基于生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的生態(tài)環(huán)境問題研究

基于生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的生態(tài)環(huán)境問題研究

1案例研究方法城市生態(tài)環(huán)境問題，特別是以水為核心的生態(tài)環(huán)境問題，已成為中國城市生態(tài)安全的中心主題。以水環(huán)境為例,盡管城市發(fā)展客觀上給水資源和水環(huán)境帶來了壓力,但是,城市水環(huán)境的惡化在很大程度上源于社會對該問題缺乏系統(tǒng)、全面的認(rèn)識和解決途徑,片面地、單一目標(biāo)地將水系統(tǒng)分解,就水問題而談水問題,將水與土地、與生命和人文過程割裂,片面依賴工程技術(shù),機(jī)械地、單一地去解決問題,如防洪、治污、蓄水造景等等,結(jié)果使生命的水系統(tǒng)及其生態(tài)服務(wù)功能遭到嚴(yán)重破壞。面對這樣的問題,本文以山東省東營市的水系統(tǒng)規(guī)劃為例,探討以水為核心的城市生態(tài)環(huán)境問題的綜合解決途徑。東營市地處黃河入?？?為勝利油田所在地,市域面積7923km2,人口177×104,其中非農(nóng)業(yè)人口81×104。黃河三角洲成陸時(shí)間較短,自然生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性差,水澇、干旱、風(fēng)暴潮和鹽堿等自然災(zāi)害嚴(yán)重;東營市經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),城市增長快速,加上40多年來石油工業(yè)的發(fā)展,生態(tài)問題,尤其是水環(huán)境問題日益凸顯,對城市生態(tài)安全帶來嚴(yán)重威脅[3~13]。案例研究分3個(gè)步驟:(1)問題綜合與多目標(biāo)的確定;(2)建立生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施綜合解決以水為核心的生態(tài)環(huán)境問題;(3)多目標(biāo)評價(jià)和檢驗(yàn)。2綜合確定多個(gè)問題的確定在進(jìn)行全面調(diào)研的基礎(chǔ)上,課題組充分利用當(dāng)?shù)貙＜?邀請長期生活工作在當(dāng)?shù)氐母鞣酱?進(jìn)行一次全面的問題總結(jié)和相關(guān)目標(biāo)的確定。2.1家意見組內(nèi)部的交流政策德爾菲法是傳統(tǒng)德爾菲法的衍生物,通過一個(gè)7~15名成員的德爾菲專家意見組來完成。政策德爾菲法是一個(gè)多次反復(fù)、互動的過程,專家意見組會聚到一塊,相互交流;它在規(guī)劃的初期對明確問題及確立初步目標(biāo)時(shí)尤為有效,結(jié)果可以為更為深入的研討或討論提供前期準(zhǔn)備。德爾菲法途徑已成為研究城市和環(huán)境問題的有效工具。本次規(guī)劃中的政策德爾菲意見組由15名成員組成,分別來自規(guī)劃、園林、水利、土地、環(huán)保、交通、農(nóng)業(yè)、旅游等部門,分別代表專業(yè)規(guī)劃人員、與城市建設(shè)有關(guān)的政府管理機(jī)構(gòu)及公眾利益代表,得出的問題和目標(biāo)具有廣泛的代表性。2.2為人類社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)提供服務(wù)的能力東營市生態(tài)環(huán)境問題從原因上分為兩類:區(qū)域自然生態(tài)環(huán)境問題和快速城市化及人為活動引起的生態(tài)環(huán)境問題(表1)。上述問題從性質(zhì)上說,可以歸納為兩大類:一類是關(guān)于自然生態(tài)系統(tǒng)自身健康和安全的問題,包括自身結(jié)構(gòu)和功能的完整性,為多種生物提供棲息地的可能性等;第二類是關(guān)于這個(gè)自然生態(tài)系統(tǒng)為人類的社會經(jīng)濟(jì)過程提供服務(wù)的能力,包括旱澇調(diào)節(jié)、污染物凈化、游憩、審美啟智、形成城市景觀特色等。水是其中的核心問題,但水系統(tǒng)又不是一個(gè)孤立的系統(tǒng)。諸多問題錯綜復(fù)雜,以往常規(guī)的、單一目標(biāo)的問題解決方式往往帶來新的更嚴(yán)重的問題,綜合解決諸多問題的根本是如何維護(hù)整體土地生命系統(tǒng)的安全和健康,維護(hù)其完整性,并能為人類社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)提供可持續(xù)的生態(tài)服務(wù)。這需要建立一個(gè)生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施來綜合地解決這些問題。2.3單一問題的出現(xiàn)從東營市已有的教訓(xùn)看,以上生態(tài)環(huán)境問題如果按通常方式、通過土地利用規(guī)劃、防洪排澇規(guī)劃、環(huán)境治理、城市空間和建筑設(shè)計(jì)、園林綠化等途徑和相應(yīng)的工程來單一地解決問題,結(jié)果往往在解決某一問題的同時(shí),引起其它問題的出現(xiàn)或惡化(表2)。3建立生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施，全面解決城市生態(tài)環(huán)境問題3.1城市綠地系統(tǒng)的概念生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施(EI)是城市所依賴的自然系統(tǒng),是城市及其居民能持續(xù)地獲得自然服務(wù)的基礎(chǔ),這些生態(tài)服務(wù),包括提供新鮮空氣、食物、體育、休閑娛樂、安全庇護(hù)以及審美和教育等等。它不僅包括習(xí)慣的城市綠地系統(tǒng)的概念,而且更廣泛地包含一切能提供上述自然服務(wù)的城市綠地系統(tǒng)、林業(yè)及農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、自然保護(hù)地系統(tǒng)和與之相交融的文化遺產(chǎn)及生態(tài)游憩系統(tǒng)。生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的一個(gè)核心理念是通過維護(hù)整體自然系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的完整和健康,使城市獲得良好的、全面的生態(tài)服務(wù)。城市和區(qū)域的EI建設(shè)可以通過縝密的過程分析(包括非生物自然過程、生物過程和人文過程)和模擬,獲得景觀安全格局,進(jìn)而整合為具有綜合功能的景觀空間格局(生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施)。一些關(guān)鍵的景觀元素和結(jié)構(gòu)是構(gòu)建EI所不可或缺的,如整體山水的連續(xù)性、河流水系自然形態(tài)的維護(hù)、濕地系統(tǒng)的建立、非機(jī)動車綠色廊道系統(tǒng)和遺產(chǎn)廊道的建立等。3.2ei商業(yè)計(jì)劃在系統(tǒng)分析東營市的自然、生物和人文過程的基礎(chǔ)上,從宏觀-中觀-微觀3個(gè)尺度上提出東營市EI建設(shè)的關(guān)鍵戰(zhàn)略和策略。3.2.1自然服務(wù)的自然服務(wù)(1)宏觀目標(biāo):維護(hù)區(qū)域國土生態(tài)安全,改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境,保障城市能獲得可持續(xù)的自然服務(wù)。(2)景觀戰(zhàn)略:建立“黃河綠色廊道—中心城區(qū)濕地系統(tǒng)—濱海生態(tài)保護(hù)帶”區(qū)域生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,將中心城區(qū)生態(tài)系統(tǒng)融入?yún)^(qū)域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中,使其成為區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)組成(圖1,見圖版Ⅲ)。3.2.2“互聯(lián)網(wǎng)+”濕地建設(shè)生態(tài)休閑度假(1)中觀目標(biāo):維護(hù)自然系統(tǒng)自身的健康,并能使區(qū)域EI及其生態(tài)服務(wù)功能,通過城區(qū)景觀網(wǎng)絡(luò),公平地、通暢地傳送到城市的每一個(gè)角落。(2)景觀戰(zhàn)略之一:建立中心城區(qū)濕地水循環(huán)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)水資源再利用規(guī)劃提出3個(gè)小循環(huán)系統(tǒng),包括兩個(gè)淡水循環(huán)系統(tǒng)和一個(gè)鹽堿水循環(huán)系統(tǒng)。將淡水循環(huán)系統(tǒng)與鹽堿水循環(huán)系統(tǒng)分離,淡水河道在臺地上修建,避免受地下鹽堿水的影響。利用風(fēng)能為水循環(huán)提供動力(圖2,3,見圖版Ⅳ)。(3)景觀戰(zhàn)略之二:建立與濕地系統(tǒng)相結(jié)合的游憩網(wǎng)絡(luò)游憩網(wǎng)絡(luò)由斑塊、結(jié)點(diǎn)和廊道3種元素組成。(1)斑塊系統(tǒng)包括10個(gè)大型生態(tài)斑塊,利用現(xiàn)狀水體及低洼地改造而成,面積大,生態(tài)及休閑價(jià)值高。(2)結(jié)點(diǎn)系統(tǒng)分級配置,包括13個(gè)城市級結(jié)點(diǎn)和21個(gè)社區(qū)級生態(tài)游憩結(jié)點(diǎn)。城市級結(jié)點(diǎn)充分利用現(xiàn)狀面積較大的亂掘地、荒草地、水塘等,各具特色,具有較高的生態(tài)休閑價(jià)值;社區(qū)級生態(tài)游憩結(jié)點(diǎn)充分利用現(xiàn)狀面積較小的水塘、林地、水田等形成,主要為其服務(wù)半徑范圍內(nèi)的居民提供生態(tài)服務(wù)。(3)廊道系統(tǒng)分3級,包括7條主要生態(tài)廊道、16條次要生態(tài)廊道和28條居民生活廊道。主要生態(tài)廊道連接主要生態(tài)斑塊和結(jié)點(diǎn),具有供水、排水、水質(zhì)凈化、減緩旱澇災(zāi)害、防風(fēng)、游憩、為物種提供棲息地等多項(xiàng)功能;次要生態(tài)廊道主要為南北向河流廊道;居民生活廊道主要為東西向,連接城市公園、廣場、街頭綠地等。結(jié)合斑塊、結(jié)點(diǎn)、廊道,建立連續(xù)的非機(jī)動車道網(wǎng)絡(luò),成為居民日常工作的通勤網(wǎng)絡(luò)(圖4,見圖版Ⅴ)。3.2.3城市豎向與鄉(xiāng)土景觀的關(guān)系通過設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)并維護(hù)城市和區(qū)域生態(tài)基礎(chǔ)本身的完整性;同時(shí),在場地尺度上,讓人體驗(yàn)EI的生態(tài)服務(wù)。(2)景觀設(shè)計(jì)導(dǎo)則分別提出各類斑塊、結(jié)點(diǎn)和廊道的規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則(圖5,見圖版Ⅴ和Ⅵ)。以濕地斑塊為例,導(dǎo)則要求:自然堤岸;濕地水位低于河流洪水位;種植耐鹽堿及凈化污染物的植被;濕地平淺,濕地邊緣種植挺水植物,等等。B.豎向處理方式長期的農(nóng)耕活動,使當(dāng)?shù)厝丝偨Y(jié)出了一整套應(yīng)對鹽堿的土地處理技術(shù),如臺田,在微觀尺度上有效地解決了種植、排堿、防澇等問題。在城市化過程中,這些鄉(xiāng)土景觀被忽視,被更加昂貴的城市綠化方式所替代。本規(guī)劃提出在城市化過程中保護(hù)和利用鄉(xiāng)土農(nóng)業(yè)景觀,形成“崗”、“坡”、“洼”的城市豎向景觀。C.廊道設(shè)計(jì)導(dǎo)則根據(jù)其主導(dǎo)性的功能要求,廊道可分為生態(tài)廊道、游憩廊道,通勤廊道,并提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)導(dǎo)則(圖5)。4ei戰(zhàn)略的其他問題上述EI戰(zhàn)略,使各個(gè)問題在不同層面上得到解決。表3顯示,某一EI戰(zhàn)略可能是針對某一主要問題提出的,但由于EI的有機(jī)性和整體性,其他相關(guān)問題也將得到不同程度的解決;同時(shí),某一尺度上的EI戰(zhàn)略,也依賴其他尺度上的戰(zhàn)略來輔助,才能獲得更好的效益。5ei建設(shè)目標(biāo)與機(jī)制通過比較分析,可以看出:與通常的單一問題分析和單一工程解決問題的方式相比,生態(tài)基礎(chǔ)途徑系統(tǒng)全面地解決了多方面的問題。早在20多年前,生態(tài)學(xué)家Odum就指出:“小決策”正是一切環(huán)境問題的根源。無論是城市建設(shè)決策者,還是工程技術(shù)人員,都習(xí)慣于分解問題,并設(shè)定單一的目標(biāo),然后提出單一的工程解決方案?？偸前岩粋€(gè)有機(jī)的系統(tǒng),割裂分解,結(jié)果并不能全面地解決問題。城市生態(tài)環(huán)境,特別是水環(huán)境問題就是這樣一些復(fù)雜的問題,需要系統(tǒng)的、全面的解決途徑。本研究放棄了就事論事的分析途徑和工程技術(shù),而是通過專家群體參與來進(jìn)行問題和目標(biāo)的綜合與歸納,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行生態(tài)過程和景觀結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)整合,形成一個(gè)生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,綜合解決以水為核心的城市生態(tài)環(huán)境問題。這個(gè)EI不是為環(huán)境的污染、棲息地喪失、洪澇或干旱等某一單一問題而設(shè)計(jì)的,而是作為維護(hù)土地生命整體安全和健康而規(guī)劃設(shè)計(jì)的,是維護(hù)土地生命的關(guān)鍵性生態(tài)網(wǎng)絡(luò)和關(guān)鍵的景觀格局。因?yàn)樯鷳B(tài)環(huán)境,特別是水環(huán)境問題本質(zhì)上反映了為大地生命系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)功能的失調(diào),因此,解決城市生態(tài)環(huán)境問題的根本之道在于改善和恢復(fù)大地生命系統(tǒng)的機(jī)能,增強(qiáng)其生態(tài)服務(wù)能力,而EI則是這一生命系統(tǒng)的關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)。通過本規(guī)劃,避免為解決單一問題而進(jìn)行的大量工程措施(如為防洪排污而固化河道的工程措施、綠化美化而換土改造鹽堿地的措施等),而是通過保護(hù)和完善自然生態(tài)系統(tǒng),讓自然做功,充分利用當(dāng)?shù)貪竦刭Y源、鄉(xiāng)土植被(如蘆葦),建立一個(gè)具有綜合功能的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,系統(tǒng)地、集約化地解決多方面的生態(tài)與環(huán)境問題,全面提高生態(tài)系統(tǒng)之于城市的自然服務(wù)功