中美都市區生態網絡規劃的比較研究

　　摘要：區域綠道為維系生態平衡提供了重要的空間保障，深受國內外都市區生態問題研究學者關注。運用生態網絡理論，通過強化區域關鍵性生態組分的聯系，綜合格局與功能的景觀可持續性評價，獲得中美都市區規劃實踐的廣泛認同，但在功能指向、研究方法、規劃管理等方面各有側重。通過美國新英格蘭綠道網與中國珠三角綠道網的比較分析，得出最新的研究趨向。希望對面臨同樣發展和保護矛盾的都市區綠色空間的規劃建設，在思路和研究方法上提供完善的建議。
　　關鍵詞：生態網絡；都市區；功能指向；規劃方法
　　中圖分類號：F299.3
　　生態空間的數量、質量和空間布局在城鄉規劃管理體系中具有重要的考量意義。隨著城市化進程的迅速發展，綠色空間的環境價值、游憩功能、生物多樣性意義逐漸被認識，都市區生態空間的功能發揮也成為規劃建設的重要依據。在空間規劃方法上，以保護生物遷徙通道為前提，兼顧游憩、景觀等多元化功能的結構布局與面積控制為核心原則，形成以公園及自然化特征更為明顯的森林、河流、海岸等為主體的 “線-塊”網絡被保護起來，為不同社會經濟活動提供載體。
　　美國都市區生態網絡規劃的思想與實踐開始于20世紀中期的威斯康辛州、新英格蘭地區的大地規劃運動（MATLAND）。我國傳統的城市規劃中偏重對建設開發的指導作用，而生態敏感區、生態恢復、生態安全往往不被作為規劃重點及強制性內容。許多城市原有綠地規劃不能滿足對自然生態維護需求，生態環境脆弱且土地資源有限，加上城市發展的空間需求，經濟發展與綠地保護面臨的沖突日益嚴峻。本文基于生態網絡理論，以美國新英格蘭地區和我國珠三角地區的綠道規劃實踐為基礎，比較分析都市區綠道規劃建設的方法體系，以期更加完善生態網絡的規劃方法。
　　一、 生態網絡理論的新發展
　　生態功能網絡自20世紀70年代首次被提出，如基于綠帶進行生態空間串聯，或構建環狀綠帶抑制城市擴展，平衡生態與城市的空間矛盾；到20世紀90年代美國環保署、歐洲自然保護委員會已經形成跨區域生物保護網絡計劃，并嘗試通過立法提升區域生態保育的空間效力（如表1）。生態網絡的形成與發展為生態規劃提供了新的理論依據，將景觀格局與生態功能作為研究對象。同樣，基于城市規劃理論的視角，能夠為生態空間的保護和改善提供一定建議。
　　生態網絡是利用連接性作為聯系空間中某些關鍵性位置或局部所構成的景觀實體與功能結合的橋梁，再組織破碎化的綠地，以維持生態穩定和提高環境品質。與傳統規劃不同，生態網絡將建u4UuviMLZ6LX7MFiR2JCvw==設用地與生態環境的“圖底”關系顛倒過來，“剔除”建設用地和因人工建設排水設施等改變生態流的土地，考慮將綜合生態價值高、對自然生態系統正面效應較大的關鍵性生態節點的數量和質量為基礎，采用鄰接性的空間分析方法，進行生境資源評估、土地適宜性分析、關鍵性生態節點分析、潛在廊道分析、網絡建構等步驟，構建以“斑塊-廊道”體系為主體的多層次分形結構。
　　結構合理、功能健全的景觀格局通?？梢耘まD生態系統的退化趨勢，并增強其對人類福祉的貢獻。生態網絡本質上是基于景觀生態學、保護生物學、地理學等理論，通過確定景觀尺度區域綠地的功能定位與最適網絡結構特征，體現生態安全、生態環境優化對于城市的價值，對促進不同尺度公共政策的制定具有重要意義。
　　二、美國新英格蘭地區生態網絡規劃與實踐
　?。ㄒ唬┚G道規劃的目標
　　新英格蘭地區位于美國東北部，由康涅狄格（Connecticut）、馬薩諸塞（Massachusetts）、佛蒙特（Vermont）、新罕布什爾（New Hampshire）、羅德島（Rhode Island）、緬因（Maine ）6個州組成。2008年新英格蘭區域規劃中綠道規劃建立在已有19300米綠道、游步道和32375平方公里高質量保護區的基礎上，拓展19世紀公園設計和20世紀開發空間規劃的研究范圍，尋求建立包括綠道和游步道在內的174015平方公里的生態網絡，以滿足新英格蘭都市區的宜居性要求。都市區規劃委員會希望通過綠道規劃達到改進環境質量，控制城市發展無序蔓延，提供市民游憩場地，提高綠色就業機會等多重目標。
　?。ǘ┬掠⒏裉m地區綠道內涵
　　1.綠道定義
　　美國學者查理斯·萊托（Charles Little）在其經典著作《美國的綠道》中將綠道定義為：“綠道即沿著諸如河濱、溪谷、山脊線等自然走廊，或是沿著諸如用作游憩活動的廢棄鐵路線、溝渠、風景道路等人工走廊所建立的線型開敞空間，包括所有可供行人和騎車者進入的自然景觀線路和人工景觀線路。它是連接公園、自然保護地、名勝區、歷史古跡，及其他與高密度聚居區之間進行連接的開敞空間紐帶”。并將其劃分為5種主要類型：城市河流廊道、休閑綠道、強調生態功能的自然廊道、風景道或歷史線路、綜合性的綠道和網絡系統。
　　杰克·埃亨（Jack Ahern）在總結美國經驗的基礎上對綠道的定義突出強調五點：“一是綠道的空間結構是線性的；二是連接是綠道的最主要特征；三是綠道是多功能的包括生態、文化、社會和審美功能；四是綠道是可持續的、是自然保護和經濟發展的平衡；五是綠道是一個完整線性系統的特定空間戰略”。
　　綜上，新英格蘭地區將綠道定義為：綠道是網絡中具有一定寬度、內部連接性的生物廊道，建立類似于高速和鐵路的結構和聯系方式，與之不同的是綠道是自然形成的生態單元，如作為棲息地、水源地、遷徙通道的濕地、河流、林地。
　　2. 綠道分類
　　在空間尺度上，將綠道分為新英格蘭區域、州級、場所三個層次。根據綠道目標功能的不同，形成游憩休閑綠道或游步道（recreationa） greenway）、生態保護綠道（ecological greenway）、文化保持或歷史遺存綠道 （cultural and historic greenway）等三類。
　　游憩休閑綠道是具有生態旅游功能的生境，以具有一定長度的自然廊道、運河、被廢棄的河床為主，沿途具有多樣或重要的自然景觀。
　　生態保護綠道是具有生物保護意義的自然廊道及開放空間，通常沿著河流、山脊以供野生動物遷徙、生物多樣性保護和適當的自然研究。
　　文化或歷史綠道是具有一定文化價值、歷史遺跡的地區，通常沿著公路和高速道路，包括步行通道和停車道的綠色隔離帶，也包括蓄水、防洪、生態敏感區的生態基礎設施及其間的連接。
　?。ㄈ?生態網絡的研究方法
　　1. 美國綠道規劃的方法
　　美國12個州開展了生態網絡規劃，至少有4個不同方法，即資源評估、斑塊-廊道構建、民意驅動方式和均衡的綠道規劃。
　　資源評估方法：通過坡度、植被覆蓋、水系、生態災害等因素疊加界定生態敏感地區。羅德島州（Rhode Island）和 佐治亞州（Georgia）采用這種方法規劃綠道。
　　斑塊-廊道法：佛羅里達（Florida ）和紐約州（New York）辨識具有重要意義的大型自然生態斑塊及其間的生態廊道。Cook用斑塊分析、廊道結構和網絡結構分析方法來評價和構建鳳凰城的綠道網絡。
　　民意驅動法：馬里蘭（Maryland）、康涅狄格（Connecticut）和特拉華（Delaware）的綠道依賴民意調查，溝通政府與民眾意愿。當地居民在州地圖上勾畫綠道，包括提出期望增加的潛在廊道。
　　均衡的綠道規劃：佛蒙特（Vermont）、新澤西（New Jersey）、北卡羅來納（North Carolina）、南卡羅來納（South Carolina）、科羅拉多（Colorado）5個州采用民意驅動與斑塊-廊道規劃法綜合均衡方法。
　　2. 新英格蘭獨特的研究方法
　　新英格蘭采用均衡的綠道規劃方法，同時改進斑塊-廊道方法。在選擇對于景觀生態功能具有顯著促進作用的生態斑塊作為生態源點的基礎上，考慮到植被類型、結構和土地利用等基質的特征對生物遷移的影響，界定不同土地類型對生物遷移的阻力系數，以ARCGIS軟件為分析平臺，構建阻力模型表達耗費距離，從耗費域水平選取最適生物廊道，也就是功能距離、有效地理距離。該模型主要考慮生態源、距離和地表摩擦阻力等因子，公式如下：
　　其中Di是指從空間某一個景觀單元i到生態源的實際距離；Fj是空間某一景觀單元j的阻力值；Ci是第i個景觀單元到源的累積耗費值；n為基本景觀單元總數。
　　耗費距離的分析是強調景觀阻力在一定空間距離上的累積效應，借助ARCGIS空間分析工具模塊來實現。其生態學意義在于：從景觀格局和生態過程出發，通過景觀流的空間模擬分析，探討有利于生態過程的途徑和方法，促進生態系統健康、穩定和安全。
　?。ㄋ模? 新英格蘭的生態綠網格局
　　目前，新英格蘭地區18%的土地作為被保護的綠色空間和綠道，其中生態保護綠道占81%，休閑游憩綠道占18%，其他綠道占1%（如表2）。從行政分區來看， 馬薩諸塞州（Massachusetts）被保護的綠色空間占該州面積的41%，緬因州（Maine）僅有11%被作為保護的綠色空間，其他4州被保護的綠色空間面積在15%～22%之間。緬因州（Maine）比例最低，因為該州人口密度非常低（14人/平方公里），城市發展對區域環境影響很小，因此區域尺度保護行動尚未納入決策日程。馬薩諸塞州（Massachusetts）比例最高，被保護面積比重是緬因州（Maine）的4倍，其他4州的2倍左右。因為馬薩諸塞州（Massachusetts）1996年通過了河流保護法案，明確提出河流兩側至少60米劃為被保護的緩沖性綠地，潛在生物廊道的理想保護框架由此形成，有助于協調私人綠地發展為公共生態保護綠地的需求。
　　新英格蘭地區規劃設計委員會及NGO負責區域綠道規劃，借助GIS平臺，逐步構建了以蒙太古（Montague）、諾威奇（Norwich）、漢諾威（Hanover）、波特蘭（Portland）為中心，以阿巴拉切亞山（Appalachian）游步道、東海岸（East Coast）生態保護綠道、黑石河（Blackstone River）遺址廊道、康涅狄格河（Connecticut River）保護綠道為骨架，與紐約州、加拿大連通的河流、山脊綠道共同形成輻射狀的網絡架構。
　　近期規劃新增8%的土地作為被保護的綠道，主要為緬因（Maine）規劃新建的13000平方公里北部森林公園。遠期規劃新增生態保護綠道占區域面積的19%，主要是拓寬河流緩沖區和湖泊生態修復項目。因為河流對于城市而言是重要的生態循環系統，河流緩沖區是水質和岸帶土壤保護的載體。Quabbin水庫監測研究表明，當靠近蓄水區60%的流域被保護，那么水可以不用經過任何過濾就可被直接飲用。緩沖區范圍至少60米其生態價值同樣得到學術領域的充分論證。因此，規劃設計委員會敦促其他州效仿馬薩諸塞州（Massachusetts）的做法，這樣新英格蘭地區河流緩沖區面積將從10%提高至20%，加上現狀綠地和近期規劃的森林公園，被保護的綠色空間占新英格蘭國土面積的45%。此外，根據民意調查需求，適時規劃建設休閑游憩綠道，這些綠道構成的網絡結構能夠像公路一樣讓居民方便易達，這無疑對于提高生活品質、改善休閑空間具有重要意義。
　　三、中國珠三角地區綠道網規劃與實踐
　?。ㄒ唬? 綠道規劃的目標
　　珠江三角洲，簡稱珠三角地區，是我國典型的并且發展最為成熟的大都市區之一，包括廣東省境內的廣州、深圳、東莞、佛山、肇慶、江門、惠州、珠海、中山9市。2009年，廣東省建設廳提出《借鑒國外經驗，率先建設珠三角綠道網》的建議。2010年，《珠三角綠道總體規劃綱要》提出以分析資源本底和城鄉發展布局、生態環境保護、區域交通網絡建設等為基礎，結合各地市發展意愿，到2013年率先建成6條總長1690公里的區域綠道，其目標在于：（1）維護區域生態安全；（2）提高區域宜居性；（3）擴內需促增長；（4）保護歷史文化資源；（5）推動珠三角一體化發展。
　　（二）珠三角地區綠道內涵
　　1. 綠道定義
　　中國關于綠道的研究多數屬于國外概念的引進，在綠道實踐方面主要是對國土綠化和各地區進行的綠地系統規劃。《國務院關于進一步推進全國綠色通道建設的通知》（國發〔2000〕31號）中指出，綠色通道建設是我國國土綠化的重要組成部分，主要任務是對公路、鐵路、河渠、堤壩沿線進行綠化美化?；诖?，珠三角地區的規劃將綠道定義為：沿著諸如河濱、溪谷、山脊線、溝渠、風景道路等自然和人工走廊所建立的，包括可供行人和騎車者進入的自然和人工景觀線路，兼具生態、休閑、環保和教育等多種功能，在公園、自然保護地、名勝區、歷史古跡和城鄉聚居區之間起重要連接作用的線性綠色開敞空間。
　　2. 綠道分類
　　在珠三角地區綠道規劃中，根據綠道所處位置和目標功能的不同，將綠道分為生態型、郊野型和都市型三種類型。
　　生態型綠道保護和恢復生態環境、生物多樣性，主要沿著市郊自然的河流、小溪、海岸及山脊線建立的廊道，控制范圍寬度建議不少于200m。
　　郊野型綠道旨在提供人們親近大自然、感受大自然的綠色休閑空間，主要位于連接城鄉建成區與生態地區的過度地帶，控制范圍寬度一般不少于100m。
　　都市型綠道主要集中在城市建成區，依托城鎮地區的人文景區、公園廣場等以及城鎮道路兩側的綠地，控制范圍寬度一般不少于20m。
　?。ㄈ┥鷳B網絡的研究方法
　　珠三角地區規劃部門結合已有規劃，借鑒國外綠帶、郊野公園標準，首先確定區域綠地范圍，包括自然保護區、主干河流、森林公園、高速公路綠化帶等。借鑒深圳生態控制線規劃，運用疊圖分析土地適宜性。通過對各市相關規劃在統一的空間尺度上的拼合，得到珠三角綠地結構。解讀《珠江三角洲城鎮群協調發展規劃》、《珠江三角洲環境保護規劃綱要》、《珠江三角洲城際軌道交通同城化規劃》等上層次規劃及政策引導方向，協調綠道網與城鄉空間布局。
　　（四）珠三角綠道網的布局
　　根據《珠江三角洲綠道路網總體規劃綱要》，遵循綠道網規劃原則，綜合考慮自然生態、人文、交通和城鎮布局等資源要素以及上層次規劃、相關規劃等政策要素，結合各市的實際情況疊加分析，規劃“兩環、兩帶、三核、網狀廊道”的生態控制線結構，綜f1390c6e98c83c6051ce2432fc47c56e合優化形成由六條主線、四條連接線和十六條支線共同構成的珠三角區域綠道的網絡化格局。六條主線長1690公里，寬度從0.5～10公里不等，綠化緩沖區總面積4410平方公里，占珠三角面積的36%。其中，生態型綠道總長348公里，占21%；郊野型綠道總長879公里，占52%；都市型總長463公里，占27%。
　　從各市綠道情況來看（如表3），肇慶劃定區域綠地總面積占土地面積比重最高，中山最小，其他城市在45%～65%之間。肇慶多山地、丘陵，境內水網較密。2007年肇慶市城市總體規劃中明確提出分類分區的綠地管制指引，對中心城區、東南地區、外圍山區分別提出嚴格的綠地保護面積。中山市綠地占土地總面積比例偏小，綠地破碎尚未形成網絡體系。其他城市生態綠地以森林、基塘、河流為主，資源豐富。隨著城市的快速發展，內部往往缺乏結構性廊道。各市市域生態控制線其具體范圍與控制指標作為城市總體規劃的強制性內容，根據珠三角區域綠道規劃進行具體的區域綠道詳細規劃。同時，是否落實珠三角生態控制線規劃，是報省規劃行政主管部門審批的重要因素。
　　四、中美都市區生態廊道規劃的比較
　　從上述分析可以看出，以生態網絡為空間規劃的重點得到區域規劃委員會的支持。中國和美國都市區規劃建設對于自然系統的開發都以謹慎態度為主，綠帶所作用的區域是快速城市化過程中各種社會經濟交鋒的界面，綠色空間的屬性要求綠道的發展必須是明確政策目標重點。美國、中國對都市區綠道的規劃建設共同之處頗多，功能指向、規劃方法和管理卻各有特點。
　?。ㄒ唬?對綠道功能指向的比較
　　從中美的實踐可以看出，綠色空間具有提高環境品質、控制城市蔓延、提供游憩場地等多重目標，賦予復合功能下“綠道”網絡發展。新英格蘭的綠道規劃建設強調自然生態的保護與保育，河流、濕地的生態恢復，保護中不斷反省和強化。珠三角地區的綠道規劃建設更多考慮到與城市發展進行有效引導，增加綠道的休憩、短途旅游、教育等功能，并與高速公路建立公共聯系，復合功能性明顯，生態性不足。
　?。ǘ?對綠道規劃手法的比較
　　規劃方法都是以生態學、規劃學科為基礎，探索網絡結構、功能的多重協調。同時，納入居民、NGO等多利益群體意見，優化生態網絡結構。珠三角綠地大多數城市采用多要素圖層疊加分析，基于生態景觀與城市建筑物之間的拓撲關系，得出生態環境的宏觀特征和類型的分布規律。新英格蘭地區以保護生物遷徙通道為著力點，從土地利用類型模擬生境對物種遷徙的影響，用耗費模型篩選最優距離。
　?。ㄈ┚G道政策實施的規劃管理
　　Massachusetts一直堅持以法律形式確定的基本規劃政策，具有法律權威性。同時，由于新英格蘭完整的規劃體系和綠道規劃基礎，使得綠道政策從區域規劃、州規劃，再詳細到場所規劃，被逐漸細化和落實，保證了政策的順利實施。在我國，對生態系統要素的認識程度和研究力度小于城市實體建設空間。珠三角對現有綠地系統的結構性和功能性的探索和規劃建設不僅針對特定的目標簡單的限制，而是多重目標及相關政策工具的配合。
　　五、結論
　　盡管中美發展階段不同，但同樣面臨發展壓力和綠色空間保護的迫切性。為了維系、保育綠色空間與功能發揮，新英格蘭地區始終如一地堅持完善生態型綠道結構，將與自然環境高度關聯的河流、山脊等綠色空間以網絡結構實現空間的連續性、可達性。在當前，我國都市區發展速度快，綠地規劃面臨特定土地資源的短缺，更應明確對綠道作為公共空間的理解，對破碎土地的再組織可以通過恢復自然生態系統和引入人工綠道連接得以實現。
　　綠地的復合型功能對區域可持續發展、生活品質提高等方面的價值得到廣泛的認同，休閑游憩、農業旅游、教育科研等功能被納入綠道的整體觀念中。珠三角綠道規劃進一步考慮到高速公路、鐵路等大型交通廊道對生態格局的影響，建立生態廊道，削弱對自然生境的破壞，為物種多樣性提供可能的支撐。因此，明確提出復合功能開發，借鑒新英格蘭地區經驗，深入探索不同功能的綠道類型的不同設計方式和管理模式，建立復合功能下的結構體系。
　　生態網絡的規劃方法所依賴的技術方法有所差異，但是從規劃實踐來看，已經突破傳統規劃思維，首先辨識城市生態空間，將其保護、控制起來，突破城市規劃的邊界，不因城市的發展擴張而減少或損害。我國生態基礎設施規劃所涉及的問題往往研究基礎和實踐活動的薄弱，指導制度和規范的不健全和不協調。推動基礎科學的研究，加強國內外合作，可以豐富研究方法，優化決策方案。
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　　（編輯：張小