基于城市生態系統健康評價的規劃響應策略研究

閆水玉 朱 茜 劉 濤 鄧玉婷 YAN Shuiyu, ZHU Xi, LIU Tao, DENG Yuting

0 引 言

隨著城鎮化進程的加快，城市生態環境變得日益脆弱，城市生態系統健康的問題得到人們極大關注。人們在城市生態系統健康評價的概念、指標體系、評價標準以及評價模型等方面的研究取得了一定成果，為在城鎮化進程中維持生態系統健康做了不少有益的工作。但目前關于城市生態系統健康評價的研究主要在生態學、環境科學、地理科學、管理學等學科范疇內展開，所提出的提升城市生態系統健康水平的策略也是在相應學科知識背景下提出的一些相對寬泛、實際操作性不強的策略，使得城市生態系統健康評價停留在表面層次，對城市管理者的實際參考意義較弱。城鄉規劃是指導城市發展的有力手段和工具，通過城鄉規劃策略指導規劃實踐工作對提升城市生態系統健康水平有重要作用，卻鮮有人以此為出發點進行研究。本文利用城鄉規劃學知識邏輯和知識系統，結合生態系統評價已有的研究成果，探索基于城市生態系統健康評價的城市規劃策略，試圖為城市規劃提供一個新視角和新方法。

國內外學者在提升城市生態系統健康水平方面做了很多研究，提出了不少建立相關評價指標體系的方法。國外研究如針對城市健康狀況的從環境、經濟、營養、健康措施及支出等幾個方面構建評價體系[1]、WHO組織從1996年開始制定指標進行評價；針對城市生態系統健康情況的采用驅動力—壓力—狀態—暴露—影響—響應模型構建評價體系[2]；針對城市公共健康情況的選取環境質量、經濟水平、健康服務可獲得性和社會公平等幾個方面的指標構建評價體系[3]；針對城市可持續發展的加拿大CMHC、IJC、IISD等項目[4]。國內研究如依據生態系統健康評價8大要素進行指標體系的構建[5-8]；以城市子系統作為出發點：從社會指標、經濟指標和自然指標三個方面來進行評價體系的構建[9]、針對生產與生活用地子系統、農業用地子系統和生態用地子系統，運用壓力—狀態—響應機制進行城市生態系統健康評價指標體系的建立[10]、將城市生態系統劃分為與人體神經系統、呼吸系統、內分泌系統、循環系統、消化系統、生殖系統、排泄系統和防御系統等八大系統相似的城市子系統，并以此作為健康評價指標體系構建的基礎[11]；以時間演化和空間分異為基礎進行指標體系的構建：從空間分異和復合系統的視角對城市生態系統健康情況進行了分析，采用距離指數來表達要素和系統的發展水平，并建立了協調指數，用來表達子系統之間及子系統內部的健康情況[12]、以復合生態系統和耗散結構理論為基礎，進行了城市健康評價指標體系的構建[13]。

目前城市生態系統健康評價方面的研究對理解城市生態系統健康的問題都有幫助，但放在城鄉規劃的視野下，存在評價的指標體系需要進行一定優化的問題。從目前的進展來看，探索一套對城鄉規劃具有指導作用、操作性強的指標體系迫在眉睫。

1 城鄉規劃學科視野下的城市生態系統健康評價指標體系的優化

1.1 指標體系構建要素

綜合前人的研究，判斷一個生態系統的健康狀況，主要通過8個要素來進行衡量，包括生態系統的活力、組織結構、恢復力、維持生態系統服務功能、管理的選擇、減少外部輸入、對鄰近系統的影響以及對人類健康的影響。這8個要素主要是針對干擾脅迫自然生態系統的，而城市生態系統受到很強的人為影響，如果完全使用這8個要素為依據來評價城市生態系統，將會導致不能如實地反映城市生態系統的功能狀態。首先，人工定向影響的城市生態系統只能突出發揮其生態服務功能這一方面內容，這也是人工特性明顯的城市生態系統的一個特征，因此，城市生態系統的健康情況無法通過“管理的選擇”這一要素來判斷；其次，城市生態系統對外部的依賴性強，需要外界不斷的能量輸入和內部垃圾的向外排放。因此，“對鄰近系統的影響”和“減少外部輸入”這兩個要素不能納入評價體系[14-15]。

本文采用其中可以較密切地體現和衡量城市生態系統健康狀況的5個要素作為評價體系建立的理論基礎（表1），分別為：一、活力（V）：系統的生產功能、物質生產能力的大??；二、組織結構（O）：社會結構、自然結構和經濟結構。首先，城市人口的數量、結構、職業構成等決定了城市社會結構健康與否；其次，城市中自然植物綠化的分布狀況決定了城市系統中自然結構特征；再次，經濟結構的健康與否體現了城市居民的生活水平，從而判斷城市發達程度；三、恢復力（R）：通過人工管理的能力來體現；四、維持生態系統的服務功能（S）：主要為人類提供生活質量和環境質量等方面的服務功能；五、對人群健康的影響（P）：人群健康是城市生態系統健康的重要方面。

表1 城市生態系統健康評價指標體系Tab.1 the index system of urban ecosystem health assessment

1.2 指標體系構建原則

評價指標體系的構建應遵循以下幾個原則。

1.2.1 整體性原則

城市生態系統內部存在著相互聯系，在系統與系統之間存在相互影響，必須從社會經濟、組織活動以及人類健康等多方面來綜合考慮。

1.2.2 指標范疇

評價指標不僅包括自然環境的狀況和質量，也包括人類活動的脅迫或壓力以及應對環境問題所采取的措施。

1.2.3 空間尺度原則

評價指標可以涉及到全球、國家、地方等尺度。對于城市可操作的指標選取應該基于城市建成環境尺度上。

1.2.4 簡明性

指標概念應當明確，其所需要的數據應該便于測量、收集和統計。

1.2.5 持續可比性

評價工作是長期、動態、持續的，所以選用指標的方法和內容必須規范和統一，選用的指標數據和資料在空間和時間上都應具有持續性和可比性。

1.2.6 融合城鄉規劃知識

本文研究目的是指導城鄉規劃，所以在指標篩選時要運用學科知識對一些無效指標或重復指標進行合并或刪減，使其更簡潔明了，且便于后續的規劃響應策略研究。

圖1 城市生態系統健康評價指標體系與城鄉規劃技術體系的銜接Fig.1 the linkage between the index system of urban ecosystem health assessment and

1.3 指標體系的構建

根據以上原則采用活力（V）、組織結構（O）、恢復力（R）、維持生態系統的服務功能（S）和對人群健康的影響（P）這5個要素作為框架來進行城市生態系統健康評價指標體系的構建，如表1所示。

2 城市生態系統健康評價指標體系與城鄉規劃技術體系的銜接

2.1 評價指標體系向城鄉規劃指標體系轉換

由于城市生態系統健康評價的具體指標有一些無法直接與城鄉規劃的內容相銜接，需要將其轉換為規劃策略指標，這是評價系統與城鄉規劃編制系統點對點的轉換。散點狀的城鄉規劃響應策略實施的操作性不強，需要將其歸類到城鄉規劃編制的內容單元和層次上。于是，將其與城鄉規劃中土地使用、城市設計與建筑控制、交通設施規劃、景觀綠地規劃以及市政基礎設施規劃這五個技術子系統進行銜接，完成健康評價要素子系統與城鄉規劃技術子系統之間的銜接。此時，原本位于不同評價要素子系統下的各個規劃策略指標點轉換到城鄉規劃子系統內，適應規劃實施層次采取相應的規劃策略，具體分布總規層次、分項規劃/控規層次和住區與建筑層次三個層次（部分在專項規劃）。

這樣一套基于“健康評價系統—評價要素子系統—評價指標—規劃策略指標—城鄉規劃技術子系統—規劃實施層次—城鄉規劃系統”全部的從城市生態系統健康評價到城鄉規劃響應策略的轉化過程便完成了（圖1）。

2.2 基于城市生態系統健康評價指標的規劃響應策略體系的建立

通過將城市生態系統健康評價指標體系轉化為規劃策略指標體系以及規劃策略指標所對應的規劃技術子系統及規劃控制層次的分析，得到了一套自上而下的“規劃實施層次—城鄉規劃技術子系統—具體規劃策略指標”的三級規劃響應策略體系。

通過對三個規劃層次及五個規劃技術子系統的總結分析可得具體的提升城市生態系統健康水平的規劃響應策略體系及其與評價指標間的關系（表2）。

3 新疆庫車縣城市生態系統健康評價及規劃響應策略

3.1 庫車城市生態系統健康評價

庫車縣發展符合一般中小城市的發展特征，城市生態系統健康評價指標標準值參照中小城市確定。通過查閱資料文獻、咨詢專家，結合庫車縣實際情況，代入公式：

（式中，Lij=第j個評價單元的健康指數，Wi=第i個評價指標的權重，Pij=第j個評價單元的第i個指標的標準化取值。）

最后確定庫車縣城市生態系統健康評價如表3所示[16]。

結果顯示，庫車的生態系統處于亞健康狀態。從要素層看，活力要素和組織結構要素的健康情況最差；從類別層來看，經濟結構、自然結構、物質循環利用率這三項類別層的指標處于不健康的狀態，其中自然結構的健康指數最低，說明庫車的經濟結構和綠化水平差；從單項指標來看，高技術產業占工業產值比重、循環經濟產業增加值比重、人均公共綠地、建成區綠地率、工業固廢綜合利用率這五項指標健康指數非常低，處于病態的范圍；工業用水重復利用率、城市環境質量、每萬人擁有公共車輛等指標的健康指數較低，處在不健康的范圍。

3.2 庫車規劃響應策略

根據上述庫車城市生態系統評價結果，可以得出提升庫車生態系統健康的規劃響應策略實施體系如表4所示。

4 結論與討論

4.1 結論

隨著城市生態問題越來越嚴重，提升并維持城市生態系統的健康水平尤為重要，而城市生態系統的健康狀態與城市建設活動息息相關，城鄉規劃作為指導城市建設發展的重要手段和工具，對提升城市生態系統健康水平具有基礎作用。

表2 規劃響應策略體系及其與評價指標間的關系Tab.2 the planning response strategy system and its relations with evaluation indicators

表3 庫車縣城市生態系統健康評價Tab.3 the urban ecosystem health assessment of Kuqa County

表4 提升庫車生態系統健康的規劃響應策略實施體系Tab.4 planning response strategy implementation system to enhance the health of ecosystem in Kuqa County

在前人研究的基礎上，在城鄉規劃的視野中，從城市生態系統的五個方面即活力、組織結構、恢復力、維持生態系統服務功能和對人群健康的影響出發，對現有的復雜的評價指標進行優化，最終構建了由30項指標組成的評價指標體系。同時通過“健康評價系統—評價要素子系統—評價指標—規劃策略指標—城鄉規劃技術子系統—規劃實施層次—城鄉規劃系統”的分析步驟，建立起健康評價體系與城鄉規劃編制體系之間的聯系，在總規、專項規劃/控規、住區與建筑三個層次上，從土地使用、城市設計與建筑控制、道路交通規劃、景觀綠地規劃和市政基礎設施規劃五個技術子系統方面探索提升城市生態系統健康水平的規劃響應策略體系。該體系經過庫車驗證，庫車生態系統處于亞健康狀態，并可以根據該評價提出相應規劃策略，證明可行。

4.2 討 論

以上所構建的規劃響應策略體系是具有普適性作用的，是進行城市生態系統健康規劃的框架體系，總體來看規劃響應策略體系適用于指導大部分城市提升生態系統健康水平的規劃實踐工作，但針對不同地域、不同發展時段的城市，側重點略有不同。

4.2.1 地域性問題

對于不同地域的城市，城市發展條件有所差異，在探索規劃響應策略時應該考慮地域性問題。對于山地城市，受用地條件的限制，整個城市不能均衡發展，在土地使用規劃響應時要重點考慮人口密度及各項基礎設施的均衡性；在道路交通規劃響應方面，發展公共交通時應注意公交線路與步行交通的銜接，慢行交通主要是發展步行交通，局部區域內可發展自行車交通；由于山地城市地形特點，城市各組團間綠化總量較大，應注重城區內部綠化的建設，保證綠地的可使用性[17]。對于平原城市，地勢平坦，在景觀綠地規劃響應時可以同時發展廊道綠地及斑塊綠地，更易形成覆蓋全城的網絡化綠化體系；在慢行交通規劃時可以大力發展自行車交通并形成網絡。對于干旱地區城市，相較于小塊綠地應當更多考慮以較大面積的塊狀綠地規劃為主。

4.2.2 時段性問題

處于不同發展階段的城市發展的重點不同，在進行城市生態系統健康評價及規劃響應時應依據城市的發展階段確定側重點。隨著城市發展過程的增進，經濟發展水平由低到高，應當根據不同發展時期制定不同的規劃響應策略，在發展經濟的同時保證城市生態系統健康穩定發展。