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四川省绿色发展促进会

基于生物多样性保护的城市蓝绿空间规划设计
发布时间:2021/07/05 文章来源: 牛铜钢 规划中国 分享:

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概述

(1)关注生物多样性

首先,我们国家是一个生物多样性的大国。1992年6月1日由联合国环境规划署通过《生物多样性公约》,中国于1992年6月11日签署该公约,是最早签署和批准该公约的国家之一。《生物多样性公约》第15次缔约方大会(COP15)将于2021年10月在云南昆明举办。本次大会的主题为“生态文明:共建地球生命共同体”。


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生物多样性不只是自然保护区中的金丝猴、藏羚羊、丹顶鹤这些濒危物种,其实在我们所居住的城市,也是生物多样性的重要承载地区。城市也是生物多样性丰富的地方。城市占据了世界上至少20%的鸟类多样性。随着全球进入城市时代,城市在保护生物多样性方面的作用变得日益重要。城市生物多样性对维护城市的生态安全和生态平衡、改善城市人居环境具有重要意义。人有着亲近自然生物的本能,城市生物多样性是多数人类能够体验的重要途径。


城市生物多样性是评价我们城市生态质量的重要指标。从国家政策层面上,要求我们在城市规划建设的每个细节都要考虑对自然的影响,不要打破自然系统。我们应该追求人与自然和谐,山峦层林尽染,平原蓝绿交融,城乡鸟语花香。生态治理必须遵循规律,科学规划,因地制宜,统筹兼顾,打造多元共生的生态系统。国土绿化既要注重数量更要注重质量,坚持科学绿化、规划引领、因地制宜。倡导人类关心植物、关注未来,为加强生物多样性保护、推动绿色发展作出积极贡献。


(2)城市生物多样性的含义

城市生物多样性是指城市范围内除人外的各种活的生物体,在有规律地结合在一起的前提下,所体现出来的基因、物种和生态系统的分异程度。城市生物多样性是城市发展的自然本底以及最重要的城市公共资源之一。城市生物多样性是评价城市生态质量的一个重要指标。


中国城市建成区绿地率已达30%以上,但大多数城市生物多样性的表现却非常弱,高度人工化的城市绿地面积的增加并不一定意味城市生态功能和生境质量的增强。


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城市中生境类型如农田、森林、草地等的数目及占比,斑块的大小与形状与城市物种多样性息息相关。城市用地特征和人类干扰决定了城市动植物的物种组成和丰富程度,人类对城市自然生境的改造和设计直接影响城市野生动物栖息。


城市生物多样性在物种构成和空间分布上有自身特点。从物种构成来讲,生境多样性是城市生物多样性的基础,城市化使城市生物多样性变得更加同质性。外来物种尤其是植物的引进显著增加植物生物多样性,但是对野生动物尤其是大中型哺乳类、爬行类等造成较大影响。城市景观破碎化降低本地物种多样性,泛化种在城市环境下更易生存。从空间分布上来讲,从城市到乡村生物多样性常呈现梯度变化;本地种主要分布在自然度较高的绿地,外来种多分布在人为活动频繁的城市区域;土地利用类型强烈影响的生物多样性,自然植被生境面积与物种多样性呈正相关,大型自然或半自然地区是多样性的热点;生境的异质性一定程度上维持生物多样性。以上这些都是城市生物多样性自己的特点。


(3)现阶段城市蓝绿空间规划

现阶段城市蓝绿空间的规划面临两个突出的问题。


一是重数量轻质量。目前蓝绿空间的相关规划多数解决了量的问题,但是质的问题需要提高;多数规划针对人的需求考虑较多,针对鸟的需求考虑较少,尤其是在城市生物多样性的维持以及野生动物栖息地方面考虑的是不足的。


二是保护和恢复,这一点与我国的国情有关。多数蓝绿空间规划在保护城市区域内现有栖息地、生态敏感地区等方面做的较好,但是对于现状急需恢复或改善蓝绿空间质量方面提出的引导较少,高质量的生态恢复是相关规划面临的更大任务。


我院近几年在规划层面和设计层面也做了许多探索。从规划层面上,雄安新区起步区控制性规划以及起步区各组团的控制性详细规划均从生物多样性和生态恢复的角度出发,针对蓝绿空间提出了明确的控制引导。实际的工程设计方面,我们在北京城市副中心城市绿心项目、南苑森林湿地公园等项目开展了积极的实践。

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控制引导


总体层面应立足自然环境特点、衔接相关规划,围绕生境系统布局来开展生态系统的修复和恢复。在控制性规划层面,要通过生态要素指标的控制引导生境建设。在工程设计层面,要通过生境营造设计、建设时期的实施监测以及管理养护时期的跟踪调查来保障各种生物在蓝绿空间内安家落户。

(1)总体层面的系统布局

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白洋淀是雄安新区最大的生物多样性热点地区,其他区域基本上是比较匀质的农田生态系统空间,随着新区建设,农田生态系统将逐步转化为森林、湿地、田园和城市形成的复合生态系统,总体构成了“一淀、三带、九片、多廊”的新区生态空间格局。


在起步区层面通过对林地、湿地、田园、复合四大类的生境单元,以及常绿落叶混交林、落叶阔叶林、疏林草地、灌草丛、河溪湿地、淀泊湿地、果园生境、城市小微生境等多种生境类型进行整体布局,形成“一环、一心、多廊、绿网”的结构。


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(2)生态单元层面的要素引导

以中苑组团为例,和大家交流一下在生态单元层面针对生态要素的引导。


首先,衔接上位规划对生态功能、排水防涝、景观风貌、游憩功能等的要求,以主导生境为依据,保障自然生境系统的联通性和完整性的基础上合理划分生态单元。为维系生态系统健康、提高栖息地价值,承担不同强度的游人活动干扰,适度配置游憩设施,并形成良好的景观风貌,对各类要素进行全面引导。


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其次,考虑自然要素的多变性和弹性,指标控制也有以下三个特点:一是有限度的弹性,设置刚性的底线值;二是多采取区间值;三是考虑到不同生境有自身的特点,针对不同的生态单元采用的指标种类有所不同,除了一些普适性的指标,特殊的生境类型也相应增加特定的指标要求。


以淀泊湿地为例,认识一个生境要从其本质和运行机制出发,把食物链、食物网完善起来,才能恢复其生态功能。中苑组团要满足起步区防洪排涝需求,就需要恢复大面积的湿地,恢复的质量怎么样,水质有没有保障,一个细节就可以观察,就是蚊子的数量。如果水质变差,捕食蚊子及其幼虫的蜻蜓和鱼类会受到极大影响,蚊子的数量就会大大增加。蚊子在幼虫时期主要被捕食对象是蜻蜓和比较小型的鱼类,把蜻蜓和鱼类的生境需求做出来,在幼虫阶段控制蚊子的数量。在成虫阶段两栖类动物也会对蚊子的成虫有一定的控制作用。因此,基于食物链、食物网的角度考虑如何对相关生态要素的指标控制,为该生境内各类物种提供适宜栖息环境,是生态单元层面要素引导的关键。


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在这个基础上对淀泊湿地的提出几个关键控制要点,比如说常水面的最小面积、水系形态、深水区最小面积、岸线遮荫率、岸线坡度、水际线植物群落等等,把引导的相关要求落实在图则上。图则跟一般城市建设单元图则不同,增加了典型的生境示意,以及针对生境建设、景观建设和设施建设增加引导性内容,同时把生境布局在平面上落位。


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实施建设


在实施建设项目上,和大家分享一下我们在北京的南苑森林湿地公园所做的针对生物多样性恢复的相关工作。


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南苑森林湿地公园位于南中轴,是北京最大的一个开放空间,面积是17.5平方公里,坐落于北京南苑地区最北侧,属于以前燕京十景之一的“南囿秋风”,历史上自然风貌呈现出“陂隰广衍,草木丰美;羽毛蹄角,充牣杂沓”的景象。这就表明在明清时代这个地方有非常多的哺乳动物、鸟类,有很高的生物多样性。

(1)生物多样性调查

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首先对基地的现状生物多样性进行了调查,在施工过程中全程监测,在施工完成后也进行了跟踪调查,看做完之后鸟类到底是怎么样的,对公园后期的养护管理的措施也提出了进一步的要求。现状的生物多样性经过调查之后发现,植物52种、昆虫类27种、鸟类24种等,多为城市泛化种。整个南苑地区经过人类多年的活动是典型的受人为频繁干扰的次生植被,现状栖息地类型较少,植物和动物物种多为常见种。现有坑塘、河渠、植被等资源具备栖息地提升的基础。

(2)生境系统规划

明代《图经志书》和清代大量文献记载了多种野生动物。同为南苑地区组成部分的南海子,于2014-2018年之间在南海子麋鹿苑监测到共计记录到156种鸟类,其中国家II级重点保护鸟类达16种,多数为南苑地区历史上的常见鸟类。根据历史文献记录和现代常见,选择19种指示性物种,结合平原造林、水系条件,以植被修复提升和生境营造的方式,规划水域、灌草、森林、林园4大类和11小类从水域到陆域梯度的生境体系。


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针对水系我们做了三方面工作,一个是丰富水形态,结合现状水系、再生水厂、雨洪排涝、地下水回灌等构建塘、溪、河、渠等多样的水系形态。二是优化水动力,模拟水流过程,保障水体流动,保证水质。三是营造水下森林,完整水生植物群落构建,辅助底栖动物和鱼苗投放。一般的项目当中只会关注水面以上或者地面以上的事情,对水下的事情关注的比较少,水下生物尤其是沉水植物为主,对水生动物的食物来源和水质保障是非常重要的。在后续生境恢复的时候逐步投放动物,也有利于完善整个水生生态系统。


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植被恢复方面主要讲两点:一是如何针对现有植物物种非常单一的平原造林进行生态化改造,通过群落的搭配提升植物多样性,从而支撑更多的栖息动物;二是现状的拆迁地形成的许多渣土山如何去恢复植被,渣土山土壤贫瘠、保水保肥性差,因此,我们参考了北京浅山地区具有较强抗逆性的植物群落,对山体植被进行恢复。

(3)生境营造设计

简单介绍一下生境营造相关的设计工作。


  • 湖泊生境--大泡子


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南苑地区有很多水系形态,泡子就是大大小小的湖泊或水塘,这些泡子有其特殊的生境特点。现状泡子已经被填埋,我们首先对填埋物进行勘查,摸清湖底的土壤情况到底是什么样子的,有没有渣土,有没有污染物,在这个基础上再去考虑怎么去恢复水生生态系统。比如为保障沉水植物生长和大型水鸟的起飞通道,浮叶植物覆盖水面比例控制在20%左右,并设置一定的深水区满足水生动物越冬和夏季蓄涝功能。为保证水禽对植物性食物的觅食及鱼类的生存,种植多样的水生植物。恢复矮草草甸(苔草-莎草-黑三棱-白茅群落)矮草滩多为涉禽类觅食昆虫、鱼类的场所,恢复高草草甸(芦苇-菖蒲群落)为鸭类产卵提供重要遮蔽物。


  • 草地及灌丛生境


草地和灌丛的生境,我们更关注的是土壤水分含量分布情况、地形与坡度、蜂蝶类蜜源植物等方面,选取草兔、环颈雉等作为指标物种。草本植物自己形成的植物群落有高有矮,也能满足不同类型的昆虫和小型哺乳动物栖息。


  • 湿地及季节性雨水生境


湿地与季节性雨水生境,主要关注点是如何在不同水分梯度的情况下选择适生的植物群落,同时划定低干扰区域,为一些特殊动物如麋鹿等预留栖息场所。


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  • 林地生境

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我们不能认为一片林子密密麻麻的就是一个比较好的生态环境,其实林子里面有密有疏,林地有草木有灌木,形成的生境类型更多。考虑林地不光有鸟类栖息,还考虑了树冠层的树栖动物,有什么样的觅食要求以及遮蔽空间的要求。我们在这个方面也开展了比较多的工作。


  • 施工管养


施工过程期间的现状生境要保留也很重要,采取分时分区施工的方式,能保障场地内生物多样性的延续性。在管护阶段,对施工有一定的限制。包括冬季的生境的保护,比如保留了芦苇到春末再割除,为冬季的鸟类和小型动物的栖息提供环境。划定了低干扰和低维护区域,控制化学药剂使用等等。

  • 跟踪调查


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9月份调查完之后,鸟类是46种,而第一次调查是27种,同时还看到了一些保护性的动物的出现,比如红隼、绿头鸭等,这些鸟类对生态环境的要求还是相对比较苛刻的。


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讨论


(1)理性恢复

认清自然条件,北京和雄安的降水量不大,地带性植被是暖温带落叶阔叶林,不能一味追求林子要做多密,合适的郁闭度更能支撑较高的生物多样性。制定的目标物种也不能好高骛远。我们给提供充足的食物、躲避和繁衍场所,它们就有可能会来。我们也不能一味追求物种的数量,生物多样性不是简单的种类堆积,而是一个可持续的系统,完善可持续的系统才更有价值。


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(2)适度弹性

自然在多数情况下是一个梯度变化的环境,因此生态恢复和生境营造就要考虑它的弹性,比如不同的水深深度对应着不同的植物群落。但是,我们也应该适度把握弹性的底线,比如说要营造一片森林,就要保证一定的郁闭度,而不能是稀稀拉拉的几棵树形成草地生境。

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(3)自然演替

另外通篇讲的目的就是为了营造生境,生境是生物多样性的基础。但是是群落不是物种的堆砌,是系统不是集合,不是说我种了100种树就比10种树做出来的生境条件好,不是的。我们在副中心做了有意思的两个事情,第一我们用竹子做了幼苗保护器,里面播种栽植幼苗,这些构筑物上面会飞来鸟,鸟通过排泄会把其他物种的种子带来,这样自然形成一片天然林。还有我们用枯木做了景观装置,不做防腐,随着时间流逝,这里会长蘑菇,会有甲虫,还会有其他小昆虫。



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(4)广泛参与

最后一点,这个事情需要很多人参与,不仅是多专业的技术人员,公众也尤其重要,他们参与进来,就会有更好的意识去保护各种各样的生物。