王云才

黃俊達(dá)

伴隨中國城鎮(zhèn)化程度的不斷加深和人口的日益增長，人們對資源的需求也逐漸增加，導(dǎo)致霧霾、水污染和溫室效應(yīng)等生態(tài)問題頻發(fā)，原有粗放式的發(fā)展模式已經(jīng)不符合現(xiàn)代城市可持續(xù)發(fā)展的要求。與此同時，中國作為一個多山地國家，全國范圍內(nèi)山地城市有近400個，山地建制鎮(zhèn)超過10 000個，超過總城鎮(zhèn)量的2/3[1]。尤其對一些山地?fù)碛心茉促Y源的城市而言，如太原、大同等礦產(chǎn)開采集中區(qū)域，更易出現(xiàn)環(huán)境污染、設(shè)施承載能力和服務(wù)水平欠佳等問題[2]。目前在生態(tài)修復(fù)研究中，國內(nèi)外對不同對象進(jìn)行了大量實踐，如山地森林的修復(fù)[3]、濕地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)[4]，以及山體工礦廢棄地的修復(fù)[5]等。但國內(nèi)多關(guān)注于邊界明確區(qū)域的生態(tài)修復(fù)[6]。國外則由早期對城市內(nèi)公園的關(guān)注，轉(zhuǎn)向?qū)χ苓叀白匀弧杯h(huán)境的維護(hù)，為城市生態(tài)的可持續(xù)性研究和規(guī)劃管理提供新的視角[7]。然而，對山地城市而言，還未形成一套具有一定普適能力的生態(tài)修復(fù)框架及邏輯。太原市的山地丘陵約占市域面積80%，是我國資源枯竭型山地城市轉(zhuǎn)型的典型。因此，本文結(jié)合太原市的山地修復(fù)，對生態(tài)智慧在山地生態(tài)修復(fù)的實踐進(jìn)行探討，以期為相關(guān)實踐提供一定的參考。

1 城市中山地生態(tài)修復(fù)需要生態(tài)智慧的引導(dǎo)

1.1 生態(tài)智慧是城市“生態(tài)病”治理的實踐邏輯

城市擴張的本質(zhì)是對土地、植被、礦物等資源的需求擴張，在轉(zhuǎn)化資源的過程中，道路與建筑在空間上逐漸取代原環(huán)境中的植被、水流及坑塘等要素，導(dǎo)致城市生態(tài)系統(tǒng)的破碎化、低效化及不穩(wěn)定化[8]，引發(fā)一系列城市“生態(tài)病”，如工業(yè)廢氣、霧霾、水土流失、地下水位下降等。同時，生態(tài)智慧的實踐是“人類在對人與自然互利共生關(guān)系深刻感悟的基礎(chǔ)上，成功從事生態(tài)實踐的能力”[9]。因此，需要在生態(tài)修復(fù)中引入生態(tài)智慧的邏輯，以修復(fù)實踐為載體，為城市“生態(tài)病”提供靶向診斷。

然而，城市“生態(tài)病”往往因所在環(huán)境、歷史發(fā)展等差異，具有單一性和獨特性。因此，在梳理典型城市“生態(tài)病”的基礎(chǔ)上，針對城市中的生態(tài)因子，通過對已發(fā)表文獻(xiàn)的研究，分析誘發(fā)不同生態(tài)問題的機制，構(gòu)建生態(tài)問題—生態(tài)因子的關(guān)系模型(圖1)，如地表沉降和山體裸露，成因多為山地建設(shè)、采礦或地下水的大量抽取，涉及地形和水文2個因子，因此，對此類問題的修復(fù)以地形和水文為出發(fā)點，通過人工造林、退耕還林增加植被數(shù)，綠量增加又有利于補給地下水，涵養(yǎng)水源。同理，針對土壤污染、大氣污染和水污染等均可利用綠色植物進(jìn)行修復(fù)，即以城市單位面積上綠色植物的總量和質(zhì)量(以下簡稱“綠量”)為目標(biāo)的實踐途徑，其分別由城市內(nèi)部綠量和山體綠量的增加及結(jié)構(gòu)調(diào)整，實現(xiàn)生態(tài)實踐對各類生態(tài)因子產(chǎn)生正面效益[10]。因此，以綠量為切入點，解析城市“生態(tài)病”，正確構(gòu)建修復(fù)框架，合理分配社會資源，實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。

1.2 生態(tài)智慧引導(dǎo)下的城市山地修復(fù)框架

生態(tài)智慧的目標(biāo)是對城市生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展提供保障，從一個整合的社會—生態(tài)系統(tǒng)[11]出發(fā)考慮城市發(fā)展目標(biāo)與現(xiàn)狀生態(tài)問題之間的矛盾和聯(lián)系。城市中的山地往往擁有區(qū)域的大部分森林面積，并與城市形態(tài)的演變、發(fā)展息息相關(guān)。同時，山地生態(tài)由于斜坡環(huán)境這一特征，具有內(nèi)生型、人為影響脆弱性等屬性，擁有較高的植被依附性與景觀敏感性。因此，山地生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)劣在很大程度上將直接影響城市總綠量?；谏鲜龇治錾鷳B(tài)核心問題的方法邏輯，初步構(gòu)建適應(yīng)城市中山地生態(tài)修復(fù)的生態(tài)智慧實踐框架(圖2)。

一方面，基于城市生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展，探討轉(zhuǎn)型發(fā)展中對山地生態(tài)的需求和目標(biāo)，明確“山·城·人” 融合格局、生態(tài)安全保障體系、文化傳承遺產(chǎn)保護(hù)等總體規(guī)劃定位。針對城市、村落和礦區(qū)等多尺度空間，確定生態(tài)發(fā)展目標(biāo)的主次關(guān)系，建立需求分級和機制深化，完善人對山地生態(tài)需求目標(biāo)的技術(shù)依據(jù)。另一方面，山地生態(tài)問題作為各類影響因子的表征，在識別主次問題的基礎(chǔ)上，針對城市中山地所具有的生態(tài)基質(zhì)的整體性、山城過渡的安全性等基本屬性，把握誘發(fā)生態(tài)問題的主要影響因子所涉及的基本屬性，確定影響因子對山地生態(tài)屬性的影響對象。將目標(biāo)深化貫穿到山地生態(tài)屬性，實現(xiàn)對生態(tài)修復(fù)的具體指導(dǎo)，同時在指標(biāo)篩選上需要兼顧目標(biāo)導(dǎo)向和問題導(dǎo)向。通過構(gòu)建修復(fù)指標(biāo)體系實現(xiàn)問題與目標(biāo)的匹配，確保以點對點的形式進(jìn)行深化修復(fù)實踐，并依據(jù)對該類指標(biāo)的評價分析，檢驗是否滿足主次目標(biāo)的要求，從而進(jìn)一步完善實踐機制。

圖1 城市“生態(tài)病”治理的生態(tài)智慧邏輯框架圖

圖2 生態(tài)智慧下的城市山地修復(fù)框架圖

2 太原市城市中山地的生態(tài)問題與癥結(jié)

2.1 太原市的生態(tài)問題及其根本原因

分析《太原市城市自然環(huán)境質(zhì)量和城市發(fā)展質(zhì)量調(diào)查評估報告》(以下簡稱“報告”)、園林建設(shè)“十三五”規(guī)劃及其他相關(guān)規(guī)劃，太原市內(nèi)部主要存在部分水系基流不保，水源涵養(yǎng)能力欠佳；各類綠地面積大但綠量小，空間布局不合理；以及棕地存在不同類型的污染等問題。城市外圍主要存在山體破損分布廣，植被結(jié)構(gòu)較為單一等問題，未能與城市內(nèi)形成完整、連續(xù)的生態(tài)空間。綜上，太原市“生態(tài)病”的根本原因是內(nèi)部綠地的破碎和單一，山地破損區(qū)域的修復(fù)滯后，即城市整體綠量的缺失。與此同時，城六區(qū)的行政區(qū)劃內(nèi)，山地的面積約710km2，占總區(qū)域面積的近50%，2017年全市森林覆蓋率約27%，綠地率為37.18%，是組成城市整體綠量的重要部分。因此，要解決太原市的生態(tài)問題，必須提升整體綠量，也就是有效增加山地綠量。

2.2 太原市山地特征與問題

太原市位于太原盆地的北端，西、北、東三面環(huán)山，中、南部為河谷平原，山地呈半圓形圍繞于中部的河谷平原。從市域范圍看，三山是城市的重要組成部分及生態(tài)、景觀背景。因此，太原山地生態(tài)不僅是市域生態(tài)結(jié)構(gòu)中的環(huán)城節(jié)點和生態(tài)用地空間，與城市的空間格局存在較為頻繁的互動關(guān)系。然而，近30年粗放的開發(fā)模式和不完善的管理機制，導(dǎo)致太原城市生境受到不同程度的破壞。自2006—2016年，城市建設(shè)用地增加163km2，逐漸侵占城市邊緣的林地，擠壓山地生態(tài)空間，出現(xiàn)眾多山地生態(tài)問題，總結(jié)如下。

1)采礦擾動區(qū)，裸露面分布廣，落石、滑坡頻發(fā)。據(jù)報告，截至2017年太原市共有山地裸露面110余處，西山、東山長期受采石采煤等影響，植被破壞面積達(dá)25km2；北山典型黃土地貌使用地穩(wěn)定性較差，加之早期亂砍濫伐，多裸露面及水土流失。

2)山地綠量總體偏少，植被群落單一。目前山地植被多為常綠針葉林，但受到工程實施的制約，導(dǎo)致現(xiàn)狀林地的演替速度較慢。同時，新栽林的樹齡偏幼，短期內(nèi)難以形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。

3)淺山區(qū)生態(tài)敏感脆弱，功能單一雷同。淺山區(qū)在近幾年的復(fù)綠措施后，生態(tài)環(huán)境逐步恢復(fù)，向生態(tài)高敏感區(qū)域轉(zhuǎn)化，如虎峪河、九院沙河等流域內(nèi)呈現(xiàn)高敏感度(圖1)。同時，也存在諸多矛盾，如淺山區(qū)內(nèi)適宜建設(shè)的用地僅占總用地的5.33%，而政府在早期制定了過高的用地指標(biāo)，導(dǎo)致建設(shè)與保護(hù)沖突加劇。

3 太原市山地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的生態(tài)智慧框架

基于“城”“山”“人”之間的關(guān)系，以環(huán)城三山為核心，以裸露地和山地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)為主體，重點提高山地環(huán)境質(zhì)量，滿足山地環(huán)境安全利用的目的；栽植速生樹種、低矮灌木等增加植被群落多樣性，增加綠量；通過對淺山區(qū)的分析，完善用地指標(biāo)分配體系，提高區(qū)域的服務(wù)能力，創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)的近郊空間，提升淺山區(qū)為城市服務(wù)的效率。整體框架以增加山地綠量和安全性為出發(fā)點，以恢復(fù)山地景觀與山地生態(tài)系統(tǒng)為抓手，以生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、整體性和景觀性為原則，通過構(gòu)架完善的山地修復(fù)格局，多途徑增加山地綠量(圖3)。通過提升植被覆蓋率、植被群落多樣性、綠量達(dá)標(biāo)及淺山區(qū)服務(wù)等實現(xiàn)太原市山地修復(fù)的目標(biāo)。經(jīng)規(guī)劃，太原市城六區(qū)山地森林面積達(dá)到494.07km2，占全市域面積的33.8%，相比現(xiàn)狀增加5.9%。

圖3 太原市山地修復(fù)框架圖

4 生態(tài)智慧引導(dǎo)下的太原市山地生態(tài)修復(fù)策略

4.1 山地安全性修復(fù)：分期分類創(chuàng)面穩(wěn)固

早期不合理的開發(fā)模式對山地的安全性造成很大威脅，因此，優(yōu)先對山體滑坡和采空引起的土地沉降等進(jìn)行治理。一方面，市域范圍內(nèi)沉陷面積達(dá)610km2，巨大的面積使同期修復(fù)難以實現(xiàn)，因此，采取分期分步的思路，即依據(jù)沉陷區(qū)的范圍大小，建立近期、中期和遠(yuǎn)期修復(fù)項目庫，對各期分多個步驟進(jìn)行修復(fù)。如在沉陷面積最大的西山中，基于工程勘察，根據(jù)深度差異，分為淺層、中深層和深層沉陷區(qū)3類，依次采取分層回填夯實、煤柱支撐法、綜合治理等方法。另一方面，針對西山修路造地形成的59處落石、滑坡，根據(jù)邊坡性質(zhì)和坡率大小，明確修復(fù)區(qū)域的優(yōu)先級。共分為4類，并依據(jù)實際情況，選擇針對性的修復(fù)技術(shù)：1)坡度＜30°的土質(zhì)邊坡，以種植植被為主，復(fù)綠固土，宜采用TBS等技術(shù)；2)坡度＞30°的土質(zhì)邊坡，選擇三維植被網(wǎng)等經(jīng)濟適用的技術(shù)；3)坡度＜30°的石質(zhì)邊坡，基于清除危巖、削坡、護(hù)坡，在坡頂加強排水，掛網(wǎng)以防落石；4)坡度＜30°的石質(zhì)邊坡，采用漿砌片石骨架植草等措施。

表1 主要增綠群落配置的植物推薦表

圖4 植被修復(fù)類型分布圖

圖5 淺山區(qū)建設(shè)適宜性分析圖

表2 70年土地使用期限下土地利用模式建設(shè)用地指標(biāo)分配表

4.2 山地綠量修復(fù)：分類提升，群落優(yōu)化

根據(jù)《太原市生物多樣性保護(hù)規(guī)劃及資源調(diào)查報告》，太原植物區(qū)系含有種子植物、蕨類植物、苔蘚、地衣、藻類和菌類，以及鳥類173種，昆蟲177種，擁有良好的物種多樣性。但由于人為因素的影響，山地森林多處于次生狀態(tài)，樹齡偏幼；80%以上的密林集中在邊遠(yuǎn)山區(qū)，分布不均且總綠量較少。因此，如何在維護(hù)現(xiàn)有森林的前提下，對山地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化成為聚焦點。規(guī)劃以營造多樣化植被群落，“近自然森林”為核心，構(gòu)建喬、灌、草有機結(jié)合的山地綠化景觀。在實地調(diào)研的基礎(chǔ)上，通過ArcGIS處理2017年太原市Landsat TM數(shù)據(jù)①，對植被覆蓋度進(jìn)行分類(圖4)：1)植被保護(hù)區(qū)(50%≤覆蓋度＜100%)；2)植被防治區(qū)(30%≤覆蓋度＜50%)；3)植被修復(fù)區(qū)(0≤覆蓋度＜30%)3類。保護(hù)區(qū)為遠(yuǎn)期保護(hù)，采取封山育林、退耕還林等措施，盡量減少人為干擾，以生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)為主導(dǎo)。防治區(qū)為中期修復(fù)，通過飛機播撒種子、補植小苗等措施，增補森林中下層植被空間。修復(fù)區(qū)為近期復(fù)綠，采取“速生樹種+景觀樹種”模式(表1)，通過人工補植、新植等措施，短期內(nèi)實現(xiàn)綠量增長、景觀效果提升。

4.3 山地功能修復(fù)：淺山區(qū)多元化土地利用

淺山區(qū)不僅為中心城區(qū)提供生態(tài)保障，還是絕佳的近郊游憩地。在太原市已建成城郊森林公園104km2的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整用地類型、倡導(dǎo)多元開發(fā)等方式，發(fā)掘淺山區(qū)的空間潛力。然而，以房地產(chǎn)為主導(dǎo)的開發(fā)模式和有限的用地指標(biāo)等多重干預(yù)下，淺山區(qū)生態(tài)空間利用低效，部分土地開發(fā)不合理。因此，需要在確保相關(guān)建設(shè)指標(biāo)所產(chǎn)生的經(jīng)濟收益能夠與前期生態(tài)修復(fù)的投入相平衡的前提下，實現(xiàn)降低用地指標(biāo)、豐富利用模式和服務(wù)功能的目標(biāo)。

依據(jù)《太原市東西山林地林木認(rèn)養(yǎng)辦法》，預(yù)估完成認(rèn)養(yǎng)林地80%綠化建設(shè)，以及70年養(yǎng)護(hù)費用后，核算前期總投資約為224億元。同時，通過旅游人次統(tǒng)計，估算林地單位建設(shè)用地約產(chǎn)生0.349億元/年毛利潤。因此，70年限下需要9.17%的用地指標(biāo)實現(xiàn)收支平衡。其中混合型設(shè)施用地指標(biāo)恒定=3%，地方性指標(biāo)進(jìn)行補償，以總數(shù)≥9.17%進(jìn)行調(diào)配(表2)。若仍無法提供9.17%的指標(biāo)，應(yīng)提高土地使用年限，以降低指標(biāo)。同時，對淺山區(qū)以開發(fā)建設(shè)為評價目標(biāo)，通過建設(shè)適宜性等級劃分評價，劃分為很適宜、適宜、較不適宜、不適宜和最不適宜建設(shè)5個等級分區(qū)(圖5)，很適宜面積約28.96km2，占淺山區(qū)總面積的5.33%；適宜約占27.61%，占總面積的27.61%，滿足9.17%的指標(biāo)。而區(qū)位呈現(xiàn)“整體散布，局部集中”的特點，需要依托現(xiàn)有山水格局，用鑲嵌式的空間形態(tài)進(jìn)行保護(hù)開發(fā)，通過邊山支流、環(huán)城綠帶等連續(xù)生態(tài)廊道構(gòu)建城市外圍生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)淺山區(qū)環(huán)境保護(hù)和開發(fā)利用的協(xié)調(diào)發(fā)展。

5 結(jié)語

立足21世紀(jì)，生態(tài)智慧已從一個哲學(xué)語境發(fā)展到適用于生態(tài)系統(tǒng)的實踐語境，意味著城市化進(jìn)程中，規(guī)劃者的實踐必須以正確的方式理解生態(tài)，選擇正確的方式去做正確的事情[12]。本文以太原市的山地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)為引，希望通過生態(tài)智慧的基本理論框架啟發(fā)日后的城市生態(tài)修復(fù)規(guī)劃[13-16]。但就現(xiàn)階段太原市山地修復(fù)的實踐而言，還存在以下問題有待討論和研究：1)就山地的修復(fù)而言，修創(chuàng)固坡、景觀優(yōu)化等均易實現(xiàn)，但采礦地等的污染較難消除，極易造成恢復(fù)植被的二次退化。如何實現(xiàn)棕地的植物恢復(fù)還缺乏可靠的技術(shù)途徑；2)目前，山地修復(fù)對城市生態(tài)修復(fù)的貢獻(xiàn)效應(yīng)和制約機制尚不明確。單一的山地修復(fù)并不意味著城市生態(tài)系統(tǒng)得到有效修復(fù)，需要和水體、綠地以及城市生態(tài)格局等統(tǒng)籌規(guī)劃，才能實現(xiàn)生態(tài)修復(fù)效益的最大化。

注：文中圖片均由作者繪制。

注釋：

① 數(shù)據(jù)來源于空間地理數(shù)據(jù)云(www.gscloud.cn)。