专家报告 | 孟伟庆:强人工干扰下生态理念如何在景观设计中应用
孟伟庆
天津师范大学地理与环境科学学院环境科学系主任、城市绿化专业委员会秘书长
引言
土地像水和空气一样重要,但是现在全球面临着严重的土地退化问题。土地退化不仅对人类福祉有威胁,还会加速气候变化和生态多样性丧失。据统计,全球已经有1/4的土地退化,将近一半的人口受到土地退化的影响。随着未来的发展,人口会不断增加,人们对粮食和水的需求也会逐渐增加,但是随着全球气温的升高,荒漠化的现象却越来越严重。
对土地退化进行研究得出的相关数据
以生态恢复(Ecological restoration)为关键词进行文献检索,共搜集到3297篇文章,发现全球对于生态恢复的关注越来越多。在发表的文献中,美国和中国为主要的论文发表国家,说明我国对生态恢复的关注度逐年增高。
文献数量的上升
主要论文发表国家
1 生态恢复的认识辨析
如今的规划大致分为两类,一类是发展性规划,一类是保护性规划。国土空间规划的归属还有待将两种规划结合起来再讨论。发展性的规划主要指土地利用规划、城市总体规划之类的规划;保护性规划主要指生态保护规划或者环境保护规划等。其中国土空间规划中有一个重要的理念是要合理地安排土地的保护与利用关系,实现生态修复则要权衡保护利用与生态之间的平衡。
1.1 自然生态系统基础薄弱
(1)山地比例高,自然基础薄弱
中国是世界上多山的国家。如果按照广义山地计算,包括山地、高原和丘陵,占全国土地面积的69.27%。全国不仅山地面积比例高,而且地势高峻,高山比例超过其他任何人口众多的大国。
(2)干旱面积大,生态系统脆弱
中国东南部湿润半湿润区和西北部半干旱干旱区,约各占全国土地面积的一半,湿润地区占32.2%,半湿润地区占15.3%,半干旱地区占21.7%,干旱地区占30.8%。全国有沙漠戈壁11600万公顷,占全国土地面积的12.08%,主要分布在我国西北的内蒙古、甘肃、新疆。
1.2 人地矛盾加重生态负荷
(1)人地矛盾的基本情况
中国人均耕地1.49亩,不足世界平均水平的40%,排在世界第67位,大致相当于美国的1/7,印度的1/2。全国农户户均土地经营规模9亩,而日本200亩,法国600亩,美国1500亩。全国严重缺水和较严重缺水的区域面积分布广,普遍面临资源生态环境约束。中国水资源人均占有量列世界第110位,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。
(2)人地矛盾加剧生态退化
中国是世界上人口最多的发展中国家。庞大的人口数量、强烈的发展欲望和人地矛盾的日益加剧,导致了生态系统的不断退化。中国已成为世界上水土流失最为严重的国家之一。根据公布的中国第二次遥感调查结果,中国的水土流失面积达356万平方千米,占国土总面积的37%。此外,20%左右的耕地受到污染,1.2亿亩的耕地已经次生盐渍化。1/3的中国土地上都遭遇过酸雨的袭击,7大河流中有近一半的水资源已经丧失其应有的生态服务功能,而另有1/4的中国人没有洁净的饮用水源。
1.3 生态问题积累和欠账多
(1)生态问题积累多
生态问题主要包括以下六个方面:土壤环境问题不断加剧;荒漠化、沙漠化问题突出;地下水问题日趋严峻;海洋生态环境问题堪忧;湿地面积持续萎缩;生物多样性和生态系统服务功能下降。
(2)生态修复欠账多
改革开放以后,尤其是进入21世纪以来,国家一直高度重视生态保护和修复,取得了一系列重要成果。例如,根据«中国水土保持公报(2017年)»,2017年全国共完成水土流失治理面积5.90万平方千米。但是,由于历史欠账多,全国水土流失等生态问题依然严重,中国仍然是世界上水土流失面积最大的国家。再例如土地复垦,目前全国各种人为因素造成废弃的土地约占耕地总面积的10%。近年来国家一直推进土地复垦,每年新复垦量都在200万亩以上,再加上对每年因生产建设活动新损毁的土地数量近300万亩进行复垦,复垦规模已经相当巨大。
2 我国生态恢复实践中存在的问题
国土空间的规划分为不同的层次,最大的是国家层面的战略规划,接着是省、市、县、乡,后面面对一些低层次或者小尺度的生态修复项目,希望能把规划、景观设计、生态学多学科结合起来运用到生态修复项目中。
2.1 发展的障碍与趋势
恢复生态学中,陆地的研究远不及水生和湿地的研究深入。从宏观上看,恢复生态学发展主要有两个障碍: 一是目前恢复生态学还是一个验证性的科学,主要处理少变量因子和这些因子的部分层次的简单实验,缺乏复杂的、多变量、复杂数量分析方法的实验; 另一个是短视性的学术研究导致的少量的合成和弱的概念理论,这需要更好地认识和明确生态学原理。
从微观上看,当前的生态恢复过程强调养分及物种的还原,而忽视水文学过程、以及养分循环及能量获得过程; 过分注重景观的美化而忽视生态过程; 将恢复作为工作的结束而不是作为自发修复的开始。
未来应该考虑以生态过程调控为主,诱导生态系统的正反馈的自发恢复,考虑生境景观间的相互作用。
2.2 生态恢复实践中存在的问题
目前我国生态恢复实践中存在的问题主要包括以下几点:过多关注了景观视觉的美化;过多专注了“人”的需求;过多注重表象,而忽视内在;理念与实践脱节,“伪生态”普遍;生态学者参与太少,景观设计参与多;决策过程不科学。
当下,很多生态恢复项目不是纯粹以生态系统重构为目标,往往是在人类活动密集的城市地区开展的。如何科学规划、设计、施工、监测以及适应性管理需要系统思考和总结。一方面希望植物健康生长,另一方面希望生态理念和景观效果达到平衡,即在保护利用与生态之间达到平衡。
2.3 案例——东京都中心明治神宫
1915年始建的神社林经过100年的天然更新,成为都市森林的典范。设计者本多静六选择树种时用一些当地的树种并且考虑树种的演替过程,这些树种在经过较长时间形成当地独特的植物种类。
东京都中心明治神宫神社林
树种选择原则
3 生态恢复实践的措施建议
3.1 河流案例
城市改造项目中,河道往往被改造成石砌的驳岸,已经不是原来自然河流的状态,变成人工的水渠,而人工的水渠失去了很多生态功能。发达国家在五六十年代已经经历了类似的事情,我国在发展过程中需要吸取经验和教训。
生态修复项目中,设计目标是第一位的。如果设计是以人为中心的,则要更多地考虑景观美化;如果设计是以生物多样性为目标的话,则更多地考虑其生态功能。Kelley 河汇流工程是波特兰市Johnson 河流域的第一个恢复工程(面积约为0.21km2)。其在规划期间确立了3个宏观目标:(1)减轻下游洪水灾害,尤其是在居民区附近;(2)改善河流水质;(3)恢复流域生境、给鱼类和野生动物提供适宜的栖息地。
20世纪30年代经修整后的石砌河道
在设计时考虑水文及浅滩生境的生物多样性,选择Kelley 河上游河段作为参考河段,在Kelley 河下游重新挖掘出一条新的具有深潭和浅滩的蜿蜒河道,再与Kelley 河上游河段连接汇合,并且增强其横向、纵向稳定性。
恢复结果
3.2 规划和实施生态修复项目的规程
在景观规划设计和项目实施过程中,往往设计很好、理念不错、图纸水平很高,但是施工完成后常常达不到很好的效果,在实施层面没有现场的参与与调整。因此在规划设计层面就要聚齐相关专业的人,进行资源整合,梳理清楚调查的识别、指标、方法等方面,在执行层面加强监测、记录、评价、报告,并且加强后期维护。具体的规程如下:
(1)规划设计:主要包括利害关系人参与,外部环境评估,生态系统基线调查(确定项目场地当前生态系统及其状况的计划),参照生态系统识别,指标、目标和目的,修复处置方法,评估场地权属和处理后维护计划保障,后勤保障分析,评估程序规划。
(2)执行:在实施执行阶段,修复项目要确保修复工程不会造成进一步或持久的损害;处置实施是负责任、有效和高效的;所有的处置都是以自然过程,及保护自然和提升辅助恢复潜力的方式进行的等等。
(3)监测、记录、评价和报告:评估修复效果的监测从计划阶段开始,要求制定一项监测计划,以确定所有恢复措施的成功与否。这项工作当前在国内也比较弱,主体是在项目设计阶段,对监测不重视;在修复工程结束后的监测工作没有经费与机制保障。而保持相应的处置记录,以确保处置措施的顺利实施,还能为适应性管理提供信息,并使今后能够对与处置相关的结果进行评估。对工作成果进行评价和记录,并对照项目的指标、目标和目的评估进展情况。需要编写进度报告并分发给主要利益攸关方和更广泛的利益集团,以便在获得产出和成果时及时传达这些成果。
(4)后期维护:管理机构负责持续维护,以防止有害影响,并在项目完成后对现场进行所有必要的监测,以确保该场地不会倒退至退化状态。后期维护要求持续与适当的参照生态系统进行比较。
3.3 思考
(1)加强对生态系统结构、过程与功能的理解;
(2)必须考虑多空间尺度问题;
(3)多目标的协同和权衡;
(4)前期的深入调研和多学科科研论证不可缺少;
(5)生态学者、地理学者要参与到生态恢复和景观设计项目的全过程中。
备注:本文根据孟伟庆老师演讲内容整理
主 编:孟伟庆
执行主编:杨 菲
编 辑:毕文苑
排 版:毕文苑
审 校:杨 菲
执行团队:王洪成教授工作室
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