公園城市視角下的城市自然系統(tǒng)整體修復(fù)策略研究
——以成都市東進(jìn)區(qū)域?yàn)槔?/h1>
2022-01-21 05:40:26王宏達(dá)
中國(guó)園林 2021年12期
王宏達(dá)
李方正
李 雄
劉志成*
城市化進(jìn)程的推進(jìn)及城市問題的演化使人們對(duì)待城市中自然要素的認(rèn)知觀念發(fā)生改變。中國(guó)自20世紀(jì)80年代末以來，先后開展進(jìn)行了衛(wèi)生城市、山水城市、宜居城市、園林城市、生態(tài)城市、森林城市、生態(tài)園林城市等多個(gè)城市發(fā)展理念，對(duì)我國(guó)城市可持續(xù)發(fā)展與建設(shè)形成了科學(xué)有效的推動(dòng)。2018年初，習(xí)近平總書記視察成都天府新區(qū)時(shí)首次提出公園城市概念，成為適應(yīng)新時(shí)代城市生態(tài)環(huán)境發(fā)展形勢(shì)及需求的新階段[1]。
公園城市注重將自然要素與城市系統(tǒng)耦合，其空間層次包括市域生態(tài)區(qū)、城市開發(fā)邊界區(qū)、城市建成區(qū)，對(duì)應(yīng)山水林田湖草整體化、城鄉(xiāng)風(fēng)景統(tǒng)籌郊野公園化、城區(qū)綠色空間宜居公園化三層城市自然關(guān)系，并注重提升生態(tài)服務(wù)功能。
1 生態(tài)修復(fù)研究進(jìn)展
既往實(shí)踐中對(duì)生態(tài)修復(fù)的認(rèn)知多專指修復(fù)技術(shù)，主要集中于礦山治理、鹽堿地修復(fù)、棕地修復(fù)、棲息地恢復(fù)、河湖濕地恢復(fù)等領(lǐng)域[2-3]，強(qiáng)調(diào)以既發(fā)生態(tài)問題為導(dǎo)向，以單要素為對(duì)象，聚焦生態(tài)破壞狀態(tài)探討工法技術(shù)。
當(dāng)前理論研究中多將生態(tài)修復(fù)技術(shù)與自然系統(tǒng)保護(hù)恢復(fù)統(tǒng)籌考慮，關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、過程和功能的修復(fù)。國(guó)際典型思潮有再野化、基于自然的解決方案(Nature-Based Solutions，NBS)等，其中再野化旨在應(yīng)對(duì)人類活動(dòng)造成的景觀去野化及物種單一化問題[4]；NBS旨在應(yīng)對(duì)氣候變化、生態(tài)系統(tǒng)退化等問題[5]。國(guó)內(nèi)典型思潮有山水林田湖草沙一體化保護(hù)修復(fù)、國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)等，前者源自習(xí)總書記2013年提出的“山水林田湖生命共同體”，后在全國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)大會(huì)及十九大報(bào)告中納入草和沙[6]；后者源自我國(guó)系列大型生態(tài)建設(shè)工程，近年在國(guó)土空間規(guī)劃的影響下成為對(duì)生態(tài)修復(fù)的新認(rèn)知[7]。
2 公園城市自然系統(tǒng)修復(fù)的特征要點(diǎn)
城市生態(tài)系統(tǒng)是由社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然3項(xiàng)亞系統(tǒng)組成的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)[8]，本研究以自然系統(tǒng)為對(duì)象，同時(shí)關(guān)注其與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)間的權(quán)衡協(xié)同關(guān)系。參照再野化理論中關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜性、注重以過程導(dǎo)向使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到自我維持狀態(tài)的思路[9]；吸收NBS采用自然力量使自然系統(tǒng)恢復(fù)至穩(wěn)定健康狀態(tài)并從中獲益的理念[10]；融合山水林田湖草沙一體化保護(hù)修復(fù)中對(duì)全要素統(tǒng)一保護(hù)修復(fù)、統(tǒng)一部署國(guó)家工程的措施[11]；借鑒國(guó)土空間修復(fù)中突破局地工程、強(qiáng)調(diào)國(guó)土自然資源保護(hù)利用、生態(tài)系統(tǒng)過程耦合、區(qū)域尺度空間協(xié)同的邏輯[12]；結(jié)合公園城市空間特征，明確了公園城市自然系統(tǒng)整體修復(fù)的四方面要點(diǎn)。
2.1 修復(fù)對(duì)象：從單項(xiàng)要素到復(fù)合系統(tǒng)
不同于傳統(tǒng)實(shí)踐中以森林、棕地等單項(xiàng)要素為對(duì)象進(jìn)行既發(fā)受損修復(fù)的現(xiàn)象，公園城市自然系統(tǒng)修復(fù)強(qiáng)調(diào)全自然要素及其與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)間關(guān)系的整體修復(fù)，并注重潛在風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)判。
2.2 修復(fù)范圍：從項(xiàng)目紅線到市域地理單元
公園城市自然系統(tǒng)修復(fù)范圍根據(jù)公園城市生態(tài)空間層級(jí)而定，包括全域行政區(qū)劃范圍、流域山脈等地理單元范圍、城區(qū)組團(tuán)范圍3個(gè)層次，能夠彈性協(xié)調(diào)城市管理、自然過程、人類活動(dòng)的承載空間，避免生態(tài)基質(zhì)及自然過程被項(xiàng)目紅線截?cái)嗟默F(xiàn)象。
2.3 修復(fù)內(nèi)容：從要素狀態(tài)到生態(tài)過程與服務(wù)功能
復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)注重自然系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)過程及其與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)間的交互過程，相關(guān)學(xué)科研究重點(diǎn)也從狀態(tài)轉(zhuǎn)向過程、機(jī)制、服務(wù)功能與人類福祉，公園城市自然系統(tǒng)修復(fù)需突破存量增加、質(zhì)量提升等資源狀態(tài)修復(fù)的局限，關(guān)注以自然手段介入改善生態(tài)過程，在發(fā)揮生態(tài)功能的同時(shí)兼具社會(huì)功能和服務(wù)價(jià)值。
2.4 修復(fù)方法：從工法技術(shù)到量化評(píng)估指引策略
公園城市自然系統(tǒng)修復(fù)注重以量化方式進(jìn)行全局評(píng)估與修復(fù)，強(qiáng)調(diào)將理論研究與實(shí)際實(shí)施相結(jié)合，將專項(xiàng)修復(fù)工法技術(shù)與全局評(píng)估修復(fù)進(jìn)行耦合，利用多重科學(xué)工具與評(píng)估模型指導(dǎo)具體修復(fù)策略的落位與實(shí)施。
3 公園城市自然系統(tǒng)整體修復(fù)框架
歸納現(xiàn)有山水林田湖草沙一體化保護(hù)修復(fù)理論，對(duì)目標(biāo)-評(píng)估-策略-工法-維護(hù)[13]、問題識(shí)別-路徑策略-工程試點(diǎn)[14]、目標(biāo)-格局優(yōu)化管控-工程工法[15]、問題識(shí)別-區(qū)域劃分-明確對(duì)象-評(píng)估方法[16]等框架進(jìn)行整合，借鑒現(xiàn)有國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)研究中的摸清家底-明確目標(biāo)-謀劃格局-布置行動(dòng)-實(shí)施保障[17]等框架，針對(duì)公園城市建設(shè)管理方式適應(yīng)性調(diào)整，形成由根源對(duì)象確定-生態(tài)問題識(shí)別-策略路徑構(gòu)建-項(xiàng)目實(shí)施引導(dǎo)組成的公園城市自然系統(tǒng)整體修復(fù)框架(圖1)。其中根源對(duì)象確定旨在分析區(qū)域自然系統(tǒng)受損的根本矛盾；生態(tài)問題識(shí)別旨在按矛盾方向?qū)栴}分類具體化與空間落位；策略路徑構(gòu)建旨在按從整體到局部的操作邏輯為問題構(gòu)建解決方案庫(kù)集；項(xiàng)目引導(dǎo)實(shí)施旨在將策略按照空間區(qū)域整合形成項(xiàng)目庫(kù)集并對(duì)接實(shí)際管理運(yùn)行方式。
圖1 公園城市自然系統(tǒng)整體修復(fù)體系框架
3.1 第一步：根源對(duì)象確定
基于山水林田湖草沙一體化保護(hù)修復(fù)理論對(duì)單項(xiàng)自然要素整合，注重其關(guān)聯(lián)性與系統(tǒng)性，形成資源狀態(tài)層級(jí)，即自然系統(tǒng)的物質(zhì)本體及其受社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)脅迫所形成的狀態(tài)；借鑒NBS與再野化理論從機(jī)理層面對(duì)持續(xù)發(fā)生的生態(tài)過程進(jìn)行修復(fù)的思路，形成生態(tài)過程層級(jí)，即自然系統(tǒng)的自運(yùn)轉(zhuǎn)及其與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)間的交互；結(jié)合公園城市中強(qiáng)調(diào)人本福祉的理念，形成服務(wù)功能層級(jí)，即自然系統(tǒng)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的效益輸出。資源狀態(tài)作為本底為生態(tài)過程的發(fā)生和服務(wù)功能的輸出提供載體；生態(tài)過程是自然資源運(yùn)轉(zhuǎn)的體現(xiàn)；服務(wù)功能是生態(tài)過程運(yùn)轉(zhuǎn)后的產(chǎn)物。
體系組成如下。1)資源狀態(tài)指山水林田湖草等各類自然資源在某一時(shí)刻的存量多寡、格局優(yōu)良、質(zhì)量好壞等靜態(tài)基本屬性。本研究關(guān)注自然系統(tǒng)整體狀態(tài)，形成森林系統(tǒng)-河湖濕地系統(tǒng)-農(nóng)田系統(tǒng)-草地系統(tǒng)-荒漠系統(tǒng)5類資源狀態(tài)。2)生態(tài)過程指區(qū)域中物質(zhì)、能量、信息的遷移轉(zhuǎn)化，包括植物生理生態(tài)、動(dòng)物遷徙和種群動(dòng)態(tài)、群落演替、土壤演變干擾等物理、化學(xué)和生物過程以及人類活動(dòng)對(duì)其的影響[18]。本研究關(guān)注宏觀角度下的形成生態(tài)災(zāi)害發(fā)生過程、動(dòng)物遷徙繁衍過程、植物演替更新過程、水源涵養(yǎng)保持過程、人居生產(chǎn)生活過程5類生態(tài)過程。3)服務(wù)功能指生態(tài)系統(tǒng)形成維持人類賴以生存的效用[19]。本研究依據(jù)公園城市人本理念，重點(diǎn)關(guān)注文化服務(wù)，形成以供給、調(diào)節(jié)、支持服務(wù)為基礎(chǔ)，以文化服務(wù)為特色的4類服務(wù)功能[20]。
操作方法：從氣候變化或自然災(zāi)害等自然因素導(dǎo)致的自然系統(tǒng)退化，及城市擴(kuò)張或人類生產(chǎn)等人為因素誘發(fā)的自然系統(tǒng)逆行演替進(jìn)行入手，通過基礎(chǔ)調(diào)研與資料查閱掌握區(qū)域地理環(huán)境、自然資源、社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況、歷史文化概況，挖掘狀態(tài)-過程-功能受損的根源矛盾，分類聚焦核心資源、關(guān)鍵過程與重點(diǎn)功能。
3.2 第二步：生態(tài)問題識(shí)別
以生態(tài)安全評(píng)價(jià)壓力-狀態(tài)-響應(yīng)體系中的壓力層及狀態(tài)層為基礎(chǔ)[21]，汲取森林、河湖濕地、農(nóng)田、荒漠草原等單項(xiàng)評(píng)價(jià)中的指標(biāo)[22-27]，識(shí)別資源狀態(tài)問題；參考生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的風(fēng)險(xiǎn)源-壓力條件-受體-生態(tài)終點(diǎn)體系[28]，識(shí)別生態(tài)過程問題；參考生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估中的供給-需求體系[29]，識(shí)別服務(wù)功能問題；借鑒生態(tài)修復(fù)空間識(shí)別中形成分類空間圖集的方法[30]，分類形成生態(tài)問題圖集。
體系組成如下。1)資源狀態(tài)問題識(shí)別由資源存量-資源質(zhì)量-資源壓力組成；其中資源存量包括面積、覆蓋度等；資源質(zhì)量包括格局、林種等；資源壓力包括降雨、人口密度等。2)生態(tài)過程問題識(shí)別由過程受體-過程條件-過程終點(diǎn)組成；其中過程受體包括土壤類型、林分類型等；過程條件包括土層厚度、生境質(zhì)量等；過程終點(diǎn)包括災(zāi)害點(diǎn)核密度、土壤侵蝕量等。3)服務(wù)功能問題識(shí)別由服務(wù)供給-服務(wù)需求組成；其中服務(wù)供給包括生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值、文化資源點(diǎn)核密度等；服務(wù)需求包括視覺敏感度、游憩適宜性等。實(shí)踐中需根據(jù)根源對(duì)象確定各層內(nèi)部指標(biāo)。
操作方法：在明確3類層級(jí)根本矛盾的基礎(chǔ)上，通過遙感解譯、UAV航測(cè)、調(diào)查問卷，結(jié)合國(guó)土三調(diào)與林業(yè)二調(diào)等自然資源普查機(jī)制，收集研究區(qū)域的土地利用、氣候氣象、高程、土壤、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文化遺存等多源大數(shù)據(jù)[31]；使用數(shù)據(jù)進(jìn)行空間統(tǒng)計(jì)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、模型模擬，對(duì)標(biāo)既有規(guī)范與理論構(gòu)建各類專項(xiàng)評(píng)價(jià)體系，研判薄弱環(huán)節(jié)與區(qū)域；經(jīng)過以上過程得到具有空間異質(zhì)性的數(shù)據(jù)結(jié)果，繪制形成生態(tài)問題類型圖集。
3.3 第三步：策略路徑構(gòu)建
生態(tài)修復(fù)需處理不同時(shí)間、空間、尺度及層次結(jié)構(gòu)的復(fù)合問題，并通過非線性反饋與多維相互作用等特征對(duì)人與自然的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)調(diào)配[32]。借鑒NBS、再野化中讓自然做功及景觀生態(tài)學(xué)區(qū)域生態(tài)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的思路，將傳統(tǒng)局部修復(fù)工程工法技術(shù)按操作尺度進(jìn)行整合，形成耦合多系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制的宏觀規(guī)劃策略-中觀營(yíng)建策略-微觀工法策略的策略模式體系
體系組成如下。1)宏觀規(guī)劃策略基于景觀生態(tài)學(xué)源匯理論，包括關(guān)鍵區(qū)域識(shí)別-空間結(jié)構(gòu)生成-安全格局構(gòu)建3類策略，具體如生態(tài)造林選地、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)生成、野生動(dòng)物保護(hù)格局構(gòu)建等。2)中觀營(yíng)建策略包括生態(tài)要素管理-視覺風(fēng)貌管控-功能設(shè)施優(yōu)化-空間單元體系構(gòu)建4類策略，具體如州島灣灘水岸形態(tài)管理、天際線管控、慢行設(shè)施體系選線、公園群體系構(gòu)建等。3)微觀工法策略根據(jù)修復(fù)要素類型展開，包括地形改造工法-水調(diào)控工法-植被建植工法-農(nóng)田治理工法-土壤改良工法-人造物修復(fù)工法6類策略，具體如陡坎護(hù)坡、海綿設(shè)施建設(shè)、遺產(chǎn)修復(fù)等。
操作方法：對(duì)照生態(tài)問題明確策略類型；基于生態(tài)問題空間分布圖集，應(yīng)用宏觀規(guī)劃策略與中觀營(yíng)建策略進(jìn)行空間規(guī)劃布局及營(yíng)建結(jié)構(gòu)生成；基于布局結(jié)構(gòu)落位，應(yīng)用微觀工法策略實(shí)施建設(shè)。策略的類型及實(shí)施范圍需對(duì)其與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)間權(quán)衡協(xié)同機(jī)制的謹(jǐn)慎研判而確定。
3.4 第四步：項(xiàng)目實(shí)施引導(dǎo)
借鑒山水林田湖草保護(hù)修復(fù)試點(diǎn)工程中整合生態(tài)功能區(qū)、協(xié)同既有工程、分批次分目標(biāo)、投入中央支持資金的部署方式[33]，吸取國(guó)土空間修復(fù)中部門協(xié)同、生態(tài)補(bǔ)償?shù)呐涮讬C(jī)制[34]，形成項(xiàng)目庫(kù)部署-驗(yàn)收機(jī)制-保障運(yùn)行的實(shí)施引導(dǎo)體系。
體系組成如下。1)項(xiàng)目庫(kù)部署包括階段期限、階段目標(biāo)、優(yōu)先重點(diǎn)項(xiàng)目、一般項(xiàng)目4類內(nèi)容。2)驗(yàn)收機(jī)制包括修復(fù)指標(biāo)設(shè)定和績(jī)效評(píng)價(jià)2類內(nèi)容。3)保障運(yùn)行包括組織機(jī)構(gòu)職能、資金投入、項(xiàng)目管理合作模式3類內(nèi)容。
操作方法：根據(jù)用地性質(zhì)及生態(tài)功能區(qū)整合空間形成若干項(xiàng)目；結(jié)合上位規(guī)劃遴選優(yōu)先重點(diǎn)項(xiàng)目；參考相關(guān)文件設(shè)定驗(yàn)收指標(biāo)；協(xié)調(diào)以公園城市管理部門為主體、聯(lián)動(dòng)校企地多職能的組織框架，設(shè)立專項(xiàng)資金與生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。
4 成都市東進(jìn)區(qū)域自然系統(tǒng)整體修復(fù)實(shí)踐
4.1 研究區(qū)域概況
成都市位于四川省中部，總面積14 335km2。2017年5月，成都市提出“東進(jìn)、南拓、西控、北改、中優(yōu)”空間發(fā)展戰(zhàn)略。東進(jìn)區(qū)域范圍為簡(jiǎn)陽市與金堂縣全域、龍泉驛區(qū)車城大道以東、青白江區(qū)和天府新區(qū)的龍泉山部分，內(nèi)部涉有空港、簡(jiǎn)州、淮州、簡(jiǎn)陽四大新城與龍泉山沱江等生態(tài)資源，總面積3 976km2。
4.2 成都市東進(jìn)區(qū)域根源對(duì)象與生態(tài)問題
4.2.1 資源狀態(tài)層級(jí)問題
根源對(duì)象確定：龍泉山作為生態(tài)綠核承載區(qū)域主要生態(tài)效益，但種植園次生林的侵占致原有優(yōu)勢(shì)森林資源退化；沱江絳溪河水系串聯(lián)四大新城，是區(qū)域主要藍(lán)色資源，但其上游山地降雨水文特征與中下游新城建設(shè)、人口遷入、聚落生產(chǎn)形成矛盾。因此聚焦龍泉山森林系統(tǒng)、沱江絳溪河河湖濕地系統(tǒng)進(jìn)行生態(tài)問題識(shí)別。
問題識(shí)別方法：使用國(guó)土三調(diào)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)森林覆蓋率；使用歸一化植被指數(shù)評(píng)估植被覆蓋空間異質(zhì)性；基于林業(yè)二調(diào)數(shù)據(jù)中的林分類型、郁閉度、齡組、林種評(píng)估森林群落結(jié)構(gòu)；基于區(qū)縣水資源數(shù)據(jù)、人口數(shù)據(jù)、GDP財(cái)政數(shù)據(jù)評(píng)估水資源綜合壓力；基于高程數(shù)據(jù)、坡度數(shù)據(jù)、月均降雨數(shù)據(jù)評(píng)估水安全與水生態(tài)(圖2)。
圖2 研究區(qū)域資源狀態(tài)問題識(shí)別圖集
問題識(shí)別結(jié)果：全域森林覆蓋率31.22%；龍泉山植被指數(shù)0.6～0.8的區(qū)域占比最多，為64%；＞0.8的區(qū)域占比為32%，空間分布破碎致優(yōu)勢(shì)削減；73.6%的喬木林為針葉林，91.4%的植被為純林，林分結(jié)構(gòu)單一；郁閉度＞0.7的密林占比低，僅為26.6%；中齡林和近熟林總占比達(dá)90.7%，幼齡林、成熟林和過熟林缺乏，易造成齡組斷層；生態(tài)林占26%，商品林占74%，生態(tài)林占比不足。水資源綜合壓力于簡(jiǎn)陽市、高新東區(qū)最高；夏季降水約占全年65%，且海拔800m以上山峰坡度較陡，山麓城區(qū)具有水安全隱患，下游丘陵地存在水生態(tài)破壞風(fēng)險(xiǎn)。
4.2.2 生態(tài)過程層級(jí)問題
根源對(duì)象確定：區(qū)域處于龍泉山斷裂帶處，山地水土流失與地災(zāi)隱患大；植被生境在人類活動(dòng)干預(yù)下的逆行演替致使野生動(dòng)物繁衍遷徙過程受阻；四大新城的密集建設(shè)對(duì)鄉(xiāng)土人居的生產(chǎn)生活產(chǎn)生沖擊，因此本研究聚焦水土流失過程、自然災(zāi)害發(fā)生過程、動(dòng)物繁衍遷徙過程、人居生產(chǎn)生活過程進(jìn)行生態(tài)問題識(shí)別。
問題識(shí)別方法：使用中國(guó)土壤類型空間分布數(shù)據(jù)集及林業(yè)二調(diào)數(shù)據(jù)中土壤類型、土層厚度、土壤侵蝕量評(píng)估水土流失潛在風(fēng)險(xiǎn)；使用核密度工具評(píng)估地災(zāi)空間分布特征；使用InVEST模型評(píng)估生境質(zhì)量；使用Fragstats景觀格局指數(shù)移動(dòng)窗口法評(píng)估生境斑塊連通度；使用統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)分析區(qū)域農(nóng)林產(chǎn)業(yè)(圖3)。
圖3 研究區(qū)域生態(tài)過程問題識(shí)別圖集
問題識(shí)別結(jié)果：區(qū)域土壤類型以紫色土為主，砂粒含量偏高為47%～56%，保水保肥能力差，易造成水土流失；土層厚度薄，93%的區(qū)域土壤厚度＜45cm，不利于植物深根保護(hù)土壤；大部分地區(qū)土壤侵蝕量低，但龍泉山中部山脊區(qū)侵蝕量高；坡耕地面積占比大，水土流失易發(fā)；既發(fā)地災(zāi)頻繁，主要分布在青白江區(qū)及龍泉驛區(qū)，整體中危區(qū)比重大；生境質(zhì)量中下，水域生境質(zhì)量較高但空間分布破碎、連通性不足；農(nóng)林產(chǎn)業(yè)單一，以經(jīng)濟(jì)果林為主；聚落四旁綠化不足，建筑及基礎(chǔ)設(shè)施重新建輕保護(hù)。
4.2.3 服務(wù)功能層級(jí)問題
根源對(duì)象確定：研究區(qū)域處于成渝雙城經(jīng)濟(jì)圈發(fā)展主軸之上的門戶處，未來有較高視覺形象與游憩功能需同生態(tài)功能相權(quán)衡，因此聚焦風(fēng)景美學(xué)功能及游憩活動(dòng)功能進(jìn)行生態(tài)問題識(shí)別，同時(shí)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)整體服務(wù)功能進(jìn)行權(quán)衡協(xié)同。
問題識(shí)別方法：基于新城視域、現(xiàn)存風(fēng)景點(diǎn)視域、現(xiàn)狀道路視域構(gòu)建視覺敏感度評(píng)價(jià)體系；基于歸一化植被指數(shù)、水域緩沖距離、坡度構(gòu)建風(fēng)景質(zhì)量評(píng)價(jià)體系；疊合視覺敏感度評(píng)估結(jié)果、風(fēng)景質(zhì)量評(píng)估結(jié)果、文化資源點(diǎn)核密度結(jié)果，得到游憩適宜性；使用核密度工具分析文化資源點(diǎn)判別文化資源聚集特征；使用當(dāng)量法核算食物生產(chǎn)、原材料生產(chǎn)、氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、水文調(diào)節(jié)、廢物處理、土壤保持、生物多樣性維持、美學(xué)景觀提供單項(xiàng)生態(tài)價(jià)值，之后加合形成生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價(jià)值[19](圖4)。
圖4 研究區(qū)域服務(wù)功能問題識(shí)別圖集
問題識(shí)別結(jié)果：高視覺敏感區(qū)分布在龍泉山山麓、沱江沿岸、絳溪河下游；風(fēng)景質(zhì)量低值分布在南部淺丘與北部山區(qū)；文化資源集中在淮州五鳳溪、簡(jiǎn)陽城區(qū)、空港新城、龍泉驛區(qū)；游憩適宜重點(diǎn)集中在龍泉山山麓及沱江絳溪河沿岸，山地與濱水游憩功能需加強(qiáng)；生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價(jià)值98.27億元，單位價(jià)值2.44萬元/hm2，高價(jià)值區(qū)主要分布在龍泉山、沱江、三岔湖及東部丘陵帶；四大新城及龍泉驛區(qū)價(jià)值較低，局部為負(fù)。
4.3 資源狀態(tài)修復(fù)策略與實(shí)施路徑
4.3.1 森林撫育補(bǔ)植提升，自然生態(tài)本底優(yōu)化
針對(duì)森林覆蓋率不足、覆蓋質(zhì)量低、林分單一、郁閉度低下、齡組不均、林種不均6類問題，基于郁閉度評(píng)估進(jìn)行營(yíng)林布局；基于林分結(jié)構(gòu)、齡組、林種評(píng)估進(jìn)行群落改良提質(zhì)布局[35-36]；基于植被區(qū)系特征對(duì)中國(guó)日本植物亞區(qū)-中國(guó)喜馬拉雅植物亞區(qū)過渡帶、熱帶植物區(qū)系-溫帶植物區(qū)系過渡帶植物收集展示[37]，實(shí)現(xiàn)地域植被的恢復(fù)與社會(huì)科普、種質(zhì)資源經(jīng)濟(jì)價(jià)值提升的協(xié)同?？傮w形成圖5所示的策略路徑。
圖5 山林資源狀態(tài)恢復(fù)策略體系
4.3.2 蓄滯結(jié)合多源互補(bǔ)，海綿設(shè)施補(bǔ)水短板
針對(duì)山地水安全隱患、丘陵地水生態(tài)破壞、平原城區(qū)水壓力過高3類問題，基于坡度分析匯水產(chǎn)流類型選擇海綿設(shè)施；使用高程、坡度、土壤類型、土層厚度、土壤侵蝕量、植被指數(shù)、水資源壓力、土地利用進(jìn)行海綿設(shè)施適宜性評(píng)價(jià)；進(jìn)行海綿設(shè)施布局[38]，防洪儲(chǔ)蓄設(shè)施于建設(shè)用地集約使用，在周邊預(yù)留自然洪泛空間，實(shí)現(xiàn)水文生態(tài)恢復(fù)與生產(chǎn)優(yōu)化的協(xié)同以及水壓力緩解與城市安全的權(quán)衡?？傮w形成圖6所示的策略路徑。
圖6 水資源狀態(tài)提升策略體系
4.4 生態(tài)過程修復(fù)策略與項(xiàng)目導(dǎo)引
4.4.1 水土涵養(yǎng)專類營(yíng)林，固土保水防洪減災(zāi)
針對(duì)土壤貧瘠地多、土層厚度薄、土壤侵蝕量大、坡耕地易災(zāi)、山坡陡坎易災(zāi)、災(zāi)害點(diǎn)存留多6類問題，基于土壤類型評(píng)估確定固氮植物建植區(qū)域[39]；基于土壤侵蝕量評(píng)估確定根泵植物建植區(qū)域[40]；基于土層厚度評(píng)估確定淺根耐受性植物建植區(qū)域[41]；基于降雨、坡度及海拔評(píng)估確定深根植被建植區(qū)域[42]；基于耕地空間分布及坡度評(píng)估確定坡耕地治理工法施用區(qū)域[43]。修補(bǔ)區(qū)域的精準(zhǔn)識(shí)別使功能植被控制在集約范圍，確保外圍的原真性，實(shí)現(xiàn)水土過程改良與生物多樣性保護(hù)、經(jīng)濟(jì)林木效益保持的權(quán)衡，自然災(zāi)害防治與生產(chǎn)功能的協(xié)同?？傮w形成圖7所示的策略路徑。
圖7 水土地災(zāi)過程治理策略體系
4.4.2 修復(fù)單一受損生境，筑野趣多樣棲息地
針對(duì)生境地域特征缺乏、陸生動(dòng)物棲息環(huán)境差、兩棲動(dòng)物棲息空間不足、水域生境連通不足、田園農(nóng)產(chǎn)不佳、聚落環(huán)境不整6類問題，基于InVEST生境質(zhì)量評(píng)價(jià)與MSPA空間格局分析識(shí)別生境源地，通過MCR模型生成廊道，基于土地覆被、路網(wǎng)、聚居點(diǎn)分布進(jìn)行荒野度評(píng)價(jià)[44]，規(guī)避城市干擾區(qū)構(gòu)建野生動(dòng)物安全格局[45-46]，實(shí)現(xiàn)城市擴(kuò)張建設(shè)與動(dòng)物棲息環(huán)境的權(quán)衡；補(bǔ)充食源植物[47]；推廣混農(nóng)林業(yè)[48]；植入森林優(yōu)化聚落生活環(huán)境，實(shí)現(xiàn)森林結(jié)構(gòu)優(yōu)化與生產(chǎn)過程改良、物質(zhì)文化保護(hù)的協(xié)同?？傮w形成圖8所示的策略路徑。
圖8 生境棲居過程優(yōu)化策略體系
4.5 服務(wù)功能修復(fù)策略與項(xiàng)目導(dǎo)引
4.5.1 修復(fù)東坡破碎山景，依山順城塑林造景
研究針對(duì)山地視覺敏感、山地游憩服務(wù)需加強(qiáng)2類問題，基于視覺敏感度及文化資源點(diǎn)核密度評(píng)估并篩選海拔＞500m的山地空間范圍，確定山地管控點(diǎn)線及坡面風(fēng)景林修復(fù)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)文化保護(hù)利用與森林體系優(yōu)化的協(xié)同；基于游憩適宜性評(píng)估結(jié)果疊加野生動(dòng)物安全格局，篩選山地空間確定山地視廊及山地游憩設(shè)施區(qū)域布局，實(shí)現(xiàn)設(shè)施建設(shè)與旅游經(jīng)濟(jì)升值的協(xié)同、與生態(tài)安全的權(quán)衡?？傮w形成圖9所示的策略路徑。
圖9 山林游憩服務(wù)功能策略體系
4.5.2 彰顯丘地特色風(fēng)貌，構(gòu)建丘城一體格局
針對(duì)淺丘風(fēng)景平淡、丘景地貌特征缺失、城丘關(guān)系薄弱3類問題，基于視覺敏感度評(píng)估，篩選海拔＜500m的丘陵范圍，確定林盤修整區(qū)域[49]；基于天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)視域分析及航空視線模擬，確定大地景觀營(yíng)建尺度及空間結(jié)構(gòu)[50]，實(shí)現(xiàn)耕地和森林體系優(yōu)化與城市形象賦能的協(xié)同；基于游憩適宜度評(píng)估疊加丘陵空間，確定丘景公園群營(yíng)建類型及布局；基于風(fēng)景質(zhì)量評(píng)估疊加丘陵空間，確定丘壑風(fēng)景林增補(bǔ)區(qū)域；基于四大新城視域疊加丘陵空間，識(shí)別潛在視覺廊道、確定待修補(bǔ)丘面及山頭重點(diǎn)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)森林體系優(yōu)化與居民游憩提升的協(xié)同、地域景觀風(fēng)貌恢復(fù)與城市現(xiàn)代化的權(quán)衡?？傮w形成圖10所示的策略路徑。
圖10 丘田風(fēng)景服務(wù)功能策略體系
4.5.3 重塑宜人水韻岸景，城水交融空間營(yíng)造
針對(duì)濱水城市服務(wù)薄弱、水域景觀缺乏焦點(diǎn)2類問題，基于MIKE21多重現(xiàn)期河水流速模擬、水體視域分析及文化資源點(diǎn)核密度評(píng)估結(jié)果，確定濱水開放空間建設(shè)類型及區(qū)域、進(jìn)行碧道選線，實(shí)現(xiàn)濱水游憩與運(yùn)動(dòng)賽事舉辦推廣的協(xié)同、與河流洪澇安全的協(xié)調(diào)；基于游憩適宜性評(píng)估，疊加現(xiàn)狀公園分布，確定水上公園群分類體系及空間格局，實(shí)現(xiàn)水岸類型多樣性恢復(fù)與市民游憩公平的協(xié)同；基于視覺敏感度、城市POI核密度評(píng)估，結(jié)合現(xiàn)狀橋梁分布，確定水上地標(biāo)主題及空間體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)文化服務(wù)與濱水業(yè)態(tài)升值的協(xié)同?？傮w形成圖11所示的策略路徑。
圖11 水岸城市服務(wù)功能策略體系
5 結(jié)語
公園城市在成都、柳州、咸寧、廈門等城市正當(dāng)試點(diǎn)建設(shè)，城市中自然系統(tǒng)修復(fù)的認(rèn)知與實(shí)踐正當(dāng)轉(zhuǎn)變，本研究提出一套公園城市自然系統(tǒng)整體修復(fù)框架，以成都東進(jìn)區(qū)域?yàn)槔M(jìn)行實(shí)踐，對(duì)區(qū)域資源狀態(tài)、生態(tài)過程、服務(wù)功能的修復(fù)形成引導(dǎo)，以期對(duì)今后在公園城市中開展生態(tài)修復(fù)相關(guān)工作提供一定參考。
在后續(xù)研究實(shí)踐中，應(yīng)關(guān)注在城市管理實(shí)施層面將園林綠地系統(tǒng)、林業(yè)系統(tǒng)、水利系統(tǒng)、農(nóng)田系統(tǒng)等進(jìn)行聯(lián)動(dòng)協(xié)同的路線；注重完善整合城市自然資源數(shù)據(jù)庫(kù)及其周期普查更新機(jī)制，使學(xué)科行業(yè)成果得以共享并持續(xù)支撐相關(guān)實(shí)踐。
注：文中圖片均由項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)繪制。
致謝：本文依托東進(jìn)區(qū)域分區(qū)生態(tài)修復(fù)策略、路徑研究項(xiàng)目，感謝項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)：李雄、李方正、林辰松、尹豪、王美仙、崔慶偉、徐昉、王培嚴(yán)、王瑞琦、石渠、趙人鏡、周子路、李科慧、吳宜杭等；感謝成都市公園城市建設(shè)管理局、成都市公園城市發(fā)展研究院的協(xié)助。
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王宏達(dá)
李方正
李 雄
劉志成*
城市化進(jìn)程的推進(jìn)及城市問題的演化使人們對(duì)待城市中自然要素的認(rèn)知觀念發(fā)生改變。中國(guó)自20世紀(jì)80年代末以來，先后開展進(jìn)行了衛(wèi)生城市、山水城市、宜居城市、園林城市、生態(tài)城市、森林城市、生態(tài)園林城市等多個(gè)城市發(fā)展理念，對(duì)我國(guó)城市可持續(xù)發(fā)展與建設(shè)形成了科學(xué)有效的推動(dòng)。2018年初，習(xí)近平總書記視察成都天府新區(qū)時(shí)首次提出公園城市概念，成為適應(yīng)新時(shí)代城市生態(tài)環(huán)境發(fā)展形勢(shì)及需求的新階段[1]。
公園城市注重將自然要素與城市系統(tǒng)耦合，其空間層次包括市域生態(tài)區(qū)、城市開發(fā)邊界區(qū)、城市建成區(qū)，對(duì)應(yīng)山水林田湖草整體化、城鄉(xiāng)風(fēng)景統(tǒng)籌郊野公園化、城區(qū)綠色空間宜居公園化三層城市自然關(guān)系，并注重提升生態(tài)服務(wù)功能。
1 生態(tài)修復(fù)研究進(jìn)展
既往實(shí)踐中對(duì)生態(tài)修復(fù)的認(rèn)知多專指修復(fù)技術(shù)，主要集中于礦山治理、鹽堿地修復(fù)、棕地修復(fù)、棲息地恢復(fù)、河湖濕地恢復(fù)等領(lǐng)域[2-3]，強(qiáng)調(diào)以既發(fā)生態(tài)問題為導(dǎo)向，以單要素為對(duì)象，聚焦生態(tài)破壞狀態(tài)探討工法技術(shù)。
當(dāng)前理論研究中多將生態(tài)修復(fù)技術(shù)與自然系統(tǒng)保護(hù)恢復(fù)統(tǒng)籌考慮，關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、過程和功能的修復(fù)。國(guó)際典型思潮有再野化、基于自然的解決方案(Nature-Based Solutions，NBS)等，其中再野化旨在應(yīng)對(duì)人類活動(dòng)造成的景觀去野化及物種單一化問題[4]；NBS旨在應(yīng)對(duì)氣候變化、生態(tài)系統(tǒng)退化等問題[5]。國(guó)內(nèi)典型思潮有山水林田湖草沙一體化保護(hù)修復(fù)、國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)等，前者源自習(xí)總書記2013年提出的“山水林田湖生命共同體”，后在全國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)大會(huì)及十九大報(bào)告中納入草和沙[6]；后者源自我國(guó)系列大型生態(tài)建設(shè)工程，近年在國(guó)土空間規(guī)劃的影響下成為對(duì)生態(tài)修復(fù)的新認(rèn)知[7]。
2 公園城市自然系統(tǒng)修復(fù)的特征要點(diǎn)
城市生態(tài)系統(tǒng)是由社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然3項(xiàng)亞系統(tǒng)組成的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)[8]，本研究以自然系統(tǒng)為對(duì)象，同時(shí)關(guān)注其與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)間的權(quán)衡協(xié)同關(guān)系。參照再野化理論中關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜性、注重以過程導(dǎo)向使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到自我維持狀態(tài)的思路[9]；吸收NBS采用自然力量使自然系統(tǒng)恢復(fù)至穩(wěn)定健康狀態(tài)并從中獲益的理念[10]；融合山水林田湖草沙一體化保護(hù)修復(fù)中對(duì)全要素統(tǒng)一保護(hù)修復(fù)、統(tǒng)一部署國(guó)家工程的措施[11]；借鑒國(guó)土空間修復(fù)中突破局地工程、強(qiáng)調(diào)國(guó)土自然資源保護(hù)利用、生態(tài)系統(tǒng)過程耦合、區(qū)域尺度空間協(xié)同的邏輯[12]；結(jié)合公園城市空間特征，明確了公園城市自然系統(tǒng)整體修復(fù)的四方面要點(diǎn)。
2.1 修復(fù)對(duì)象：從單項(xiàng)要素到復(fù)合系統(tǒng)
不同于傳統(tǒng)實(shí)踐中以森林、棕地等單項(xiàng)要素為對(duì)象進(jìn)行既發(fā)受損修復(fù)的現(xiàn)象，公園城市自然系統(tǒng)修復(fù)強(qiáng)調(diào)全自然要素及其與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)間關(guān)系的整體修復(fù)，并注重潛在風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)判。
2.2 修復(fù)范圍：從項(xiàng)目紅線到市域地理單元
公園城市自然系統(tǒng)修復(fù)范圍根據(jù)公園城市生態(tài)空間層級(jí)而定，包括全域行政區(qū)劃范圍、流域山脈等地理單元范圍、城區(qū)組團(tuán)范圍3個(gè)層次，能夠彈性協(xié)調(diào)城市管理、自然過程、人類活動(dòng)的承載空間，避免生態(tài)基質(zhì)及自然過程被項(xiàng)目紅線截?cái)嗟默F(xiàn)象。
2.3 修復(fù)內(nèi)容：從要素狀態(tài)到生態(tài)過程與服務(wù)功能
復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)注重自然系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)過程及其與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)間的交互過程，相關(guān)學(xué)科研究重點(diǎn)也從狀態(tài)轉(zhuǎn)向過程、機(jī)制、服務(wù)功能與人類福祉，公園城市自然系統(tǒng)修復(fù)需突破存量增加、質(zhì)量提升等資源狀態(tài)修復(fù)的局限，關(guān)注以自然手段介入改善生態(tài)過程，在發(fā)揮生態(tài)功能的同時(shí)兼具社會(huì)功能和服務(wù)價(jià)值。
2.4 修復(fù)方法：從工法技術(shù)到量化評(píng)估指引策略
公園城市自然系統(tǒng)修復(fù)注重以量化方式進(jìn)行全局評(píng)估與修復(fù)，強(qiáng)調(diào)將理論研究與實(shí)際實(shí)施相結(jié)合，將專項(xiàng)修復(fù)工法技術(shù)與全局評(píng)估修復(fù)進(jìn)行耦合，利用多重科學(xué)工具與評(píng)估模型指導(dǎo)具體修復(fù)策略的落位與實(shí)施。
3 公園城市自然系統(tǒng)整體修復(fù)框架
歸納現(xiàn)有山水林田湖草沙一體化保護(hù)修復(fù)理論，對(duì)目標(biāo)-評(píng)估-策略-工法-維護(hù)[13]、問題識(shí)別-路徑策略-工程試點(diǎn)[14]、目標(biāo)-格局優(yōu)化管控-工程工法[15]、問題識(shí)別-區(qū)域劃分-明確對(duì)象-評(píng)估方法[16]等框架進(jìn)行整合，借鑒現(xiàn)有國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)研究中的摸清家底-明確目標(biāo)-謀劃格局-布置行動(dòng)-實(shí)施保障[17]等框架，針對(duì)公園城市建設(shè)管理方式適應(yīng)性調(diào)整，形成由根源對(duì)象確定-生態(tài)問題識(shí)別-策略路徑構(gòu)建-項(xiàng)目實(shí)施引導(dǎo)組成的公園城市自然系統(tǒng)整體修復(fù)框架(圖1)。其中根源對(duì)象確定旨在分析區(qū)域自然系統(tǒng)受損的根本矛盾；生態(tài)問題識(shí)別旨在按矛盾方向?qū)栴}分類具體化與空間落位；策略路徑構(gòu)建旨在按從整體到局部的操作邏輯為問題構(gòu)建解決方案庫(kù)集；項(xiàng)目引導(dǎo)實(shí)施旨在將策略按照空間區(qū)域整合形成項(xiàng)目庫(kù)集并對(duì)接實(shí)際管理運(yùn)行方式。
圖1 公園城市自然系統(tǒng)整體修復(fù)體系框架
3.1 第一步：根源對(duì)象確定
基于山水林田湖草沙一體化保護(hù)修復(fù)理論對(duì)單項(xiàng)自然要素整合，注重其關(guān)聯(lián)性與系統(tǒng)性，形成資源狀態(tài)層級(jí)，即自然系統(tǒng)的物質(zhì)本體及其受社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)脅迫所形成的狀態(tài)；借鑒NBS與再野化理論從機(jī)理層面對(duì)持續(xù)發(fā)生的生態(tài)過程進(jìn)行修復(fù)的思路，形成生態(tài)過程層級(jí)，即自然系統(tǒng)的自運(yùn)轉(zhuǎn)及其與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)間的交互；結(jié)合公園城市中強(qiáng)調(diào)人本福祉的理念，形成服務(wù)功能層級(jí)，即自然系統(tǒng)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的效益輸出。資源狀態(tài)作為本底為生態(tài)過程的發(fā)生和服務(wù)功能的輸出提供載體；生態(tài)過程是自然資源運(yùn)轉(zhuǎn)的體現(xiàn)；服務(wù)功能是生態(tài)過程運(yùn)轉(zhuǎn)后的產(chǎn)物。
體系組成如下。1)資源狀態(tài)指山水林田湖草等各類自然資源在某一時(shí)刻的存量多寡、格局優(yōu)良、質(zhì)量好壞等靜態(tài)基本屬性。本研究關(guān)注自然系統(tǒng)整體狀態(tài)，形成森林系統(tǒng)-河湖濕地系統(tǒng)-農(nóng)田系統(tǒng)-草地系統(tǒng)-荒漠系統(tǒng)5類資源狀態(tài)。2)生態(tài)過程指區(qū)域中物質(zhì)、能量、信息的遷移轉(zhuǎn)化，包括植物生理生態(tài)、動(dòng)物遷徙和種群動(dòng)態(tài)、群落演替、土壤演變干擾等物理、化學(xué)和生物過程以及人類活動(dòng)對(duì)其的影響[18]。本研究關(guān)注宏觀角度下的形成生態(tài)災(zāi)害發(fā)生過程、動(dòng)物遷徙繁衍過程、植物演替更新過程、水源涵養(yǎng)保持過程、人居生產(chǎn)生活過程5類生態(tài)過程。3)服務(wù)功能指生態(tài)系統(tǒng)形成維持人類賴以生存的效用[19]。本研究依據(jù)公園城市人本理念，重點(diǎn)關(guān)注文化服務(wù)，形成以供給、調(diào)節(jié)、支持服務(wù)為基礎(chǔ)，以文化服務(wù)為特色的4類服務(wù)功能[20]。
操作方法：從氣候變化或自然災(zāi)害等自然因素導(dǎo)致的自然系統(tǒng)退化，及城市擴(kuò)張或人類生產(chǎn)等人為因素誘發(fā)的自然系統(tǒng)逆行演替進(jìn)行入手，通過基礎(chǔ)調(diào)研與資料查閱掌握區(qū)域地理環(huán)境、自然資源、社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況、歷史文化概況，挖掘狀態(tài)-過程-功能受損的根源矛盾，分類聚焦核心資源、關(guān)鍵過程與重點(diǎn)功能。
3.2 第二步：生態(tài)問題識(shí)別
以生態(tài)安全評(píng)價(jià)壓力-狀態(tài)-響應(yīng)體系中的壓力層及狀態(tài)層為基礎(chǔ)[21]，汲取森林、河湖濕地、農(nóng)田、荒漠草原等單項(xiàng)評(píng)價(jià)中的指標(biāo)[22-27]，識(shí)別資源狀態(tài)問題；參考生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的風(fēng)險(xiǎn)源-壓力條件-受體-生態(tài)終點(diǎn)體系[28]，識(shí)別生態(tài)過程問題；參考生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估中的供給-需求體系[29]，識(shí)別服務(wù)功能問題；借鑒生態(tài)修復(fù)空間識(shí)別中形成分類空間圖集的方法[30]，分類形成生態(tài)問題圖集。
體系組成如下。1)資源狀態(tài)問題識(shí)別由資源存量-資源質(zhì)量-資源壓力組成；其中資源存量包括面積、覆蓋度等；資源質(zhì)量包括格局、林種等；資源壓力包括降雨、人口密度等。2)生態(tài)過程問題識(shí)別由過程受體-過程條件-過程終點(diǎn)組成；其中過程受體包括土壤類型、林分類型等；過程條件包括土層厚度、生境質(zhì)量等；過程終點(diǎn)包括災(zāi)害點(diǎn)核密度、土壤侵蝕量等。3)服務(wù)功能問題識(shí)別由服務(wù)供給-服務(wù)需求組成；其中服務(wù)供給包括生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值、文化資源點(diǎn)核密度等；服務(wù)需求包括視覺敏感度、游憩適宜性等。實(shí)踐中需根據(jù)根源對(duì)象確定各層內(nèi)部指標(biāo)。
操作方法：在明確3類層級(jí)根本矛盾的基礎(chǔ)上，通過遙感解譯、UAV航測(cè)、調(diào)查問卷，結(jié)合國(guó)土三調(diào)與林業(yè)二調(diào)等自然資源普查機(jī)制，收集研究區(qū)域的土地利用、氣候氣象、高程、土壤、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文化遺存等多源大數(shù)據(jù)[31]；使用數(shù)據(jù)進(jìn)行空間統(tǒng)計(jì)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、模型模擬，對(duì)標(biāo)既有規(guī)范與理論構(gòu)建各類專項(xiàng)評(píng)價(jià)體系，研判薄弱環(huán)節(jié)與區(qū)域；經(jīng)過以上過程得到具有空間異質(zhì)性的數(shù)據(jù)結(jié)果，繪制形成生態(tài)問題類型圖集。
3.3 第三步：策略路徑構(gòu)建
生態(tài)修復(fù)需處理不同時(shí)間、空間、尺度及層次結(jié)構(gòu)的復(fù)合問題，并通過非線性反饋與多維相互作用等特征對(duì)人與自然的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)調(diào)配[32]。借鑒NBS、再野化中讓自然做功及景觀生態(tài)學(xué)區(qū)域生態(tài)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的思路，將傳統(tǒng)局部修復(fù)工程工法技術(shù)按操作尺度進(jìn)行整合，形成耦合多系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制的宏觀規(guī)劃策略-中觀營(yíng)建策略-微觀工法策略的策略模式體系
體系組成如下。1)宏觀規(guī)劃策略基于景觀生態(tài)學(xué)源匯理論，包括關(guān)鍵區(qū)域識(shí)別-空間結(jié)構(gòu)生成-安全格局構(gòu)建3類策略，具體如生態(tài)造林選地、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)生成、野生動(dòng)物保護(hù)格局構(gòu)建等。2)中觀營(yíng)建策略包括生態(tài)要素管理-視覺風(fēng)貌管控-功能設(shè)施優(yōu)化-空間單元體系構(gòu)建4類策略，具體如州島灣灘水岸形態(tài)管理、天際線管控、慢行設(shè)施體系選線、公園群體系構(gòu)建等。3)微觀工法策略根據(jù)修復(fù)要素類型展開，包括地形改造工法-水調(diào)控工法-植被建植工法-農(nóng)田治理工法-土壤改良工法-人造物修復(fù)工法6類策略，具體如陡坎護(hù)坡、海綿設(shè)施建設(shè)、遺產(chǎn)修復(fù)等。
操作方法：對(duì)照生態(tài)問題明確策略類型；基于生態(tài)問題空間分布圖集，應(yīng)用宏觀規(guī)劃策略與中觀營(yíng)建策略進(jìn)行空間規(guī)劃布局及營(yíng)建結(jié)構(gòu)生成；基于布局結(jié)構(gòu)落位，應(yīng)用微觀工法策略實(shí)施建設(shè)。策略的類型及實(shí)施范圍需對(duì)其與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)間權(quán)衡協(xié)同機(jī)制的謹(jǐn)慎研判而確定。
3.4 第四步：項(xiàng)目實(shí)施引導(dǎo)
借鑒山水林田湖草保護(hù)修復(fù)試點(diǎn)工程中整合生態(tài)功能區(qū)、協(xié)同既有工程、分批次分目標(biāo)、投入中央支持資金的部署方式[33]，吸取國(guó)土空間修復(fù)中部門協(xié)同、生態(tài)補(bǔ)償?shù)呐涮讬C(jī)制[34]，形成項(xiàng)目庫(kù)部署-驗(yàn)收機(jī)制-保障運(yùn)行的實(shí)施引導(dǎo)體系。
體系組成如下。1)項(xiàng)目庫(kù)部署包括階段期限、階段目標(biāo)、優(yōu)先重點(diǎn)項(xiàng)目、一般項(xiàng)目4類內(nèi)容。2)驗(yàn)收機(jī)制包括修復(fù)指標(biāo)設(shè)定和績(jī)效評(píng)價(jià)2類內(nèi)容。3)保障運(yùn)行包括組織機(jī)構(gòu)職能、資金投入、項(xiàng)目管理合作模式3類內(nèi)容。
操作方法：根據(jù)用地性質(zhì)及生態(tài)功能區(qū)整合空間形成若干項(xiàng)目；結(jié)合上位規(guī)劃遴選優(yōu)先重點(diǎn)項(xiàng)目；參考相關(guān)文件設(shè)定驗(yàn)收指標(biāo)；協(xié)調(diào)以公園城市管理部門為主體、聯(lián)動(dòng)校企地多職能的組織框架，設(shè)立專項(xiàng)資金與生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。
4 成都市東進(jìn)區(qū)域自然系統(tǒng)整體修復(fù)實(shí)踐
4.1 研究區(qū)域概況
成都市位于四川省中部，總面積14 335km2。2017年5月，成都市提出“東進(jìn)、南拓、西控、北改、中優(yōu)”空間發(fā)展戰(zhàn)略。東進(jìn)區(qū)域范圍為簡(jiǎn)陽市與金堂縣全域、龍泉驛區(qū)車城大道以東、青白江區(qū)和天府新區(qū)的龍泉山部分，內(nèi)部涉有空港、簡(jiǎn)州、淮州、簡(jiǎn)陽四大新城與龍泉山沱江等生態(tài)資源，總面積3 976km2。
4.2 成都市東進(jìn)區(qū)域根源對(duì)象與生態(tài)問題
4.2.1 資源狀態(tài)層級(jí)問題
根源對(duì)象確定：龍泉山作為生態(tài)綠核承載區(qū)域主要生態(tài)效益，但種植園次生林的侵占致原有優(yōu)勢(shì)森林資源退化；沱江絳溪河水系串聯(lián)四大新城，是區(qū)域主要藍(lán)色資源，但其上游山地降雨水文特征與中下游新城建設(shè)、人口遷入、聚落生產(chǎn)形成矛盾。因此聚焦龍泉山森林系統(tǒng)、沱江絳溪河河湖濕地系統(tǒng)進(jìn)行生態(tài)問題識(shí)別。
問題識(shí)別方法：使用國(guó)土三調(diào)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)森林覆蓋率；使用歸一化植被指數(shù)評(píng)估植被覆蓋空間異質(zhì)性；基于林業(yè)二調(diào)數(shù)據(jù)中的林分類型、郁閉度、齡組、林種評(píng)估森林群落結(jié)構(gòu)；基于區(qū)縣水資源數(shù)據(jù)、人口數(shù)據(jù)、GDP財(cái)政數(shù)據(jù)評(píng)估水資源綜合壓力；基于高程數(shù)據(jù)、坡度數(shù)據(jù)、月均降雨數(shù)據(jù)評(píng)估水安全與水生態(tài)(圖2)。
圖2 研究區(qū)域資源狀態(tài)問題識(shí)別圖集
問題識(shí)別結(jié)果：全域森林覆蓋率31.22%；龍泉山植被指數(shù)0.6～0.8的區(qū)域占比最多，為64%；＞0.8的區(qū)域占比為32%，空間分布破碎致優(yōu)勢(shì)削減；73.6%的喬木林為針葉林，91.4%的植被為純林，林分結(jié)構(gòu)單一；郁閉度＞0.7的密林占比低，僅為26.6%；中齡林和近熟林總占比達(dá)90.7%，幼齡林、成熟林和過熟林缺乏，易造成齡組斷層；生態(tài)林占26%，商品林占74%，生態(tài)林占比不足。水資源綜合壓力于簡(jiǎn)陽市、高新東區(qū)最高；夏季降水約占全年65%，且海拔800m以上山峰坡度較陡，山麓城區(qū)具有水安全隱患，下游丘陵地存在水生態(tài)破壞風(fēng)險(xiǎn)。
4.2.2 生態(tài)過程層級(jí)問題
根源對(duì)象確定：區(qū)域處于龍泉山斷裂帶處，山地水土流失與地災(zāi)隱患大；植被生境在人類活動(dòng)干預(yù)下的逆行演替致使野生動(dòng)物繁衍遷徙過程受阻；四大新城的密集建設(shè)對(duì)鄉(xiāng)土人居的生產(chǎn)生活產(chǎn)生沖擊，因此本研究聚焦水土流失過程、自然災(zāi)害發(fā)生過程、動(dòng)物繁衍遷徙過程、人居生產(chǎn)生活過程進(jìn)行生態(tài)問題識(shí)別。
問題識(shí)別方法：使用中國(guó)土壤類型空間分布數(shù)據(jù)集及林業(yè)二調(diào)數(shù)據(jù)中土壤類型、土層厚度、土壤侵蝕量評(píng)估水土流失潛在風(fēng)險(xiǎn)；使用核密度工具評(píng)估地災(zāi)空間分布特征；使用InVEST模型評(píng)估生境質(zhì)量；使用Fragstats景觀格局指數(shù)移動(dòng)窗口法評(píng)估生境斑塊連通度；使用統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)分析區(qū)域農(nóng)林產(chǎn)業(yè)(圖3)。
圖3 研究區(qū)域生態(tài)過程問題識(shí)別圖集
問題識(shí)別結(jié)果：區(qū)域土壤類型以紫色土為主，砂粒含量偏高為47%～56%，保水保肥能力差，易造成水土流失；土層厚度薄，93%的區(qū)域土壤厚度＜45cm，不利于植物深根保護(hù)土壤；大部分地區(qū)土壤侵蝕量低，但龍泉山中部山脊區(qū)侵蝕量高；坡耕地面積占比大，水土流失易發(fā)；既發(fā)地災(zāi)頻繁，主要分布在青白江區(qū)及龍泉驛區(qū)，整體中危區(qū)比重大；生境質(zhì)量中下，水域生境質(zhì)量較高但空間分布破碎、連通性不足；農(nóng)林產(chǎn)業(yè)單一，以經(jīng)濟(jì)果林為主；聚落四旁綠化不足，建筑及基礎(chǔ)設(shè)施重新建輕保護(hù)。
4.2.3 服務(wù)功能層級(jí)問題
根源對(duì)象確定：研究區(qū)域處于成渝雙城經(jīng)濟(jì)圈發(fā)展主軸之上的門戶處，未來有較高視覺形象與游憩功能需同生態(tài)功能相權(quán)衡，因此聚焦風(fēng)景美學(xué)功能及游憩活動(dòng)功能進(jìn)行生態(tài)問題識(shí)別，同時(shí)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)整體服務(wù)功能進(jìn)行權(quán)衡協(xié)同。
問題識(shí)別方法：基于新城視域、現(xiàn)存風(fēng)景點(diǎn)視域、現(xiàn)狀道路視域構(gòu)建視覺敏感度評(píng)價(jià)體系；基于歸一化植被指數(shù)、水域緩沖距離、坡度構(gòu)建風(fēng)景質(zhì)量評(píng)價(jià)體系；疊合視覺敏感度評(píng)估結(jié)果、風(fēng)景質(zhì)量評(píng)估結(jié)果、文化資源點(diǎn)核密度結(jié)果，得到游憩適宜性；使用核密度工具分析文化資源點(diǎn)判別文化資源聚集特征；使用當(dāng)量法核算食物生產(chǎn)、原材料生產(chǎn)、氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、水文調(diào)節(jié)、廢物處理、土壤保持、生物多樣性維持、美學(xué)景觀提供單項(xiàng)生態(tài)價(jià)值，之后加合形成生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價(jià)值[19](圖4)。
圖4 研究區(qū)域服務(wù)功能問題識(shí)別圖集
問題識(shí)別結(jié)果：高視覺敏感區(qū)分布在龍泉山山麓、沱江沿岸、絳溪河下游；風(fēng)景質(zhì)量低值分布在南部淺丘與北部山區(qū)；文化資源集中在淮州五鳳溪、簡(jiǎn)陽城區(qū)、空港新城、龍泉驛區(qū)；游憩適宜重點(diǎn)集中在龍泉山山麓及沱江絳溪河沿岸，山地與濱水游憩功能需加強(qiáng)；生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價(jià)值98.27億元，單位價(jià)值2.44萬元/hm2，高價(jià)值區(qū)主要分布在龍泉山、沱江、三岔湖及東部丘陵帶；四大新城及龍泉驛區(qū)價(jià)值較低，局部為負(fù)。
4.3 資源狀態(tài)修復(fù)策略與實(shí)施路徑
4.3.1 森林撫育補(bǔ)植提升，自然生態(tài)本底優(yōu)化
針對(duì)森林覆蓋率不足、覆蓋質(zhì)量低、林分單一、郁閉度低下、齡組不均、林種不均6類問題，基于郁閉度評(píng)估進(jìn)行營(yíng)林布局；基于林分結(jié)構(gòu)、齡組、林種評(píng)估進(jìn)行群落改良提質(zhì)布局[35-36]；基于植被區(qū)系特征對(duì)中國(guó)日本植物亞區(qū)-中國(guó)喜馬拉雅植物亞區(qū)過渡帶、熱帶植物區(qū)系-溫帶植物區(qū)系過渡帶植物收集展示[37]，實(shí)現(xiàn)地域植被的恢復(fù)與社會(huì)科普、種質(zhì)資源經(jīng)濟(jì)價(jià)值提升的協(xié)同?？傮w形成圖5所示的策略路徑。
圖5 山林資源狀態(tài)恢復(fù)策略體系
4.3.2 蓄滯結(jié)合多源互補(bǔ)，海綿設(shè)施補(bǔ)水短板
針對(duì)山地水安全隱患、丘陵地水生態(tài)破壞、平原城區(qū)水壓力過高3類問題，基于坡度分析匯水產(chǎn)流類型選擇海綿設(shè)施；使用高程、坡度、土壤類型、土層厚度、土壤侵蝕量、植被指數(shù)、水資源壓力、土地利用進(jìn)行海綿設(shè)施適宜性評(píng)價(jià)；進(jìn)行海綿設(shè)施布局[38]，防洪儲(chǔ)蓄設(shè)施于建設(shè)用地集約使用，在周邊預(yù)留自然洪泛空間，實(shí)現(xiàn)水文生態(tài)恢復(fù)與生產(chǎn)優(yōu)化的協(xié)同以及水壓力緩解與城市安全的權(quán)衡?？傮w形成圖6所示的策略路徑。
圖6 水資源狀態(tài)提升策略體系
4.4 生態(tài)過程修復(fù)策略與項(xiàng)目導(dǎo)引
4.4.1 水土涵養(yǎng)專類營(yíng)林，固土保水防洪減災(zāi)
針對(duì)土壤貧瘠地多、土層厚度薄、土壤侵蝕量大、坡耕地易災(zāi)、山坡陡坎易災(zāi)、災(zāi)害點(diǎn)存留多6類問題，基于土壤類型評(píng)估確定固氮植物建植區(qū)域[39]；基于土壤侵蝕量評(píng)估確定根泵植物建植區(qū)域[40]；基于土層厚度評(píng)估確定淺根耐受性植物建植區(qū)域[41]；基于降雨、坡度及海拔評(píng)估確定深根植被建植區(qū)域[42]；基于耕地空間分布及坡度評(píng)估確定坡耕地治理工法施用區(qū)域[43]。修補(bǔ)區(qū)域的精準(zhǔn)識(shí)別使功能植被控制在集約范圍，確保外圍的原真性，實(shí)現(xiàn)水土過程改良與生物多樣性保護(hù)、經(jīng)濟(jì)林木效益保持的權(quán)衡，自然災(zāi)害防治與生產(chǎn)功能的協(xié)同?？傮w形成圖7所示的策略路徑。
圖7 水土地災(zāi)過程治理策略體系
4.4.2 修復(fù)單一受損生境，筑野趣多樣棲息地
針對(duì)生境地域特征缺乏、陸生動(dòng)物棲息環(huán)境差、兩棲動(dòng)物棲息空間不足、水域生境連通不足、田園農(nóng)產(chǎn)不佳、聚落環(huán)境不整6類問題，基于InVEST生境質(zhì)量評(píng)價(jià)與MSPA空間格局分析識(shí)別生境源地，通過MCR模型生成廊道，基于土地覆被、路網(wǎng)、聚居點(diǎn)分布進(jìn)行荒野度評(píng)價(jià)[44]，規(guī)避城市干擾區(qū)構(gòu)建野生動(dòng)物安全格局[45-46]，實(shí)現(xiàn)城市擴(kuò)張建設(shè)與動(dòng)物棲息環(huán)境的權(quán)衡；補(bǔ)充食源植物[47]；推廣混農(nóng)林業(yè)[48]；植入森林優(yōu)化聚落生活環(huán)境，實(shí)現(xiàn)森林結(jié)構(gòu)優(yōu)化與生產(chǎn)過程改良、物質(zhì)文化保護(hù)的協(xié)同?？傮w形成圖8所示的策略路徑。
圖8 生境棲居過程優(yōu)化策略體系
4.5 服務(wù)功能修復(fù)策略與項(xiàng)目導(dǎo)引
4.5.1 修復(fù)東坡破碎山景，依山順城塑林造景
研究針對(duì)山地視覺敏感、山地游憩服務(wù)需加強(qiáng)2類問題，基于視覺敏感度及文化資源點(diǎn)核密度評(píng)估并篩選海拔＞500m的山地空間范圍，確定山地管控點(diǎn)線及坡面風(fēng)景林修復(fù)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)文化保護(hù)利用與森林體系優(yōu)化的協(xié)同；基于游憩適宜性評(píng)估結(jié)果疊加野生動(dòng)物安全格局，篩選山地空間確定山地視廊及山地游憩設(shè)施區(qū)域布局，實(shí)現(xiàn)設(shè)施建設(shè)與旅游經(jīng)濟(jì)升值的協(xié)同、與生態(tài)安全的權(quán)衡?？傮w形成圖9所示的策略路徑。
圖9 山林游憩服務(wù)功能策略體系
4.5.2 彰顯丘地特色風(fēng)貌，構(gòu)建丘城一體格局
針對(duì)淺丘風(fēng)景平淡、丘景地貌特征缺失、城丘關(guān)系薄弱3類問題，基于視覺敏感度評(píng)估，篩選海拔＜500m的丘陵范圍，確定林盤修整區(qū)域[49]；基于天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)視域分析及航空視線模擬，確定大地景觀營(yíng)建尺度及空間結(jié)構(gòu)[50]，實(shí)現(xiàn)耕地和森林體系優(yōu)化與城市形象賦能的協(xié)同；基于游憩適宜度評(píng)估疊加丘陵空間，確定丘景公園群營(yíng)建類型及布局；基于風(fēng)景質(zhì)量評(píng)估疊加丘陵空間，確定丘壑風(fēng)景林增補(bǔ)區(qū)域；基于四大新城視域疊加丘陵空間，識(shí)別潛在視覺廊道、確定待修補(bǔ)丘面及山頭重點(diǎn)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)森林體系優(yōu)化與居民游憩提升的協(xié)同、地域景觀風(fēng)貌恢復(fù)與城市現(xiàn)代化的權(quán)衡?？傮w形成圖10所示的策略路徑。
圖10 丘田風(fēng)景服務(wù)功能策略體系
4.5.3 重塑宜人水韻岸景，城水交融空間營(yíng)造
針對(duì)濱水城市服務(wù)薄弱、水域景觀缺乏焦點(diǎn)2類問題，基于MIKE21多重現(xiàn)期河水流速模擬、水體視域分析及文化資源點(diǎn)核密度評(píng)估結(jié)果，確定濱水開放空間建設(shè)類型及區(qū)域、進(jìn)行碧道選線，實(shí)現(xiàn)濱水游憩與運(yùn)動(dòng)賽事舉辦推廣的協(xié)同、與河流洪澇安全的協(xié)調(diào)；基于游憩適宜性評(píng)估，疊加現(xiàn)狀公園分布，確定水上公園群分類體系及空間格局，實(shí)現(xiàn)水岸類型多樣性恢復(fù)與市民游憩公平的協(xié)同；基于視覺敏感度、城市POI核密度評(píng)估，結(jié)合現(xiàn)狀橋梁分布，確定水上地標(biāo)主題及空間體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)文化服務(wù)與濱水業(yè)態(tài)升值的協(xié)同?？傮w形成圖11所示的策略路徑。
圖11 水岸城市服務(wù)功能策略體系
5 結(jié)語
公園城市在成都、柳州、咸寧、廈門等城市正當(dāng)試點(diǎn)建設(shè)，城市中自然系統(tǒng)修復(fù)的認(rèn)知與實(shí)踐正當(dāng)轉(zhuǎn)變，本研究提出一套公園城市自然系統(tǒng)整體修復(fù)框架，以成都東進(jìn)區(qū)域?yàn)槔M(jìn)行實(shí)踐，對(duì)區(qū)域資源狀態(tài)、生態(tài)過程、服務(wù)功能的修復(fù)形成引導(dǎo)，以期對(duì)今后在公園城市中開展生態(tài)修復(fù)相關(guān)工作提供一定參考。
在后續(xù)研究實(shí)踐中，應(yīng)關(guān)注在城市管理實(shí)施層面將園林綠地系統(tǒng)、林業(yè)系統(tǒng)、水利系統(tǒng)、農(nóng)田系統(tǒng)等進(jìn)行聯(lián)動(dòng)協(xié)同的路線；注重完善整合城市自然資源數(shù)據(jù)庫(kù)及其周期普查更新機(jī)制，使學(xué)科行業(yè)成果得以共享并持續(xù)支撐相關(guān)實(shí)踐。
注：文中圖片均由項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)繪制。
致謝：本文依托東進(jìn)區(qū)域分區(qū)生態(tài)修復(fù)策略、路徑研究項(xiàng)目，感謝項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)：李雄、李方正、林辰松、尹豪、王美仙、崔慶偉、徐昉、王培嚴(yán)、王瑞琦、石渠、趙人鏡、周子路、李科慧、吳宜杭等；感謝成都市公園城市建設(shè)管理局、成都市公園城市發(fā)展研究院的協(xié)助。
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