生态学在城市规划中的应用

学生证号：002004100412 014041-----26 闫保群

城市生态规划的探索与实践

生态学作为一门研究生物及其环境之间关系的科学，是德国动物学家1866年提出来的，最初以研究原生生态系统为主。而城市生态学是20世纪70年代初兴起的一门新兴科学，其自身的理论体系和研究途径还存在着争论，有代表性的是“环境系统学途径”和“复合系统学途径”。前者把城市生态系统看成是以人类为主体的环境系统，着重于城市的生物生态学研究；后者把城市生态系统看成是人类社会、经济和自然三个子系统构成的复合生态系统，着重于子系统间相互关系的研究。城市生态规划是近年来在城市生态学、城市规划学、生态规划理论等基础上兴起的新兴规划，在城市生态学的土地利用规划的同时，以生态学原理为指导，运用环境科学、系统科学的方法，对城市复合生态系统进行规划，调节系统内的各种生态关系，改善系统的结构和功能，确保自然平衡和资源保护，促进人与自然的协调发展。

20世纪二三十年代，一些发达国家开始推进大规模的城市生态环境建设，随后，有越来越多的国家在城市生态环境建设方面取得了明显成效。如欧美国家开始修建城市中心与郊外森林连接的“绿色走廊”，将城市与森林连为一体；建立国家森林保护区和国家公园，在国家公园内禁止砍伐树木，禁止一切建筑。美国对森林公园要求用地不少于1200公顷，尽可能紧靠城市布局。过去烟雾弥漫的伦敦和鱼虾绝迹的泰晤士河，现在都变清洁了，大伦敦周围建有2000多平方公里的绿带，市中心的皇家公园有40～50种鸟类繁衍，约为城市周边地区的4倍。德国的“煤铁之都”鲁尔重工业区，过去是污染的重灾区，现在已是一片绿色；鲁尔区埃森市的森林面积超过50％，经常可以看到野生动物出没；波恩人口不足30万，人均绿地面积160平方米；柏林绿地面积占城市面积40％，人均绿地面积41平方米。俄罗斯圣彼得堡城市森林公园面积400平方公里，市中心的卡马诺夫植物园是全球最大的植物园，绿地面积占城市面积60％以上，人均绿地面积49平方米；莫斯科有8条20米宽的林带将市内的公园林地和郊区的林带连成纵横交错的绿带网，绿地面积占城市面积40％。波兰华沙有公园65个，与郊外防护林连成一片，人均绿地78平方米。澳大利亚悉尼人均绿地70平方米。美国华盛顿人均绿地接近41平方米。我国近些年来也展开了大规模的生态环境建设，但迄今为止，国内外所有的绿化城市、田园城市、山水城市、花园城市、森林城市等都还不是科学意义上的生态城市，而只是通往生态城市阶梯中的一个台阶。

生态城市的基本轮廓

近半个世纪来，生态学的研究进展迅速并向自然科学和社会科学全面渗透，形成了一个庞大的学科群，依据这些学科的研究成果，我们大体可以看清生态城市的基本轮廓：生态城市是社会、经济、文化和自然高度协同和谐的复合生态系统，其内部的物质变换、能量流动和信息传递构成环环相扣、协同共生的网络，具有实现物质循环再生、能量充分利用、信息反馈调节、经济效益最好、社会高度和谐、人与自然协同共生的机能。具体来说，生态城市大体可以概括为4个方面十二大特征。

1、能充分利用可持续供给的清洁能源。能量是包括生命运动在内的一切运动的源泉，文明发展水平越高，所耗的能量越大。矿物能源面临枯竭且污染严重，核裂变能的利用存在着污染风险，核聚变能仍可望而不可及，太阳能、风能、水能、氢能、地热是可持续利用的清洁能源，生物能用之有度也是可持续的。能量不可能回收利用，最终都会转化成废热，但可以根据它的转化形式而逐层利用。生态城市的可持续发展在于它的能量运转系统具有三大特征；一是能量来源是可持续供给的，亿万年都无枯竭之虞；二是能源本身是清洁的，在生产和利用中不对环境产生污染；三是能逐层充分利用，能把废热污染减到最低，这一要求既是充分利用能源的要求，又是生命过程和气候现象受温度调节，因而要避免热污染灾害的要求。

2、能充分利用可持续供给的清洁材料。物质材料是支撑文明大厦的骨架和砖瓦，文明越发达，对材料的要求越高，由于金属矿物大多面临着枯竭，人工合成材料又大多含有毒素，因而物质材料的生产和利用都要有根本性的变革。生态城市的可持续发展，在于它的物质运转系统也具有三大特征：一是材料本身是高性能和清洁安全的，不含有害毒素；二是有完善的材料循环再生利用系统，最终的废弃物可降解或对环境无污染；三是材料的替代研发和应用能实现材料的可持续供给。

3、城市经济、社会、自然复合生态系统形成全面的协调共生网络。这个共生网络系统也具有三大特征：一是网络运转的趋向是系统功能的不断完善，而不是某个组成部分一枝独秀式地增长；二是网络所提供的产品有不断增进人类身心健康和生态平衡的功效，而不是数量的盲目增长；三是网络系统在演替中不断促进经济、社会、文化、生态等多样性的发展，达到生态学上持续力最强的稳态，而不是多样性衰减的系统脆弱平衡。

4、在城市的长期发展中始终具有最佳的生态位和最强的自组织力。也有三大特征：一是整个生态城市系统与各种承载力和限制因素的上下限保持足够的距离，风险始终处于最小；二是有在一定范围内自我调节、自我完善、自我强化系统的功能；三是有不断增强的承受冲击力、利用外力、同化异力的转换融合功能。

虽然城市生态学和城市生态规划作为独立的学科和规划门类，出现仅二三十余年时间，但在北京现代城市规划的历史中，城市生态环境保护的思想是始终存在并逐步发展的。

一、过去的探索

新中国成立翻开了北京现代城市规划的新篇章。1949年底，苏联专家巴兰尼科夫提出了《北京将来发展计划问题》的建议，确定了首都行政中心放在旧城等战略原则。随后的1954年和1957年两版规划坚持了巴兰尼科夫方案的基本原则。

1958年的总体规划在1957年版的基础上作了重大调整。规划市区的人口规模从600万人压缩到了350万人，相应的城市建设用地从600平方公里压缩到了360～400平方公里，将规划建设用地化整为零，形成了分散集团式布局和绿化隔离地区思想的雏形。当时形成这一空间格局主要考虑了近郊菜地的均衡分布和就近供应以及近郊规划的建设用地尽可能做到均衡发展。但是分散集团式空间布局更大的历史意义在于对城市生态环境的保护：压缩了规划城市建设用地规模，避免了“大跃进”中对土地的浪费，抑制了对菜田、农田的破坏，保留了近郊生态空间，创造了地下水源厂的雨水承补条件，预留了城市建设的发展余地。虽然这些结果并不都是在当时预想到的，但经过几十年实践证明，1958版的总体规划是具有划时代意义的。

1959年版的总体规划由于受到“大跃进”的影响，将工厂放进了居住区，放进了旧城区，对人居环境造成极大破坏，也导致后来用了半个世纪的时间来修正这版规划带来的负面影响。1993版总体规划提出了两个战略转移，也是未来仍要坚持的战略方针。

近20年是北京城市人口与城市建设规模迅速增长时期，城乡建设空间不断扩展，资源与环境面临着越来越大的压力。早在1993年，北京城市总体规划就提出了为切实保护和改善首都地区的生态环境，应建设点线面网片相结合的完善的城市绿化系统，包括山区建设宜林地绿色屏障、自然保护区、风景名胜区、干鲜果品基地，以及平原区建设森林公园、环市区绿色生态环、城镇公共绿地等，勾划了北京城市绿色生态空间系统化建设的基本蓝图。

2000年《北京市绿化隔离地区总体规划》，提出在240平方公里的规划市区绿化隔离地区范围内，应力争实现绿化面积50%左右，营造城市绿化功能区的同时完成农村城市化的转变。

2002年《北京市第二道绿化隔离地区规划》从城市绿化系统空间连通性的生态学意义出发，指出第二道绿化隔离地区在全市绿地系统中起着承上启下的重要作用，是沟通市区绿地系统与城市外部生态屏障的生态廊道，应确保其贯通。因此在第二道绿化隔离地区内规划了两个绿环、九个楔形绿色限建区和五个组团间绿色限建区。划定绿色限建区一方面保证了绿色开敞空间，另一方面对远期城市可能的发展用地进行战略性控制，突出了生态廊道与城市轴相互组合的空间发展模式，有利于城市空间发展与生态要求相结合，形成人与自然和谐的城市形态。

2002年编制的《北京市区绿地系统规划》，在“国家园林城市”、“绿色奥运”等目标的指引下，落实城市绿地的总量指标，重点进行规划市区范围内的绿地系统布局，并在北京城市绿地系统结构更新、公共绿地服务半径、绿地分类等方面进行了积极探索。

2002年北京市规划院与澳大利亚DEM公司组成联合设计组，参加了“北京奥林匹克公园规划设计方案国际竞赛”，参赛方案以创造生态城市、创造城市庆典为主题，创造让自然、历史和人相互交融的场所感，让自然融入城市，也将城市渐入自然：不设超高层建筑以保持开阔的天穹；减少热岛效应,保证大面积的绿地与大地连接；森林公园建构多层次的综合生态网络系统，规划生态农场、本土动植物栖息地等，使简单的绿化带及森林公园起到生态质量调节系统的作用等，着力将以体育设施、奥运村为主体的奥运公园塑造成为生态化的建设空间。