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当前,随着我国城市化进程加快,城市面临着内部绿地缺失,小型绿地自成一体,大量自然或半自然绿地不断被分割、污染、破坏和侵占等问题[1],致使城市绿地破碎严重,生态系统功能逐渐丧失。因此,在未来城市绿地系统的布局与规划中,除了强化改善城市环境力度和提高城市生态保障功能外,还必须全面考虑对城市不合理扩张起到引导和控制的作用。城市扩张一般依赖于“灰色基础设施”(GrayInfrastructure)的先期系统建设,如城市道路、机场、铁路、管道和桥梁等。它们具有系统化、规模化和结构化等特点,并对城市居民日常生活发挥着不可缺失的作用。针对诸如此类的“灰色基础设施”“社会基础设施”和“建筑设施”等概念,西方学者在研究和控制城市无序扩张问题时,又提出了“绿色基础设施”(GreenInfrastructure,简称GI)概念。实际上它是一种源于美国自然规划与保护运动的思想,并作为一个国家的可持续发展关键战略和自然生命支持系统,于1999年获得美国可持续发展总统顾问委员会的官方认可[2]。其目的旨在以一种更加主动、系统、多功能和大尺度的绿地规划方式对人们的生存环境进行永续保护。基于绿色设施理念下的城市绿地系统构建,就是提倡在城市大规模建设之前,对绿色基础设施用地考虑实施优先保护战略,注重维持城市生态过程连续性,维护城市生态系统的完整性,给城市环境提供洁净的空气、水资源及其他潜在的生态资源,提升城市居民的生活品质,并继而深入研究和制订城市的未来发展战略,从而有效地控制城市规模的不合理扩张。 一、绿色基础设施理论的相关概念 (一)规划理论 绿色基础设施是一个由人工或自然的景观要素,通过有机联系组合而形成的具有自然生态系统动态循环过程的绿色空间网络。绿色基础设施规划则是一种具有先见性、系统性、整体性保护与发展的多尺度规划策略,主要由网络中心(hubs)和连接通道(links)组成。网络中心是自然或人工条件下非线性的景观要素,一般包括:自然山地、湿地、林地、水域、野生动植物生境等要素,以及公园、郊野园和正处于生态功能恢复过程中的矿场等人工要素,其主要功能是为野生动植物提供起源地和目的地;连接通道则是人工或自然条件下的线性廊道,如道路、林带、河流或山脊线等,其作用是负责连通网络中心,形成具有生态流通过程的自然网络有机体。如果把网络中心比作城市的“器官”,那么连接通道就是“血管和神经脉络”,两者有机结合在一起,给城市机体注入生命的活力。绿色基础设施促进了天然物种迁徙、自然生境的连接,以及城乡环境资源的保护,同时也对城市居民生活改善发挥着重要的作用[3-7]。 (二)规划方法 绿色基础设施的规划方法[2]包括:①分析现有或已被保护的开放空间和绿道;②找出各类规划中所有将要受到保护的土地和区域;③识别潜在或需要保护的土地,即在前两步骤中没有被保护却有着显著的生态、美学、文化和游憩价值的土地。规划途径是从“控制”“连接”及“融合”系统规划理念上[8],分析城市绿色空间形态和空间要素,构建网络化的城市绿色空间系统,维护城市生态系统的连通性、完整性及功能性。 (三)规划特点 1.优先指导性 绿色基础设施作为策略性保护和发展的专项规划,要求在城市规模建设之前就全面权衡社会经济和生态要求,以及土地利用的现实状况,并优先划定城市生态基础区域进行保护和控制。该区域除了包括一些自然山地、湿地、林地等景观要素以外,还包括具有关键作用的线性连接通道。经过对这些区域的优先划定后,绿色基础设施规划更为主动地维护了城市生态系统的服务功能,促进了城市的可持续发展。 2.区域连通性 保障区域之间的连通性有利于生态过程的延续,也是绿色基础设施与其他类型的土地保护方式的重要区别之一。从宏观角度来看,迁徙和运动(如觅食活动、种子的飘飞迁移)的自由度决定了环境生态的稳定程度。一个受到城市建筑隔离的斑块绿地,不利于区域环境整体的生态平衡。只有真正形成一定规模、自然区域间的相互贯通,才能充分实现它们的生态价值和功能。连通性即是通过生态系统本身具有的物质循环与能量流动交换途径,将公园、郊野园、自然山地、湿地、林地等网络中心进行策略性连接,构建空间网络结构,维持生态过程的畅通,保证野生动植物资源健康发展,发挥出整体生态功能,并实现其功能组织与个体间的有机连接[2]。与此同时,绿色基础设施也需要强化与社区内外的活动和联系,形成多目标、跨尺度的生态保护网络。 3.系统完整性 绿色基础设施理论适用于任何尺度的开发与现状规划,因此可以考虑将城市绿地、郊区农田、荒野景观要素进行连接,在城乡宏观范围内建立生态联系,有序引导城乡融合;或是将城市内各个景观要素进行网络性连接,构筑社区微观视野下的生态循环过程,形成多尺度联结的绿色空间体系。另外,在空间要素组成和结构方面,保护生态系统功能的完整性,有利于降低城市应对洪水、火灾等各种生态灾害的敏感程度,提高城市生命系统的安全系数[8]。各种不同功能的绿色空间,可以通过相互之间的有效连接,重建区域生态安全格局的网络体系。因此,城市生态系统完整性是衡量城市生态用地高效与否的重要标准,对保证城市生态系统稳定与生态过程有序发展起到重要的作用。 二、绿色基础设施理论的实践应用 绿色基础设施理论作为指导城市环境建设与保护的典型战略,已在美国区域与城市规划实践中发挥了重要的作用[2]。中国的城市环境与之不同,本研究以城市化水平较高的杭州湾滨海城市慈溪市为例,着力开展绿色基础设施理论与实践研究。 (一)研究区概况 #p#分页标题#e# 慈溪市位于浙江省杭州湾南岸,宁绍平原北部,界于东经121°03'02″~121°43'30″、北纬30°02'27″~30°24'00″之间,全市总面积为1321.42km2,行政范围面积1695km2,其中陆域面积1036.56km2,有“两山一水七分地”之称。属北亚热带季风型气候,四季分明,冬夏稍长,春秋略短,年平均气温16.0℃,年平均降水量达1272.8mm。自然植被以亚热带常绿阔叶林为主。全境地势南高北低,呈丘陵、平原、滩涂三级台阶状朝杭州湾展开,主要山峰有达蓬山、五磊山、大霖山、老鸦山和栲栳山,最高峰老鸦山塌脑岗海拔446m,境内河流水系众多,大部分向北排入杭州湾。慈溪市历史悠久,名胜众多,如南部的达蓬山徐福东渡启航地、五磊寺佛教胜地、客星山严子陵隐居地、上林湖越窑青瓷等,形成了慈溪市特有的移民文化、围垦文化和青瓷文化等。 (二)绿化发展概况 慈溪市是长江三角洲经济圈的重要节点。尤其是在2008年5月,杭州湾跨海大桥的建成通车,给慈溪的城市化发展带来了巨大的机遇,也给城市绿地系统规划带来一定挑战。如何能在保证城市正常发展的同时,又能创造良好的城市生态环境,将是今后当地要面临和解决的重要问题。1991年,慈溪市建成区绿地面积只有25hm2,2001年达到457hm2。根据2004年慈溪市规划局、慈溪市建设局和上海市园林设计院共同制定的《慈溪城市绿地系统规划(2003—2020)》、2010年慈溪市人民政府的《慈溪市森林城市建设总体规划(2010—2020)》,2005、2006、2007、2008、2009年,建成区绿化覆盖面积分别为1187、1222、1239、1345、1435hm2,绿化覆盖率分别为28.89%、29.75%、30.16%、32.74%、34.93%。2009年林木覆盖面积为1407.26hm2,建成区林木覆盖率为19.52%。但这相对于理想居住城市的绿化指标仍有一定差距,特别是建成区人均公园绿地面积为9.52m2,而在国外经济较发达国家,城市人均公园绿地面积一般在10m2以上。 (三)城市绿色空间组成分析 由于采用绿化覆盖面积、绿化覆盖率等指标无法有效评价城市绿地空间组成及分布的合理性,本研究运用景观生态学原理,在GIS技术支持下,运用空间格局指数综合分析与评价慈溪市绿色空间的总体特征与布局现状,进而为绿色基础设施理论下的城市绿地系统生态规划奠定基础。本研究采用2009年慈溪市高清航空影像(1∶5000),根据慈溪市城市规划局提供的土地利用现状图、城市绿地系统规划总图及实地勘察的现状资料,在GIS支持下对遥感影像进行目视解译和数字化,提取并获得遥感影像的景观类型数据。绿地空间分布组成分析采用如下景观指数:斑块数、平均斑块面积、斑块面积比例、斑块密度及聚合度[9-12]。由表1可知,中心区公园绿地斑块数最少,斑块面积比例最小;附属绿地斑块数最多,但平均斑块面积最小,且在规划区中零散分布,聚合度低,连通性差;虽然生产绿地平均斑块面积、斑块面积比例均较大,但其主要分布于中心城区外围;防护绿地斑块面积比例较小,聚合度与连通性也均较低。因此,从城区单个绿地或整体绿地上评判分析,城市绿地生态效应不显著,环境生态保障性功能较差,城市绿地斑块之间缺乏有效连接,因此无法形成网络化的生态绿地系统(见图1)。慈溪市建成区位于杭州湾南岸,毗邻东海,每年盛夏季节抵御台风、热带风暴等生态灾害是城市生态环境建设的首要任务。据笔者参加的规划小组实地调研,建成区现有的防护绿地,主要包括卫生隔离带、道路防护绿地、城市高压走廊、防风林带、城市组团隔离带等,绿带破碎化问题较为严重。因此,本规划必须高度重视城市防护林生态基础设施建设,构筑功能完备的立体生态防护林网络体系,降低自然灾害对城市的不利影响。截至2010年,在城市立体绿化方面,慈溪建成区绿化面积仅为1万m2,绿化面积及绿化质量都与上海市有较大的差距,上海市绿化面积已超过90万m2。立体绿化作为具有生态修复功能的绿色基础设施,兼有占地少、拓展绿区快、与城市建筑迅速融为一体等诸多特点,其对隔温节能、减噪除尘、提高城市环境质量具有重要作用。近几年来,立体绿化已经成为促进城市“灰色基础设施”向“绿色基础设施”功能转变的重要途径。 (四)绿地系统规划布局 基于绿色基础设施的理论与方法,本研究通过对现有城市空间及绿色基础设施的功能性分析,提出了“二核、二环、三楔、三廊、九园、多链”的环网结构的城市绿色空间规划布局(见图2)。慈溪市建成区面积为36.5km2,涉及浒山街道、白沙街道、古塘街道、宗汉街道、坎墩街道、横河镇,以及逍林镇城区段(逍林镇有一部分在建成区红线范围内,其余在市域范围)。规划期限分近期(2010—2013)、中远期(2014—2020)。截至2020年,人均公园绿地面积达到13m2,林木覆盖率为31%,单位、居住区绿地率达40%,乔木树种面积比重为92%,近期新增建设绿地面积达789.23hm2,中远期新增建设绿地面积为106.2hm2。城区绿色空间规划布局具体内容如下:“二核”是指两个中心,一个是以峙山公园、峙山文化广场、乌山公园和周边各类绿地形成的慈溪市城区绿色网络中心;另一个是以新世纪广场、人民公园、市政府附属绿地、应莫陈绿地为主的城区绿色网络中心。两个中心的功能主要是提高城市中心区环境质量,建设城区生态氧源库。“二环”包括两个生态环。其中,第一环指城乡结合部的环状绿地,规划建设环状生态保护圈,集中位于中横线、寺马线、南三环、西三环围合而成的一级连接通道;第二环指靠近城区中心位置,由北三环、新城大道、前应路、西二环围合而成的一级连接通道。连接通道主要保持城市生态系统的连续性和多样性,引导城市环境与郊区自然环境共生与交融。“三楔”是依据城市用地布局及周边山体、湖泊、水系等系统特征而确定的城区3处楔状网络中心,分别是西南向的城市公园、东南向的碳汇造林基地及东北向的万亩畈森林公园。“三楔”绿地规划主要是依照自然水系及山系走向,结合江南水乡生态本底基质,规划导入城市的绿色空间生态带,为城市发挥着“生态源”和“生态流”的作用,为生物物种提供适宜生存的栖息地,并影响其间的物种、营养物质和能量交换,缓解城市热岛效应,维护碳氧平衡。“三廊”即新城河、潮塘江、三塘横江沿岸森林生态带。新城河、潮塘江、三塘横江是流经慈溪城区的3大主要水系,通过对滨水防护绿带及滨水带状公园的建设,形成基于河流、森林景观类型多样的连接通道。在城市新区与老区各自区段内,规划水系最小绿带宽度为8m,连接中心城区的生态绿地,改善城市生态环境。“九园”指由中心城区综合性公园组成的生态绿地系统,包括教场山公园、旦山公园、清水湾生态绿地、中央公园、万亩畈森林公园、虎屿公园、金山公园、庙山公园和水门公园。“多链”是指沿中心城区漾山路江、周家路江、浒山江、赵家路江、西五灶江、马路谭江、六灶江、虞波江、二灶江等内河水系,以及慈甬路、青少年宫北路、浒崇公路、浒溪公路等主要道路绿带,共同形成的第二级生态连接通道,有效分隔中心城区空间格局,同时强化城市景观格局的连续性,保证区域自然山水林对城市生命系统的支持能力。总之,优先划定生态基础设施保护区域,实施“二环”生态保护圈建设,结合城区道路、河流等线型绿道,以及城区块状公园、楔形绿地和立体绿化等建设,有效地遏制城市的不合理扩张,疏导城市交通与连通外围自然环境措施并举,缓解热岛效应,恢复慈溪市整体生态绿地网络系统,建设一个宜居宜游的滨海生态城市。#p#分页标题#e# (五)绿地系统规划的主要措施 1.设定保护优先权 城乡结合部是一个城市最具发展潜力也最难控制的生态交错区域,作为绿色基础设施规划的关键性位置,其景观和功能规划具有明显的多样性和空间异质性高的特点。位于慈溪市坎墩、宗汉、横河等3个区域的城乡结合部,绿化存在的问题主要是自然、半自然景观较为破碎,景观生态连接性较低,整体布局零散。依据绿色基础设施理论中“控制”“连接”与“融合”的概念,截至2020年,首先对慈溪市城乡结合部的绿色基础设施用地设定优先保护权,结合慈溪市城郊的农田林网,规划建设城市防护林带(三塘横江两岸防护林带)、环城林带,面积为21.24hm2,形成绿色走廊和绿色网络,并使之与城区绿地系统贯通;其次,在宗汉街道、坎墩街道近郊区,建设生态碳汇林基地及野生动植物保护小区,面积为43hm2,形成多层次、规模性的城市绿色空间,一方面成为城市居民休闲、娱乐的场所,另一方面作为城市近郊区的生态碳库源,提高城市生物多样性;第三,建立城郊型生态林产业基地,在中横线以南、横河镇以北地段,规划城区绿化苗木后备生产基地,面积为30.89hm2,远期根据发展实际情况,另外拓建相应的生产观赏型森林绿地,以满足城市居民对生态环境改善的需求。 2.防护性连接通道 慈溪城区道路绿带、滨水河道绿带、防护林带是其线性通道的主要组成部分,承担着绿地之间联结与连通的系统功能。截至2020年,城区新增建设线性绿地通道269.09hm2。规划中横线两侧绿化建设面积44.96hm2,重点营造乔木树种,实施乔灌草配置,着重体现地方特色,提高干线通道的生物多样性,发挥防风、滞尘及减噪等多种功能;利用慈溪城郊山、水、田、林的自然条件,以城区对外交通走廊(中横线、西三环、杭甬高速公路连接线)、河道绿化(新城河、潮塘江、三塘横江)为联系纽带,规划建设滨海复合型沿海防护林绿地系统,其中干线通道绿地面积75.65hm2、滨水绿带面积89.59hm2、沿海防护林面积58.89hm2,形成对城区的绿色包围和烘托,保持城区内外绿地之间的有机衔接和贯通,起到防风固土的作用。 3.网络中心建设 公园是城市绿色基础设施的网络中心,是构成城区绿地的主体,也是各种绿道的重要节点或者终点。截至2020年,公园新增建设绿地面积达355.63hm2,除了增加生态效益功能外,它还直接与人类的活动密切相关,承担着改善城市居民景观、文化与休憩质量等功能。规划新建乌山公园面积为49.56hm2,用以展示慈溪民间收藏文化和非物质文化遗产等主题,体现慈溪地域文化特色;利用潮塘江水系资源,建设清水湾生态滨河绿地面积为9.4hm2,营造敞开式休闲绿地和以雅静为格调的滨江湿地;为了打造自然景观融于都市风格的文化商务区配套环境景观,规划绿地面积为16hm2,塑造和谐、活力的文化商务区形象,使城市居民能够“感受自然,融于自然,回归自然”;城区西南向的峙山公园扩建面积为36.67hm2,以山体植物群落景观为特色,建设集健身、休闲功能为一体的城市公园;多功能的万亩畈城市森林公园建设面积为234hm2,成为集生态、旅游、休闲为一体的“城市绿肺”。另外,根据慈溪市建成区内所有公园的分布和质量,划定几个重要的绿色区块,通过提高辖区内的绿地质量及各绿色区块之间的生态网络化连接,最终形成功能完善的城市公园生态绿地系统。 三、启示 绿色基础设施理论以其富有远见的保护性发展模式指导着城市的发展方向,保护着人类的生存环境。这种理念逐渐被政府与公众所接受,其实践性过程将显著地影响着城市的可持续发展进程。因此,开展慈溪市绿地系统建设规划,应该在现有合理的规划思想基础上,高度重视绿色基础设施理念和生态学原理在规划实践中的指导性战略,保护城市生物多样性,注重城市立体绿化及以可持续发展为导向的城市发展,建设宜居环境空间。同时,还需要从生态设计层面上,加强对城区绿地微环境的功能性研究,构筑网络化的城市绿色空间系统,使城区绿地、城郊森林和远郊农田林网等生态要素融为一体,建设生态过程连续的城市绿色区域,显现城乡一体化的综合生态效应,最终打造一个生态宜居、环境优美的滨海园林城市。