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关键词:城市水系景观;生态学;生态策略;宝坻环城水系
【文章编号】1627-6868(2017)03-0072-03
1.城市水景观的系统性
1.1系统学理论
现代系统学理论最早是由美籍奥地利生物学家L.冯.贝塔朗菲(L.von.Bertanffy)于20世纪40年代提出,其核心思想为系统的整体观。系统是具有一定结构和功能的有机整体,内部组成的各个部分和要素相互联系。基本理论认为:一是研究对象和处理系统作为整体考虑内部各要素之间的关系;二是研究内部子系统之间的相互联系和制约外部环境之间的有机联系。研究方向由单向上升到多线性与非线性,从事物结构上升到结构、形式、功能和演化的综合发生和发展等综合方面研究,多质量、多层次、多系统关系进行研究,具有整体性、层次性、结构性、环境相关性。
1.2城市水景观体系是复合生态系统
水系是城市重要的生态基础设施之一,水景观系统作为人工与自然相结合的复合生态系统,具有改善城市生态环境,优化城市景观视觉形象,提供居民游憩活动,恢复人们身心健康,促进社区交往,提升土地开发价值,增加城市生物多样性等多种功能[1]。
由于水系功能不同,与其相对的水景观体系中各要素组成、结构和形态也各有差异。因此,城市水景观体系具有多样性,复杂性的特c。城市水景观体系作为一个整体,链接各组成部分综合考虑,根据区域水系模式与格局,合理定位城市水系与流域水系统的关系。河流、湖泊、湿地、地下水、人工运河与其他地下水等组成的城市水系,相互之间紧密相连,共同构成一个城市水景观的有机链接体系。
1.3城市水景观体系的空间运用
城乡一体化背景下,城市水景观体系利用开放空间理论打破区域尺度,化繁为整、以线带面,增加城市与城市,城市与乡村的联通与合作,提升城市活力。城市建成区建筑密度和人口密度相对较高,应对城市景观河道特点、城市用地规划、绿色管制理论、城市开放空间综合考虑。自然治河理念为先导,满足市民文化娱乐、游憩休闲需求,营造生态亲水景观,增加滨水开放空间。
1.4城市水景观规划的系统性思考
目前我国已有一些城市制定的城市水系规划只立足于城市规划区范围之内,没有从系统论的角度出发分析,突破地域范围去思考水系的完整性,从全局把握水系与绿地的生态结合问题。
2.景观生态学对水系的影响
2.1水景观体系描述方法
广义水系包括水景观组成单元的类型、数目、空间分布和配置。景观空间单元在生态学中由斑块、廊道和基质组成,仍然适用于城市水景观空间单元。河流廊道对于周边环境的景观要素而言是一种特殊的廊道形式,相互交错的空间形成形态各异的网络结构,进而影响区域景观的生态效应,廊道交叉的部分是廊道的节点,生态流通内部节点通常具有中继站的功能。
水景观中的斑块不同于周边环境的外貌或性质,其空间单元具有一定内部均质性,如城市湖泊、水库、水塘、植物群落或居住区等。基质则是指水景观中分布最广、连续性最大的背景结构。
在水景观体系研究中,对不同规模的水系景观格与生态过程之间关系分析,定性定量描述斑块数量、大小、形状、空间位置以及廊道结构与功能,进行生态性与敏感性评价,并通过人为适度干预促进周边生态系统良性发展。
2.2城市水生态修复
城市水系生态修复应从时间与空间考虑。一方面河流的自我修复时间需要一个较长的时间段见效,另一方面城市水系修复应从整体规划定制出发,优化配置水资源,环境治理、防洪、供水等各方面通盘考虑。水质、水量与水生态是城市水系三大关键要素,基本控制了城市水系整体生态、生产功能发挥[2]。
城市水系生态修复以恢复河流各项功能指标和各项健康功能为目标。一般来说,河流生态修复工程措施可以归纳为以下三类 :水文恢复措施、地貌多样性修复措施以及栖息地恢复措施[3]。水文恢复措施一般包含调整水利工程、合理取水模式,取水运行调度方案等。地貌多样性修复措施包含河岸带修复、岸线断面多样性修复、河流缓冲区修复、生态型岸坡防护等。
2.3 城市水系格局的优化调整
河流水系主要承担的功能与需求的转换使得水系空间组织与城市空间结构间的空间关系呈现动态化特征,其范围内的水系空间与其他城市用地空间进行不同层次优化组织,水景观要素重组伴随城市空间结构演变来适应不断变化的城市发展需求。
伴随着生态方法在水系规划中的引入,缓解城市非线性公共绿地占地面积大、成本高的矛盾,拓展了线性城市开放空间,缓解了人们户外游憩需求的持续增长,同时将零散的城市水系进行系统连接的趋势成为未来发展方向。水系合理化沟通,在保证水资源有效分配下,有利于发展生态化水系结构。
3.宝坻环城水系联通项目研究
3.1宝坻城区现状水系分布
宝坻区位于天津市北部,东及东南与河北省玉田县、天津市宁河县相邻;南及西南与宁河、武清接壤;西及西北与河北省香河、三河相连;北及东北与天津市蓟县、河北省玉田县隔河相望。宝坻区总面积1450平方公里,南北长65公里,东西宽24公里。[4]水系规划重点研究“两环”水系联通解决补水问题,并与外环水体衔接,构筑宝坻城区景观生态水网,强调水网、水环境的改善和城市品质的提升。
3.2“两环”水网格局
宝坻城区水系分布为内外双环,内部水系位于宝坻城区内部,串联城市内部公园,设计在保证居民使用需求的基础上赋予更多的文化内涵,形成有灵魂的城市绿地。
内环水系共涉及7条水系,包含革命渠、百里河、窝头河、西护城河、幸福渠、团结渠、宝九路北沟,总长度23.61公里,构建城市“景观环”与“活力环”。
外环水系位于宝坻城区内部,设计突出自然生态,形成比较自然野趣的水系绿地景观,外环水系共涉及百里河、西河务排干引渠、西河务排干、护城河排干、鲍丘河、蓟潮引渠、大套排干、潮白新河左截渗沟、潮白新河引渠、窝头河、朝霞渠等11条水系,总长度40.76公里。构建水系“生态环”。
3.3 宝坻城市水系设计理念
3.3.1规划主题定位
“以历史文化为髓,以水为脉,以生态为核心”。规划以历史为髓,充分挖掘宝坻历史文化,依托现有水系与地形,结合规划以及景观空间格局和意境的营造,呈现形态各异的水体景观。或为溪、或为湖、或为塘,贯穿整个宝坻地区以及各个功能区域,形成B续贯通的景观水系系统。
3.3.2规划理念的转型
(1)过渡与渐变。城市公园的建设与发展,要依托公园周边的地块性质以及城市的历史文化背景。突出文化公园的特点去规划不同主题风格的城市公园,协调城市文化以及公园定位之间的关系,达成城市与公园协调发展的概念。
(2)生态与可持续性。结合水系资源的现状加以综合利用,理解并且尊重土地水系的自然资源现状,结合对环境水系的分析进行整体规划设计,以确保公园开发建设的可持续性,提出相关生态环境保护以及雨水收集措施,积极采用生态技术,使公园在维持生态性的前提下进行设计,综合多方面的生态性因素,做到公园规划的可持续发展。
(3)整合与多赢。设计生态河道连结四个主题公园和整个地区,规划生态水系环绕城区,将绿色资源与河道、景观、建筑、人文、生态等各子系统进行整合,建设完整的绿色水系建设,通过生态构架的建设和生态环境的改善,创造生态价值、经济价值和社会价值的共赢,同时提升周边土地价值。
(4)景观多样性。以景观资源为基础,以市场为导向,合理利用区内各类人群的需求,考察人们的市场需求,有针对性的去规划不同性质的公园,使得公园在不同的区域有着不同的性质,能满足不同地域人们的生活需求,做到有轻有重,各区域在分布的不同区域创造出不同的景观以及,吸引不同的人群参与到规划区域中去,体验不同的生态区域,有利于公园的充分利用以及周边场地的发展。
(5)链接与可达性。河道的设计能够使未来开发的项目有效地串联和构建在一起。四个公园体系通过一条贯通的水系连接各个项目,构建完善的交通系统,并可以通过游船在整个河道中感受各个景点。
3.4宝坻环城水系景观的生态策略
3.4.1优化区域生态廊道体系
生态廊道是指在城市生态环境中呈线状或带状布局的,能够沟通和连接空间布局上较为孤立和分散的生态景观单位的景观生态系统空间类型。在河流两侧进行保护和控制,保留出足够的绿地空间形成线性绿带,联结区域内的大型绿色开放空间,既限制了城市无休止的蔓延,又将乡野景观引入城市,丰富沿线环境,提升城市景观生态质量。
水系定位以历史为髓,充分挖掘宝坻历史文化,依托现有水系与地形,结合规划以及景观空间格局和意境的营造,呈现形态各异的水体景观,或为溪,或为湖、或为塘,贯穿整个宝坻城区以及各个功能区域,形成连续贯通的景观水系系统。两环水系进行连通有4条,总长度7.78公里,形成水系网络:原革命渠以西平移改线3.35公里,形成南北贯通的河流廊道;西侧打通“百里河”至“朝霞湖”连接渠1.5公里与原有城市绿地进行衔接;打通“窝头河”钰华街闸节点与“百里河”南段至环城南路节点连接渠1.0公里;打通“百里河”至“百里河南段”连接渠1.4公里。
3.4.2绿地斑块的水系公园建设,维护区域尺度下的雨洪管理
自然降水在地面通过植物截留与土壤渗透,沿着坡面形成地形自然径流,多余水分也会在地面洼地储积会导致河水漫过河岸形成积水。所以区域尺度下的湖泊、沿河湿地提供滞洪、蓄洪功能,延长自然径流在流域内的滞留时间,增加土地的含水量,区域内径流变得平缓,满足地下水与河川得到正常补给,从宏观上实现流域绿地、湖泊与河网水系的协同作用,从何实现流域尺度下的雨洪管理。依托现有斑块生态现状,建设水系公园,优化流域水系与绿地关系。
水系公园建设重点为四处:
桃花坞公园,占地200亩,定义为文化历史休闲公园。桃花坞公园建成后以生态文化游为主,重点打造以桃花坞公园、广济寺为中心的旅游景点,并沿西护城河、西护城河引渠和百里河辐射成为服务大众的休闲景观区,以提升城市的文化品位和综合竞争力,并带动周边地块的地产开发,增加经济效益。
朝霞公园,占地面积300亩,定义为生态运动游憩公园。朝霞公园以生态涵养功能为主,建成后为市民提供良好的生态休闲与科普教育环境。
革命渠公园,占地500亩,定义为城市生活主题公园。革命渠公园打造生态涵养为主的生态休闲区,建成后为市民提供良好休闲活动与生态环境,成为宝坻城区的生态屏障。
都市滨水公园,占地150亩,定义为主题商圈市民公园。都市滨水公园以城市商业中心为依托,以百里河南段为辐射区域的公共性都市滨水景观区,可以提升市民的公共生活品质,树立宝坻的滨水都市形象。
3.4.3生态驳岸的运用
生态堤岸亲水自然,通过分台、缓坡、挑台、自然的方式改造堤岸[5],缓和水、堤、城的生硬关系,增强亲水性。生态驳岸采用自然材料形成可渗透的界面,充分保证河岸与河流水体之间的水分交换和调节,滨水区植被与堤内植被通过生态驳岸连成一体,提高水体自净能力与涵蓄作用。
4.结语
本研究建立在水域空间景观格局与水系生态网络恢复的基础上,建构河流水系,沿河绿带及生态用地相结合的生态网络。“方圆筑城,绿水连景”,通过水系廊道,将城市公园、绿地等纳入绿色网络,使水系廊道围绕、贯穿宝坻城区,形成承载城市生态环境、展示城市文脉的风景线。
参考文献
[1]黄静.城市水景观体系规划研究[D].南京林业大学,2013.
[2]刘晓星.城市水系生态修复初探[J].北京园林,2013,(01):10-14.
[3]赵彦伟,曾勇,杨志峰,刘静玲.面向健康的城市水系生态修复方案优选方法[J]. 生态学杂志,2008,(07):1244-1248.
[4]刘欣,杨建敏,宋晓然,吴争妍.“十二五”期间天津市宝坻区建设用地变化时空特征及形成机制分析[J]. 城市,2012,(07):31-33.
【关键词】小流域;综合治理;问题;措施
一.小流域综合治理存在的问题
1、管理体制不完善,缺乏有效的管理措施。小流域综合整治涉及河流保护与管理的部门很多,流域内水土资源、森林资源、植物与生物资源等均属不同部门管理,部门间缺乏有效的协调机制。现行管理体制未能有效利用经济手段,形成一系列激励水土资源优化配置、节约用水、节约用地和生态环境保护的政策措施,从而导致水土资源的有效利用程度不高、水土流失严重、河流环境的质和量持续恶化。
2、规划滞后,缺乏对小流域治理的有效指导。小流域保护与管理基本停留在水污染控制和水利工程的管理,许多小流域缺乏系统的规划工作,治理项目的前期工作薄弱,治理目标和任务不明确,同时随着经济发展和人口增加,河流沿岸的城镇规模日益扩大,重要粮食生产基地的生产能力将进一步提高,都对防洪保安提出越来越高的要求,已有前期工作不能满足河流治理和管理的需要,难以有效指导近期河流的治理和保护。
3、治理标准低,大部分小流域抗御自然灾害能力很弱。河道治理多偏于防洪功能,而其它功能被严重忽视。以往采用单一治理措施建设了一些临时防洪工程,工程标准低,年久失修,防洪问题突出,许多小流域的重要河段仍处于未设防的自然状态。
4、缺乏投资渠道、投入不足。小流域治理缺乏投资机制和渠道,治理资金不足。近年来,群众投劳农田水利投入机制和组织方式发生很大变化,对河流的治理(河道清淤和堤防加固等)日趋减少,水利专业技术力量薄弱,高水平的水利技术队伍严重不足。
二、加强小流域综合整治的措施
随着人们对水资源环境要求不断提高,河流生态建设的意识逐步增强,有必要进一步改善传统的小流域治理措施,探讨新的治理模式。依据国家生态治理的政策方针,结合我国小流域综合治理的实际,提出“规划――整治――监测――评价”一体化模式的治理维护理念,具体实施措施如下:
1、因地制宜确定治理方式.治理方式的确定是小流域治理难度最大的,从过去已经实施的项目可以看出,小流域的治理很多都以防洪建设为主。小流域具有数量大和分布广以及形势复杂的特点,它的治理是一个庞大的工程,国家的财力也不能够像治理大江大河那样的标准治理,从经济和技术这方面出发来考虑治理问题也不是那么合理。因此,我们可以根据小流域的特点以及经济状况,因地制宜,采取不同的措施来治理小流域,完善防护体系。
2、统一规划明确治理目标。河流与周围的动物、植物及微生物组成了生机盎然的河流生态系统,河流是河流廊道生态系统的动脉。河流整治不应孤立地处理河道里的水体,而要综合考虑恢复整个河流的生态系统,制定全局规划方案。由于我国小流域众多、河流差异大,洪涝灾害程度不同,各地要根据当地河流治理的实际情况,结合已有的相关规划,合理确定规划的重点范围。
3、改革水利设施管理制度。全面实施水利设施经营管理制度改革,对小型水利设施经营管理全部实行业主责任制,实现小型水利设施所有权和经营权分离,为农民的生产、生活提供全方位的水利服务。中型及其以上水利工程,要充分利用市场在资源配置中的基础作用,大力发展供水、水产养殖、水利旅游等产业。按照建立现代企业制度的要求,实行以资本为纽带,逐步建立起有利于水利资本经营的市场机制,使各种水利资源得到有效利用。
4、流域水质污染源控制。民众的生活污水、工业废水污水、生活和生产垃圾、农业生产中农药化肥的使用都是对河流污染的主要原因,必须有效控制污染源,建立完善的污水管网体系,阻隔污染来源,防止水土流失。
5、防治洪涝灾害。做好水土保持,这是根治河流水患的重要环节,主要措施是植树造林、种牧草、修梯田、挖蓄水坑和蓄水塘等。增加防洪投入,提高防洪工程标准,修筑堤围,做好防治屏障。在江河的上游和各河流汇集的地方兴修水库,拦蓄洪水,调节河流夏涝冬枯的变化。
6、河流生态修复。水生生物区岸坡设计时,要尽可能地创造孔隙,为水生生物的繁衍、栖息、觅食以及活动等提供必要的场所。河流平面形态设计时尽量要保持原河道的自然弯曲,宜宽则宽,宜窄则窄,因势导流,恢复自然河态。营造多样水域空间,后撤堤线,清除底泥,改良急流浅滩、深潭、湿地等多样水环境,为多种水生物提供生存空间。
7、营造生态自然景观遵循以人为本的宗旨,结合景观学建设绿色廊道,与植被、村镇绿化带、田园作物交错融合,形成立体生态群落,并在合适的地方建立湿地公园,滨江公园、文化主题公园等,形成河道的生态文化廊道。小流域治理过程中积累了大量水文数据,为了实现实时监测水情、综合评价治理情况,进一步促进水资源可持续利用,有必要创新技术,构建小流域检测与评价体系。
8、建立小流域检测体系。结合现代科技,采用GIS、RS等先进的监测手段,对河流进行空间尺度上的多指标监测,建立水文、水质、水生态指标等信息的数据库,及时更新,全面快速高效的掌握河流信息,应对河流突发事件。
9、建立小流域信息档案系统与健康综合评估体系。建立小流域信息档案系统,以积累资料,形成较为系统的历史数据库,为管理决策者提供科学有效的依据。河流环境健康状况评价可描述和反映任一时段内河流的整体状况和健康水平,获取河流健康状况的综合评价。同时河流健康的各个分指标,包括水质参数、生物指标、河岸带状况等可以反映河流该部分的健康情况,从而剖析河流生态系统存在的问题。
结束语
当前国家加大了大江大河及其主要支流的治理力度,逐步形成了以堤防、防洪控制性枢纽和蓄滞洪区工程为主的防洪体系框架,主要江河防洪抗旱能力显著提高,但小流域治理总体滞后,基础设施薄弱,难以全面系统治理,治理方式落后,治理标准不高,防洪能力弱,未能从根本上防治较大河洪灾害。小流域治理存在的突出问题,对我国城乡,尤其是县城、重要集镇和粮食生产基地的防洪安全构成了严重威胁,也影响城乡广大地区生态环境的改善。为了有效保护人民群众生命和财产安全,实现区域经济可持续发展,进一步加强小流域整治工作势在必行。
参考文献:
[1]水利部规划计划司,水利水电规划设计总院.全国重点地区小流域近期治理建设规划工作大纲[R].北京:水利部规划计划司,水利水电规划设计总院,2008.
[2]张凤德,李旭光,李小平.城镇小流域生态修复设计.东北水利水电,2012.
[3]宋庆辉,杨志峰.对我国城市河流综合管理的思考.水科学进展,2002.
关键词:大运河;国土安全;生态基础设施;南水北调
Abstract:Ecologicalinfrastrueture(EI)isthecrilicalnaturalsystemsthatprovidenature''''sservicetocitiesandtheirresidents,whichiscomposedofnotonlythetraditionallyrecognizedgreensystems,butalsosuburbanforests,farmlandandnaturalhabitatsthatareconnectedasanintegralinfrastructure.Justlikeacivicinfrastructurethatiscriticaltothesustainabledevelopmentofacityandaregion,soistheecologicalinfrastructuretothesustainableenvironmentoftheregionandthecity.TheconstructionoftheElmustbebuiltacrossadministrativeboundariesandmustbestrategicallyallocatedforthenextcenturiestocome.Therefore,theplanningandconstructionmustbetakenaslong-termstrategyattheregionalandnationalscales.Thespeedyurbanizationprocess,andtheenormouslandscapechangeprojectssuchasthewaterdivertingprojectsfromthesouthtothenorth,offergreatopportunitiestotheformationoftheregionalEl.ThispaperproposestheplanningandestablishmentofaregionalecologicalinfrastructurealongtheGreatCanaltosupportthesustainabilityoftheeastChina,meanwhileprovidesopportunitiesforlocalandregionalrecreation,andprotectsahistoricalheritagecorridor.Step-by-stepapproachesarealsosuggestedfortheplanninganddesignoftheGreatCanalecologicalinfrastructure.
Keywords:ecologicalinfrastructure;greatcanal;ecologicalplanning;south~northwaterdivert
1关于区域生态基础设施实践与理论
生态基础设施(EcologicalInfrastructure,简称EI),本质上讲是城市所依赖的自然系统,是城市及其居民能持续地获得自然服务的基础(NaturesServices),这些生态服务包括提供新鲜空气、食物、体育、休闲娱乐、安全庇护以及审美和教育等等。它不仅包括习惯的城市绿地系统的概念,而且更广泛地包含一切能提供上述自然服务的城市绿地系统、森林生态系统、农田系统及自然保护地系统。
1.1早期规划实践和理论中体现出来的生态基础设施建设思想
早在100多年前(1879—1895),Olmsted和Eliot就将公园、林荫道与查尔斯河谷以及沼泽、荒地连系起来,规划了至今成为波斯顿骄傲的“蓝宝石项链”(KmeraldNecklace)。在1883年,景观设计师克里夫兰得(Cleveland)为美国明尼苏达的明尼阿波利斯做规划,当时明尼阿波利斯还是一个小镇,克里夫兰得让市长和决策者在郊区购买大面积的土地,用以建立一个公园系统。在土地还远未被开发时,就非常廉价地买到了大块土地。这一行动是为50~100年之后的城市所规划的。如今100多年过去了,城市已经扩大了几倍,但这些廉价购得的土地却成为城市中宝贵的绿地系统。这样一个绿地系统的形成,不光是要一个好的概念,同时需要城市决策者提前50-100年进行投资。在同时代,当堪萨斯(Kansas)和克里夫兰(Cleveland)都还是小镇时,就用便宜的地价在其郊外购置大量土地,结合区域的河流水系规划建设并一直保护了一个绿地系统。这一当时尚在郊区的绿地系统而今已成为城市的一个有机部分了,成为居民身心再生的场所。
所以,如同城市的市政基础设施一样,城市的生态基础设施需要有前瞻性,更需要突破城市规划的既定边界。唯其如此,则需要从战略高度规划城市发展所赖以持续的生态基础设施。而中国快速的城市化进程为明智而又有良知的城市决策者提供了一个造福子孙的极好机遇。
1.2绿道和遗产廊道与生态基础设施
绿道(Greenway)是指不同宽度的绿色廊道构成的网络。根据功能,主要可分为三类:生态绿道,休闲绿道和历史遗产廊道。绿道主要指自然形成,或历史本来存在,如河流、山谷构成的廊道,也包括完全人工的,如城市林荫道,运河廊道当然也包括在内。
早在1960年代,Lewis的“环境走廊(EnvironmentalCorridors)”概念对于类似思想的发展具有重要意义。他认识到水系在生物等资源上的特殊生态意义,将水系作为城市和区域绿色通道的基本框架。McHarg在此后不久提出了“设计遵从自然”的生态规划思想,将区域和自然生态环境的关系推到了一个新的层次。
随着对大尺度景观的重视,绿道规划逐步成为开放空间规划的一个有效的、社会期望的方法。通过系统的线路选择和连接,区域生物多样性保护地和廊道成为区域的综合性的绿道骨架,在景观生态学等相关学科不断发展的情况下,人们也渐渐认识到绿道对于物种的保护作用。许多科学家认为生境的破碎化,是对生物多样性的最大威胁。岛屿生态学理论认为,加强生境岛屿之间的生物运动可以降低由于生境碎裂化带来的物种灭绝的可能性,因此廊道连接各生境岛屿对野生生物保护具有重要的作用。生态学家提出建立景观廊道线状联系,可以将孤立的生境斑块连接起来,提供物种、群落和生态过程的连续性。
1995年,Bueno等进行了南佛罗里达地区区域生态绿道研究,从而重新建立了联系不同区域的大尺度生态框架。由于区域的自然景观已随农业和城市化的扩张而日益破碎化,区域性绿道(RegionalGreenway)的提出是为了在破碎化的景观之间建立生态联系通道。这样一条区域生态廊道可以从自然和文化两方面联系原来破碎的景观,从而使之成为巨大的资源。原本为农业和城市发展而兴建的水利工程如运河、排水沟、水库和防洪设施等,经过生态恢复和管理可以作为区域生态网络提供生态服务,同时也可作为一种文化载体发挥其价值。
值得一提的还有建立在遗产保护区域化和绿道概念基础上的遗产廊道概念,它针对包含独特文化资源的线形景观提出,包括运河、铁路线都属于记载人类早期运动路线的遗产廊道。遗产廊道的目标是包括遗产保护、休闲、教育、生态功能在内的多赢战略。在遗产廊道的绿地系统规划中应注意连续性、多样性和关键区等。
经过长期发展,绿道由最初的单一目标(美化、休闲)规划已经发展成为包括栖息地的保护、历史文物的保护、教育、解释等在内的多目标规划。绿道规划的核心思想与生态基础设施实际上已经极为类似。
1.3生态足迹、生态服务和生态基础设施
生态足迹是由MathisWackernagel和WilliamE.Rees提出的。生态足迹是无限期地用以维持一定人口和物质水平所需要的土地(水面)面积。在一定的人口或经济条件下,生态足迹能够用有一定生产力的土地面积来评价资源消耗和废物降解的程度。它拓宽了人们对城市与区域关系的认识,指明城市必须依托于更大范围的区域而持续。
Costanza等学者提出了生态系统服务(ecosystemservice)的概念。生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成与维持的人类赖以生存的自然环境条件与功能。生态系统为人类提供了食物、医药及其他工农业生产的原料,更重要的是支撑与维持了地球的生命支持系统,维持生命的地球化学循环与水文循环,维持物种与遗传多样性,净化环境,维持大气化学的平衡与稳定,提供启智的机会等。区域和城市生态系统的生存与发展取决于其生命支持系统的活力,这个系统的活力取决于其关键性结构,也就是生态基础设施的承载能力及生态服务功能的强弱。
1.4景观安全格局和中国城市生态基础设施建设战略
在有限的土地资源条件下,高效是实现可持续发展的关键。关于如何高效地进行生态基础设施规划与建设,俞孔坚提出景观生态安全格局(SecurityPatterns)的理论与方法。该理论把景观过程(包括城市的扩张,物种的空间运动,水和风的流动,灾害过程的扩散等)作为通过克服空间阻力来实现景观控制和覆盖的过程。要有效地实现控制和覆盖,必须占领具有战略意义的关键性的空间位置和联系。这种战略位置和联系所形成的格局就是景观生态安全格局,它们对维护和控制生态过程具有异常重要的意义。根据景观过程之动态和趋势,判别和设计生态安全格局。景观生态安全格局理论在区域EI建设中的意义在于它为在有限的国土面积上,以最经济和高效的景观格局,维护生态过程的健康与安全,控制灾害性过程,为实现人居环境的可持续性提供了可能,而不同安全水平的存在更满足了建设前瞻性和高效的生态基础设施的要求。在此基础上,提出中国城市的生态基础设施建设的主要战略,包括维护和强化整体山水格局的连续性、保护和建立多样化的乡土生境系统、维护和恢复河道和海岸的自然形态、保护和恢复湿地系统、将城郊防护林体系与城市绿地系统相结合、建立非机动车绿色通道、建立绿色文化遗产廊道、开放专用绿地,完善城市绿地系统、溶解公园成为城市的绿色基质、保护和利用高产农田作为城市的有机组成部分、建立乡土植物苗圃等。
2国土安全与中国东部生态基础设施战略
2.1大运河是中国东部区域生态基础设施建设的关键
中国的城镇化进程正呈燎原之势,在未来近十多年时间内,中国的城市化水平将从目前的36%达到65%。快速城市化给中国大地带来了前所未有的生态压力。人口负重与土地资源的贫乏,使中国的城镇化进程危机四伏,区域可持续发展问题突出,已经引起学术界和政府的空前重视。中国东部城市化水平远高于西部是中国城市化的特点之一。城市化速度过快使得自然条件限制和历史遗留问题造成的危机更为明朗化,生态环境问题层出不穷,严重威胁着中国东部区域的可持续发展前景。总的来说,东部地区面临的问题主要体现在:
(1)人口密度高,城镇密集,资源需求与资源承载力矛盾突出;
(2)水资源污染和浪费严重。污染问题不仅存在于城镇地区,新兴的农村工业化过程使得局部农村区域的污染甚至超过了城市。
这两个问题的本质就是对生态基础设施缺乏保护,同时现有生态基础设施也缺乏效率和前瞻性。京杭大运河是中国东部沟通南北的重要水系,其本身在长期参与和影响河域的生态演化进程的情况下,已经成为中国东部区域生态基础设施的重要组成部分。同时其流域所面临的快速城市化影响下的景观生态问题在东部地区也有着广泛的代表性。因此,以京杭大运河为骨架建立区域生态基础设施,对中国东部区域国土的生态安全和可持续发展具有关键意义。
2.2以南水北调工程为契机,建设中国东部区域生态基础设施
中国的京杭大运河已有两千多年的历史,完全通航也有七百多年历史。在长期的历史发展中,运河对区域景观和城市的发展形成了深刻的影响。例如在扬州城市水系的形成中,京杭大运河就是最重要的主导因素。而在苏、杭城市环境形成和发展中,大运河也起了非常重要的作用。
京杭大运河跨京、津、冀、鲁、皖、苏、浙七个省市,穿越两个中国最富活力的经济带(沿海经济带和长江经济带)和经济圈(长江三角洲经济圈和环渤海湾经济圈),在中国“开”字形区域发展战略格局中占据着十分重要的地位。近年以来,随着快速的城市化和南水北调东线工程的规划建设,运河廊道区域正面临着一系列威胁和挑战,区域可持续发展问题日益突出。
在此新的历史条件下,维护景观和区域尺度上生态过程的健康与安全,使运河生态网络成为高效的、能够持续地提供多种生态服务(包括输水、物种栖息、遗产保护、休闲和防洪等)的区域生态基础设施,已迫在眉睫。为了缓解中国南北水资源分配不均所带来的发展困境,国家已经制定了南水北调战略的多套方案。然而,国际上的大型调水工程大多毁誉参半,对生态环境的影响是其主要负面意见所在。如俄罗斯北水南调等工程一方面满足了有关地区工农业用水,缓解了里诲水位下降,但也影响了调出地区的水量、水温、积水、含盐量等,带来巨大的环境负面效应;而巴基斯坦的调水工程直接造成输水管两岸数百米宽的地带沼泽化,使耕地锐减。
在我国人口、资源与环境问题越来越严峻的情况下,南水北调不应仅仅成为一项单纯的调水工程,而应成为工程所在区域可持续发展战略的有机组成部分。南水北调各线路的生态环境影响正在成为一个学术研究热点。
正是在上述背景下,特别是在南水北调工程契机下,本论文提出在区域尺度上建立以京杭大运河为骨干的生态基础设施,并提出应尽快对此进行长期的科学研究和监测。
3京杭大运河的区域生态战略意义
3.1作为对区域生态结构有着广泛影响的半自然生态系统
以大运河为走廊、运河支流为廊道、以与运河毗邻的湖泊和湿地及城镇为斑块,以周边农田为基质形成区域尺度上的景观生态系统,简称大运河景观生态系统,是一个独特的、有着广泛影响的半自然生态系统。运河廊道长期横跨南北多种不同类型的自然、半自然、人工生态系统,通过长期的能量、物质、信息的流动和循环,河域本身形成了复杂、影响广泛的生态系统,形成了自身的生态调节能力。现在,其整体结构和功能虽然在人工、自然等多种外来因素的干扰下部分已处在瘫痪状态,但台儿庄以南部分仍然发挥着包括航运在内的多种作用。其整体在系统的生态修复之后仍然有可能恢复其区域生态功能。
3.2作为运河区域城乡EI的重要组成部分
运河廊道是运河区域多个城市环境形成的主要因素或主要因素之一,灌溉是运河历史上除去运输以外的最大功能。历代修运河,“贡赋通漕”之外,兼利灌溉都是另一个重要理由。其木断流的部分,至今仍是区域农业安全的重要基础。运河不但是中国东部区域城市和乡村重要的自然条件,而且发挥着重要的生态服务功能,是河域城市和乡村EI的重要组成部分。
3.3丰富的湿地生态系统存留
湿地是人类及众多动植物的重要生存环境之一,它具有极为丰富的生物多样性和多项生态服务功能,被誉为“自然之肾”。运河河道大多依据天然河道修筑,虽然这些天然河流在航运功能要求下大多渠化,但经过长期的生态变迁以后,仍然存留了大量的沼泽、泥地。历代为蓄泻洪水,同时也沿河修建了大量的人工池塘或修建、利用湖泊作为蓄泻之用,这些湖泊、池塘或存或废,都发挥着重要的湿地生态系统功能。
3.4极为重要的遗产廊道
遗产廊道是美国在遗产保护区域化和绿道概念发展成熟基础上提出来的概念。由于京杭大运河所包含的丰富的文化资源在中国历史上的特殊地位,它实际上就是一条极为重要的遗产廊道。
所以,从区域景观生态角度出发,在南水北凋重大工程,遗产保护及区域城市化与区域可持续发展背景下,建立大运河区域生态基础设施,有着重要的战略意义。
4建立大运河EI的问题背景
4.1快速城市化背景下的问题
景观生态学认为区域由多个景观所构成,而每一景观都是由基质、廊道、斑块组成的异质空间镶嵌体。运河流经的中国东部区域是城市化进程最快的地区之一。从景观生态学的
角度看,快速城市化进程对于运河区域可持续发展问题的影响主要体现为区域景观生态问题。主要概括如下:
(1)快速城市化进程带来的基质数量和质量的变化。京杭大运河区域的基质主要是农田,包括黄淮海平原主产小麦的耕地和长江三角洲主产稻米的耕地。城市化所蚕蚀的土地大多为城市周围地势平坦、交通方便、水源充足、土壤肥沃的农田,直接影响了基质的数量和质量,对运河区域的景观生态造成破坏性影响。
(2)对运河及其支流廊道的功能和结构的影响。河流廊道是廊道的重要形式,是联接城乡并为其提供生态系统服务的关键通道。在区域景观生态格局中起着重要作用。快速城市化进程对运河廊道结构和功能的影响是多方面的:
(a)出于美化或治理目的的建设性破坏。城市美化在西方曾有过惨痛的教训,在今天的中国仍然阴魂不散,对中国大地的生态安全构成严重威胁。人们出于美化或治理目的对运河加以整治,但往往只把河道作为对象,进行大规模的人工化整饬,堤岸的自然形态因此消失,其后果是对乡土生境的破坏,造成物种地方性与多样性的丧失,破坏生态效应的发挥。
(b)污染严重。污染严重是东部地区可持续发展面临的最主要问题之一。水型型缺水已经造成水乡无水喝的尴尬局面。运河区域的水污染的主要问题来自于沿河城镇不断增加的排污,这正是快速城市化的后果。污染破坏了水质,直接导致运河廊道生态功能的丧失和瘫痪。同时威胁到运河区域生态网络的健康性与完整性。
(c)毁林开垦,水土流失加大。毁林开垦是城市化侵占农田的后果。水土流失则是困扰中国河流的三大问题之一。水土流失对河流廊道的功能和结构都造成重要影响。
此外还有快速城市化带来的建筑开挖、表土扰动、硬质界面增大,航运通行、灌溉、供水等压力过大等,这些都影响到运河廊道的生态功能和结构。
(3)快速、无序的城市化导致区域景观格局急剧变化。运河区域的城市化多是在沿河城镇出于本身发展或各省区小于本地区发展、而不是整个区域的宏观背景所制定的政策主导下进行的。加之很多规划编制仍在传统的规划方法下进行,很少或根本没有考虑生态问题。城镇斑
块不断扩张,农田、林地、湿地等自然斑块不断缩减,直至破碎化。区域景观格局的安全存在严重问题。
(4)快速城市化严重威胁遗产廊道的保护。城市的迅速扩张正在破坏运河的历史环境。一方面运河区域的各个历史文化遗产受到威胁,另一方面,运河遗产廊道作为一个人类与自然结合的工程遗产整体上受到严重威胁,在现有的文物保护单位、历史文化保护区、历史文化名城保护架构下没有得到适宜的保护,其真实性(authenticity)和完体性(integrity)都受到损害。
(5)快速城市化和经济的迅速发展带来居民休闲需求。在经济和城市化快速发展的背景下,城乡居民的身心再生要求是区域发展面临的重要挑战之一。早在1860年中期,Olmosted就把公园、河谷、荒地、沼泽连接起来,规划成令波士顿人感到骄傲的“蓝宝石项链”。1883年,Cleveland为Minneapolis做规划时,就主张购买大片土地作为公园绿地系统作为未来居民休闲场所。经过长期发展,证明这一主张十分英明。京航大运河区域有着丰富的自然、文化资源和风景审美资源,如何整合这些丰富资源,满足城乡居民的身心再生要求并具有一定前瞻性,也是运河区域可持续发展的一个重要课题。
4.2南水北调工程带来的区域生态问题
南水北调工程的规划建设又使得运河河道被以新的方式、赋予了新的功能——输水功能。运河廊道的景观属性也因此面临新的改变。其结构和功能都将重新调整,从而对区域生态产生重大影响。
(1)南水北调是继京杭大运河开凿以来又一次对以运河为骨架和主体形成的、包括支流
和湖泊、池塘、沼泽等湿地在内的运河区域生态网络施加的人工干扰。南水北调作为大规模的跨流域调水工程,将是人工因素对区域生态系统的又一次大规模干扰过程。这一干扰在景观和区域尺度L的模拟和研究,对于区域可持续发展来说,无疑有着极为重要的理论价值。
(2)南水北调将在区域尺度上改变运河区域生态网络的功能和结构。调水改变河道的功能,进而影响到整个网络。水作为核心生态因子又影响和改变整个区域生态格局和过程。其影响的过程可归纳为:调水+改变原来的水文情势+自然环境变化+社会经济变化[o,。
这些都将对区域可持续发展造成重大影响。
(3)南水北调是对大运河区域生态系统的巨大挑战,更是重要机遇。大规模调水形成的人工干扰,有机会使得已经成为生态基础设施的部分变得更加高效和具有前瞻性,并同时有机会对断流和生态功能瘫痪区域进行系统的生态系统修复,保护运河遗产廊道,从而实现区域可持续发展。
5建立大运河区域生态基础设施的技术途径
基于以上讨论,提出制定以大运河景观生态系统为骨架的区域生态基础设施建设对策,并提出具体实施战略与实施导则。导则分别在两个层次上进行:
第一个层次是区域景观格局的构建(oonfiguration),包括对景观元素的空间位置、形状、尺度和连续性等进行战略性规划;
第二个层次是景观元素的设计导则,包括如运河道整理断面及护岸设计导则、湖泊及湿地边界处理导则,城市边缘与水系边界设计导则,林带及斑块构成导则,文化遗产廊道设计导则。
参照Steinitz的景观设计框架,建立大运河区域生态基础设施的技术途径可分为六个步骤(表1):
(1)景观呈述:通过采集大量数据(借助遥感和GIS技术),归类整理,并用图、表和文字的方式进行表达大运河区域景观生态状况。
(2)过程分析:对上述成果根据研究的需要重点分析,并形成新的信息来源。
(3)评价:基于判断矩阵的综合比价和评判。
(4)改变方案:在上述研究基础上预测在一定干扰下的景观生态状况,使用预测模型(ProlectionModels)和干预模型(InterventionModels)。
(5)影响评价:在上述干扰和预测模型基础上,进行影响评价。
(6)决策:在上述步骤基础上,用决策模型(DecisionModel)来进行决策。
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6结论
以京杭大运河为骨架和主体形成的包括支流和湖泊、池塘、沼泽等湿地在内的运河区域生态网络长期参与和影响河域的生态演化进程,已经成为河域REI的重要组成部分,具有重要的景观生态学及区域生态战略意义。
但在经济高速增长、快速城市化和南水北调工程建设背景下,这一生态网络面临着巨大的挑战和广阔的机遇。在这样巨大的机遇和挑战面前,建立大运河区域生态基础设施,对中国东部广大地区获得健康的生态服务、对中国东部城市带的可持续发展、对遗产廊道本身的保护和满足未来居民的休闲和教育需求,都具有非常重要的战略意义。这一区域生态基础设施的建立,需要借助一整套科学而系统的方法,多学科合作,当然还要借助国家政策和行政手段。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(59778010)和(39870147号)。
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关键词:贾鲁河 生态治理
河流与城市的产生和发展有着密切的关系,但城市化改变了土地的利用方式,减少了河流空间,水生态系统遭到严重破坏,亟待通过生态工程措施对萎缩的河流生态进行保护与修复。
贾鲁河又名小黄河,属淮河水系,发源于密县圣水峪,流经郑州、中牟、尉氏、鄂陵、扶沟、西华,于周口市川汇区汇入沙颖河。河道生态治理工程设计河段长16.48公里,位于郑州市北部地区,中州大道以东、规划城区范围以北、郑州中牟界以西、黄河大堤以南的近郊区域。
一、河道生态环境现状分析
通过对贾鲁河现状环境分析及河流生态系统的调查,我们发现贾鲁河郑州市区段具有以下问题:
(1)由于河道上游及支流上游截污、治污的基础设施目前建设尚显滞后,沿河工业废水和城镇生活污水直接排入河道,使河道水流污染严重,河道基流水体呈黑褐色,气味刺鼻,水质超过劣Ⅴ类水标准。
(2)由于人类对水资源的过度开发,使河道生态水资源量日渐匮乏,河道生态水资源的供需矛盾,水资源短缺,河流基流量减少。
(3)生物结构单一,种类较少,受河流污染影响,河流内鱼类的种类和数量大幅减少,不利于不同水生植物、底栖动物、鱼类选择获得适合的生存环境。同时,人类在滩地的耕作也使得原有生物迁徙或灭绝,河流生态系统结构受到严重破坏,与城市总体规划的生态走廊定位很不协调。
二、规划理念
结合河道生态环境现状及水利工程设计,提出以下规划理念:
(1)生态规划理念
人类的建设行为总是会对生态系统造成不同程度的影响,在滨水区的规划设计中,要注重保持生态系统的恢复能力,让环境充满生机与活力。规划设计应根据基址的气候、水文、地形地貌、植被、野生动物等生态要素的特征,研究分析,在设计过程中遵从这些特征,尽量减少人为干扰与破坏。
(2)整体性理念
任何一处的城市滨水区都不是作为一个独立的空间存在于区域中,在进行滨水地区的建设过程中,必须考虑到与整个城市乃至整个区域的关联,从整个城市绿地系统乃至整个城市系统等更高的等级系统出发去研究问题,以系统的观点进行全方位的规划,而不应该把河道与大的空间分割开来,单独考虑。
(3)功能多样性理念
尽管城市滨水区是形成城市特色景观带的重要地段,但滨水区的建设不能单单从景观效果方面来着手。城市滨水区的整治应考虑到解决水运、防洪等使用功能的问题,同时,还应该包括改善水域生态环境,改进江河湖泊的水质问题,增加滨水绿地的游憩机会,增加周边土地的经济价值。要统筹兼顾,整体协调。城市景观的规划建设必须以系统工程为指导,在满足基本使用功能的前提下,合理考虑景观、生态等需求,把滨水绿地建设成多功能兼顾的复合城市公共空间,以满足现代城市生活多样化的需求。
三、贾鲁河郑州市段生态治理工程
通过对贾鲁河治理段及河滩区域的水系梳理,贾鲁河生态修复工程将最终形成“一廊、一核、五区”的生态空间结构体系(见图1)。
一廊,即指沿贾鲁河生态治理段形成的一条城市滨河生态走廊。
一核,即指索须河入贾鲁河口所形成的生态修复核心。
五区,即指沿贾鲁河生态治理段所规划设计的五处典型的生态修复区,分别为中州大道桥生态修复区、索须河入贾鲁河口生态修复区、新107国道桥生态修复区、老索须河与贾鲁支河入河口生态修复区、龙子湖安置小区生态修复区。
为保证上述河道生态空间结构体系的形成,并体现贾鲁河生态治理的工程理念,规划设计将通过以下六项具体工程措施来支撑完成这一体系:
1、河道平面及断面形态梳理
为更好地体现贾鲁河城市滨河生态廊道的城市功能,突出河道生态治理的理念,工程将在满足河道防洪断面的基础上,结合河道现状对贾鲁河主河槽平面形态进行适当调整。设计主河槽在保证河道防洪断面宽度的条件下,尽量考虑利用滩地的鱼塘、洼地、林带等现状滩地条件,在两岸内堤脚线范围内摆动。既保护了现有滩地林带,又充分利用了滩地鱼塘、洼地,减少了河道土方开挖量。
河道横断面上除主河槽外,河道两侧滩地尽量不进行土方挖填,仅利用现有地形在河道土方工程完工后对滩地进行微地形整理,丰富河道滩地的立面形态。(见图2)
2、河道生态护岸工程设计
根据工程地质勘测报告,贾鲁河现状地质以沙壤土为主,为保护河道主槽形态及驳岸,需在顶冲部位驳岸设计中考虑生态护砌。工程共设计五种生态护砌方式:自然植被护岸、仿木桩护岸、生态袋护岸、格宾石笼网护岸和自然石护岸。
自然植被护岸为在河道工程护岸的基础上通过岸缘浅水植物栽植、喷播草籽等形式对护岸进行软护砌,既可固土,又降低了河水对护岸的冲击。仿木桩、生态袋、格宾石笼网为现今应用较多且技术较为成熟的生态护砌形式,仅在重要生态节点位置使用。其中对生态袋护岸基格宾石笼网护岸建议进行活枝扦插,既可保证生态护砌结构的安全性,又能较快地形成绿化效果。自然石护岸在本工程中应用长度较少,仅在重要生态节点及需满足市民亲水需求的河段应用。
3、人工仿自然生境营造工程措施
为丰富河道生境,在工程设计中将有意识地规划一些适合不同种类生物生存的滨水仿自然环境。如浅水、漫滩和沼泽等是鱼类产卵的主要区域;浅水湾可以增加过水断面,解决在既有河道用地不变的情况下,而洪水流量增加的矛盾;设置浅水湾,可扩大水面;便于构筑蜿蜒岸线,更符合多自然河道的水岸要求;浅水湾便于种植水生植物,形成水绿过渡带,过滤雨水、保护水质、净化水体;河漫滩和沼泽是蝌蚪和底栖昆虫以及小型虾类、田螺、河蚌和蛙类的主要活动地区,又是涉禽的主要觅食场所。构建大面积的浅水和沼泽、滩地(水深10-30cm,或地表不见水),为小白鹭、池鹭、苍鹭、野鸭等游禽取食的理想场所。
具体工程措施为在河道开挖工程过程中有意识地形成一些浅滩、沼泽、水湾等模拟自然生境;局部生态节点进行抛自然石块、抛废弃水泥管、树根等,形成适宜各种不同类型水生生物生长的不同生境;通过人工堆砌的鱼巢砖,形成吸引鱼类藏身的生息地;通过在部分滩地种植招鸟林(灌丛)来吸引鸟类到此栖息;结合现状滩地林带在部分节点设置人工简易鸟巢,吸引鸟类在林带筑巢。
通过以上工程措施的实施,将大大提高贾鲁河生态治理河段的生态系统完整性,丰富河道生境多样性,吸引更多的水生、陆生、两栖类生物来此栖息、繁殖,保证滨水地带食物链系统的完整性。
4、浅滩表流湿地及人工湿地处理单元工程设计
为增加了河道生境类型,在一定程度上满足市民的亲水需求,工程将在部分河道滩地内利用现有鱼塘对滩地地形进行下挖,形成高于河底0.6~1m的浅滩表流湿地,设计总面积为9.55hm2。
在主河槽两侧滩地上设计三处人工湿地处理单元,每个单元设计面积300平米,日设计处理污水量150吨。湿地单元设计包括沉淀池、生物塘、碎石床、水生植物种植等。通过设置太阳能水泵将河道污水提到人工湿地,通过湿地单元的处理后将净水引到人工湿地后的浅滩表流湿地内,可以满足市民的亲水水质要求,也可以作为一处人工功能湿地的展示、科普、教育场所。
5、滩地林地的保护与梳理
现状河道两侧有大量的滩地林带,大部分为规则式种植,面积共计约51.6hm2。在满足河道行洪断面及河道平面形态的前提下,设计对现状的林带进行保护与梳理。对阻碍主河槽行洪的林带和一些老树、病树进行砍伐;对滩地上的林带进行间伐、树干3m以下进行削枝处理;为满足局部生态节点的自然形态,对局部规则栽植林带进行丛状的梳理。通过对滩地现有林带的保护与梳理,对提高河道的过洪能力、保护现有河道鸟类的生息地、保证河道生物多样性等都将起到较大的改善作用。
6、基于河流生态修复的滨水区植物配置
通过对贾鲁河水质的测试分析,可知贾鲁河河水污染严重,N、P以及COD等严重超标,因此,应当引入相应植物以吸收和吸附相应污染物质,并满足河流水质净化要求,并能够实现其自然生长能力。大多数水生植物都具有良好的水质生态净化功能。如凤眼莲生长过程需要吸收和富集大量的N、P营养物;香蒲则对Pb、Zn有很强的吸收能力。另外,不同植物间进行多种组合配置,还可提高植物对水体N、P等的综合净化率,并有利于生长期和净化功能的季节替互补。最终选用的水生植物品种有芦苇、香蒲、菖蒲、水葱、伞草、慈姑、花叶芦竹、茭白等。
为吸引鸟类栖息,在滩地上规划一定的招鸟林(灌丛),选用的品种有火棘、金银木、海桐、白芒、蒲苇等,可提供各种鸟类喜食的果实,适合中小型鸟类特别是雀形目鸟类筑巢和取食活动。
四、小结
通过本次规划,我们认识到在对河流进行生态治理时必须遵循河流的生态规律,结合生态工程技术,科学地模拟自然河流的生态结构,方可发挥河流对城市的生态服务功能、突现出城市与自然的和谐性、城市总体的生态文明。
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关键词:城市规划;生态化;
中图分类号: TU984 文献标识码: A 文章编号:
一、“GIS法”在城市景观格局规划中的应用
1.1 GIS法的应用过程
GIS作为一类分析与处理空间资源数据和信息的计算机系统,具有空间特征数据的采集、存储、分析处理、转换及显示功能,近年来被广泛应用于城市景观规划中。尤其是测定城市生态敏感区,GIS的空间分析法、多信息叠加处理能力可以非常便捷的完成这一工作。
1.2景观格局的低碳策略
GIS法在城市景观规划的主要应用是:可以通过 GIS的数据分析,结合规划方案,建立城市碳汇系统。利用生态系统实现碳的自循环。通过这一自然过程,使得碳的排放和吸收达到动态的平衡,减少环境压力。建立规划城市 “廊道”、 “斑块”、 “基质”三级景观体系。
1)斑块的建立,要充分考虑完整性和独立性。斑块指的是具有一定内部均质性的空间单元,如居民区、草原、湖泊等。作为嵌入式斑块,保证其处于完备的形态最有利于进行物质能量循环,使得景观系统实现正反馈输出。如果数据分析显示的敏感区域和城市形态所反映出的区域有所偏差,就需要设计师进行方案调节,尽量协调好城市形态和敏感区两者的关系。
2)第二点便是廊道,这里要考虑到的有两个方面,第一个是隔离性,另外一个是防卫性。廊道是一个比较特殊的结构,它和相邻两边环境是不相同的,举个最典型的例子是河流。根据生态学的经典原理,如果一个生态系统的一个边界受到污染物污染,那么这个污染会十分快的在这个生态系统的另一个边界出现。所以,设计师一定要保证廊道的完整性,防止上述事件的发生。廊道分多种,也就是说廊道是一个统称,以水为边界,称“蓝廊”,以绿化为边界为“绿廊”。
3)第三点是基质的建立。对于基质最重要的就是考虑到适应性和修复性。众所周知,基质是基础的东西,所以,它的分布范围也会是很广的,例子有很多,这里不再一一的列举,设计时可能要引入新的物种,所以,为了整个生态系统的稳定就要进行恢复。所以,要注意,引入物种不能引起系统的冲突。
二、“瓶颈指数法”在城市产业布局规划中的应用
瓶颈相信大家都知道它的意思,这里的瓶颈指数法,就是根据一定的计算,发现优势性的因子和限制性的因子。以这两种数据作为基础,便能做出一定的策略调整。
2.1确定影响城市发展的限制和优势性的因子
在考虑城市的产业布局的时候,第一步要做的便是要将这个城市的资源进行详细的评估和对比,只有这样,才能快速的找到限制和优势性的因子。这里我们简单的对瓶颈指数进行简单的划分,定义为极强、强、较强、弱、无5级。对于城市的大产业而言,它是城市的主体,是优势因子,所以,对于它的评估应该是强或者是更高,但是对于那些制约城市发展的限制性因子,它的评估就会是弱或者是更低的无。
2.2调整或更新产业布局
对一个产业进行评估,如果发现这个产业是处于瓶颈的状态时,我们就一定要进行一定的调整。如果让这个产业继续发展的话,可能会偏离相应的轨道,对企业的发展是十分的不利的。对于调控来讲,一般是两个方面,第一个方面,就是在供给上进行控制,通过技术或者是能源等等,提高供给,第二方面就是在需求上下手,对于那些利用率低的技术落后的,可以进行一定的合并,然后通过技术的改良提高自身。
三、结论
城市规划的生态化的提高,这是一个崭新的尝试,所以,看似简单但是却很复杂,首先就是要有技术的支撑。所以,在本文中,便举出了两个例子,分别解释了一种城市规划的技术。要知道,在城市规划中的技术是多种多样的,并不只是文中的两种,只有多个技术结合起来,才能使得规划更加的系统化,所以,不断的利用有效的方法才能让城市规划的生态化不断的提高。
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【关键词】绿道;板芙;城市绿道;社区绿道
一、城市绿道的概念和内涵
1.1城市绿道的概念
绿道(Greenway)是一种线形绿色开敞空间,通常沿着河滨、溪谷、山脊、风景道路等自然和人工廊道建立,内设可供行人和骑车者进入的景观游憩线路,连接主要的公园、自然保护区、风景名胜区、历史古迹和城乡居住区等,有利于更好地保护和利用自然、历史文化资源,并为居民提供充足的游憩和交往空间。
1.2城市绿道的分类
(1)城市河流型
这种绿道极为常见,在美国通常是作为城市衰败滨水区复兴开发项目中的一部分而建立起来的。
(2)游憩型
通常建立在各类有一定长度的特色游步道上,主要以自然走廊为主,但也包括河渠、废弃铁路沿线及景观通道等人工走廊。
(3)自然生态型
通常都是沿着河流、小溪及山脊线建立的廊道。这类走廊为野生动物的迁移和物种的交流、自然科考及野外徒步旅行提供了良好的条件。
(4)风景名胜型
一般沿着道路、水路等路径而建,往往对各大风景名胜区起着相互联系的纽带作用。其最重要的作用就是使步行者能沿着通道方便地进入风景名胜地,或是为车游者提供一个便于下车进入风景名胜区的场所。
(5)综合型
通常是建立在诸如河谷、山脊类的自然地形中,很多时候是上述各类绿道和开敞空间的随机组合。它创造了一种有选择性的都市和地区的绿色框架,其功能具有综合性。
1.3城市绿道的功能
绿道从乡村深入到城市中心区,有机串联各类有价值的自然和人文资源,兼具生态、社会、经济、文化等多种功能。同时又具有线性、连续性和可及性的特点。在省域的区域层面上,它在连接破碎的自然空间、重组自然生态系统上具有重要的战略意义;在市域层面上,它可以结合道路、铁路、河流及市政设施等载体的建设来弥补城市集中绿地的不足;在小区场所层面上,它又为人们的户外活动提供了公共性的空间。
(1) 生态功能
绿道能发挥防洪固土、清洁水源和净化空气等作用,可以为植物生长和动物繁衍栖息提供充足空间,有助于更好地保护自然生态环境;同时,也可以为都市地区提供通风廊道,缓解热岛效应。
(2)游憩功能
绿道可以为人们提供更多亲近自然的空间,可供居民安全、健康的开展慢跑、散步、骑车、垂钓、泛舟等户外运动场地;同时为人们出行提供清洁的通道。
(3)社会与文化功能
绿道可以将各类有代表性的文化遗迹、历史建筑和传统街区串联起来,使人们可以更便捷地感受历史的风采,彰显城市的文化魅力,提升城市品位,同时还为市民提供交流的空间场所,促进人际交往及家庭和谐。
(4)经济功能。
绿道能够促进旅游观光、商贸服务等相关产业的发展,拉动消费,扩大内需,并为周边居民提供多样化的就业机会;同时,还能够提升土地使用价值,改善城市投资环境,促进经济增长。
二、中山市板芙镇绿道规划建设实践
2.1板芙镇的概况
板芙镇位于中山市中心城区西南部,地处低纬度地区,全境均在北回归线以南,属亚热带季风气候。镇域太阳高度角度大,全年境内有两次太阳直射,太阳辐射能量丰富,终年气温较高;由于频临南海,夏季风带来大量水汽,成为降雨的主要来源,年降水量相当丰富。降水季节分配不均匀,干湿季节明显。主要的灾害天气有:台风、低温冷害、寒露风、暴雨。地形以平原为主,但东南部亦有较大面积的低山丘陵分布。因此,形成了光热充足、雨量充沛、干湿分明、灾害较频的气候特征。
2.2板芙镇绿道规划建设布局
2.2.1板芙镇的绿地景观系统规划概况
从构筑“大生态”的框架角度开发,板芙镇将以“一江两岸”为中心,构成“山-城-水-城-水”的大地景观格局,形成了包括河东片的大顶环山风景区、迳山风景区、金钟山郊野公园以及河西片区的西公江湿地园、岭南水乡风光园以及农业生态园等生态景观绿地。
2.2.2城市绿道系统规划建设
(1)规划目标
①搭建一个优质慢行交通体系,丰富市民出行方式,倡导绿色低碳出行理念。
②充分挖掘板芙镇地方特色与人文内涵,结合板芙镇“山-城-水-城-水”的空间格局搭建绿色网络,串联镇内优质生态资源、人文资源及重点发展区域,为市民提供充足的游憩和交往空间,满足日益增长的生态休闲需求。
③与宜居城市建设相结合,改善人居环境,提升市民生活品质。
④以绿道建设为契机,加强对自然生态资源及历史人文资源的保护与修复,同时通过宣传教育及提供体验途径,进一步提升市民的资源保护意识。
(2)总体思路
绿道选线应充分考虑与城市整体空间布局特征相结合:一方面绿道选线应连接镇域主要的城镇建成区,以服务更多的人口,提高绿道的使用率,方便市民使用;另一方面绿道选线应以生态为基底,与城市山水格局紧密结合,强化板芙绿道网布局的自然生态特色。
(3)城市绿道
根据《中山市绿道网选线规划》,板芙镇城市绿道主要为城市绿道1号线和城市绿道8号线,分别依托西江边的堤围路、岐江河西岸的滨江西路选线,总长度约为25.6公里。
为确保板芙镇绿道网规划方案的整体合理性和可实施性,本次规划经过现场详尽踏勘,对城市绿道选线布局提出了局部修改。
规划增加滨江东路为城市绿道,以充分利用岐江河两岸优异的环境资源,同时,通过板芙大桥、板芙二桥、古神大桥对岐江河两岸绿道进行连接,调整后板芙镇城市绿道总长度约为33.1公里,比原选线增加7.5公里。
(4)社区绿道
根据《中山市绿道网选线规划》确定的全市各个镇区社区绿道的总体规模和选线布局。按照该规划,板芙镇社区绿道总长度约为35.96公里。
为使绿道深入社区,与城市绿道一起组成一个完善的绿道网络体系,以满足本地居民和外来游客的休闲、游憩需求。经现场详细踏勘,综合考虑线路整体合理性和可实施性等方面,对社区绿道提出了局部修改,本次规划社区绿道主要依托芙中路、环镇北路、防汛路、河西路、广福路等进行社区绿道的选线,总长度约为35.96公里。
(5)城市绿道交界面
绿道交界面是指绿道跨行政区域的衔接面。绿道交界面建设的主要任务是通过统筹规划,协调各区、镇绿道的走向和建设标准,将各区、镇孤立的绿道通过灵活的接驳方式有机贯通,形成一体化的绿道网络。
板芙镇西江堤围路城市绿道和滨江西路城市绿道的北侧与大涌镇各有一处交界面,西江堤围路城市绿道的南侧与神湾镇也有一处交界面,滨江东路北侧与南区也存在一处交界面。
对于以上交界面,板芙镇需在工程设计、施工建设等过程中,分别与大涌镇政府、南区政府和神湾镇政府进行沟通协调,达成衔接共识。
【Abstract】: In this paper, through the interpretation of Lanzhou national new construction and planning background, analysis and elements of city design level, five elements combined with Kevin Lynch "city image", the Lanzhou city district overall design functional zoning, ecological environment, transportation network, landmark buildings, node, interface and the corridor to be analyzed, further to the Lanzhou overall city design space elements on the understanding, on the development of Lanzhou New District construction and Research on this subject has a certain significance.
【关键词】:兰州新区;城市设计要素;绿色廊道;城市复合界面
【Keywords】:Lanzhou new city; design elements; green corridor; composite interface City
中图分类号: G322 文献标识码: A
1.兰州新区的解读
1.1兰州新区的概况
兰州新区西沿尹-中高速公路向北沿秦王川盆地延伸至引大东二干渠,东沿西岔川向北延伸至永登县秦川镇,北靠引大东二干渠,南临永登县树屏镇尹家庄-水阜乡涝池公路。新区南北长约49公里,东西约30公里。位于东经103°29’22”~103°49’56”,北纬36°17’15”~36°43’29”总规划控制范围806平方公里(含机场控制区),涉及2县、8乡镇,73个行政村,现状总人口约10万人。
兰州新区位于兰州市中心城区北部永登县境内,南距兰州市中心城区约60
公里,东距白银市区约70 公里,规划范围806 平方公里。
1.2新区主要职能
新区的主要职能可概括为“六基地、三中心、两区”。
六基地:石油化工能源储备基地、装备制造业基地、生物医药产业基地、新材料产业基地、高新技术产业基地、农业科技开发示范基地。
三中心:西部地区向西开放和承东启西的重要交通枢纽和物流中心;西北地区重要的生产中心;兰白核心经济区的重要副中心。
两区:生态建设和未利用土地综合开发实验区;“两型”社会和城乡统筹发展的示范区。
2.城市设计的构成要素
2.1城市设计的内容
现代化城市设计内容大体上就可以归纳为以上两大类型。即工程设计型和政策过程型。前者是以具体方案设计为其成果,一般都以规模比较小、内容比较具体的空间地段为对象,后者则以政策导引为其成果,一般是规模范围较大地区乃至整座城市为对象。通过政策、导引进行引导或控制。但无论哪一类,都要同时考虑物质空间和社会环境的协调。
2.2城市设计的基本空间要素
包括:建筑、道路、城市公共空间、城市山水格局
城市设计是以城市物质体型和空间环境设计为形式,以城市社会生活场所设计为内容,以提高人的生活质量、城市的环境质量、景观艺术水平为目标,以城市文化特色展示为特征的规划设计工作。从城市宏观、中观、微观等不同层次上分析,在城市设计中,基本要素可分为自然要素、人工要素、文化要素、社会要素和综合要素。
哈米德·胥瓦尼在《都市设计程序》一书中对城市设计的要素的分类和界定具有典型的代表性。他把城市设计的要素分为八类:①土地使用;②建筑形式与体量;③流线与停车;④开放空间;⑤行人步道;⑥标志;⑦保存维护;⑧活动支持。
而国内有学者则把城市设计的要素分为:①城市空间体系;②城市天际线及制高点;③城市边缘与入口;④历史文物的保护和利用;⑤视线走廊;⑥水系和绿化。
3.兰州新区总体城市设计
城市整体设计特色的意义: 城市设计特色是城市特色的物质体现,是由自然环境、人文环境与城市建造技术所构成的城市环境,明确区别于其他城市的个性特征的物质形态,城市设计具有相对性和可感性。城市设计特色构成包涵诸多的构成元素,总的可以概括为整体风貌印象、规划格局、建筑形态、生态构架。
兰州新区总体城市设计的特征主要包括:功能分区、生态、交通网络、标志性建筑物、空间主次节点的分布、界面和廊道方面。
3.1分区
按照新区的功能结构《总体规划》将新区划分为两带一轴。东部产业发展带依托石油储备库建设石化产业片区,充分利用新区东部土地资源丰富、限制性因素少等优势,集中布局新材料产业片区、生物医药产业片区和装备制造产业片区。西部产业发展带,临空加工制造与物流产业片区、综合产业片区。一轴:以水系为轴。打造行政文化中心、旅游休闲中心、商务金融中心和科技研发中心,形成综合服务片区和高新技术产业研发片区。(见图1,功能分区,图片来源:调研资料)
新区独特的生态格局划分为两区四廊,主要功能区分为北御风沙、中兴产业、南建景观。两区:北部生态农业示范区与南部生态林业休闲区,共同形成兰州新区的生态屏障。三廊:东西向的三段绿化廊道主要作用是生态防护功能。一绿廊:依托兰州新区山体,在城市形成环状绿廊同时与南北两区联通,构筑新区生态屏障。
3.2交通
通过对对外交通、城市交通的精心打造,新区将形成综合交通体系。对外交通方面,新区将建设“三纵一横”的区域交通廊道。(见图2,交通网络,图片来源:调研资料)
三纵:兰州—张掖城际铁路、机场高速、快速路(201省道提级)形成西部交通廊道;兰州新区—安宁快速路,形成中部廊道;兰州新区—城关快速路,兰州市区—兰州新区市域轨道形成东部廊道。
一横:白银—兰州新区—兰新铁路联络线、白银—兰州新区城际铁路、白银—中川机场高速形成兰州新区至白银交通廊道。
新区城市交通方面,将形成“分区路网+联系通道”的城市道路系统整体格局。干路网络主要解决跨组团快速交通问题,一般道路网络将满足组团内部交通需求。快速路通过高速出入口的设置与高速体系有效对接,提供联系新区各个组团的快速通道。与快速路相交的主干道全部采用立交形式,保证快速交通与城区交通的良好转换。
3.3生态
兰州新区在生态建设和保护方面:实行土地用途管制、土地储备制度,以荒山丘陵生态恢复为主导,大力推进退化土地的生态修复。
①构建和谐共生的生态环境网络格局:以山林生态功能区、重要湿地生态系统、主要河流水渠和道路及其绿化隔离带等为依托,形成生态屏障、生态连绵带、生态防护廊道。②保护湿地资源:强化湿地保护意识和监管机制,实施湿地保护和生态修复工程,重点保护中川机场南侧湿地生态资源。③建设生态林网:建立北部片区的生态安全防护林体系,防风治沙,逐步形成三网(水系林网、道路林网、农田林网)、多点(湿地、水源保护地、城市生态公园)的林网格局,并保障生物安全及生物多样性。(见图3,绿地系统图,图片来源:调研资料)
3.4 标志物
标志性建筑物作为影响城市空间结构和城市形象的重要建筑,它们在各自的区域范围内对空间属性和场所精神起到了诠释的作用。一方面已越来越引起社会的普遍关注;另一方面作为设计师我们应该从功能、形象、位置、文化、精神内涵等角度进行城市的标志性建筑规划和设计。(见图4,标志建筑,图片来源:调研资料)
兰州新区的标志物分布相对比较集中,对整体新区来说,序列感较弱;在城区干道入口处没有显现。当今兰州新区的环境相对兰州市的城市环境而言已不可同日而语,我们也不可能照搬昔日的方法来解决当今的标志性建筑问题, 在新区的城市设计中是否应对标志性建筑加以理性的思考和正确的引导,使之成为真正意义上能体现区域特色的空间标志和人记忆中的象征。
3.5节点
节点是构成城市表象的一个重要因素,节点设计对城市有重要意义。节点的构成既包括建筑、道路等物质要素,也包括人群的集聚与活动等非实体要素。节点不是孤立存在的。它是城市总体结构中的环节,与城市处于一种互动的关系之中,不同的城市形态和生成机制,产生不同的节点状态。
兰州新区节点具体形态可以分为三类:道路交叉口与周边建筑及环境 (交叉口式节点);城市公共广场与周边建筑及环境 (广场式节点);多个相邻交叉口与广场以及周边建筑群的组合 (组合式节点群)。(见图5,节点分布,图片来源:调研资料)
对于兰州新区城市节点在规划和设计中是否应考
虑以下方面:①节点处的重要公共建筑反映着各个时代城市建筑的较高建造水平,成为一种强化节点的标志。②以节点为控制点,建立城市景观视线走廊,能有效控制大片区域的景观。有如法国巴黎,其林荫道串联数个节点形成清晰的结构,构成城市区域景观序列的主干。而兰州新区恰似如此,所以,城市节点对于整个城市的形象而言有重要性作用。
3.6界面
“边界不是某种东西的停止,而是某种新东西在此出现。”——海德格尔
日前,快速增长的城市流动容量与保持城市空间连续性的日益冲突;“一层皮”式的界面割裂了城市空间的整体性,造成许多“失落空间”;城市功能日趋繁复庞大,建筑内部空间与外部环境的有机联系严重缺乏。随着生态学理论研究的不断深入,人们逐渐认识到,界面不应仅仅是一层表皮。界面空间通过一定的相互关系整合而成,界面与空间融合,各种界面的有机复合,形成复合界面。(见图6,界面分析,图片来源:调研资料)
城市复合界面是城市设计过程中城市界面有机复合形成的整体,它涉及建筑单体及群体与城市空间作用产生的界面,城市外部空间环境界面及人的行为、感知心理模式与城市建筑界面的互动影响。
兰州新区城市界面的设计理应可以借助于城市复合界面的设计原理,那么新区城市界面的本质属性可以概括为它的空间性、场所性、生态性。
(1)空间性包含空间的互动性、开放性、过渡性、连续性。它可以作为积极空间与消极空间的转化空间,并与城市产生空间连续、环境延伸、视觉渗透,人的行为得以连续,由此使建筑内外空间形成有层次的过渡,使建筑界面与城市保持柔性联系。
(2)复合界面强调空间的“归属感”与“认同感”,因此它是一种靠近城市开放空间的人性场所。
(3)各种开放性的界面构成形式使单一的建筑表皮向复合型的“建筑腔体”转变,建筑与外界被一层“腔体式”的保护空间隔开,使界面像生物的表皮腔体或细胞膜一样,调节着建筑内部的微气候。
3.7廊道
在城市中, 廊道对城市经济、文化、环境质量、城市美观等起着重要的作用。廊道决定城市景观结构和人口空间分布模式, 为大都市的景观结构优化提供了新的思路 。宗跃光将城市景观廊道分为人工廊道和自然廊道两大类, 人工廊道以交通干线为主, 自然廊道以河流、植被带(包括人造自然景观)为主。自然廊道的效应表现为限制城市无节制发展, 有利于吸收、排放、降低和缓解城市污染, 减少中心市区人口密度和交通流量, 使土地利用集约化、高效化。
由图可知兰州新区景观、交通和生态廊道布局清晰,结构呈相互交叉的网格状。(见图7,廊道分析,图片来源:调研资料)三者之间是相互依存的关系,我们可以把它们统归于绿色廊道中来。绿色廊道战略是城市可持续发展的组成部分。它协调了城市自然保护和经济发展的关系, 绿色廊道不仅保护了自然,而且是资源合理利用和保护, 实现城市可持续发展的基础。
所以, 兰州新区应以建设绿色廊道作为城市有机系统的重要组成部分, 城市绿色廊道的规划设置,必须从各个城市的具体情况出发, 按照不同的自然地理、社会文化、经济水平、发展历史区别对待。
5.结语
综述,兰州新区的总体城市设计。
一方面要遵循以下四个理念:①以兰州市发展背景及需求出发,研究基地发展内在要素及外部需求,采用创新思维,打造了一个植根民族文化与根本,同时令人印象深刻、绿色现代的商业中心区。②创造有特色的西北门户空间,创造令人印象深刻的兰州新城城市中轴线;通过立体城市开发、多样化功能复合为商业中心注入了人气与活力;规划了商业综合体、休闲商业步行街、商务花园等多样化的商业及办公功能;③以丝路文化为魂,结合兰州过去、现在、未来的文化景观节点的推进,创造了立足文化根本,放眼未来的文化精神;④通过提倡低碳交通、绿色建筑、水绿联城、多层次的绿化体系等打造兰州市级绿色低碳的示范区。
另一方面还要倡导:①功能产业分区的经济性;②交通网络的畅通性 ;③生态的持续性;④标志建筑物的内涵性;⑤节点的有序性;⑥界面的有机性和⑦廊道的绿色性。
最后,来引用:“凯文林奇(美)曾说过:一座城市越是有特色,她的城市生活越是兴旺发达,她的人民则越富有生气和灵性,同时对自己的家园越是充满激情。”期待兰州国家新区美好的建设和发展。
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概况地讲,被改造过的河流生态系统是由三个子系统组成。即:由动物、植物和微生物组成的生命系统,这是生态系统的主体。广义的水文系统,包括地表和地下水体、土地、气候系统等。再有就是工程设施系统,这是人类改造河流的结果。后面两个子系统组成生境,是生命支持系统。由于水利工程系统改变了河流形态,水库调度运行又改变了原有的水文规律,造成河流生态系统的生境变化,其结果可能造成河流生态系统生物群落多样性的下降,使生态系统退化。
对于水利工程对河流生态系统的胁迫,应该采取正视而不是回避的态度。传统意义上的水利工程学作为一门重要的工程学科,以建设水工建筑物为手段,目的是改造和控制河流,以满足人们防洪和水资源利用等多种需求。现代科学发展使我们认识到,传统意义上的水利工程学在力图满足人的需求时,却在不同程度上忽视了河流生态系统本身的需求。而河流生态系统的功能退化,也会给人们的长远利益带来损害。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面,似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统的健康和可持续性。从学科发展角度看,现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学,水利工程规划设计主要对象是水文系统,往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学的理论及方法,促进水利工程学与生态学的交叉融合,用以改进和完善水利工程的规划及设计理论,形成水利工程学的新的学科分支-生态水利工程学(Eco-HydraulicEngineering)。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支,是研究水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学【2】【3】。生态水利工程的内涵是:对于新建工程,是指进行传统水利建设的同时(如治河、防洪工程),兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程,则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。
生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产(生态产业)以及环境立法和资源管理一起,成为河流生态建设的主要手段之一。图1表示了生态水利工程在河流生态建设中的地位。图中右侧表示人类活动对自然河流生态系统的干扰过程,左侧表示人类活动对扰的河流生态系统的修复过程。
这里讨论的生态水利工程学的基本原则也是生态水利工程规划设计的基本原则,笔者试归纳为以下五项内容。
1.工程安全性和经济性原则
生态水利工程是一种综合性工程,在河流综合治理中既要满足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、发电、航运以及旅游等需求,也要兼顾生态系统可持续性的需求。生态水利工程既要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内,能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时,必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征,动态地研究河势变化规律,保证河流修复工程的耐久性。
对于生态水利工程的经济合理性分析,应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握,生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中需要进行方案比选,更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外,充分利用河流生态系统自我恢复规律,是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。
2.提高河流形态的空间异质性原则
有关生物群落研究的大量资料表明,生物群落多样性与非生物环境的空间异质性(spacialheterogeneity)存在正相关关系。这里所说的“生物群落”是指在特定的空间和特定的生境下,由一定生物种类组成,与环境之间相互影响、相互作用,具有一定结构和特定功能的生物集合体。一般所说的“生物群落多样性”指生物群落的结构与功能的多样性。实际上,生物群落多样性问题是在物种水平上的生物多样性。
非生物环境的空间异质性与生物群落多样性的关系反映了非生命系统与生命系统之间的依存和耦合关系。一个地区的生境空间异质性越高,就意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。反之,如果非生物环境变得单调,生物群落多样性必然会下降,生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化,造成生态系统的某种程度的退化。
河流生态系统生境的主要特点是:水-陆两相和水-气两相的联系紧密性;上中下游的生境异质性;河流纵向的蜿蜒性;河流横断面形状的多样性;河床材料的透水性等。水-陆两相和水-气两相的紧密关系,形成了较为开放的生境条件;上中下游的生境异质性,造就了丰富的流域生境多样化条件;河流纵向的蜿蜒性形成了急流与缓流相间;河流的横断面形状多样性,表现为深潭与浅滩交错;河床材料的透水性为生物提供了栖息所。由于河流形态异质性形成了在流速、流量、水深、水温、水质、水文脉冲变化、河床材料构成等多种生态因子的异质性,造就了丰富的生境多样性,形成了丰富的河流生物群落多样性。所以说,提高河流形态异质性是提高生物群落多样性的重要前提之一【4】。
由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度的退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其它生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。
在确定河流生态修复目标以后,就应该对于河流地貌历史和现状进行勘查和评估。包括河流与相关湿地、湖泊的形状与构成、水下地形勘测、水位变化幅度、河流平面弯曲度、河流横断面形状及河床材料、急流与深潭比例、河床的稳定性及淤积及侵蚀状况等,建立河流地貌数据库。河流生物调查,包括植物、鱼类、鸟类、两栖动物和无脊椎动物等的物种分布地图以及规模和存量,建立生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统(GIS)是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。
关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上,确定环境因子与生物因子的相关关系,必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括:调查单个生物因子的基本需求,评估各种生物因子的相互关系和制约条件,对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。需要强调的是,在众多的环境因子中,识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子,在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地设计。
3.生态系统自设计、自我恢复原则
有关生态系统的自组织功能的讨论始于上世纪60年代,以后有不同学科的众多学者涉足这个领域。以各种不同形式构成的自组织功能,是自然生态系统的重要特征。
生态学用自组织功能来解释物种分布的丰富性现象,也用来说明食物网随时间的发展过程。生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择,也就是说某些与生态系统友好的物种,能够经受自然选择的考验,寻找到相应的能源和合适的环境条件。在这种情况下,生境就可以支持一个能具有足够数量并能进行繁殖的种群。自组织功能原理与达尔文的进化论有相似之处,只是研究的尺度不同而已。达尔文的进化论研究是在地球生物圈所有种群的尺度上进行的,而自组织功能是在生态系统中种群之间发生的。
生态系统的自组织功能对于生态工程学的意义是什么呢? H.T.Odum认为:“生态工程的本质是对自组织功能实施管理。”(1989)【5】。Mitsch认为:“所谓自组织也就是自设计”(2004)【6】。将自组织原理应用于生态水利工程时,生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计,建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中,建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同,生态工程设计是一种“指导性”的设计,或者说是辅设计。依靠生态系统自设计、自组织功能,可以由自然界选择合适的物种,形成合理的结构,从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明,人工与自然力的贡献各占一半【7】。
我国古代传统哲学注重人与自然的和谐相处,老子主张:“人法地,地法天,天法道,道法自然”。反映了一种崇尚自然,遵循自然规律的哲学观。在建筑理念方面,提倡“工不曰人而曰天,务全其自然之势”(《管氏地理指蒙》),“虽由人作,宛自天开”(《园冶》),都提倡一种效法自然,依靠自然的思想。国际生态学界一些学者认为,系统生态学的哲学理念应该追溯到公元前11世纪中国的周代。其中“阴阳五行”、万物竞争共存和相生相克等哲学思想,体现了促进与抑制,成长与腐朽,合成与异化之间的平衡与转化,这些正是现代生态学的哲学基础。
传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时,要求工程师必须放弃控制自然界的动机,树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的,这种一厢情愿的企图最终往往归于失败。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富,实现人与自然的和谐。需要强调的是,地球上没有两条相同的河流,每一条河流的特点都是各不相同的。因此,每一项生态水利工程必须因地制宜,充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值,寻求最佳的生态工程方案。
自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子,也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时,需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度,防止生物入侵。
要区分两类扰的河流生态系统。一类是未超过本身生态承载力的生态系统,是可逆的。当去除外界干扰即卸荷以后,有可能靠自然演替实现自我恢复的目标。另一类是被严重干扰的生态系统,它是不可逆的。在去除干扰即卸荷后,还需要辅助以人工措施创造生境条件,再靠发挥自然修复功能,有可能使生态系统实现某种程度的修复。这就意味着,运用生态系统自设计、自我恢复原则,并不排除工程师和科学家采用工程措施、生物措施和管理措施的主观能动性。
4.景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。
所谓“整体性”是指从生态系统的结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法,而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题,也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。
这里说的“景观”(landscape)是指生态学中的景观尺度。关于生态学的尺度问题,O’Neill,认为:“生态学不可能建立在单一的时空尺度上,它应该适应所有尺度的调查研究。”(1986)【8】。按照这种观点,尺度和层次成为生态学发展的关键。目前生态学理论把生物圈划分为11个层次,依次是生物圈、生物群系、景观、生态系统、群落、种群、个体、组织、细胞、基因和分子。景观的尺度如何掌握?景观尺度包括空间尺度和时间尺度。
为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划?首先,水域生态系统是一个大系统,其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。一条河流的广义水文系统包括从发源地直到河口的上中下游地带的地下水与地表水系统,流域中由河流串联起来的湖泊、湿地、水塘、沼泽和洪泛区。广义水文系统又与生物系统交织在一起,形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分,形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时,需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。如果仅仅考虑河道本身的生态修复问题,显然是把复杂系统简单割裂开了。
其次,必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点,表现为流量、水位和水量的水文周期变化和随机变化,也表现为河流淤积与侵蚀的交替变化造成河势的摆动。这些变化决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。生态系统的变化范围从生境受到限制时期的高度临界状态到生境扩张时期的冗余状态。
再者,要考虑生境边界的动态扩展问题。由于动物迁徙和植物的随机扩散,生境边界也随之发生动态变动。Gosselink(1990)在研究水域生态系统物种管理的尺度问题时认为,对于给定需要修复的物种,考虑的范围应是这个物种的分布区【9】。举例来说,为便于理解,可以借用“流域”这个概念,比如一个地区野鸭的种群也有一个“鸭域”。所谓“鸭域”的范围应该包括物种个体在恶劣的条件下迁徙到的任何地方以及支持此物种的生态系统。这个范围的边界,应划定在某特定物种经常利用的一个很大的空间内。如果进一步扩展,还应该包括所谓“临时生境”,指在自然界对于物种产生胁迫的时期,成为该物种的避难所的地区。如果这个地区有若干种标志性动物,那么物种管理的范围边界将是这些物种“域”的包络图。另外,还要考虑流域之间的协调问题。考虑到河流生态系统是一个开放的系统,与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环,一条河流的生态修复活动不可能是孤立的,还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调,
最后,河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。需要对历史资料进行收集、整理,以掌握长时间尺度的河流变化过程与生态现状的关系。河流生态修复是靠时间作工作的。有研究指出,湿地重建或修复需要大约15到20年的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备,同时进行长期的监测和管理。
需要说明的是,对于规划、评估、监测这些不同的任务,工作对象的空间尺度可能是不同的。监测工作应该在尽可能大的尺度内进行。比如修复一块湿地以吸引鸟类,经过一年或者更长的时间均告失败。这就需要考虑是否有质量更好的生境吸引了候鸟而改变了它们的迁徙路线,监测工作可能在大陆的范围内开展。而评估工作可能在跨流域的尺度上进行。规划工作的尺度可能是流域或河流廊道。所谓“河流廊道”(Rivercorridor)泛指河流及其两岸与生物栖息地相关的土地,也有定义其范围为河流与对应某一洪水频率的洪泛区。至于河流修复工程项目的实施,一般在关键的重点河段内进行。
5.反馈调整式设计原则
生态系统的成长是一个过程,河流修复工程需要时间。从长时间尺度看,自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高,同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看,生态系统的演替,即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间,期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。
生态水利工程设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构,力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统【10】【11】。在河流工程项目执行以后,就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展,可能出现多种可能性。最顶层的理想状态应是没有外界胁迫的自然生态演进状态。在河流生态修复工程中,恢复到未受人类干扰的河流原始状态往往是不可能的,可以理解这种原始状态是自然生态演进的极限状态上限。如果没有生态修复工程,在人类活动的胁迫下生态系统的进一步恶化,这种状态则是极限状态的下限。在这两种极限状态之间,生态修复存在着多种可能性。针对具体一项生态修复工程实施以后,一种理想的可能是:监测到的各生态变量是现有科学水平可能达到的最优值,表示生态演进的趋势是理想的。另一种差的情况是,监测到的各生态变量是人们可接受的最低值。在这两种极端状态之间,形成了一个包络图。一项生态修复工程实施后的实际状态都落在这个包络图中间。
意识到生态系统和社会系统都不是静止的,在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外,人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法,而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计-执行(包括管理)-监测-评估-调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中,监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。这就需要在项目初期建立完善的监测系统,进行长期观测。依靠完整的历史资料和监测数据,进行阶段性的评估。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法,一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较,一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。评估的结果不外乎有几种可能:1)生态系统大体按照预定目标演进,不需要设计变更;2)需要局部调整设计,适应新的状况;3)原来制定的目标需要重大调整,相应进行设计。
在反馈调整式设计过程中,提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与,通过对话、协商,以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合,提高设计的科学性。
DesignPrinciplesofEco-hydraulicsEngineering
DONGZheren
(ChinaInstituteofWaterResourcesandHydropowerResearch)
Abstract:Theconceptofeco-hydraulicengineeringisproposed.
Itintegratesthetechnologyofhydraulicengineeringwithecology.
Basedontheanalysisofstressofhydraulicengineeringonriver
ecosystemtherequirementsforensuringhealthyecosystemand
sustainabledevelopmentforriveraresuggested.Theserequirements
includetheprinciplesinfivescopes:engineeringsafetyand
economy,spatialheterogeneityofrivermorphology,self-design
andself-restorationofecosystem,landscapescaleandintegrated
riverecosystemsrestorationanddesignmethodologyprocessbased
onfeedbackandadjustment.
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关键词:遗产廊道;保护规划;生态基础设施;大运河
在我国丰富的文化遗产宝库中,线形文化景观遗产有着独特而重要的地位,但这一重要的遗产种类目前在我国还没有引起足够重视。目前我国的遗产保护体系中尚不包括有关区域战略性的内容。这一体系由于缺少这部分内容而产生的弊端已经凸现在包括大运河在内的一些重要线形文化遗产保护中。
遗产廊道(heritagecorridor)是发端于美国的一种区域化的遗产保护战略方法,同时在其他国家也有类似思路的保护措施。本文认为,重视遗产廊道的保护可以为包括大运河在内的我国的遗产保护提供新的思路。
一遗产保护区域化的历史趋势
在历史保护领域中,对历史环境的关注很早就开始了。早在1931年由国际智力合作所通过的《雅典》就提出“要着重保护它风景如画(pictur—esque)的特征”。1964年的《威尼斯》则更进一步提出了要保护“城市的或乡村的环境”。随着城市规划学科加入到遗产保护领域中,人们开始把文化遗产保护放在更广阔的背景下来认识。《马丘比丘》、《内罗比建议》、《华盛顿》等重要文献的制定,表明了文化遗产的保护范围实际上已经扩大到整个历史城镇。
遗产保护区域化趋势表现在把自然和文化遗产合二为一。早在1968年,美国就召开了“世界遗产保护”白宫会议,呼吁保护世界的自然风景区和文化遗产,这是官方公开发表的关于文化和自然遗产合二为一最早的文件之一。1972年联合国教科文组织制定了《保护世界文化和自然遗产公约》,正式把自然遗产和文化遗产一起作为具有普遍价值的遗产加以保护。自然和文化遗产的合二为一是这一权威公约的突出特点。公约中有一条“人与自然的共同作品”,后来作为“文化景观”单独列入遗产地范畴。在1984年的世界遗产会议上,人们曾就这个问题做过讨论,许多专家认为,在今天的世界上,纯粹的自然地已经十分稀少,更多的是在人影响之下的自然地,即人与自然共存的区域,这些区域中有相当一部分具有重要价值。
在这一背景下,许多西方国家都开展了区域化的遗产保护。以法国为例,在1983年法国就制定了《建筑和城市遗产保护法》,对包括建筑和城市在内的文化遗产加以保护。1993又在该法基础上进一步完善并制定了《建筑、城市和风景遗产保护法》,提出了建筑、城市和风景遗产保护区的概念,对包括建筑群、自然风景、田园风光在内的区域加以保护。
同时,在我国,运河作为工业文化遗产(industri—alheritage)的研究也日益引起人们的关注。产业遗产保护委员会(TICCIH)为此组织了专门的研究(1996),并形成报告提交给ICOMOS。
跨地区甚至跨国家的文化线路(culturalroutes)作为一种遗产形式正在因为其崇尚的“交流和对话”理念而进入人们的视野。1993年,西班牙的桑地亚哥·德·卡姆波斯特拉朝圣路被列人世界文化遗产名单。1994年,在西班牙政府的帮助下,在马德里召开了世界文化遗产专家研讨会。现在,ICO—MOS下边设有专门的机构CIlC(TheICOMOSInter—nationalScientificCommitteeonCulturalRoutes,国际古迹理事会文化线路科技委员会)负责文化线路类遗产的研究和管理。
遗产廊道主要发展于美国,是一种在遗产保护区域化进程中采取的方法。该方法在保护中强调遗产的文化意义和自然价值,强调文化遗产保护和自然保护并举,是一种追求遗产保护、区域振兴、居民休闲和身心再生、文化旅游及教育多赢的多目标保护规划方法。
二绿色通道与遗产廊道
遗产廊道的出现和绿色通道的发展成熟紧密相关。绿道在美国有很长的发展历史。其概念由Whyte于1950年代首先提出,1987年在美国户外空间总统委员会上官方首次使用这一概念。这一委员会认识到几年之内美国将有80%的人生活在城市中心,而远离自然,因此提倡把自然引入城市,以方便市民游憩之用。保护基金会(TheConservationFund)在同一年发起了美国绿道计划,现已经发展了或正在修建的绿色通道加起来有600条之多。
不同的研究者对绿色通道的定义不尽相同。其中Little认为绿色通道是能够改善环境质量和提供户外娱乐的廊道。包括五种基本类型:城市河边绿色通道;以道路为特征的游憩绿色通道;生态上重要的廊道绿色通道;风景或历史线路绿色通道;综合的绿色通道系统或网络。可以认为,绿色通道是连接开敞空间、连接自然保护区、连接景观要素的绿色景观廊道。它具有游憩、生态、美学等多种意义。而Little绿色通道定义中的第四种主要就是遗产廊道。
遗产廊道是绿色通道和遗产保护区域化结合的产物,是一种线形的文化景观,在这些景观中人与自然共存,长期的发展形成了“人与自然的共同作品”。尽管其价值未必能够突出到列人世界遗产名录,但是因其代表了早期人类的运动路线、体现着一地文化的发展历程而具有文化意义。一般来说,遗产廊道是“拥有特殊文化资源集合的线性景观,通常带有明显的经济中心、蓬勃发展的旅游、老建筑的适应性再利用、娱乐及环境改善。”
遗产廊道首先是一种线性的遗产区域。它把文化意义提到首位,可以是河流峡谷、运河、道路以及铁路线,也可以指能够把单个的遗产点串联起来的具有一定历史意义的线性廊道。它对遗产的保护采用区域而非局部点的概念。它又是一个综合保护措施,自然、经济、历史文化三者并举,是一种多目标的保护体系。
一定尺度上的遗产廊道同时也可以成为战略性的生态基础设施(Ecologicallnfrastructure)。遗产廊道不仅保护了那些具有文化意义的线形遗产区域,而且通过适当的生态恢复措施和旅游开发手段,使区域内的生态环境得到恢复和保护,使得一些原本缺乏活力的点状遗产重新焕发青春,成为现代生活的一部分,为城乡居民提供游憩、休闲、教育等生态服务。这一点对于那些经济发展落后、人地关系危机严重的地区来说尤为重要。
遗产廊道的保护规划除了像一般的绿道规划那样强调景观生态过程,强调土地覆被、野生动物、栖息地和适宜性等因素以外,更重视的是对文化因素的保护和旅游开发的组织。就文化因素来讲,它强调对具有历史意义的植被如古树名木的保护,同时也注重历史气氛的烘托。
三在我国建设遗产廊道的必要性
1.问题分析——从大运河的保护看我国的文化遗产保护体系
目前,作为一个重要的人类工程遗产和遗产廊道,大运河的保护基本处于失控状态。造成大运河保护现状的本质原因是我国文化遗产保护体系上存在的问题。
目前我国的文化遗产保护的主要法规依据是《中华人民共和国文物保护法》,其次还有一些国务院颁布的条例和地方政府制定的地方性法规。在这些法规中,历史文化遗产保护涉及三个层次:历史文化名城、历史文化街区和村镇、文物保护单位。后者针对单体文化遗产,前两者针对历史街区和历史文化名城。这种体系架构实际上未涉及区域性的遗产保护。像大运河这样长达上千公里且价值十分珍贵的文化遗产,作为文物保护单位对待显然是不适宜的,更不可能作为历史文化街区、历史文化名城来对待。现行文化遗产保护的正式架构中实际上没有此类遗产的地位。
目前针对大运河的保护仅仅是区段性的,地方政府出于旅游开发的目的,对个别河段进行厂景观整理。这样的保护,对大运河这样的文化遗产保护来说显然是远远不够的。若要从根本上保护好大运河这样的文化遗产,还是需要引入遗产廊道式的区域保护体系,把它作为一个整体来对待,制定相应的保护规划,改革相关的保护架构,最终实现多目标的多赢保护。
2.在我国建设遗产廊道的必要性
(1)以此保扩大量珍贵的线形文化景观遗产
在我国众多的历史文化遗产中,线形文化景观遗产或类线形文化景观遗产是极为丰富的一个种类。在这些遗产中包括世界闻名的丝绸之路、大运河,更有着像剑门蜀道等为数众多的在地区文化历史上有着重要地位的线形文化遗产。然而大量的对这种线形文化景观的保护目前还没有引起足够重视。保护这种线形文化景观,就需要建设我国的遗产廊道。
(2)以此建设前瞻性的生态基础设施
在人口负重与土地资源贫乏的背景下,我国快速的城市化进程可以说是危机四伏。正如区域和城市开发的可持续性依赖于前瞻性与高效兼备的市政基础设施建设(道路系统,给排水系统等)一样,区域和城市环境的可持续性也取决于生态基础设施的建设。生态基础设施是区域和城市所依赖的自然系统,是区域及其城市能持续地获得自然服务(Na—ture''''sServices)的基础。这些服务包括提供新鲜空气、食物、体育、休闲娱乐、安全庇护以及审美和教育等等。它不仅包括习惯的城市绿地系统的概念,而且更广泛地包含一切能提供上述自然服务的城市绿地系统、林业及农业系统、自然保护地系统。遗产廊道是构成生态基础设施的内容之一,无疑将在这方面发挥重要作用。
(3)以此进一步发展文化旅游
建设遗产廊道,将使原先零散的文化遗产成为区域性的整体,通过系统的解说、游道组织,可以促进旅游业的发展,这一点已经被大量的事实所证实。美国很多地方遗产廊道带来的旅游业已经成为地方经济的亮点之一。在我国建设遗产廊道,必将使得大量的文化遗产焕发活力,必将促进文化旅游的发展。
综上所述,在我国建设遗产廊道,不仅是必要的,而且是紧迫的。我国遗产廊道的保护规划应如何进行,本文就大运河为实例做简要讨论。
四遗产廊道保护规划理论和方法的简要探讨——大运河整体保护研究的初步理论框架
1.遗产廊道建设的理论基础——大运河的价值认识
(1)大运河的文化意义
大运河北起中国首都北京,南至杭州,是世界上最长的人工运河。它开凿于中国诸侯割据的公元前5世纪(春秋未),拓展于中国封建王朝即将走向强盛的7世纪(隋),贯通于少数民族统治的13世纪(元)。在中国漫长的封建时代里,它一直是具有重要战略意义的南北物资运输通道,并同时作为区域水系骨架发挥着重要的生态服务功能,是该地区形成众多城市的主要因素之一。
大运河是中国南北经济和文化交流历史,地区社会、文化、经济发展历史的重要记录、见证和载体。其文化意义不仅体现为构成运河各遗产元素的文化意义,更体现为作为整体的大运河文化线路的文化意义。其价值载体不仅包括实体型的文化遗产,还包括构成运河文化线路的非物质文化遗产。
(2)大运河的当代区域景观生态战略意义
大运河的当代景观生态战略意义主要表现在三个方面:第一,它是对区域生态结构有着广泛影响的半自然生态系统;第二,它是运河区域城乡生态基础设施的重要组成部分;第三,大运河有着丰富的湿地生态系统存留,这些湿地生态系统有着重要的景观生态战略意义。
2.问题的分析和解决——大运河整体保护研究的初步理论框架
(1)分析问题——大运河面临的挑战与机遇
大运河面临的挑战与机遇主要存在于两个方面,一方面是城市化进程带来的挑战与机遇,另一方面是南水北调工程带来的挑战与机遇。
就快速城市化进程的影响而言,主要有快速城市化进程带来的对遗产廊道保护的不利影响。包括对构成运河之各遗产元素及组成本身的影响,对其历史环境的影响以及对各元素历史空间关系的影响等;同时,还包括对运河景观生态系统的影响,包括对作为景观基质的农田的影响、对运河及其支流廊道功能和景观结构的影响、对区域景观格局的影响等。其机遇则是经济的快速发展带来的城乡居民的休闲需求,这些需求和经济发展本身必将促进遗产保护上的投入,为大运河遗产廊道的保护提供了有利机遇。
南水北调给大运河带来巨大挑战的同时,更带来了保护的机遇。大规模调水使得建设高效和具有前瞻性的遗产廊道成为可能,不仅能够有机会对断流和生态功能瘫痪区域进行系统的生态修复,而且有可能对作为遗产廊道的大运河进行系统的保护。
(2)解决问题——大运河整体保护战略对策
在必要的历史地理学、建筑学、城市规划学和景观生态学研究(研究的理论框架见表1)的基础上,提出大运河整体保护战略对策,并在以下两个层次上分别制定具体实施战略与实施导则。
第一个层次是遗产廊道宏观尺度上的保护战略,包括遗产廊道范围的划定、廊道区域内诸遗产元素的判别、廊道遗产元素空间关系的重建等;同时制定所涉及的文化遗产的整体保护战略,包括已列入或尚未列入文物保护单位的文化遗产、历史街区与历史文化名城等。这一层次需要解决的关键问题是运河文化线路的价值认识和评价,以此为基础进行运河诸遗产要素历史空间关系的重建,即运河文化线路的识别和判定。
第二个层次是遗产元素尺度—亡的保护设计导则,包括如直接涉及的单体和群体文化遗产保护设计导则的制定,并结合具体运河道提出断面保护设计导则、护岸设计导则、游道设计导则等。这一层次需要解决的关键问题是诸遗产元素的价值认识和评价。
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五结语
在线形文化景观遗产日益受到关注的今天,我国的类似遗产还远远没有得到重视。借鉴遗产廊道这一历史与自然保护并举的遗产保护思路和方法,完善和建设我国的遗产保护体系,保护我国以大运河为代表的丰富线形文化景观遗产,无疑是非常有意义的。
[作者简介]
李伟(1972—),男,汉族,陕西咸阳人,北京大学景观设计学研究院博士研究生,研究方向为文化遗产保护与景观规划设计;
俞孔坚(1963—),男,汉族,浙江金华人,北京大学景观设计学研究院院长,教授,博士研究生导师,研究方向为景观规划设计、景观生态等;
李迪华(1967—),男,汉族,湖南湘潭人,北京大学景观设计学研究院院长助理,讲师,研究方向为城市生态、景观生态。
参考文献:
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5王景慧.论历史文化遗产保护的层次.规划师,2002(6):9—13
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7俞孔坚,李迪华,潮洛濛.城市生态基础设施建设的十大景观战略.规划师,2001(6):9-17.
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