融合城市邊緣區半自然生境保護的環城綠帶建設研究

湯西子 邢忠

環城綠帶建設是“在一定規模的城鎮或城鎮密集區外圍，安排較多的綠地或綠化比例較高的相關用地，形成環繞城市建成區的永久性開敞空間”[1]，其思想內涵可追溯至霍華德的“田園城市”理論，并廣泛應用于倫敦、巴黎、柏林、北京、上海等國內外城市建設管控中。作為區域生態網絡的組成部分，環城綠帶不僅能有效控制城市用地增長，優化城鄉空間格局[2]，還能強化城區人工綠地與外圍生態綠地的聯系，維持生物多樣性，提高邊緣區環境資源整體保護與利用效率。城市邊緣區半自然生境與城區聯系密切，具有較高的生物多樣性及復合服務潛能，是構成環城綠帶并保障其功能發揮的重要環境要素。然而，邊緣區半自然生境普遍具有規模小、分布散等特征，難以得到既有綠帶建設及生境保護工作的足夠重視，缺乏必要管控使其易遭蠶食。因此，如何合理利用邊緣區半自然生境以保障環城綠帶功能輸出，同時通過環城綠帶建設實現半自然生境實質性保護，是本研究的重點。

1 環城綠帶復合功能發展趨勢及城市邊緣區半自然生境特征認知

1.1 區域生態系統服務空間保障與環城綠帶建設功能復合發展

區域生態系統服務保障城鄉公眾福祉，由大型生態斑塊、景觀生態廊道及踏腳石系統構成的網絡狀綠色空間是確保服務持續、高效發揮的基礎，環城綠帶作為其中關鍵組分，具有復合服務潛能。“生產—消費”過程進行得順利與否影響生態系統服務效能高低，涉及供給（P）、傳遞（T）和使用（U）環節[3]68：供給環節決定特定區域提供服務的數量及品質[4]，多涉及人工干預較小的大型生態斑塊；傳遞環節作用于服務的輸送與轉化過程，強化供給區域與使用區域的空間聯系及功能匹配[3]69，涉及景觀生態廊道與踏腳石系統；使用環節反映使用對象對服務類型及數量的要求。環城綠帶對于城市系統及自然系統來說，既是能夠提供特定服務的“供體”，更是將服務傳遞至城市，提升區域生態網絡連通度[5]及系統服務效能的“導體”。故環城綠帶建設時應對一定規模或寬度的、具有較高復合服務潛能的用地單元及必要網狀空間格局進行保護與強化（表1）。

國內外環城綠帶建設實踐中體現出針對多元、復合功能的綜合考量，從最初的控制城市蔓延、保護農業資源，到后來的食品安全保障、生物多樣性保護、城市生態修復[6]、科普教育[7]等，不斷適應發展需求。如英國倫敦在城區外圍建設寬約8 km、面積近4 860 km2的綠帶[8]，保留大量農田、林地并組成永久性開敞空間以阻止城市蔓延，同時通過各類游憩設施、運動場地及大型公園設置來挖掘其游憩潛能[9]；巴黎環城綠帶建設除城市蔓延控制及周邊農業保護外，特別強調對城鄉區域的過渡、聯系及對城市居民的游憩服務[10]；上海環城綠帶建設后期，其主導功能也逐漸由抑制城市擴張向休閑游憩轉變[11]，強調可用資源及地形地貌保護與恢復，休閑觀光農業發展、青少年科普教育公園布置等[12]。

1.2 城市邊緣區景觀功能特征及半自然生境奠定綠帶服務基礎

1.2.1 城市邊緣區內綠地景觀類型及功能特征

城市邊緣區內各類綠地及景觀要素是構建環城綠帶的物質基礎。大部分邊緣區內原生生境較少，多為兼受人工與自然作用的半自然景觀，筆者在邁克爾·哈夫（Michael Hough）所提出的城市區域景觀分類的基礎上進行擴展，根據人為介入程度，將其分為4類（圖1）：第一類為由人工精心栽種與維護，受傳統設計理論及美學觀點影響較大的“正統”景觀（the nurtured “pedigreed” landscape）[13]6，如修剪整齊的樹陣、大型花卉園區等，此類景觀以觀賞功能為主，為維持較好的美學形態，常需大量的養分輸入及定期園藝維護；第二類為以糧食生產功能為主的規模化農業景觀，其通過地形改造、大量物質能量輸入（如農藥、肥料）等，在一定程度上削減了不同立地條件對作物類型及產量的影響，多呈現出廣袤無垠、均質化的景觀風貌；第三類為具有農副產品生產功能的傳統農業景觀，此類景觀多順應自然，與自然地形及生態過程結合緊密，采用精耕細作的生產方式，巧妙利用微地形所提供的不同生產條件，能夠適應多種作物生長，并呈現錯落有致的農林混合風貌，兼具多元生境保護、農耕文化展示等功能，如桑基魚塘系統、山地多塘系統等；第四類為由受自然馴化的城市或農業植物，以及適應城市環境變化的原生植物[14]構成的偶然景觀（fortuitous landscape）①，如機耕道兩側、坑塘周圍、季節性雨水淹沒區內生長出來的植被群落，此類景觀不需要任何額外的維護，卻能為野生物種提供適宜的棲息環境及豐富的食物來源[13]6。

1 城市邊緣區域存在的主要綠地景觀類型Main types of green space landscapes in the urban fringe

1.2.2 半自然生境保護奠定環城綠帶功能基礎

生物多樣性維持生態系統其他服務，城鄉建設通過用地轉化、利用強度改變等影響區域生物多樣性[15]，根據“中度干擾假設”，適度的人為干擾能夠有效提升生物多樣性[16]，發展強度居中的邊緣區通常被認為相較于城區及自然區域，生物多樣性更高。Blair[17]對美國帕萊阿爾托城鄉梯度沿線不同發展強度的6個區域進行物種分布研究，發現物種豐富度和香農多樣性指數在發展程度居中的城郊達到頂峰；Zerbe等[18]通過對柏林城區到郊區梯度沿線的用地類型及物種數量進行研究，發現干擾強度中等的城市邊緣區內用地類型多樣性最多，且與物種豐富度、生境多樣性呈正相關。

城市邊緣區內“正統”景觀及規模化農業景觀由于受到人為活動高度干預，物種類型較少且分布均質，故區內生物多樣性維持多依賴于傳統農業景觀、偶然景觀等受干預程度適中的半自然景觀。因此，本研究所指的邊緣區半自然生境主要涉及這2種景觀類型，由次生林地、樹籬、灌木草地、溝渠[19]、小塊低密度農田等構成，能夠提供多元物種生境，適應場地自然生態過程及當地氣候、水土等制約條件，應對城市建設及農業集約化生產對生物多樣性及生態系統服務造成的負面影響[20-21]，確保環城綠帶及區域生態系統服務發揮，如干靚[22]對城鄉全域多重生境進行分析，發現近自然農林與水域生境生物多樣性最高且環境調節功能較強。

1.3半自然生境保護困境及與環城綠帶建設脫節

邊緣區半自然生境是支撐環城綠帶功能發揮的重要基礎，但實際建設過程中卻常存在功能不匹配或用地管控脫節等問題，導致半自然生境服務潛能高卻未受到有效保護，環城綠帶建設花費巨大卻“事倍功半”。受到城市建設、地形起伏及資源分布等影響，邊緣區半自然生境普遍斑塊小、分布散且權屬復雜，管控難度較大。一方面，邊緣區農田、林地等靠近城區，且占用成本較低，易遭蠶食破壞。Hooftman等[23]研究發現，城市建設、規模農業生產及人工造林導致大量半自然生境破碎化，斑塊平均規模下降31%～94%，連通度下降98%。另一方面，若任由對小塊農田肆意開發、種植，易產生非點源污染且更難以防控。

本應控制城市用地蔓延、保護環境資源的環城綠帶建設，卻常忽略易受蠶食且服務潛能突出的半自然生境：1）綠帶空間組織系統性不足，未將半自然生境納入區域景觀生態網絡進行整體考量，而多結合外圍快速路防護綠地、城墻沿線綠地等，人為劃定綠帶范圍，忽視自然過程維持及生境保護；2）景觀建設重視覺效果輕長效維護[24]，清除物種及群落多樣性均較高的半自然生境，大規模種植均質的人工植被，不僅建設成本高，還易導致病蟲害等發生，需后期大量人力維護；3）功能組織忽略城鄉復合訴求且缺乏彈性的管控思維，阻礙合理發展與利用，易誘發蠶食破壞[25]，導致管控失效。

2 邊緣區半自然生境保護利用相關研究與環城綠帶融合構建思路

2.1 邊緣區半自然生境保護與利用相關研究

2.1.1 半自然生境及高價值用地保護

隨著生物多樣性保護工作重點逐漸從孤立自然保護區管控向生境網絡構建轉變[26]，半自然生境的重要性正逐漸受到認可，成為多國空間管控、資源保護的重點，可通過景觀連通性、半自然生境覆蓋率、生境質量、放養密度、河流水系密度[27]、生態需求、社會服務訴求等[28]分析，對邊緣區內具有高價值潛能的半自然生境及用地進行識別。例如，歐盟各國在區域生態環境保護中，特別重視城郊具有高自然價值的農田（High Natural Value farmland, HNVf）保護，如農作物多樣性較高、施行低密度耕作或保留一定規模半自然植被的農田[29]，保護其中物種及生境已成為歐盟生物多樣性戰略（European Union’s Biodiversity Strategy）及共同農業政策（Common Agricultural Policy, CAP)鄉村發展項目的重點[27]，并從農業生產、生態保護及文化傳承視角，形成一套針對高自然價值農田的評價體系[30]。此外，歐美等國將保護邊緣區半自然生境及高價值用地視為規劃管控的重要環節，如德國及其各州頒布的自然保護法律法規中，要求相關部門對受城鎮化影響輻射的區域進行自然及半自然生境識別，并繪制城鄉生境單元圖，保護具有瀕危或稀有動植物群落的生境并滿足標識性物種的最低生存條件[31]。

2.1.2 自然過程梳理與系統串聯銜接

邊緣區半自然生境的服務維持及輸出，不僅需要保護具有高價值的用地及環境要素，還需要甄別在服務產生及傳遞過程[32]中扮演關鍵作用的自然生態過程及其承載空間（如地下水回灌區、潛在徑流通道），并據此進行廊道系統建設，串聯散布的半自然生境，強化環境區與城區的功能鏈接[33]，從系統整體的視角，引導半自然生境轉化為服務于城市及自然系統的綠色基礎設施，旨在以最少的用地數量實現最佳的服務效能[34]。例如，俞孔堅等[35]在劃定北京城市生態底線時，除核心功能區保護外，特別強調對水文、地質災害、生物遷徙等過程及對應空間的識別。

融合邊緣區半自然生境的環城綠帶（綠色空間網絡）建設能夠高效保護環境資源并反控建設用地無序蔓延，常見于各國空間管控中。由綠帶政策發展形成的“精明增長”管控體系及綠色空間規劃，也強調城市增長邊界內的自然（半自然）景觀保護、管理地區自然區域等內容[36]。例如，美國馬里蘭州綠圖計劃依據用地特性，識別具有較高保護價值的自然及半自然資源，從系統整體保護視角進行多層次網絡構建，并據此制定一系列生態保護與恢復計劃，作為城市建設的背景條件[37]；德國在綠色空間網絡構建中，探索了跨國—國家—州—地方多層級自然保護措施與空間規劃政策的整合[38]。保護邊緣區復合農林生態系統及半自然生境也受到相關研究關注，如韓西麗等[39]通過對佛山城市邊緣區“基塘”農業景觀的形態、格局及生態服務演變進行分析，提出將“基塘”農業景觀與其他生態用地整合，構建“城市－基塘”景觀安全格局，并融合城市功能進行分區管控。

2.1.3 半自然生境用地復合利用引導

邊緣區內用地權屬復雜，純粹且嚴格的保護措施易影響原住民現有生產經營，引發抵觸情緒，故生境保護應響應城鄉發展訴求、引入公眾參與制度[40]，緩解城市食物供給、水資源短缺、游憩場地單一等問題[41]。利用邊緣區半自然生境內具有生產潛質的低效或閑置用地進行農業耕作，能夠作為集約農業的補充，提高城市食品自給自足率[42]，如“樸門永續設計”（Permaculture）理念便倡導，因地制宜地對陽光、地形、人類活動等進行設計，采用小規模、密集式多層農林混種模式，建設“食物森林”[43]。休閑游憩服務挖掘，可提升公眾對邊緣區半自然生境的關注與監督力度并促進綠色產業發展[44]，如西班牙兼顧自然要素整合與區域景觀格局保護的農業公園建設，強調各類農田及其賦存地形單元保護，并將融合農田、林地、菜畦等半自然生境的公共開放空間進行串聯[45]。

2.2 融合邊緣區半自然生境保護的環城綠帶構建思路及方法要點

根據相關研究可知，環城綠帶建設與邊緣區半自然生境保護二者緊密關聯、協同作用。一方面，邊緣區半自然生境及高價值用地識別協助環城綠帶邊界劃定，保障區域生態系統服務發揮；另一方面，環城綠帶控制城市蔓延，保護半自然生境免遭蠶食，強化生境間的連通性及網絡閉合度[46]，并引導其復合利用，使零散布局的農田、林地整合到區域綠色基礎設施網絡中。應建立起融合邊緣區半自然生境的環城綠帶構建思路與方法路徑，從用地研究范圍、空間要素管控、生態效益（保護）與社會經濟效益（利用）等多方面，進行整體保護及系統管控[47-48]（圖2），其相較于傳統環城綠帶，雖都對建設用地蔓延具有一定管控作用，但建設及管控側重卻不同：1）強調從區域生態系統穩定維持及服務效能提升視角出發，通過景觀生態網絡構建，保護必要生態空間格局并加強外圍生態用地與城市內部用地的聯系，而非“就城市論城市”的環狀綠地劃定；2）強調半自然生境的高服務潛能識別與整體保護，而非進行大面積人工植被種植；3）強調自然生態過程及對應承載空間模式維持，實現不同半自然生境間及同一生境內部各環境要素間的串聯與整體保護，生境維護順應自然，而非后期投入大量維護成本；4）強調城鄉建設用地布局及管控尊重自然過程及環境要素，對結構性空間進行剛性控制，預留用地發展彈性空間，而非靜態管理。下文將以四川省眉山市環城綠帶建設為例，探討此方法在實踐中的應用。

2 融合邊緣區半自然生境保護的環城綠帶構建思路Ideas for constructing the green belt around a city integrating semi-natural habitat protection in the fringe area

3 融合城市邊緣區半自然生境保護的環城綠帶建設要點

中國傳統國土景觀講求山、水、林、田、城一體[49]，四川省眉山市地處川西平原西南邊緣，城市建設發展區域主要位于山地生態系統向丘陵、河谷生態系統過渡的淺丘河谷區與淺丘林地區，豐富的農林資源構成其生態本底，生物多樣性較高，除部分結合山體保留的自然生境及規模化農業用地外，多為次生林地、低密度農田等半自然生境，面積占比超20%，布局分散（圖3）且受建設用地蠶食嚴重。為保護具有高服務潛能的半自然生境，維持區域生物多樣性，保障生態系統服務持續供給，引導城鄉空間格局優化及用地理性擴張，規劃提出結合半自然生境資源進行環城綠帶建設。

3 眉山城市邊緣區內分散布局的半自然生境Semi-natural habitats scattered in the fringe area of Meishan City

1）由于邊緣區內農林資源類型多且規模大，對其進行無差別式整體保護難以滿足城鄉正常發展訴求，落地難度大且低效，故應先對區內農林資源的分布特征、功能屬性等進行分類梳理（表2），甄別其中服務潛能較高或能夠有效連接城區與自然區域的半自然生境及用地，如植被群落豐富、沿水系帶狀分布的次生林地斑塊等。

表2 城市邊緣區內農林資源分布特征及功能屬性梳理Tab.2 The distribution characteristics and functional attributes of agricultural and forest resources in urban fringe

2）在此基礎上，對維持半自然生境的關鍵環境要素、自然過程及對應空間格局進行識別，如與小塊農田、林地緊密關聯的坑塘、溝渠、潛在徑流通道及對應的“塘鏈系統”等，以此界定對半自然生境長效維持及功能發揮具有重要作用的結構性空間與用地。

3）確定城鄉主要功能訴求（如生物多樣性維持、自然過程維持及環境調節、多元農副產品就近供給、郊野游憩場地提供等），明確各類服務的供給區、傳遞區及使用區。以提升系統復合服務效能為導向，通過斑塊保護、廊道建設等強化各區聯系，并疊加形成貫穿城鄉且功能復合的農林景觀生態網絡（圖4），其中涉及城市邊緣區的部分為環城綠帶范圍，用以重點防控城市建設用地蔓延，優化城鄉空間格局。

4 兼顧復合服務功能的環城綠帶構建過程及邊緣區半自然生境保護Construction process of the greenbelt around a city with composite service function and the protection of seminatural habitats in urban fringe

4）根據網絡構建要求，針對環城綠帶內不同類型及維護狀態的半自然生境分別采取保護、修復與強化措施，并結合河流水系、山谷、山脊等分布的帶狀林地半自然生境（圖5），以及鐵路、高速公路沿線帶狀防護綠地等進行廊道系統建設，用以串聯散布的半自然生境及高價值用地，將其納入區域景觀生態網絡，引導轉化為綠色基礎設施。為削減外部人為活動對網絡內部的影響，可在核心生境外圍設置防護緩沖區域。

5 結合河流沿線半自然生境的廊道建設Ecological corridor construction combining semi-natural habitats along the river

5）環城綠帶內半自然生境保護采取“剛性管控與彈性引導結合”及“硬件與軟件管控結合”：針對結構性生態空間進行“定量、定位、定性”保護，并對其中人為活動類型、活動強度、活動范圍等進行嚴格控制，包括種植及維護模式管控；對于非結構性生態空間的緩沖區域，可在保障生態系統服務的基礎上，結合城市功能區劃，適當放寬人為活動管控力度，采用彈性引導。

通過融合半自然生境保護的環城綠帶建設，眉山城市邊緣區內共實現52.28 km2的半自然生境（含次生林地、小塊農田、灌木叢等）保護，林地生境占比提升31.7%，同時半自然生境有效強化大型生態斑塊間及其與城區的聯系，網絡連通度提升近62%。

4 討論與展望

邊緣區半自然生境作為環城綠帶內重要的生境類型，生物多樣性及系統服務潛能均較高，但用地普遍較小且布局分散，易遭受城市建設及集約農業生產蠶食，甚至危及綠帶功能產出。因此，筆者根據國內外理論及實踐經驗，探討融合邊緣區半自然生境保護的環城綠帶構建方法：1）以區域生態系統穩定維持及服務產出效能提升為目標，對高潛能半自然生境及支撐其服務產出、傳遞、使用環節的自然生態過程空間格局進行識別；2）通過廊道系統建設，將半自然生境整合到區域景觀網絡中，轉化為城市綠色基礎設施；3）兼顧復合功能訴求，實現半自然生境高效保護以及環城綠帶落地建設與功能持續發揮。半自然生境能在一定程度上彌補或緩解城市邊緣區內原生生境蠶食所帶來的生物多樣性退化等問題，且不需額外的建設與維護投入，為環城綠帶建設提供了良好的基礎。城市所處地理區位、功能性質等不同可能會使半自然生境呈現出多樣化的空間形式，如山地城市依托地形地貌單元殘存的小塊林地、平原城市依托傳統農業生產模式所保留的農林復合系統、資源開發型城市依托工礦廢棄區域所生長的灌木草地[50]等，如何高效識別不同類型的半自然生境，并對其賦存生態環境進行有效保護及適當利用，對于邊緣區半自然生境保護及環城綠帶建設均具有重要意義，值得更多的研究與探討。

致謝(Acknowledgments)：

感謝重慶大學建筑城規學院生態學術團隊及重慶大學建筑規劃設計研究總院有限公司各位同仁在本文資料收集、分析方面所給予的幫助與支持。

注釋(Note)：

① 源自邁克爾·哈夫（Michael Hough）《城市與自然過程：邁向可持續性的基礎》一書中的說法，“偶然景觀”在原文中是指“由自然馴化了的城市植物構成的景觀”，本文將其所指范圍延伸至不需要額外人工維護管理，但具有較高生態價值的城鄉景觀類型。

圖表來源(Sources of Figures and Tables)：

圖1為作者拍攝；圖2為作者繪制；圖3為作者根據高清衛星圖片，結合《四川省眉山市土地利用總體規劃》及眉山市土地利用現狀資料識別繪制；圖4為作者在《眉山中心城區“166”控制區概念性總體規劃》資料基礎上改繪，該規劃由重慶大學建筑規劃設計研究總院有限公司編制；圖5為《眉山市城市綠地系統規劃》成果，該規劃由重慶大學建筑規劃設計研究總院有限公司編制。表1、2由作者繪制。