帶的保護(hù)對(duì)于已經(jīng)遭到破壞的農(nóng)田景觀,其常見問題表現(xiàn)為景觀異質(zhì)性差,主要恢復(fù)對(duì)象有:植物、土壤、防護(hù)林等(表5)。大多數(shù)農(nóng)田的生物多樣性主要體現(xiàn)在農(nóng)田邊緣、農(nóng)用地中未被開發(fā)的草地和物種豐富的灌木叢中,作為分割和連接生境的生物廊道,而農(nóng)田的生物多樣性在農(nóng)田邊緣和草地區(qū)域表現(xiàn)尤為突出。農(nóng)田邊緣帶指介于農(nóng)作物耕作區(qū)和農(nóng)田邊界之間的土地帶,并以有限的距離延伸到耕作區(qū)中,可以營(yíng)造農(nóng)田野生物種的生境條件。農(nóng)田邊緣環(huán)境為鳥類和有益生物提供棲息和覓食的場(chǎng)所,也是野生花卉等植物的良好生長(zhǎng)環(huán)境,由于野生花卉植物在分布和豐富度上不斷減少,所以需重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域中的野生花卉資源。農(nóng)田邊緣環(huán)境在很多環(huán)境和土地管理政策中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)兩個(gè)基本的管理方案,即環(huán)境敏感區(qū)和鄉(xiāng)村管理方針3.6生態(tài)恢復(fù)技術(shù)棕地景觀的恢復(fù)主要針對(duì)水質(zhì)、土壤、大氣、地形、水源、植被、棲息地等恢復(fù)對(duì)象,常見問題主要有:水質(zhì)污染、土壤污染、地質(zhì)塌陷、空氣污染、水源缺乏、植被覆蓋少、植物生長(zhǎng)困難、棲息地缺乏等(表6)。根據(jù)之前用地性質(zhì)的不同,大致可分為礦區(qū)廢棄地、工業(yè)廢棄地、垃圾處理場(chǎng)3類。棕地空氣由于受到工業(yè)廢料、工業(yè)垃圾以及城市生活垃圾分解產(chǎn)生大量有害氣體的污染,首先應(yīng)對(duì)大氣污染進(jìn)行治理。棕地水質(zhì)一般因受到長(zhǎng)期污染,除水域景觀的常見恢復(fù)技術(shù)措施外,還可設(shè)立污水處理站或水循環(huán)處理系統(tǒng)等來保障水質(zhì)。水源問題可以通過興建水庫(kù)、水壩等蓄水工程、雨洪管理等措施達(dá)到水源保護(hù)和儲(chǔ)蓄的目的。棕地土壤由于受到長(zhǎng)期的污染和破壞,土地環(huán)境質(zhì)量惡劣,不適宜植物生長(zhǎng)。土壤改良過程一般分為2個(gè)階段:1)保土階段,采取工程或生物措施,使土壤流失量控制在容許流失量范圍內(nèi);如果土壤流失量得不到控制,土壤改良亦無法進(jìn)行。2)改土階段,增加土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量,改良土壤性狀,提高土壤肥力,便于景觀地地形地貌的重塑與建設(shè)。植物的恢復(fù)會(huì)經(jīng)歷較長(zhǎng)的周期性,需要長(zhǎng)期的規(guī)劃和養(yǎng)護(hù),切忌急于求成。在植物恢復(fù)初期應(yīng)該選擇抗性強(qiáng)、易于成活生長(zhǎng)的本地植物種類;建立自然保護(hù)區(qū)是行之有效的方法,在考慮保護(hù)空間開發(fā)的可能性時(shí)必須緊緊圍繞群落生境保護(hù)的概念,特別要注意物種保育和養(yǎng)護(hù)措施規(guī)劃;利用植被建立的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的連接形成完整的生態(tài)系統(tǒng),對(duì)棕地景觀的恢復(fù)和發(fā)展有非常重要的作用。4綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中的景觀與生態(tài)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)以自然為先導(dǎo),依據(jù)景觀生態(tài)學(xué)原理,突破行政區(qū)劃界限,能夠在不同尺度上實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)、宏觀的規(guī)劃設(shè)計(jì),對(duì)人居生態(tài)環(huán)境形成有力保障。在歐洲生態(tài)網(wǎng)絡(luò)已被廣泛實(shí)踐和應(yīng)用,然而我國(guó)綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)尚處于起步階段,只有認(rèn)真細(xì)致地分析我國(guó)實(shí)情,才能設(shè)計(jì)建設(shè)出符合本土發(fā)展需求的綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。自然景觀是城鎮(zhèn)綠地中最重要的組分,自然景觀保護(hù)也是生態(tài)網(wǎng)絡(luò)思想的源頭,因此,對(duì)自然景觀的研究是實(shí)現(xiàn)綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。本文以景觀結(jié)構(gòu)與生態(tài)功能的內(nèi)在聯(lián)系為切入點(diǎn),提出綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃要點(diǎn)及建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)措施;重點(diǎn)對(duì)自然景觀進(jìn)行分類研究,針對(duì)我國(guó)自然景觀現(xiàn)存的突出問題,將景觀結(jié)構(gòu)分解成為具體治理對(duì)象,逐一提出對(duì)應(yīng)解