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            生態文明理念下美麗城市的規劃設計與建設

            2022-02-15 作者:俞孔堅 來源:人民論壇·學術前沿,2020(04):18-36
            摘要:
            人民對美好生活的向往是我們的奮斗目標。在人類對美好城市的憧憬下進行城市規劃建設時,由于時代的局限,由于城市決策者、規劃者和建設者的價值觀和審美觀的局限等,城市往往丑態百出、百病纏身,集中表現為城市與自然的關系不和諧。因此,在生態文明的理念下,如何保障自然的生態系統服務是構建人與自然和諧關系的關鍵所在。城市與自然生態的和諧共生這一目標可通過四個途徑來實現:一、以生態優先的規劃方法,重建城市與自然和諧的空間格局;二、道法自然,以自然的生態系統服務為導向,健全生態基礎設施,修復和重建被破壞的生態系統;三、通過城市設計和城市修補,完善城市功能布局及形態;四、通過倡導循環經濟,踐行綠色生產生活方式,維護自然的健康。綜上即為生態文明理念下的城市規劃設計的哲學、科學與藝術的關鍵之處。
            關鍵詞:
            生態文明與美麗中國;國土空間規劃 逆向規劃;生態安全格局;生態系統服務;    

            文章來源:俞孔堅.生態文明理念下美麗城市的規劃設計與建設[J].人民論壇·學術前沿,2020(04):18-36.DOI:10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2020.04.003.


            引言


            城市是人類文明的載體與集中體現。人類不同的文明階段有著不同的主流價值觀和審美觀,具體體 現為有不同的城市與自然的空間格局關系、不同的城市形態以及有著不盡相同的生產生活行為。農業文 明階段,由于生產力水平低下,人類視自然為神,依附并順從于自然,在自然的淫威之下,人類不得不 節制欲望,卜地相宅,尋求自然的蔭護,用謹慎的生產和生活方式滿足生存所需,故而對自然過程的連 續性和完整性帶來最少的傷害,與自然保持著一種神圣而微妙的平衡。這種平衡便是農業文明所衍生的 生存藝術,表現為樸素的人與自然的和諧之美。當然,在這種平衡狀態下也產生了一種被少數貴族作為 特權的城市美學,他們為了有別于普羅大眾,定義了所謂的美和品味,手段就是將自然所賦予的健康、 尋常、豐產變為病態、異常和不事生產,并通過日常的家居生活和紀念性的城市景觀展示出來。因此, “美好城市”的象征就被這一少數并擁有話語權的群體定義為諸如金碧輝煌的亭臺樓閣、遠離鄉土的奇花異木、與自然原有地形相違背的挖湖堆山之能 事——如秦始皇的阿房宮、宋徽宗的壽山艮岳、 康熙的圓明園、路易十四的凡爾賽,等等。所 以,不出意外地,農業文明所留存在大地上的超 自然的紀念性景觀,其壯觀程度不亞于工業文明 所創造的奇跡,諸如金字塔、秦王陵、長城、吳 哥窟,等等。由此不難看出,在農業文明階段, 與整體人類的節制欲望獲得人類生存權力的社會 形態和文化相對應,城市也被扭曲為少數城市貴 族的無度的欲望和特權的表現。


            而隨著工業文明的到來,技術的進步和社會 化的大生產,一方面是對自然的暴力和對自然資 產的掠奪和揮霍,另一方面,隨著財富暴漲,在 農業文明下作為少數城市貴族所擁有的欲望和城 市美學,被城市的新權貴和暴發戶們所繼承和發 揚,并逐漸傳染給隨著工業化大生產以及財富增 長而涌入城市的人類。猶如中國婦女通過“裹足” 而獲得優越的城市特權行為,早期僅限于宮廷和 貴族而后泛濫于民間,成為城市化和高雅化的標 志一樣,曾經是少數城市貴族擁有的欲望和審美 特權,迅速泛化為城市化人口的共同追求。于是 乎,在短短一兩百年時間內,憑借資本的飛速增 長、技術的不斷進步,以及源源不斷的能源和資 源的消耗,對異常景觀的追求和欲望便如脫韁的 野馬,主導著城市的蔓延。以種種美化和發展的 名義(俞孔堅、李迪華、吉慶萍,2001),人類通過對土地的三通一平、對河道的裁彎取直、對違背自然的奇花異木的引種;通過營造巨大的人工景觀工程、超大尺度的廣場和景觀大道、奇奇怪怪異想天開的建筑和構筑物;也通過高消耗和高排放的生活方式的無限泛濫,等等,人類不斷地改變著與自然的界線,終將自然逼到了墻角。 于是乎,自然開始了它的報復,通過洪水和地質 災害向城市爭奪領地;通過霧霾、水土污染和棲 息地的消失、各種城市病的頻發來抗議城市建設的無道,也抗議著人類生產和生活方式的無度。


            因此,以尊重自然、人與自然和諧共生為基 本理念的生態文明便成為人類社會發展的必然。 生態文明是工業文明高度發展的結果,是一種以 生產和生活方式的改變為核心的社會形態之變革,是人類對以往不同文明階段成果的批判和揚棄。與之相適應,生態文明理念下的美好城市及 其規劃設計的哲學、科學和藝術也應運而生。這既是對農業文明中少數城市貴族不事生產、追求 異常和扭曲畸形的城市審美觀的批判,也是對工 業文明過度依賴工業技術、消耗無度和無節制排 放的生產生活方式的批判,而同時,它又將農業 文明關于人與自然和諧共生的理念及工業文明的 科學觀和技術成果進行集成和發揚。


            生態系統服務定義生態文明理念下的美好城市


            中國政府將“人民對美好生活的向往”作為奮 斗目標,這正是美好城市建設的核心內涵,用國際流行的概念來描述則稱為人類福祉(Human Well-Being或Human Welfare)。千年生態系統服務評估報告(MEA,2005;Pramova,et al, 2012)將人類福祉的組成要素定義為安全、維持 高質量生活的基本物質需求、健康、良好的社會 關系和選擇與行動的自由這五個方面。福祉是分 層次、多要素組成的復雜體系。根據生態系統 服務所實現的收益,可以將人類福祉劃分為三個層次。


              福祉構建服務,指產生人類基本福祉要素的 生態系統服務,主要指物質性收益,包括食物、 水、能源、土地、材料和空氣等收益類別。

              福祉維護服務,指用于維護人類已實現的福 祉,使其免受損害的生態系統服務,包括災害防護和健康維護的收益類別。

              福祉提升服務,指用于提升人類福祉層次, 滿足人類精神需求的非物質性收益的生態系統服 務,包括審美、娛樂、旅游、教育等收益類別。


            自然通過提供生態系統服務(Ecosystems  Service)而影響人類福祉(Daily, G.C, 1997), 生態系統服務的質量決定城市的生態安全水平、 經濟發展水平和精神文化品質;城市與自然和諧共生的本質是自然能持續提供充足的高品質的生態系統服務,而生態系統服務的存在依賴于自然 的供給能力,這是人與自然關系的基本邏輯,也 體現著人類價值取向。從這個邏輯來認識人與自 然以及城市與自然的關系,徹底改變了工業文明 理念下簡單地將自然作為物質生產生活的資源的認識(如圖1所示)。


            有了對自然服務概念的認識,自然與經濟 的關系已不再局限于將自然僅僅作為可開采和掠奪的資源,自然在為我們提供生產和生活資料、 滿足人們的物質需求、促進經濟增收等之外, 更為重要的是它所能給社會提供的綜合的生態 系統服務,包括提供潔凈的水和空氣、調節氣候和旱澇、承載生物多樣性、提供審美啟智等文化服務。因此,如果仍舊在工業文明和資本主義經 濟的價值觀下來衡量和引導資源的開發,則必將導致自然的生態系統服務能力的喪失,最終危及人類社會的安全和可持續發展。這種做法猶如殺 雞取卵,諸如采挖礦產資源,導致山體和植被破 壞,水土流失,美景不再,潛在的旅游價值因此 蕩然無存;為生產木材而砍伐森林,則生物棲息 地將逐步消失,進而鳥獸散盡,森林的氣候調節 服務和雨澇滯蓄服務也隨之消失。如果簡單地把水理解為可以用于生產和生活的資源,必穿鑿地殼,攫取地下水資源,或攔截江河發電,或管道 長距離調水。殊不知,水更為重要的作用是,作 為生態系統的關鍵因子,它是維持地域生態系統 平衡、維持健康的生態過程所必須的。如果無度 地進行水資源開發,則必將導致土地塌陷,生物 滅絕,更失去人類美好生活所必須的休憩和審美服務。


            進一步講,根據馬斯洛需求層次理論,結合人類福祉的概念和生態系統服務的理論,不難看出,自然為人類所提供的審美啟智和休閑機會滿足了人類更高層次的生理和心理需求,如科學和藝術創造的靈感、宗教信仰和故土依戀,即“望得 見山,看得見水,記得住鄉愁”的精神需求,這便是美好城市的更高境界。自然是地域文化的源 頭,也是國家和民族認同感和歸屬感的源頭,所 謂“一方水土養一方人”。這主要是因為各種獨特 的動植物區系和自然生態系統在漫長的文化積淀過程中,定義了當地的生產和生活方式,塑造了 本土人民的行為習俗和性格特征。豐富多樣的自然系統孕育了精神文化生活的多樣性,也塑造出多樣的適應性文化景觀和地方特色??偠灾?, 自然給人類的精神啟迪以及在人的文化生活中的 重要性是不可替代的。


            所以,人民對美好生活的向往,本質上便是 對高品質的生態系統服務的向往。生態系統服務 是人與自然之間和諧關系的紐帶,也是“綠水青山就是金山銀山”的根本邏輯所在。這一邏輯確 立了 “人對美好生活的向往——美好城市和美麗 中國——高品質的生態系統服務——安全和健康 的國土生態系統(景觀)”之間的統一關系。


            生態文明視野下的當代城市困境


            人類最偉大的發明和創造,莫過于城市。 數百萬人甚至數千萬人集聚在一起,工作、生活 和休憩在一個區域,盡管有著各自不同的目的和 原由,卻享受著同一片天空的陽光和雨雪,呼吸 著同一方地球大氣層中的空氣,飲用同一源頭的 水,甚至依賴同一方土地的食物和蔬菜。而占 世界20%人口的中國的城市化,是世界最重大 的事件之一,它是人類史上最磅礴的人口遷移和 大地景觀的最宏大巨變,時間之急、規模之大、 沖突之劇烈、影響之深遠,無出其右。近四十多 年快速的、有時甚至是失去理智的城市化進程和 城市建設運動,使當代中國城市受困于諸多的城 市病,最集中的表現在城市與自然不和諧,從生態文明的視野來看,這些城市病大致包括以下四 個方面:(1)城市與自然的空間格局關系的不 和諧,使城市的安全和健康得不到應有的自然服 務。(2)自然生命系統的健康受到威脅,導致自然服務品質的下降。(3)城市功能布局及形 態和基礎設施缺乏環境友好的特征。(4)人類 的生產生活方式不健康,對自然生態系統造成的 沖擊超出其韌性范圍。


            第一,城市與自然空間格局不和諧。當代 中國城市與自然之間不和諧的空間格局關系體 現在兩個方面:一是自然中的城市,即城鎮化 發展區域或城市作為一個整體與整體自然格局 的空間關系問題,具體體現在城市的選址不當 或城市的盲目擴張,越過了、突破了生態的安 全格局;二是城市中的自然,即城市中的自然系統與建成區基底之間的空間關系不和諧,具體體現在自然景觀的量和空間格局與建成區不 相協調,導致城市生態安全問題頻發,諸如地 震、洪水、泥石流等。過去40年,中國的城市 人口擴大了4倍,城市用地擴大了近8倍,出現 大量的選址不當的新建城區,使城市發展與自 然山水格局之間的關系發生了矛盾和沖突。例如,根據北京大學的一項研究,近70%的中國城 鎮人口和GDP分布在高風險的洪泛區(俞孔堅、 李海龍、李迪華等,2009)。每年見諸報道的造成城市破壞和生命喪失的地質災害,本質上大多 都是由于城市與自然之間空間格局關系的不和諧 所導致的。經久不散的霧霾,除了人類生產生活 方式造成的直接原因外,也與城市選址及產業用地布局有密切關系(歐陽志云,2016)。而城市 與自然空間格局的不和諧,也使城市的風貌黯然。所以,如何重建城市與自然相適應空間格局,使城市遠離自然災害,并能“望得見山,看得見水”,是當代中國城市建設所面臨的第一大挑戰。


            第二,自然系統作為生命機體,其本身的健康正在惡化甚至死亡。大規模的工業化、不明智的土地開發和大規模的基礎設施建設、欠謹 慎的資源開發利用等,都導致了山水林田湖草生 命共同體的割裂和破壞。自然景觀變得破碎化, 水流、營養循環、能量流、生物棲息地和物種遷徙等自然生態過程的完整性和連續性遭到了前所未有的損害,由此直接導致城市所獲得的自然服務質量低下:空氣污濁,水質污染,雨澇頻發, 熱島困擾,生物多樣性急劇下降,病毒和疾病 頻發,休憩空間品質低下,詩情畫意和精神給養匱乏,等等(李迪華,2016;沃維克·薩瓦斯, 2016)。原本一系列的生態系統服務都是大自然免費提供的,而在今天的城市,卻需要依賴昂貴的工業技術和灰色基礎設施來獲得諸如旱澇調節、空氣凈化和降溫、水體凈化,等等的服務。所以,如何構建和修復生態基礎設施,健 全山水林田湖草生命共同體,實現“藍綠交織, 清新明亮,水城共融的生態城市”(2017年2月23 日習近平總書記在河北省安新縣進行實地考察、 主持召開雄安新區規劃建設工作座談會時的講 話),是我們在新時期所面臨的又一大挑戰。


            第三,城市功能布局、形態和市政基礎設施缺乏有機性和環境友好的特征。當代城市是工業 文明的集中體現,以生態文明的視野來看則有諸多弊端。


            首先,過去40年內快速發展起來的中國城市,往往繼承了工業化時代的現代主義 (Modernism)城市規劃理念,城市被當成一個 大的機器和建筑物來規劃,強調清晰功能分區, 諸如居住區、行政區、產業區、文化區、商務 區、體育中心等,又通過各種管道和交通系統等 灰色基礎設施,將這些分離的功能區連接在一 起,造成職住分離、產城分離,空城、睡城和 鐘擺式交通的現象普遍存在,也使得交通成本巨 大,土地利用效率低下,產生大量無效的碳排放和物質消耗。


            其二,城市建設的攤大餅和蔓延,導致自然資產的浪費和生態系統的破壞,也使居民獲得自然服務的成本大大提高。


            其三,過度依賴工業技術和灰色基礎設施進行物質輸送、防洪排澇、廢物處理等,導致了城市中的自然系統的癱瘓和生態服務功能的喪失。 如我們拋棄了自然河流湖泊和濕地的自我調節服 務,而習慣于在城市中布設更加粗大的管道和更 大功率的水泵來排除內澇,把珍貴的雨水排入大 海,使地下水位逐年下降,而這樣的灰色基礎設 施卻缺乏韌性,無法適應于季風氣候下的強降 雨,結果城市突發性的內澇風險卻更加嚴重。


            其四,機器和汽車優先的超大尺度的城市街 區、廣場、道路和建筑物,街道便利市場被大型 城市綜合體和網絡購物所取代,導致城市的宜居 性喪失,也缺乏綠色生活方式的基礎,如步行和 自行車的綠色通道的缺乏。


            第四,背離生態文明的生產生活方式是城市與自然和諧關系的最大殺手。從很大意義上 來說,造成城市與自然關系的不和諧的根源在于 當代人類生產生活方式的畸形。包括掠奪式的 資源開采和利用方式,浪費的、線性的產品生 產和消費方式,依賴汽車的高耗能出行方式和 居住模式,產品的過度包裝,等等。2018年, 中國人口占世界的19%,GDP占世界的15%, 而資源的消耗量及大宗原材料的消耗卻占世界 的50%左右;與被稱為世界最浪費國家的美國相比,中國2011~2013年3年的水泥消耗量比美 國20世紀中100年的消耗量還要多三成;與此同時,由于低效能的生產方式,導致超常的大量 排放;上世紀90年代以來,我國已成為溫室氣體排放的新興大國,二氧化碳排放量占世界比 重迅速上升,1980年為8.1%,到2017年提高到 28%(Jeff Desjardins,2018;Swanson,2015;劉 某承,2016)。所以,“推動形成綠色發展方式和生活方式,是發展觀的一場深刻革命”。(中共 中央政治局2017年5月26日就推動形成綠色發 展方式和生活方式進行第四十一次集體學習時 習近平總書記的講話)。


            創造人與自然和諧共生的深邃之美:美好城市的規劃設計

            針對上述四大問題,在生態文明理念的指導 下,城市與自然生態的和諧共生可通過以下四個 途徑來實現。


            第一,通過逆向規劃途徑,以生態優先的 規劃方法,重建城市與自然和諧的空間格局, 保障城市的生態安全,免受洪水和地質災害等 自然災害,同時實現“望得見山、看得見水、記得住鄉愁”。 


            第二,通過設計生態學途徑,以自然的生態 系統服務為導向,修復山水林田湖草生命共同體 的連續性和完整性,健全生態基礎設施,修復和 重建被破壞的生態系統,使城市中的自然能生產 干凈的空氣、水和食物,調節城市內澇和降解污 染,緩解熱島和霧霾,承載多樣化的生物,同 時能為居民提供高品質的生態休憩和審美啟智 的機會。 


            第三,道法自然,通過城市設計和城市修 補,完善城市功能布局及形態,構建環境友好 的市政基礎設施,減少其對自然生態的系統的損害。


            第四,通過倡導循環經濟,踐行綠色生產生 活方式,減少對環境的干擾,維護碧水藍天、魚翔淺底的自然環境。 


            基于國土生態安全格局的城鎮體系規劃, 重建城市與自然和諧的空間格局,保障城市的 生態安全和可持續發展。城市建在什么地方以 及城市如何布局,屬于城市與自然的空間格局關 系問題,這是城市能否安全和可持續發展的根本 問題,也是城市持續獲得自然呵護和自然服務的 前提。設計遵循自然,以山定城、以水定城,便 是生態文明理念下的城市與自然關系的空間格局 觀。而要實現這樣一種理念,首先需要有生態優 先的規劃方法論,其次需要建立跨尺度的國土生態安全格局,在此基礎上,需要進行全覆蓋的城 鎮體系的規劃建設。


            第一,完善生態優先的國土空間規劃方法 論:逆向規劃途徑。常規的城市鎮發展規劃總是 先預測近、中、遠期的城市人口規模,然后根據 國家人均用地指標確定用地規模,再依此編制土 地利用規劃和不同功能區的空間布局。然而,這 一傳統途徑卻存在許多弊端。生態文明理念下 的國土空間和城鎮發展規劃強調生態優先的逆 向規劃,即“逆規劃”,“反向規劃”,簡稱“反規 劃”(Negative Planning,Yu,et al,2011;俞孔 堅、李迪華、韓西麗,2005;李博、黃梓茜, 2016)?!胺聪蛞巹潯辈皇遣灰巹?,也不是反對規 劃,它是一種強調生態優先的規劃途徑,本質上 講是一種強調通過優先進行不建設區域的控制, 來進行城市空間規劃的方法論,旨在將城市與具有生命的土地之間的“圖—底”關系顛倒過來。逆 規劃理念的突出特點在于首先以土地的健康和安 全的名義和公共利益的名義出發來做規劃,而非 滿足于開發商的眼前利益和短期發展的需要。同 時,逆規劃不過分依賴城市化和人口預測來作為 城市空間擴展的依據,而是以維護生態服務功能 為前提來進行城市空間的布局?;镜某霭l點 是,雖然我們的知識尚不足以告訴我們做什么, 但卻可以告訴我們不做什么。與優先發展經濟和 建設灰色基礎設施不同,逆向規劃途徑的規劃程 序是優先構建生態安全格局,并用它來引導和限 制城市發展的空間格局(如圖2所示)。它是一 種底線思維,優先保護那些重要的、維護基本生 態系統服務的景觀要素和生態系統,并將其作為 城市發展中不可逾越的剛性底線——生態安全格 局(Ecological Security Pattern,Yu,1996;俞孔 堅、李迪華等,2009)。



            第二,基于生態格局的城鎮建設規劃。國土 生態安全格局是美麗中國建設的空間載體,需要 在不同尺度的國土上進行系統的構建,并在不同 尺度上保障城市與自然的和諧關系:國域尺度上的國土生態安全格局,決定全國主體功能區劃, 決定城鎮化格局和城市的選址;區域尺度上的生 態安全格局,決定城市總體發展布局;城域尺度 上的生態安全格局控制城市或城區的布局規劃; 而項目和場地尺度上的生態安全格局則引導城市 的修建性規劃和設計。這四個尺度上的城市與自 然的空間關系都是可以通過現行生態紅線劃定 及《城鄉規劃法》來得到保障的(如表1所示) (俞孔堅、王思思、李迪華等,2009;俞孔堅、 李海龍、李迪華等,2009)。



            (1)基于國土生態安全格局的城鎮化布局。 構建國域尺度的生態安全格局,是再造秀美山川 的空間戰略,也是城鎮化、城市安全和可持續發 展的基本保障。因此,在生態文明理念的指導 下,在優先構建生態安全格局、保障國家和區域 生態安全的基礎上,進行城鎮化總體空間布局, 按照人口資源環境相均衡、經濟社會生態效益相 統一的原則,整體謀劃國土空間開發,科學布局生產空間、生活空間、生態空間,給自然留下更 多修復空間,構建科學合理的城鎮化推進格局、 農業發展格局,提高生態服務功能;實施主體功 能區戰略,嚴格按照優化開發、重點開發、限制 開發、禁止開發的主體功能定位,劃定并嚴守生 態紅線,要牢固樹立生態紅線的觀念??傮w上包 括科學協調以水因子為主導生態因子的“胡煥庸 線”南北的保護和發展格局;以糧食和耕地安全為 主要限制因子的保護與發展格局;以保護自然資 產如生物多樣性、自然風景資源為限制因子的保 護與發展格局;以規避洪澇和地質災害為主要限 制因子的保護與發展格局等(俞孔堅、李海龍、 李迪華等,2009)。如中國國域尺度的綜合生態 安全格局(如圖3所示)。



            (2)基于區域生態安全格局的城市總體空 間發展布局。在區域尺度上,土地作為一個有生 命的系統,可以通過生態安全格局的判別,來確 定一個生態底線,從而引導和框限城市發展。還 可以通過保護最少量的土地,為城市提供關鍵的 生態系統服務:1)盡可能地滯蓄雨水回補地下 水,使城市免受洪澇災害的威脅;2)有效規避 地質災害和水土流失;3)保護關鍵的生物棲息 地,建立有效的生物保護網絡,最大程度地保 護生物多樣性;4)保護文化景觀的原真性和完 整性;5)增加游憩及視覺體驗。通過分析地質 災害、水文過程、生物棲息地保護,及有關的鄉 土文化遺產保護和城市人所必須的休憩過程,來 建立區域的綜合生態安全格局,明確景觀元素和結構與各種景觀過程的關系。形態上呈現為由基 質、廊道和斑塊所構成的完整的景觀格局,它們 在整體上維護著多種生態過程的安全和健康,為 城市提供可持續的生態服務,如北京市的生態安 全格局(俞孔堅、王思思、李迪華等,2009) (如圖4、5、6所示)。


            在區域尺度上,城市與自然的關系可以通過 城市的總體規劃來得到法律保障?;谏鷳B安全 格局,明確在什么地方不可建設,即劃定生態保 護紅線并建立生態基礎設施、永久基本農田及城 鎮開發邊界等空間管控內容,從而通過生態安全 格局控制區域土地利用總體格局,明確未來區域 發展方向和空間結構。通過生態安全格局落地規 劃反向約束建設用地總規模和布局,并進一步明 確生態安全格局與其他用地的空間關系,綜合確定土地利用的布局和結構。


            (3)基于生態安全格局的城市形態。在城域尺度上,和諧的城市與自然關系集中體現在城 市和居民能夠獲得充足優質的生態系統服務。這 時的自然體現為城市基底中的生態基礎設施,包 括藍綠交織的城市水系、河湖濕地、綠地網絡。 而與之相適應地,人與自然和諧的城市形態則表 現為滲透著連續完整的自然景觀系統的三維城市 形態,清新明亮。國際上將這種基于景觀的城市 設計理念和方法論稱為景觀都市主義(Landscape Urbanism)(Waldheim C. ed,2006)。這樣的 城市生態基礎設施需要通過尊重城市建設用地中 原有自然山水形態,不開山、不填湖、慎拆房, 保留和完善原有的河流湖泊和濕地等一系列措 施,來構建出城市基底上的完整的山水林田湖草 生命共同體,即一個健全的生態基礎設施,從而 為城市提供綜合的生態系統服務,包括城市旱澇 調節、水土自然凈化、熱島和噪音消減、降塵減 霾、生物多樣性保護、留住鄉愁、提供步行和自行車出行方便,以及日常休憩、審美啟智服務, 等等。這個尺度的生態空間以及城市與自然的空 間格局關系,可以通過城市的控制性規劃來保 障。湖北武漢的五里界便是基于生態基礎設施的 一個新城區設計,充分利用自然系統來達到調節 雨澇的目的(俞孔堅、張媛、劉云千,2012) (如圖7所示)。


            (4)基于局域生態的項目建設。這一階段 的生態優先規劃對應于城市修建性詳細規劃階 段。主要內容是結合城市地段的設計,充分利 用自然地形和場地自然條件,將區域和城市的 生態基礎設施,通過更詳細的場地設計和生態修復工程,延伸到城市的機體內。這一階段的 主要目的是通過更科學和藝術的景觀設計,讓 生態基礎設施的各種功能和生態服務惠及每一位 城市居民。遼寧司法干部管理學院就是利用局域 原有地形進行設計的一個嘗試,其建筑設計充分 尊重了自然地形和場地的水文(如圖8所示)。

            道法自然,以生態系統服務為導向,修復 城市生態基礎設施。城市生態修復的目的是構 建一個健全的城市生態基礎設施,使它能夠為城 市提供綜合的自然服務,特別是減災避險、調節 旱澇、緩解城市熱島效應、降解水土和大氣的污染、為多樣化的生物提供棲息地等方面。同時, 也使其能創造精神與美的體驗,從而有益于居民 的身心再生。城市生態修復的本質是通過調理和 重塑健康的水流、能流、營養流和物種流,修復 和重建連續而完整的生態過程,使城市中的自然 呈現為一種生機勃勃而美麗的生態景觀。這種生態景觀即為設計的自然,或人工的自然,是一種人類系生態系統(Novel Ecosystem)(杰克·埃 亨,2016;侯甬堅,2016)。


            第一,城市生態修復的內容和重點。城市 生態修復的重點是修復工業化和城市化造成的城 鄉生態過程的破壞,包括修復地表和地下水文過 程,修復物質和營養循環過程,修復鄉土物種生 境和繁育及遷徙過程,以期凈化被污染和毒化的水和土壤生態系統、建立高密度和高強度人類活 動下的擬自然生態系統,它不是自然生態系統的 復原,而是重建或創造健康和高效的生態關系, 為城市和居民提供更高效的綜合生態系統服務。 所以,城市中被修復的自然可以稱為設計的生態 關系,或設計的自然。生態修復的核心理念是復 興農業文明道法自然的傳統生態智慧,并結合現 代科學技術進行增強設計和綜合協同設計(Yu, 2017;俞孔堅,2019;俞孔堅,2018;俞孔堅, 2017;袁興中、杜春蘭、袁嘉,2017;王浩, 2017)。根據城市中自然生態系統被損壞的局 部或系統的不同,城市生態修復包括不同的類 型,如:(1)水生態修復。包括地表和地下水 文過程的生態修復,黑臭河流及水體的治理,工 程化河道的生態修復等。事實上,海綿城市建設 本質上就是城市水文過程。(2)山體和采礦廢 棄地生態修復。具體為修復自然山體的完整性和 連續性。(3)生物棲息地生態修復。包括通過 注重修復以生物棲息地關鍵生態過程的完整性和 連續性,修復生物棲息地的水循環過程、動物遷 徙廊道、植物群落結構、土壤養分循環等,來保 護和恢復鄉土生物多樣性。(4)工業棕地生態 修復。即對工業用地廢棄后遺留的具有一定程度 污染的廠區、廠房和附屬設施用地進行重點的生 態修復。土地資源是不可再生的,但土地的利用 方式和屬性是可以循環再生的,因此,棕地的治 理與再開發是城市可持續發展的必然選擇。城市 中的棕地往往位于城市的中心區或近郊,是城市 建設的重要儲備地段,具有便利的交通條件和完 備的基礎設施。同時,因以往工業運輸的需要, 很多工業棕地位于江河湖海的濱水地帶,因而在 城市濱水空間的建設中占據重要的位置。棕地經 過治理以后,可以被開發成各類用途的用地,包 括公園、商業區、辦公室與住宅區,可以緩解土 地利用壓力,集約利用土地,促進經濟增長。 (5)廢棄物生態化處理。廢棄物生態化處理是 指有效地利用生物鏈來處理城市污染物或者污染 源,既達到生態平衡作用,又達到凈化環保作 用,比如污水生態化處理、垃圾生態化處理等。 (6)基礎設施生態化。工業文明留下來的大規 模的城市灰色基礎設施,包括水泥防洪堤壩、道 路、隧道、橋梁、遠距離調水工程、管道工程、 機場和大型機場、碼頭,等等,它們在保障城市 安全和社會經濟繁榮的同時,使人與自然分離并 使自然元素之間如水、土、植物和動物被分割。 如何將城市灰色基礎設施與自然格局和生態過程 相適應,對自然格局和過程的沖擊盡可能少甚至 能和諧共生,是當代城市與自然協同設計的嶄新 課題,世界各地都在探索之中。(尼爾·科克伍 德,2017;劉航,2016)


            第二,城市生態修復原理與方法。盡管針對 不同的主要問題和不同場地,主要目標和側重便不同,但生態修復永遠是綜合地、系統地考慮各種生態過程和元素。所以,以上不同類型的 生態修復工程的分類僅僅作為討論的方便來描 述,并不代表它們有本質的不同,其共同點都 是系統全面地考慮能流、物流、信息流和生物過程,以及人的使用需求來綜合系統地設計和重建生態系統。


            概括地講,城市生態修復,需要遵循以下原則。

            (1)保護優先,最少干預。由于歷經漫長 的人類開墾,城鄉大地上留下來的自然資產已經 所剩無幾。一個世紀以前,地球表面被開墾的土 地只有15%,而今天,除了南極洲外,77%的土 地和87%的海洋已經被人類直接利用而改變,而 且那些純自然的荒野集分布在俄羅斯、加拿大、 澳大利亞、巴西和美國等幾個資源大國。中國境 內未被破壞的自然非常之少(Watson,Venter, Lee, et al.,2018)。所以,每一處濕地、每一 棵天然的樹木、每一叢蘆葦和野草在城市中的存 在,都是一種奇跡,都是難得的自然遺產,都值 得珍惜。另一方面,自然系統有自組織或自我修 復的能力。在許多城市建設過程中,人們往往會以生態建設的名義,投巨資進行自然山水的改 造,如人工挖湖堆山,引種奇花異木,打造所謂 的“生態景觀”。在河道治理工程中,也往往無視 自然的存在,忽視河漫灘的洪水滯蓄、濱水帶 的生物多樣性的承載功能及河底污泥本身的自 我生物凈化能力,盲目硬化渠化,大搞河道清 淤工程,在此基礎上再搞綠化美化的大工程, 實際上卻造成自然生態系統的破壞。


             因此,生態文明理念下的城市生態修復, 應遵循保護自然優先,保護場地中物質、營養等 自然過程以及原有生物群落,采取最少干預的手 法,借助自然力,開啟自然的自組織或自我設計 過程。古時都江堰和靈渠的修筑就是最小干預自 然過程的代表案例:深掏灘,淺作堰,以玉人 為度,引岷江之水,用最少的技術獲得最大的收 獲;以最少的投入,在收獲水利的同時對自然和 生物過程施以最小的干預,獲得最長久的收益。 在當代城市的建設中,可以通過最少的干預來獲 得最佳的生態系統服務,創造生態而優美的城市 景觀。河北秦皇島的湯河公園就是最少干預的一 個嘗試,在最大限度保留原有河漫灘植被和棲息 地的基礎上,引入了一條紅色飄帶——坐凳,通 過藝術的介入,使城市里的河漫灘成為了城市公 園(Mary G. Padua,2008)(如圖9所示)。


            (2)自然為友,韌性適應。人與洪水的關 系則是歷史發展過程中人與自然關系比較突出的 體現。農耕時代,出于生存的需求,人類逐水草 而居,洪水過后的肥沃土地吸引著人們逐漸向洪 泛平原遷移。而在工業文明時代,我們自恃有工 業文明的武裝,為了解決耕地和水生態空間的矛 盾,以視洪水為猛獸的價值觀和人定勝天的勇 氣,筑高堤防洪,攔壩蓄水,以至于放眼中國大 地,有河皆堤、有河皆壩。河道的“裁彎取直”“三 面光”,被作為水利工程的規范和標準一直延續 到今天。盡管在特定情況下需要這樣,但無論是 國際發達國家的經驗還是我國自己的教訓,都已 證明這樣的防洪治水工程弊病諸多,包括投資巨 大、水資源流失、生態功能喪失、洪水破壞力加 劇、河流的審美啟智等文化服務喪失,等等。因此,生態文明理念下水利要求我們不能再片面地 去控制自然,加劇人與自然的矛盾,而是視自然 為朋友,通過“與水為友”的理念和生態水利工程 來實現韌性城市建設的目標。


            實際上,中國悠久的農業文明,孕育了非常 智慧的與洪水為友的生態經驗,復興這些悠久的 生態智慧以應對當代城市面臨的諸如洪水、泥石 流及地震等災害,對當今的生態韌性城市建設具 有無限的價值啟發。浙江金華的燕尾洲公園就是 “與洪水為友”的一次嘗試。它將灰色基礎設施生 態化,將水泥防洪堤進行生態化改造,從而達到 韌性防洪的目的(酈宇琦、王春連,2019)(如 圖10所示)。



            (3)變灰為綠,去硬還生。作為工業文明 的成果,鋼筋水泥的大面積使用,使人類增強了 對自然過程的控制和抵抗的能力。盡管在許多情 況下,灰色工程是必要的,但在城市建設中也存 在過度工程化的現象,為生態環境帶來許多副作 用,如過度的城市不透水鋪裝、大規模的灰色基 礎設施建設、過度的河道硬化等工程。諸此種種 過度工程化的現象都使自然的土地和水系統失去 了自我呼吸的功能,破壞了自然的水文過程,侵 占了生命的空間,也使生命的地球黯然失色,使 自然的生態系統服務能力大大降低。


            因此,生態文明理念下的城市生態修復,應 去掉鋼筋混凝土的束縛,恢復土地及河流的自然 形態,讓水與土地及生命之間的聯系得以重建,給生命以更多的空間,即變灰(灰色基礎設施) 為綠(綠色基礎設施),去硬(硬化和渠化駁 岸)還生(生態化駁岸)。浙江省臺州市永寧 江江北公園便是將原來的剛性防洪堤改造成韌性 防洪堤的典型案例(Johnson、Xiangfeng Kong, 2007)(如圖11所示)。


            (4)仿生修復,自然做功。隨著城市經濟 發展和產業結構調整,城市出現了大量的廢棄 地,如礦區廢棄地、工廠廢棄地及垃圾處理場、 碼頭港口等。這些用地均存在著不同程度的土壤 污染、土壤鹽堿化及土地生態退化等問題,而城 市建設中通常采用客土、覆蓋等造價昂貴、難以持續的工程措施。


            生態文明理念下的城市廢棄地生態修復,則 應把待修復的土地視為生態系統服務的提供者, 通過模擬生態系統自我再生過程,實現高度人工 化環境中的土地生態恢復,從而使生態修復和重 建的過程成為多種生態系統服務的提供過程。仿 生修復、自然做功的原則和方法重在強調我們所 做的不是替代自然、統治自然,而是尊重自然系 統的完整性和連續性,尊重水、土、生物等不同 元素之間的內在作用機理,尊重物種的演替規 律、分布格局和運動規律,模擬自然和利用自然 的自我修復功能。這種仿生修復、自然做功的方 法,不僅為人們提供了各種生態系統服務,也彰 顯了城市的獨特景觀,使城市用盡可能少的投入 獲得大面積的生態修復。天津橋園便是“仿生修 復,自然做功”的一種嘗試,通過收集雨水,開 啟自然修復的過程,從而將城市中的鹽堿地和棕 地修復為生機勃勃的城市中的自然(Yu,2010) (如圖12所示)。



            (5)天無廢物,循環閉合。自然界原本沒有廢物,每一個健康的生態系統,都有一個完善 的食物鏈和營養級。而城市化和工業化的迅猛發 展,導致城市產生了大量的污水及垃圾等廢物, 并排至自然系統中,超出了自然本身的自凈能 力,引起了河湖水系及土壤污染等問題。目前常 規的污水及垃圾等廢物工業化處理方式耗資且耗 能。中國俗語有云“肥水不流外人田”,這里所提 到的肥水即指水里富含生物生長所需的多種營養 物質,如氮磷鉀等。古人尚且知道水中所蘊含的 營養物質的價值,而我們今天在進行城市污水及 垃圾等廢物治理時候,應更加懂得污水及垃圾廢 物中的價值,且對其進行生態化資源化的處理, 從而使營養回到我們的生產生活循環中,實現物 質再利用,變廢為寶。所以,生態修復的過程 也就是資源高效循環利用的過程。這方面國內 外都已經有不少成功的案例(楊雪、王志勇, 2019;吳宜潔、林浩文、王志勇,2019)。海 南省??邙P翔濕地公園嘗試了將城市廢棄的肥 水,經一個凈化濕地而變為干凈的河水,每天 可以將6000噸的富營養水,從劣Ⅵ類凈化為地 表Ⅲ類水,同時營造了一條美麗的城市生態廊 道(如圖13所示)。


            (6)化綠水青山為金山銀山。人們往往把 生態修復當作城市建設的負擔,實際上恰恰相 反。大量成功的城市生態修復實踐表明,生態修 復的過程是城市品質提升、價值提升的過程。其 背后的邏輯在于:城市綠水青山的修復,使自然 資產的價值提升,使自然的山水林田湖草生命共 同體的連續性和完整性得以提高,使其生態系統 服務能力提高,由此給居民帶來更多的福祉。生 態修復帶來的經濟效益往往是直接而顯著的, 包括周邊資產價值的顯著提高,人流的增加帶動 周邊商業活動,滯留時間的增加而帶來更多的消 費,等等;更清新的空氣和更綠色的環境,鳥語花香和審美啟智的愉悅給人的健康的價值更是毋 庸置疑的。所以,城市生態修復就是生產力,就 是滿足人民對美好生活的向往的有效途徑。以廣 東中山岐江公園為例,它將昔日的工業污染地修 復為城市中最高雅的區域,極大地提升了城市品 質和資產價值(Mary G. Padua,2003)(如圖14 所示)。


            第三,城市設計和城市修補,完善城市功能 布局及形態。在自然資產和土地資源有限的前提 下,節約集約用地,功能混合、緊湊型和富有活 力的宜人之城,是實現城市與自然和諧共生的另 一個關鍵策略(仇保興,2009;羅志航、保羅·歐 科納、菲利普·恩奎斯特,2016)。相對于城市的 無序蔓延,緊湊城市主張城市土地的節約集約利 用和功能的混合使用,主張人們的居住、工作和 日常生活需求能在便捷的空間內實現,主要體現 在以下三個方面。


            (1)建筑與人口的高密度:一方面可以大 大遏制城市蔓延,保護自然資產和開敞空間免遭 擠壓,另一方面,可以縮短交通距離和交通時 間,降低能源消耗,減少廢氣排放,緩解全球變 暖困境。高密度的城市開發還可以在有限的城 市范圍內容納更多的城市活動,提高公共服 務設施的利用效率,減少城市基礎設施建設的投入。


            (2)土地利用的混合功能:緊湊城市將居 住用地與工作用地、休閑娛樂、公共服務設施用 地等混合布局,以便在更短的通勤距離和時間內 提供更多的就業機會,提高建成區功能的多樣 性,降低交通需求,減少能源消耗,并有效促進 人們之間的社交生活,有利于形成良好的社區文化,提升城市活力。


            (3)步行和公交優先:城市的低密度開發 和單一功能的城市分區,使人們的交通需求上升、通勤距離增大,小汽車依賴性增強,從而導 致汽車尾氣排放過多。因此,緊湊型城市強調步 行和自行車優先,鼓勵發展公共交通,從而降 低對小汽車的依賴,減少尾氣排放,改善城市 環境。所以,緊湊型城市往往是TOD(transitoriented development)公交引導開發模式。緊湊 型城市是在自然資源有限的前提下,通過節約集 約利用土地、混合土地利用,發展便捷的綠色交 通體系,可以有助于實現城市與自然的和諧共 生,并使城市充滿活力。在這方面,新加坡市是 很好的典范(如圖15所示)。



            第四,倡導綠色循環低碳的生產生活方式。 農業文明時代人們的生產生活是自給自足,節 制節律,生活消耗只是為了滿足基本的生存需 求,生產生活行為是在大自然可承受的范圍內 展開的。然而,進入工業時代,生產力得到了提 高,物質極大豐富,大量生產、大量消費、大 量浪費和大量廢棄的生產生活模式加劇了資源 環境危機。我們必須對當代城市的生產生活行 為進行反思,倡導樹立綠色循環低碳的生產生 活行為,規范我們的行為方式,提高資源利用 效率,建立循環機制,減輕對生態系統的外部 荷載,減少環境干擾。其核心理念體現在“3R” 中,即減量(Reduce),再用(Reuse)和再生 (Recycle),同時也體現在生產性城市或景觀中 (Productive landscape)。


            第一,減量:生產生活中要保護與節約自然 資源,盡可能減少包括能源、土地、水以及生物 資源的使用。地球上的自然資源分為可再生資源 和不可再生資源。著眼于自然生態系統的物流和 能流,要實現人類生存環境的可持續,必須對不 可再生資源(如石油、煤)加以保護和節約使 用,對可再生資源(如 水、森林、動物)因其再 生能力有限采用保本取息的方式。首先是保護, 保護不可再生資源。將不可再生資源作為自然遺 產,不到萬不得已的時候不予以使用。


            第二,再用:在生產生活過程中,要求產品 和包裝容器、日常生活用具能夠以初始的形式被 反復使用。再用原則要求抵制當今世界一次性用 品的泛濫,生產者在設計制品及其包裝時應把它 們當作一種日常生活器具,使其像餐具和背包一 樣可以被再三使用。再使用原則還要求制造商應 該盡量延長產品的使用期,而不是頻繁而快速地 更新換代;在工程建設中,利用廢棄的土地以及 原有材料,包括植被、土壤、磚石等服務于新的 功能,可以大大節約資源和能源的消耗。


            第三,再生:當代生態文明理念下,城市 是一座富礦,充滿可利用的資源和能源,無論是 水和垃圾都可以得到循環再生。追求低碳建筑, 甚至零碳建筑,都已經不再是幻想。在生產過程 中,要求生產出來的物品在完成其使用功能后能 重新變成可以利用的資源,而不是不可恢復的垃 圾。按照循環經濟的思想,再循環有兩種情況, 一種是原級再循環,即廢品被循環用來產生同種 類型的新產品,例如報紙再生報紙、易拉罐再生 易拉罐,等等;另一種是次級再循環,即將廢物 資源轉化成其他產品的原料。原級再循環在減少 原材料消耗上面達到的效率要比次級再循環高得 多,是循環經濟首要追求的目標。


            第四,生產性景觀:城市不僅僅是物質和 能源的消費者,也可以是生產者,或成為負碳城 市,具體表現為負碳城、農業都市主義、可食用 的景觀、可食用的城市,等等。包括利用城市綠 地,建筑屋頂來生產蔬菜、瓜果和糧食,減少食 物的長距離運輸帶來的能源消耗,同時,創造一 種新的都市生活方式和社區環境。


            結語

            一個與自然和諧共生的美麗城市,集中體 現在自然能為城市及其居民提供高品質的生態系 統服務,包括提供安全的棲居地,干凈健康的空 氣、水和食物;承載多樣化的生物;調節環境, 以美啟智及精神給養。這正是人類福祉之所在。 因此,充分享用并維護自然的生態系統服務便是 城市與自然和諧共生的目標,也正是未來城市美 學的核心。


            協調人與自然的關系事關人類可持續發展, 任務重大而艱巨。而城市,是迄今為止以及可預 見的未來之內大部分人類工作和生活的家園, 也是人類消耗自然資源、排放廢物并對環境帶 來破壞的最集中和最大量的場所。所以,能否 營造和管理與自然和諧共生的城市,是實現人 與自然是否和諧的關鍵所在,也是體現一個國 家是否對其民族乃至全人類具有責任和擔當的核心所在!


            本文系中國科學院學部咨詢評議項目 “美麗中國與生態文明建設頂層設計問題研 究”和國家重點研發計劃課題“污水多目標回 用全過程風險與技術經濟評價方法和體系” [項目編號:2016YFC0401108]階段性研究成果)


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