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      1. 淺談劍橋亞區域綠色基礎設施規劃及啟示

          1 綠色基礎設施

          綠色基礎設施概念起源于 20 世紀 80 年代的歐美,綠色基礎設施以一種與自然環境發展相一致的方式尋求土地保護與發展并重的模式,綠色基礎設施提供了一個用來引導未來增長、未來土地開發及土地保護決策的框架。其定義在 1999 年 8 月由美國保護基金會和農業部森林管理局提出: 綠色基礎設施是國家的自然生命支持系統---一個由水道、濕地、森林、野生動物棲息地和其他自然區域; 綠道、公園和其他保護區域; 農場、牧場和森林; 荒野和其他維持原生物種、自然生態過程和保護空氣與水資源以及提高社區和人民生活質量的荒野和開敞空間所組成的一個相互連接的網絡。在空間上,綠色基礎設施是由網絡中心( hubs) 與連接廊道( links) 組成的天然與人工化綠色空間網絡系統。

          從此,綠色基礎設施概念在全世界興起[1],并進行了大量的實踐[2]: 1995 年,佛羅里達州把現有農村與城市保護土地、游憩步道連接形成城鄉一體綠色基礎設施; 2001 年美國馬里蘭州推行了“綠圖計劃”識別州內綠色基礎設施,通過收購鄉村地役權保護綠色基礎設施,發展了功能健全龐大的基于全州綠色基礎設施系統,并形成了相應的評價體系[3],英國西北綠色基礎設施規劃等。

          雖然美國和歐洲進行了大量的綠色基礎設施規劃實踐,但沒有標準的規劃方法與步驟,在分析代表性綠色基礎設施規劃基礎上,總結綠色基礎設施規劃的原則、方法與步驟等,并以劍橋亞區域綠色基礎設施規劃為例說明。劍橋亞區域綠色基礎設施戰略是劍橋地區提高生活質量的重要計劃之一,由劍橋半島和劍橋郡議會成立綠色基礎設施組織( 政府基金資助) ,由來自于地方當局、相關機構以及生物多樣性組織等組成[4].

          2 規劃原則

          綠色基礎設施規劃遵循六大原則: ( 1) 保護優先,保護與發展和諧共進: 綠色基礎設施規劃對于未開發土地以保護為基本原則,對于已開發地區要恢復與提高自然系統功能,通過保護現有林地和創造新的林地和森林形成綠色基礎設施系統; ( 2) 保障連通性是關鍵: 在功能性自然系統的資源及過程之間的連接; 將公園、自然遺留地、濕地、岸線進行策略性銜接; 以及實現不同機構、組織與個體之間的連接; 認識并形成自然、社會和經濟網絡; ( 3) 為未來發展提供框架: 綠色基礎設施以與自然土地相一致模式指導土地發展,對于現有和未來新的自然和人工建成環境都有一定約束與可持續指導作用; ( 4) 綠色基礎設施規劃一定要在土地開發之前進行: 在土地開發前,評估土地現狀,確定和保護主要網絡中心和連接廊道,在已開發地區規定恢復優先順序; ( 5) 多學科多層次合作: 景觀生態學、保護生物學、城市與區域規劃、地理學等都是構建綠色基礎設施的理論基礎,聯合專家、不同層次政府和私人業主間合作; ( 6) 綠色基礎設施是一項長期的國家公共政策投資: 綠色基礎設施的公共利益是全民化與社會化的,有益于人類健康、野生物種保護和經濟發展,且可減少社區對洪水、火災等自然災害的敏感性,應以與國家灰色基礎設施相同的方式資助[5 -8].

          3 規劃方法

          總結美國和歐洲綠色基礎設施規劃方法主要有三種: ( 1) 綠色基礎設施結合垂直數據疊加法: 景觀生態規劃垂直數據疊加法源于麥克哈格,基于垂直生態過程的適宜性分析方法,分析同一區域內土地利用之間的垂直過程和聯系,選擇最適宜連接廊道與網絡中心。例如馬里蘭州綠色基礎設施規劃應用土地覆蓋等數據疊加研究網絡中心,根據最少消耗路徑選擇連接廊道[9 -11]; ( 2) 形態學空間格局分析 方 法 ( Morphological Spatial Pattern Analysis,MSPA) : 采用土地覆蓋變化數據,將土地分類后提取林地和濕地作為網絡中心主要內容,其他類型土地作為背景,通過一系列圖像處理技術[12],將林地和濕地分成互不重疊的七類: 中心、橋、環、分支、邊緣、孔、島,其中“中心”為綠色基礎設施的網絡中心,“橋”為綠色基礎設施的連接廊道,將“中心”與“橋”連接構建綠色基礎設施網絡[13]; ( 3) 基于水平生態過程的空間分析方法: 注重水平生態格局的景觀生態學理論結合 GIS 的“最小消耗路徑”模型方法確定綠色基礎設施的連接廊道,同時考慮了綠色基礎設施的地理學和生物安全格局特征[14],具體方法如下: 首先確定綠色基礎設施的網絡中心,根據土地覆蓋情況、水體長度寬度、濱水區寬度等,是否有道路、坡度阻隔等因素確定對動植物水平遷徙運動“阻力”,建立阻力面,再運用 GIS“最少消耗模型”計算從網絡中心到新的“樞紐”間的最少消耗路徑,之后根據土地覆蓋和地形確定廊道寬度,構建適宜于動物遷徙的景觀安全格局[15].

          4 規劃步驟

          總結代表性國家的綠色基礎設施規劃一般有以下六個步驟: 準備與規劃目標確定---景觀資源特征識別( 數據查證) ---識別與評估網絡中心和連接廊道---確定綠色基礎設施格局與規劃---綜合評估---規劃實施與管理[16 -17].
          
          4. 1 準備與規劃目標確定

          識別綠色基礎設施建設利益相關者,建立長期合作機制,組建一個由生態學家、景觀設計師、規劃師、保護生物學家等多學科專家組成的小組。之后,解讀區域特點,確定綠色基礎設施戰略目標,作為綠色基礎設施規劃的目標體系。

          劍橋亞區域綠色基礎設施規劃旨在創建一個綜合可持續的綠色廊道和網絡,加強景觀特色多樣性,連接、豐富生物多樣性棲息地,擴展人們參與娛樂機會。劍橋亞區域綠色基礎設施戰略目標體系見表 1[4].

          4. 2 景觀資源特征識別( 數據查證)

          收集整理相關基礎信息數據進行歸類分析,辨識現有綠色基礎設施的特征及其與周邊用地關系、人口分布狀況等,建立基礎數據庫,為后期規劃提供數據支撐。

          英國 劍 橋 亞 區 域 位 于 英 國 東 部,面 積 約1600km2,人口約 62 萬人。《劍橋風景導則》確定九種景觀特色,其中五種位于劍橋亞區域: 東南粘土,白堊土地,西部黏土地,谷地,沼澤地,見圖 1.將界內綠色基礎設施分為以下幾類土地利用方式: 城市公園和公共花園、郊野公園、自然和半自然綠地( 包括濕地、綠色走廊( 包括河道) ) 、美化的綠地( 公共開放) 、教堂用地和墓地。【1】

          
          4. 3 識別與評估網絡中心和連接廊道

          4. 3. 1 設定評估標準

          綜合解析土地覆蓋、人文景觀、生態因子等,建立評估標準,評估區域內綠色基礎設施的網絡中心與連接廊道,剖析現有綠色基礎設施功能及潛在發展需要及規劃適宜性分析。

          分析評估綠色基礎設施數據前建立標準,劍橋亞區域分為三種測量類型: ( 1) 網絡中心規模: 基于綠色基礎設施場地形成四個層次的尺度: A. 亞區域規模的網絡中心: 500ha 以上場地或生境; B. 城市規模的網絡中心: 100ha 以上場地或生境; C. 區級規模的網絡中心: 20ha 以上場地或生境; D. 鄰里規模的網絡中心: 2ha 以上場地或生境。雖然很多規模較小的場地對綠色基礎設施網絡的整體格局做出重要貢獻,但由于可用數據的局限性和研究主要目的戰略性,忽略 2ha 以下場地; ( 2) 水域: 場地或生境500ha 內的 10km 流域,場地或生境 100ha 內的 5km流域,場地或生境 20ha 內 1. 2 - 2km 的水域,場地或生境 2ha 內 300m 的水域; ( 3) 人口: 為現有和未來的人口衡量綠色基礎設施,采用每千 ha 的土地面積上人口數量。

          4. 3. 2 利用 GIS 繪制出綠色基礎設施現狀圖

          從各級規模對綠色基礎設施進行空間分析,并繪制出現狀圖。此外,繪制出現有的戰略性廊道,見圖 2,繪制出基于人口分析的現狀可進入網絡中心,見圖 3.4. 4 確定綠色基礎設施格局與規劃通過前面三個步驟資料收集、分析與評估,深入區域、市、鎮及其他詳細規劃地方政策與規劃的制定和磋商中,利用 GIS 結合垂直數據疊加法,通過“生成”或“選取”網絡中心和連接廊道構建綠色基礎設施網絡,制定可執行的綠色基礎設施規劃方案[18].        

          4. 4. 1 綠色基礎設施戰略空間結構

          綠色基礎設施戰略空間結構包括三個方面: 廊道、網絡中心和更廣大區域延伸。

          1. 廊道---綠色網絡發展綠色基礎設施戰略旨在優化現有廊道和新增一系列綠色走廊相結合的網絡結構。確定新廊道路線,在城市里提供生物多樣性或公眾使用,鄉村新走廊越過相對開放的農地連接不同的棲息地和定居點。廊道寬度取決于當地環境特點以及與當地政府合作情況。劍橋亞區域由 40 個廊道共同組成一個健全的綠色網絡,同時可供游覽,見圖 4.

          2. 網絡中心---主要的綠色基礎設施場地網絡中心作為多種自然過程中的“錨”,為野生生物與植物提供起源地或目的地。網絡中心包括:( 1) 保留地: 保護重要的生態場,尤其是處于原生狀態的土地; ( 2) 本土風景: 公眾開放土地,如國家森林等,具自然和娛樂價值; ( 3) 生產場地: 私人生產土地,包括農場、森林、林場等; ( 4) 公園和公共空間: 在國家、州、區域、縣市和私人層面可能保護的自然資源或提供娛樂機會的地方,包括公共公園、自然區域、運動場和高爾夫球場地等; ( 5) 循環土地: 公眾或私人過度使用和損害的土地重新修復或開墾,例如礦地、垃圾掩埋場或棕地,圖 5 為劍橋亞區域綠色基礎設施網絡中心。

          3. 更廣大區域延伸規劃一些項目將延伸到更廣區域,主要涉及農業景觀,提出與周邊綠色基礎設施銜接指導規劃,旨在提高當地景觀特色、連續性和生物多樣性。圖 6 為劍橋亞區域綠色基礎設施規劃與周邊區域的銜接示意。

          4. 4. 2 建立綠色基礎設施系統
          
          綠色基礎設施適用于不同層次或不同規模區域,在國家級、省級、市級、鎮級以及鄉村級別提出綠色基礎設施系統。

          劍橋亞區域戰略背景在亞區域規模、劍橋市和集鎮規模、詳細規模三個層面上提出策略。( 1) 亞區域規模宏觀總體戰略: 主要找出目前缺乏的連接廊道,采取一系列新的舉措連接到鄰縣,為未來 20年綠色基礎設施形成更富有創造力的計劃; ( 2) 劍橋市規模: 從居民聚居點進入綠色基礎設施場地是戰略的關鍵部分,可顯著提升當地居民無障礙進入鄰近鄉村及景觀,加強河流廊道、優化綠色走廊、連接郊野公園等; ( 3) 集鎮規模: 改進廊道連接半自然林地、現有開放的耕地景觀,開發郊野公園,增強綠色走廊與河道,見圖 7.

          4. 5 綜合評估

          評估綠色基礎設施生態、經濟和社會效益,判斷檢驗綠色基礎設施是否達到初設目標,是否符合相關主體利益,對區域發展的支持情況、是否可行等。同時,通過風險評估等方法確定優先保護區,確定綠色基礎設施戰略重點,對每個項目設置優先度排序,為隨后的實施確定方向和重點。劍橋亞區域綠色基礎設施規劃根據 20 年戰略遠景進行評估劃定優先級: 最高優先級( 1 -3 年) ,中等優先級( 4- 10 年) ,長期優先( 11 - 20 年) .

          4. 6 規劃實施與管理

          綠色基礎設施規劃綜合結果實施,并與當地法規、規劃整合,與政府等決策支持系統協調,形成推動綠色基礎設施戰略實施的機制。

          政府機構根據項目優先級別采取一系列措施推動綠色基礎設施戰略[19 -20]: 政府提供充足資金推動重點以及最高優先級項目,實現戰略目標; 地方政府審視現有相關政策,制定新的政策,鼓勵綠色基礎設施實施; 通過戰略性舉措就該地區擬建項目與法定咨詢者和公眾進行溝通與討論; 審查評估開放空間,確保符合現有標準等[21 -22].

          5 結論與啟示

          5. 1 綠色基礎設施規劃的不確定性

          雖然綠色基礎設施規劃在全世界范圍內大量推廣,但其存不確定性: ( 1) 在生態廊道寬度與生態效益的相關性與相關度方面的實證研究、網絡中心面積規模與邊界效應關系; ( 2) 不同方法形成的不同的綠色基礎設施格局缺乏系統評價等方面還面臨一定挑戰; ( 3) 與規劃體系的有效銜接與過渡[23].

          5. 2 對我國的啟示

          我國目前面臨生態環境惡化、生物多樣性缺失等問題,更應把綠色基礎設施作為土地利用與規劃的指導性工具[24],根據綠色基礎設施規劃方法,對我國的土地進行綠色基礎設施適宜性分析,提出實際可操作性措施。

          我國綠色基礎設施構建應向政策化、制度化、先行化、標準化、綜合評估與驗證化的方向發展: ( 1) 政府主導綠色基礎設施規劃: 國外經驗表明,政府進行綠色基礎設施規劃等同于灰色基礎設施一樣重要,由政府主導,由州長、市長、縣長或其他長官授權的委員會及由法律部門授權的協作理事會組織領導,建立結構合理、配置科學、程序嚴密、制約有效的決策機制,保證團體的決策和領導符合多組分和多尺度特征。

          采取政府公共投資渠道,鼓勵社會融資等多渠道資金籌集,建立和完善政府引導、企業推進的多元化投入機制; ( 2) 制度化: 建立與法定規劃之間協同規劃銜接,制定并頒布綠色基礎設施資源保護管理制度以及規劃管理條例,利用健全的法律法規體系有效規范綠色基礎設施建設與發展,為推動區域生態長效保護提供保障,劃定永久基本保護區域,劃定生態控制線,確立不開發、不干擾導向,確保綠色基礎設施基底; ( 3)綠色基礎設施規劃先行---土地開發前進行綠色基礎設施規劃,采取戰略視野進行統籌安排,從全國、全省角度統一布局,根據特定生態區域實行跨區規劃管理,建立結構合理且能為未來環境保護提供整體構架的綠色基礎設施系統,形成自然、多樣、高效、有一定自我維持能力并對整體生態系統有支撐能力的自然生命支撐系統; ( 4) 標準化: 研究不同網絡中心規模與連接廊道寬度長度與生態、社會、經濟效益的相關性,形成不同類型區域特征下的不同的規劃標準,以指導與推廣我國綠色基礎設施建設; ( 5) 綠色基礎設施評估與驗證: 長期監測評估生態指標與環境狀況,建立各個不同類型區域的綠色基礎設施生態指標體系,建構綠色基礎設施評價體系與模型,形成系統性的多尺度評價網絡體系,通過對結果的監控驗證規劃成果,制定相應的規劃和政策,作為土地利用規劃決策前及實施后評估的重要依據。

          【參考文獻】

          [1]吳偉,付喜娥。 綠色基礎設施概念及其研究進展綜述[J]. 國際城市規劃,2009( 5) : 67 -71.
          [2]Kevin M Flynna,Robert G Traverb. Green infrastructure life cycleassessment: A bio-infiltration case study [J ]. EcologicalEngineering,2013( 55) : 9 - 22.
          [3]付喜娥,吳人韋。 綠色基礎設施評價( GIA) 方法介述---以美國馬里蘭州為例[J]. 中國園林,2009( 9) : 41 -45.
          [4]Cambridgeshire Horizons. Green Infrastructure Strategy. Quality ofLife Programme- Green Infrastructure report[R]. CambridgeshireHorizons,2004: 1 - 16.
          [5]Mark A Benedict, Will Allen, Ed T McMahon. AdvancingStrategic Conservation in the Commonwealth of Virginia. TheConservation Fund,Virginia Green Infrastructure Scoping StudyReport[R],2004: 3 - 26.

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