让生态融入城市

中国科学院院士傅伯杰

城镇化是社会文明发展的一个进程，我国目前正处在城镇化快速发展的重要阶段。数据表明，2012年我国城市的数量已经达到656个，城市人口达到7亿，城镇化的水平达到52%。2010年前后，全世界的城市人口已经超过了乡村的人口。也就是说，人口已经从乡村进入到了城市。所以城镇化的过程和生态环境的保护，与城市的风景、园林的设计有着密切的关系。美国NASA应用航空航天的照片曾经拍摄到了全球范围内的夜景，集中反映了每一区域、每一国家的城镇化水平。经过预测，截至2036年城镇化将得到进一步的拓展。在我国东部，城镇化达到了相当的程度，将有更多的人口进入城市，城镇化通常是以城市群作为其重要空间的组成方式，以及地区经济和社会发展的重要增长极。2030年，我国将形成23个规模不一、各具功能的城市群。回顾我国城镇化的发展进程，20世纪80年代提出以小城镇为主的发展道路，近十年来提出以大中城市为主的发展道路。未来的发展，将以城市群作为带动区域经济城市化发展的主要模式之一。

我国目前城镇化的特征可以概括为以下几个方面，

第一、速度快，规模空前。1978年我国的城镇化水平还不到18%，城镇人口还不到2亿，而2011年则超过了50%，城市人口超过7亿，新增城镇人口超过5亿，是国际上城镇化发展水平最高的国家和区域，超过美国和日本2012年的人口总和。近30年，仅长江三角洲城市群，城市建设用地增加近2万km2，相当于半个荷兰和丹麦的国土面积。未来20年中国将在现有7亿城市人口的基础上增加3倍的人口。

第二、国土空间开发格局不均衡，大中小城市发展不协调。格局不平衡主要是城镇化水平的中西部差异很大，东中西三大地区城市发展的空间分布差异显著且不断拉大，大城市过度集聚，小城镇发展无序和低效，地区发展失衡。

第三、城镇化质量总体偏低，生态环境问题突出。城市建设用地扩张无序和失控，“摊大饼”式的扩展模式普遍。资源环境利用效率和效益低下，城市生态环境问题突出，人居环境恶化。主要表现为城市生态系统调节服务能力减弱、生态环境功能低下，生态环境承载力下降。污染物排放强度高，环境污染严重。

近十年来，城市呈现大规模、“摊大饼”式无序的扩张模式，如重庆、苏州、无锡等城市，2005到2010年主城区面积扩大了3到4倍，这在国际城市发展的历史上是绝无仅有的。首先表现为土地集约利用效率降低。城镇化的速度高于人口城镇化的速度，人口城镇化低于土地的城镇化，粗放式的增长导致土地利用效率不高，建成区面积增长速度高于城市人口的增长速率。其次表现为单位居民用地人口呈下降的趋势，城镇化是粗放式的，其中成渝地区下降最快。

城市生态系统格局在发生变化，不透水地表和植被为城市生态系统的主要组成部分，不透水地表比例通常高于植被覆盖比例，总体趋势是先上升、后下降，长三角重点城市和北京一直在下降。人均规划面积下降，绿地结构简单，外来物种比较高，本地和野生种类少，长三角和珠三角比较高，近十年来，所有典型城市的人均绿地率均有所降低，长三角和珠三角的重点城市降幅最大。

绿地严重被破坏，人均绿地面积少，而且呈现出了减少趋势。比如说，北京东西城区平均绿地板块面积小于0.1hm2，很难发挥绿地所有的生态功能。绿地结构简单，北京的绿地结构当中，本地物种占到46.3%，外来物种占到50%。另外，从城市生态系统功能与变化来看，最主要的功能是净初级生产力（NPP），新增主城区NPP呈现下降的趋势，城市扩张导致城镇生态系统对周边半自然或自己生态系统的挤占。目前我国城镇化遇到了生态问题的胁迫和挑战，城市群国民经济用水量占可利用水资源总量的比例高，尤其是京津冀城市群，严重超出生态系统承载能力，虽然近十年有了一定程度的下降，但其他城市群利用强度有了一定程度的上升，城市空气污染严重。我国仅有24个地级市的PM2.5水平达到国际组织健康标准。城市PM2.5的浓度显著高于周边其他国家。从京津冀地区一直到珠江三角洲的空气污染都是非常严重的。空气污染不仅表现为一个城镇的区域，而且演变成一个区域性的环境问题。城市的热岛效应在加剧，多数城市的热岛效应在增强，比如北京、杭州等城市，城郊温度和室内温度高达6°之差，尤其是在夏季和冬季。通过对1月和7月温度的对比，热岛效应有了明显的上升，而且热岛的面积扩大。像北京、上海、广州、长沙，高温度的范围都有明显的增加，郊区的地表温度也呈现出增加的趋势。

城市内涝灾害非常严重，城市原有的湿地面积在急剧减少，河道被严重破坏，内涝灾害频繁发生。全国有62%的城市发生过内涝，其中74.6%最大积水深度超过50cm，对城市居民的生活和安全造成了严重的影响。甚至，在北京等城市内涝还发生了居民伤亡事件。面临如此严重的环境问题，如何让生态发挥其主要功能，让生态融入城市？

这里给大家介绍一下“生态系统服务”的概念。生态系统服务是指人类在生态系统中获得的各种惠益，其可以划分为三类直接和人类发生关系的服务。第一类是供给服务，生态系统为人类提供食物、淡水、木材等。第二类是调节服务，生态系统通过生态过程和生态系统的循环为人类提供调节服务，是生态系统最主要的服务功能之一，调节了气候，调节了洪水，控制了疾病，净化了水质。城市规划和景观设计非常重视水景观的设计，因为水具有调节的功能，可以降低城市的温度，净化城市中的水质，但不仅要重视其外在的功能，更要重视其内在的生态调节功能。第三类是文化服务，景观从美学、教育、精神等方面为人类提供服务。另外一种是指支持服务。它不直接跟人类发生关系，其强度取决于其他三类服务的强弱，比如包括促进生产力以及生态系统的光合作用，减轻二氧化碳的排放对人类生存发展的威胁。所以说，生态系统服务与人类高质量的生活和自身的安全有着密切的关系，它是人类生存和发展的基础。应该从以下几个方面提升生态系统服务。

第一、让生态融入城市，而不是点缀城市。首先要进行生态优先，从规划做起。把一个城市放在一个区域中，一个流域中，一个生态系统中。综合考虑城市资源、环境支撑能力、社会经济发展状况

第二、保留和建设城市生态基础设施。水是景观设计的灵魂，我国的景观主要表现为山水景观，在生态基础设施中水是一个非常重要的方面，比如城市的湿地、河道，城市廊道等。景观设计应在保留与建设城市生态基础设施的基础上进行，最终达到美化城市的效果。

第三、优化城市的生态格局和发展进程。从生态学的角度来讲，城市的生态格局与发展进程有着密切的关系。要建设城市生态基础设施和城市景观，就必须要了解格局和发展进程之间的相互作用，有什么样的格局就会有什么样的发展进程。城市中的绿色道路、绿色廊道，能够有效地进行城市的降尘、城市污染物的吸附、城市噪声的降低。高效的城市排水系统，可以防止百年一遇的洪水。这些都需要从生态格局和发展进程角度进行优化，例如，设计一些自然生态的廊道和消解带，有效地减少城市空间中的氮。

第四、提供生态系统的调节服务与文化服务。调节服务与文化服务主要考虑其美学功能，把生态和美学有机融合，使生态充分、有效地融入城市，形成有机网络化且富有生命力的城市生态系统，而不是由无机物水泥构筑的生态系统。

生态优先应该从规划做起。从大的构筑来说，比如要分析城市在区域中的作用，它和区域之间的自然联系以及社会经济联系，就要进行一些大范围的城市格局的有效设计。以北京为例，环绕城区的绿带没有形成新型结构使生态融入城市，也没有建立绿色生态城，所以北京也是一个“摊大饼式”的生态系统。

国外进行了一些将城市的道路系统、草地系统和森林系统有机结合的尝试，对农田污染物进行了有机降解，保留了河道和湿地。

在规划之前，首先应保留并加强城市的生态基础设施，使其与人工系统构成一个有效的网络整体。其次要进行多方面的生态基础设施规划，例如荷兰，规划师甚至让农民和企业家都积极参与到城市规划和区域规划中，保留基本的生态廊道和基础设施，并进行多样化处理。再者要优化城市的生态格局和发展进程，进行生物多样性建设。例如，设置城市边缘，增加自然植被和湿地，既具有生态调节功能，也具有美学观赏功能。

另外，可以通过不同的模拟来增加规划的多样性，通过不同的情景分析来提升小区绿化率、景观美化度和生物多样性。

近几年，我们也欣喜地看到很多像东方园林这样的企业已经从园林设计拓展到了生态建设，把生态融入城市规划和设计中。正所谓：生态是景观的灵魂，让生态融入城市。