上海古樹(shù)名木及古樹(shù)后續(xù)資源與城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的空間關(guān)系?

周天鴻 王云才

同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院 上海 200092

生態(tài)網(wǎng)絡(luò)(Ecological Network) 的目標(biāo)是為生態(tài)系統(tǒng)與物種在人類(lèi)主導(dǎo)的景觀中生存提供必要的物理?xiàng)l件[1]。 盡管生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建是為了回應(yīng)人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的脅迫， 但有限土地資源的空間分配在面對(duì)人類(lèi)福祉和自然保護(hù)的目標(biāo)沖突時(shí)仍障礙重重[2－4]。 生態(tài)網(wǎng)絡(luò)作為與其他類(lèi)別的規(guī)劃相協(xié)同的一種整合性規(guī)劃[5]， 必須參與到土地利用的權(quán)衡與決策中[6]受到現(xiàn)實(shí)考驗(yàn)。因此， 必須強(qiáng)調(diào)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)是在“人類(lèi)主導(dǎo)的景觀” 這一現(xiàn)實(shí)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)語(yǔ)境中實(shí)施的， 其長(zhǎng)遠(yuǎn)可行依賴(lài)于不斷的社會(huì)支持與自身持續(xù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 在規(guī)劃過(guò)程中不能僅從純粹的生態(tài)視角進(jìn)行考量， 還必須納入社會(huì)、 經(jīng)濟(jì)方面的因子以提升生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的有效性、 支撐決策及落地過(guò)程， 并最終保障其規(guī)劃實(shí)施的可行性[7－8]。

挖掘好古樹(shù)名木的生態(tài)、 社會(huì)、 經(jīng)濟(jì)價(jià)值， 既是其自身保護(hù)有效性的需要， 也與提升生態(tài)網(wǎng)絡(luò)可行性的需求高度對(duì)口 (表1)， 有望成為生態(tài)網(wǎng)絡(luò)具體落實(shí)的資源錨點(diǎn)。 生態(tài)網(wǎng)絡(luò)作為回應(yīng)物種生境碎片化的最有效土地規(guī)劃工具之一[7]， 也高度對(duì)應(yīng)于古樹(shù)名木的整體保護(hù)困境。 以上海市為例， 如果其城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的空間范圍能夠較好地覆蓋古樹(shù)名木及古樹(shù)后續(xù)資源， 則自身可行性將得到有效提升， 而古樹(shù)名木的整體保護(hù)也將得到規(guī)劃保障， 二者可形成互利且互補(bǔ)的關(guān)系。

表1 生態(tài)網(wǎng)絡(luò)與古樹(shù)名木在生態(tài)、 社會(huì)、 經(jīng)濟(jì)、 保護(hù)特點(diǎn)方面的對(duì)應(yīng)關(guān)系

1 上海古樹(shù)名木及古樹(shù)后續(xù)資源與城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的空間關(guān)系

在《全國(guó)古樹(shù)名木普查建檔技術(shù)規(guī)定》(2001) 基礎(chǔ)上， 《上海市古樹(shù)名木和古樹(shù)后續(xù)資源保護(hù)條例》 (2002) (下文簡(jiǎn)稱(chēng)《條例》 ) 又將上海樹(shù)齡在80 ～100 年的樹(shù)木定義為古樹(shù)后續(xù)資源。從樹(shù)齡視角考量資源的空間分布十分重要， 因?yàn)闃?shù)齡的討論一定程度上也是價(jià)值量的討論， 即古樹(shù)的價(jià)值隨著年齡升高而增加[21－22]。 不同樹(shù)齡的分布可以將不同價(jià)值量的聚集映射在空間上， 這種價(jià)值量的空間分布為上海城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)提供了提升自身價(jià)值并優(yōu)化可行性的參考。 本研究在《條例》 對(duì)樹(shù)齡的分級(jí)基礎(chǔ)上增加1 000 年以上類(lèi)別， 以突出“千年古樹(shù)” 的獨(dú)特價(jià)值與對(duì)應(yīng)的特級(jí)保護(hù)[19]。

在《上海市城市總體規(guī)劃(2020—2035) 》市域生態(tài)空間規(guī)劃部分以及2020 年4 月15 日公示的《上海市生態(tài)空間專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃(2018—2035) 》(草案公示稿) 中， 上海市城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間的結(jié)構(gòu)與規(guī)劃都基本延續(xù)了2009 年啟動(dòng)的《上海市基本生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃》， 故以此為比照對(duì)象， 將古樹(shù)名木及古樹(shù)后續(xù)資源的空間分布與上海市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間規(guī)劃進(jìn)行疊合， 并在此基礎(chǔ)上研究二者空間關(guān)系， 具體回答3 個(gè)問(wèn)題: 是否擬合； 偏離多少； 哪些區(qū)域是有優(yōu)化潛力的重點(diǎn)區(qū)域。

1.1 空間擬合率

對(duì)全部資源點(diǎn)按照是否被生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間范圍覆蓋進(jìn)行分類(lèi)整理， 計(jì)算擬合資源數(shù)量在資源總量中的占比， 以初步二分地表示資源與生態(tài)網(wǎng)絡(luò)在空間上是否擬合(圖1、 圖2)。

根據(jù)圖2 全部資源擬合數(shù)據(jù)顯示， 可以根據(jù)87.4%的不擬合比例證明上海古樹(shù)名木及古樹(shù)后續(xù)資源分布與上海城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)在空間上并不匹配。 300 年以下的低齡古樹(shù)以及80 ～99 年的古樹(shù)后續(xù)資源數(shù)量龐大且擬合率極低， 是整體資源擬合率低的主要原因。 300 年以上中高齡古樹(shù)資源的擬合率相對(duì)有所升高， 因其主要分布范圍偏向于城郊生態(tài)網(wǎng)絡(luò)密布的空間， 其中1 000 年以上古樹(shù)資源的擬合率最高。

1.2 空間偏離度

研究進(jìn)一步對(duì)上述不擬合的程度進(jìn)行討論，即通過(guò)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間到各資源點(diǎn)的垂直距離反映生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的偏離程度(圖3、 圖4)， 并借助平均絕對(duì)誤差(MAE) 指標(biāo)衡量生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間與資源總體分布之間的偏離。

經(jīng)計(jì)算， 上海生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間偏離上海古樹(shù)名木及后續(xù)資源分布的程度如表2 所示。

由數(shù)據(jù)處理結(jié)果可知， 上海城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間與古樹(shù)名木及古樹(shù)后續(xù)資源分布之間在整體上存在偏離近1.5 km。 由于生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間基本上呈網(wǎng)格形態(tài)， 故散布其間的資源在垂直距離上存在一定范圍與線(xiàn)性規(guī)律(圖3): 約63%的資源偏離距離在0～2 km 范圍內(nèi)， 約24%在2～4.7 km 范圍內(nèi)。 而存在一株偏離距離約6.36 km 的古樹(shù)位于大金山島， 其位置在上海城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間的網(wǎng)格外部。

圖1 擬合資源與不擬合資源的空間分布(其中a: 80～99 年古樹(shù)后續(xù)資源； b: 100～299 年古樹(shù)； c: 300～499 年古樹(shù)； d: 500～999 年古樹(shù)； e: 1000 年以上古樹(shù))

圖2 資源與上海生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的空間擬合情況

圖3 生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間偏離各資源點(diǎn)的距離分布(單位: m)

表2 上海生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間與資源的偏離程度統(tǒng)計(jì) m

從樹(shù)齡與價(jià)值量分布的角度看， 上海城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間與300 年以下低齡古樹(shù)以及80 ～99 年古樹(shù)后續(xù)資源在空間分布上不僅擬合率低， 同時(shí)還存在偏離度高的現(xiàn)象。 其原因在于上海市域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)深入外環(huán)綠帶內(nèi)部分僅能以局部楔形存在而難以成網(wǎng)， 因而外環(huán)綠帶是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)最大的一個(gè)網(wǎng)格， 圖3 中拐點(diǎn)形成的主要原因同樣在于此。密布于外環(huán)內(nèi)城市建設(shè)用地中的資源點(diǎn)的垂直距離大量位于2 ～4.7 km 范圍內(nèi)， 而這部分資源點(diǎn)又主要對(duì)應(yīng)低樹(shù)齡層， 因此總體上“低樹(shù)齡層與低價(jià)值量－低擬合率－高偏離度” 三者形成了一種對(duì)應(yīng)關(guān)系。 此外， 300 年以上中高齡古樹(shù)總體垂直距離則均在1 km 內(nèi)， 其原因相近， 即上海城郊生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間分布較密， 網(wǎng)格單元較小， 而中高齡古樹(shù)主要分布于這一范圍內(nèi)。

圖4 生態(tài)網(wǎng)絡(luò)偏離距離的空間分布(其中a: 80～99 年古樹(shù)后續(xù)資源； b: 100～299 年古樹(shù)； c: 300～499 年古樹(shù)； d: 500～999 年古樹(shù)； e: 1000 年以上古樹(shù))

1.3 空間偏離核密度

將上述偏離度與擬合率兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行核密度計(jì)算(圖5)， 并根據(jù)成因分為3 類(lèi)區(qū)域。

1) 不擬合資源密集但生態(tài)網(wǎng)絡(luò)偏離度不高的區(qū)域。 一部分基本與生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間銜接良好， 僅由于用地性質(zhì)的原因而未將其納入生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中；另一部分資源多集中于建設(shè)密集區(qū)的公園綠地中。

2) 生態(tài)網(wǎng)絡(luò)偏離程度高但不擬合資源不密集的區(qū)域。 位于生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間的網(wǎng)格以外， 或是位于網(wǎng)格靠近中央的區(qū)域。 由于資源密度較低， 可以不作重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行突破。

3) 生態(tài)網(wǎng)絡(luò)偏離程度高且不擬合資源密集的區(qū)域。 多位于各城市中心、 副中心。 由于生態(tài)網(wǎng)絡(luò)偏離較遠(yuǎn)， 但資源又高度集中， 市域?qū)用娴纳鷳B(tài)網(wǎng)絡(luò)空間難以對(duì)該類(lèi)區(qū)域進(jìn)行整合。

圖5 資源空間偏離核密度

2 空間不擬合的解讀與成因

2.1 認(rèn)知轉(zhuǎn)變——從綠地系統(tǒng)到生態(tài)網(wǎng)絡(luò)

要解讀二者的空間不擬合現(xiàn)象， 首先回溯上海城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)進(jìn)化[23]及其背后的認(rèn)知變化。 從“城市中的綠地布局” 到“市域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”[24]， 生態(tài)效益的考量被推上了前所未有的認(rèn)知高度。 “人的認(rèn)識(shí)”[25]的轉(zhuǎn)變?cè)诟旧蠜Q定了城市與空間的轉(zhuǎn)變， 以及對(duì)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施的社會(huì)經(jīng)濟(jì)可行性的關(guān)注缺失。

過(guò)去上海的城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃多受制于城市規(guī)劃， 一度是在城市發(fā)展與經(jīng)濟(jì)建設(shè)布局中用地博弈剩余的邊角空間， 故其出現(xiàn)本身是基于對(duì)城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)等方面考量的副產(chǎn)物， 完全是建立在社會(huì)、 經(jīng)濟(jì)可行性的基礎(chǔ)上的。 而生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間構(gòu)建則恰恰相反， 本身具有較強(qiáng)的生態(tài)屬性， 其概念源于生物保護(hù)領(lǐng)域， 涉及群落生物學(xué)、 景觀生態(tài)學(xué)、 島嶼生物地理學(xué)、 集合種群理論、 源－匯理論等[26]。

2009 年上海基本生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的啟動(dòng)標(biāo)志著上海城市綠地系統(tǒng)發(fā)生布局結(jié)構(gòu)突變[25]。 生態(tài)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)法定城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃得以保障與實(shí)踐，彌補(bǔ)了城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃本身重?cái)?shù)量輕結(jié)構(gòu)、 規(guī)劃依據(jù)缺乏科學(xué)性[27]的內(nèi)在問(wèn)題。 但同時(shí)， 原本綠地系統(tǒng)所高度重視的社會(huì)經(jīng)濟(jì)視角被一定程度地弱化， 并相應(yīng)地體現(xiàn)在方法論的轉(zhuǎn)變中。

2.2 方法論轉(zhuǎn)變——缺少社會(huì)經(jīng)濟(jì)可行性的關(guān)注

綠地空間關(guān)注點(diǎn)向生態(tài)轉(zhuǎn)向， 這在學(xué)界與規(guī)劃實(shí)踐中所采用的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法中均有體現(xiàn)。學(xué)界采用的理論框架[28－30]主要為“斑塊－廊道－基質(zhì)”[31－33]， 其本質(zhì)是點(diǎn)線(xiàn)面規(guī)劃[27，34]， 基于GIS最小路徑方法， 根植于景觀生態(tài)學(xué)與保護(hù)生態(tài)學(xué)等相關(guān)理論， 考慮了景觀的地理學(xué)信息和生物體的行為特征， 能夠反映景觀格局與水平生態(tài)過(guò)程。

規(guī)劃實(shí)踐中采用的構(gòu)建依據(jù)則略有差異。《上海市基本生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃》 對(duì)生態(tài)用地、 生物分布等現(xiàn)狀生態(tài)要素進(jìn)行梳理， 以生態(tài)敏感性分析為核心， 確定了上海現(xiàn)狀重要的生態(tài)空間分布，并結(jié)合生態(tài)足跡、 生態(tài)服務(wù)價(jià)值以及現(xiàn)狀可發(fā)展用地的分析， 得出了上海市域的現(xiàn)狀生態(tài)特征[35]。 雖然規(guī)劃實(shí)踐綜合了土地利用與社會(huì)需求[36]、 “以人為本” 的政策導(dǎo)向以及規(guī)劃與現(xiàn)實(shí)中綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響， 但無(wú)論從該版規(guī)劃的思路與分析過(guò)程[35]或是作為其重要依據(jù)的現(xiàn)狀生態(tài)資源分布研究[37]， 仍然都缺少對(duì)上海城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間社會(huì)經(jīng)濟(jì)可行性的關(guān)注。

可見(jiàn)， 學(xué)界與規(guī)劃實(shí)踐的兩種方法論對(duì)資源的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值均不敏感， 古樹(shù)名木及古樹(shù)后續(xù)資源也未能被納入上海生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間構(gòu)建的依據(jù)中。

2.3 城市土地利用難以逆轉(zhuǎn)

雖然認(rèn)知與方法論轉(zhuǎn)變了， 但城市土地利用卻難以逆轉(zhuǎn)。 在以經(jīng)濟(jì)支持和政策引導(dǎo)為核心[38]的驅(qū)動(dòng)力推動(dòng)下， 主城區(qū)尤其是外環(huán)內(nèi)的綠地布局是過(guò)去一段時(shí)間 “見(jiàn)縫插綠” 形成的結(jié)構(gòu)。2009 年后生態(tài)網(wǎng)絡(luò)觀念的影響難以重新組織與滲透中心城區(qū)高密度建設(shè)的城市空間， 故僅能以外環(huán)之外的空間形成控制性的城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以生態(tài)保護(hù)先行限制土地利用[39]。

上海市古樹(shù)名木及古樹(shù)后續(xù)資源作為“綠色文物”， 35%位于歷史風(fēng)貌區(qū)內(nèi)[19]。 上海古樹(shù)名木及古樹(shù)后續(xù)資源在空間分布上呈現(xiàn)城市建設(shè)的敘事模式， 而非生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的敘事模式， 后者對(duì)前者的空間避讓最終客觀地導(dǎo)致了上海古樹(shù)名木及古樹(shù)后續(xù)資源與上海城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)在空間上的不擬合關(guān)系。

3 生態(tài)網(wǎng)絡(luò)覆蓋古樹(shù)名木及其后續(xù)資源的策略

1) 通過(guò)進(jìn)一步的規(guī)劃來(lái)深化與細(xì)化不同尺度的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。 目前上海城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間的構(gòu)建僅停留在市域?qū)用妫?尤其社區(qū)尺度[27，40－41]的缺失，使大尺度的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間難以覆蓋分布于城市建成區(qū)內(nèi)的古樹(shù)名木及古樹(shù)后續(xù)資源。 多尺度生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間的嵌套， 即從城區(qū)、 社區(qū)等尺度構(gòu)建細(xì)化的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間與市域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對(duì)接， 需結(jié)合控規(guī)與設(shè)計(jì)并銜接其他專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃， 以較為可行的行動(dòng)方案推動(dòng)古樹(shù)名木及古樹(shù)后續(xù)資源與城市結(jié)構(gòu)的正向相互影響[42－43]， 如以城中行道樹(shù)及其他“見(jiàn)縫插綠” 的小微生態(tài)空間作為小尺度綠道或踏腳石， 在資源點(diǎn)與生態(tài)網(wǎng)絡(luò)間建立弱連接。

2) 深入生態(tài)資源摸底， 整合點(diǎn)狀資源。 在生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間構(gòu)建的依據(jù)架構(gòu)層面， 基于目前以面狀土地利用為主[36]的資源本底， 進(jìn)一步對(duì)古樹(shù)名木等具有重要社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的點(diǎn)狀生態(tài)資源進(jìn)行補(bǔ)充。 同時(shí)， 在敏感性指標(biāo)等需決策依據(jù)的分析過(guò)程中， 納入古樹(shù)名木及后續(xù)資源的價(jià)值分布作為重要影響因子， 并借此讓上海古樹(shù)名木及古樹(shù)后續(xù)資源所處土地空間擁有話(huà)語(yǔ)權(quán)與其他城市用地進(jìn)行博弈， 從社會(huì)經(jīng)濟(jì)層面保障生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)遠(yuǎn)成功。

3) 為點(diǎn)狀資源預(yù)留面狀空間， 進(jìn)行合理時(shí)序性規(guī)劃。 在古樹(shù)名木資源分布密集或樹(shù)齡較大的區(qū)域劃定連續(xù)且具有一定面積的保護(hù)范圍， 為生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的擬合創(chuàng)造空間條件。 在規(guī)劃編制層面，充分考慮古樹(shù)名木資源與規(guī)劃時(shí)序的關(guān)系: 一方面要進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃， 如在本輪規(guī)劃中的古樹(shù)后續(xù)資源將在2035 年規(guī)劃結(jié)束時(shí)成為古樹(shù)資源， 而若僅以古樹(shù)后續(xù)資源的級(jí)別為其預(yù)留保護(hù)空間， 顯然是不夠的； 另一方面， 假設(shè)規(guī)劃以千年為時(shí)間尺度， 則現(xiàn)存樹(shù)木將全部成為千年古樹(shù)， 各資源之間的價(jià)值差異將相對(duì)縮小， 且不可能將所有古樹(shù)名木都提前視作千年古樹(shù)來(lái)預(yù)留保護(hù)空間。 這就需要綜合生態(tài)、 社會(huì)與經(jīng)濟(jì)作一個(gè)價(jià)值判斷，確定長(zhǎng)遠(yuǎn)而恰當(dāng)?shù)囊?guī)劃目標(biāo)。