自然辩证法视域下城市生境运作机制探究

随着经济社会的发展,我国城市空间在发展建设的过程中与野生生物碰撞出了种种问题,这种情况不仅影响了生态文明的可持续发展,也同人民群众对美好生活的向往相矛盾。本文从自然辩证法角度审视城市、社会与生物的时空关系,系统归纳与整合了城市建筑与生态环境的哲学认识与设计实践,从不证自明的基本事实出发,挖掘陈述能够证明的作用内容。在作用内容研究中基本得出部分客观实在的运动规律,从而论证并丰富城市空间生态发展在新时代的理论与实践价值。

“城市生境体系”规划设计要点研究

相较自然郊野环境,城市同样是多种生物的重要栖息地。城市生物多样性保育对维持城市生态系统平衡、保障人居环境和提升市民幸福感意义重大。在我国快速城市化进程中,面临高强度开发建设需求压力,“城市生境体系”规划设计需要重点关注三大要点:首先是自然荒野保育,即指认和保护好城市中高价值的原生或次生“城市荒野”;其次为蓝绿廊道链接,即通过蓝绿网络体系规划为城市区域的生物栖息与自由迁徙预留足够的空间;最后为生境修复与营造,即通过生态设计手法提升城市蓝绿体系的自然度与生境质量,营造高质量“近自然生境”。

干旱区的城市生境特征与绿洲化对策

干旱地区的城市亦被称为绿洲。从其发生与生境状况分析,注意到近期城市的扩展已脱离绿洲型的发展轨道,而与全球城市模式类同,亦具城市化的共有弊病。又因所处区位受到荒漠气候的强烈影响,较其它地带的城市,其生境更加恶劣。干旱区居民长期凭借绿洲生境而生息劳动,早期出现的城市亦脱胎于绿洲。目前仍沿用绿洲以称城市,但与绿洲的生境相比较已面目全非,实质是以现代设施在荒漠中建立的水泥荒漠。目前全球范围正展开以改善城市生境为目标的生态城市建设,位处干旱区的城市应从其所在区位出发,以绿洲化作为生态城市建设目标,切实改善居民生存环境质量。应仿照绿洲,在外围营造阻隔荒漠气候侵袭的防护林,在市区通过营造片林与行道树,形成类似条田林网格局,以一定植被规模重构绿洲化城市,形成绿洲生境以改善城市居民生存条件,回归干旱区居民世世代代依存的绿洲空间。

城市生境及其植物群落设计——西北半干旱区生境营造研究

城市生态系统服务功能对人类健康具有重要贡献,其效能依赖于城市绿色空间中的生物多样性水平。以城市“生境+植物群落”模式的景观建构互适性内在机制作为关键科学问题,强调在生态学介入城市规划设计的空间尺度匹配关系中,小尺度绿地生境及网络的系统性和可实践性的生态价值。通过课题组在西北半干旱区城市场地生境营造与地被植物群落设计的实验性研究及街区单元生境网络格局建构的探索,提出城市生境及其植物群落景观建构研究的3个核心问题,即生态学与建筑类学科之间研究与设计变量的转换、理论与实践转化的实验性研究方法和城市建设与城市生态系统之间的空间匹配关系。

日本城市生境营造前沿性案例研究

从城市生境恢复的角度阐释日本3种不同的城市绿化开拓性项目。1)大阪万博纪念公园项目旨在恢复大阪城市核心绿地的自然景观(自我维持的森林)。为实现此目标,除实施相应的植物种植计划和种植方法外,待修复后的植被冠层高度郁闭后,模拟自然干扰的林窗再生的适应性管理是提高其物种多样性的关键。2)梅小路公园的“生命之森”生境花园是第一例实施20余年动态监测的生境修复项目。研究发现生境中物种的迁入定居和灭绝趋势因物种类别而异。3)平安神宫庭园是在城市基底中的濒危物种庇护所(隔离保护地)。庭园中丰富的生物多样性与日本园林造园特征有关,“缩景”(微缩自然)是其中之一;除此之外,还采用了适应性管理来替代自然干扰。最后,提出生境设计需充分考虑自然的3个属性:要素、格局与过程,其中过程属性是最具挑战的议题。

城市生境研究进展

为探讨城市生境研究热点与动态,丰富城市生境规划建设理念和技术手段,文章运用Cite Space对城市生境研究相关英文文献进行计量分析。结果表明:近30年来研究数量呈指数增长,研究保持较高热度,热点较为集中,研究尺度比较多元,目前已形成良好的国际合作交流态势。当前国际研究热点主要集中在城市扩张对生境的影响、城市生境生态服务功能调查与分析、城市生境质量评估方法和城市生境规划与营造4大方面。在此基础上,对我国未来城市生境研究进行展望:1)强化政策法规对城市生境规划与营造的支撑作用;2)探索不同城市发展模式对生境影响的机制;3)构建与自然保护地体系相联系的城市生境网络。

杭州不同城市生境杂草群落分布格局及其成因

在杭州城市化进程下,调查了8种城市生境类型中杂草群落的种类组成与结构.通过测定光照强度、土壤pH值、土壤电导率、土壤紧实度、土壤总氮、土壤总磷、土壤有机质及干扰类型等生境因子,分析了杂草群落物种组成与生境因子的关系.结果表明:调查的1665个杂草样方中,森林空隙和草坪是最为常见的生境类型,涵盖的群落类型数量分别占总数的20.1%和16.3%;除树池外的7种生境,其群落优势种均以矮生长型的一年生杂草为主;在8种生境中均有分布的杂草物种共有30种;不同生境的环境因子存在差异,森林空隙的光照强度最小,灌草丛空隙的土壤电导率值最高,土壤型废弃地的光照强度和土壤紧实度均最高.

城市生境单元制图研究进展及其在生物多样性保护中的应用

城市生境单元制图是将原始生态环境数据和生物信息应用到城市自然保护和生态空间管理决策的有效途径。生境单元制图对于揭示城市环境与生物多样性的分布规律、探寻城市生物多样性保护与管控的生态边界具有重要意义。对城市生境单元制图的国内外研究进行综述,系统介绍了城市生境单元制图的主要步骤和方法;对比和评述了国内外典型城市生境单元制图研究案例,总结了生境单元制图在城市生物多样性保护中的应用。最后提出城市生境单元制图研究需要重点解决的问题,展望城市生境单元制图研究在中国城市生物多样性保护中的应用前景,以期为中国城市生物多样性保护和城市生态建设提供科学依据和参考。

城市荒野与城市生境

城市的生态系统非常复杂,生境条件也极为多样。城市生境包含了绿地、林地、农田、湿地、水体、荒地这些自然或近自然的区域,同时也包括了建筑、桥梁、各种管网、轨道等构筑物或基础设施。

下一次绿色革命:基于植物群落设计重塑城市生境丰度

气候变化、大规模物种灭绝、快速城市化以及工业土地利用极大影响了人们的生活品质,并削弱了地球上所有生命所依赖的核心生态系统服务功能。保护城市外围的自然土地已不足以确保人类自身的生存。为减少负面的环境影响,修复必不可少的生态系统服务,重塑人与自然元素的联系,并创造更健康、更具韧性的城市景观,有必要在城市和工业景观中采用具有超高生态功能并能引起公众强烈共鸣的种植方式,从根本上转变城市景观规划设计方法。介绍了美国Phyto景观设计工作室应用的基于植物群落的种植设计方法,解释创新的种植系统如何重建城市多样而丰裕的生境。阐述了植物之间、植物与人、植物与更大的环境如何联系的3个核心原则,通过案例说明该种植模式的应用,并讨论使其适应中国城市独特环境和社会政治背景的策略。

面向城市生物多样性提升的可持续景观格局构建机理与途径

城市生物多样性是全球生物多样性的重要组成部分,城市是地理学、生态学及风景园林学等学科领域关注的核心地域。城市生态系统退化直接或间接地干扰了城市生境并造成了区域生物多样性丧失。为实现可持续城市和社区(SDG11)和陆地生物(SDG15)两项可持续发展目标,提升城市生物多样性的途径是当前城市生物多样性研究热点。可持续景观格局调控与构建是提升生物多样性的可能途径,城市生境与生物多样性的关系是可持续景观格局构建的重要内涵,科学地认知两者的相互作用关系是景观格局调控的根本。研究通过梳理生物多样性与景观生态学的交叉研究,提出了可持续城市景观格局研究的转变趋向:从生物多样性保护的被动适应式的生态安全格局构建转向主动调控提升生物多样性的可持续城市景观格局构建。加强多尺度的级联,在斑块尺度上的城市生境恢复和营建,景观尺度上构建面向城市生物多样性提升的可持续景观格局识别与连通优化,区域尺度上开展生物多样性保护规划。研究为城市生物多样性的保护与提升提供科学途径,进而促进城市景观生态学的理论与实践发展。

基于InVEST模型和最小成本路径的城市绿色空间生境网络构建方法研究——以南京为例

提出以城市绿色空间为载体,选取不同生境类型、对城市化适应能力不同的物种为目标物种,结合物种观测数据和InVEST模型生境质量评估模块进行生境源地的识别及成本面信息的提取,应用最小成本路径综合模拟出城市绿色空间生境网络的方法。以南京为例,选取了9种鸟类作为目标物种,分析了其现状城市绿色空间网络结构。结果表明,迁移能力和城市化适应能力对物种分布的范围和生境类型的广泛程度影响较大。现状网络对城市化适应能力强或迁移能力强的物种较友好,对城市化适应能力差且迁移能力弱的物种有严重不良影响。对于综合的网络,中部的核心区多但被建设区割裂,北部的核心区少而分散,南部的核心区少但联系紧密,三部分的主要连通性结构为滁河、溧水河、秦淮河、秦淮新河和较连续的山林地或水库坑塘。此外,在半自然生境斑块内也生成了许多分散路径,部分联系紧密的斑块形成了组团结构。最后,根据以上结果提出了相应建议。

城市自生草本植物群落物种组成及其生物多样性特征研究——以陕西杨凌城区为例

小型城市的野生原真性自然区域是城市生物多样性的重要组成部分,揭示其自生植物群落物种组成及其生物多样性特征,可以指导未来自生群落在城市环境中的应用。采用典型样地记录法,选取中国典型小城市杨凌城区内124个自生植物群落样地进行调查,共记录到自生植物198种,隶属于50科152属,结果显示:(1)研究区域内的自生群落平均每平方米有优势种1种、伴生种2种、偶见种7种,优势物种以多年生的乡土草本植物为主;(2)严重入侵物种更多作为优势物种存在,而3-7级入侵物种则多作为伴生种出现且对群落的生物多样性具有积极作用;(3)不同生境下群落生物多样性具有显著性差异,农田、湿地和草坪生境的自生群落对于恢复城市生物多样性有较高潜力。结果表明,小型城市中的自生植物群落对维持城市生物多样性具有独特且重要的价值,通过合理管理和应用,自生群落将在城市的生物多样性和可持续发展方面发挥更加重要的作用。

生物多样性背景下城市动物生境营建的策略与方法

【目的】当前城市化进程的加快对于生物多样性提出了严峻考验,梳理动物生境营建的策略与方法,可为城市生物多样性和绿地生态服务功能提升提供借鉴。【方法】通过综述国内外城市动物生境研究现状,以城市生物多样性保护和提升为导向,探讨动物的生境偏好特征,总结城市动物生境营建的策略和方法。【结果】提出了“要素调查—营建内容—生境管理”的城市动物生境营建基本内容。1)要素调查:以鸟类、小型哺乳类和两栖类动物作为目标类群,调查物种资源和生境资源以明确生态本底信息,并根据动物的生境偏好分析,总结食源地、水源地和庇护地的环境特征。2)营建内容:从植被营建、水体营造和设施构建3个方面,提出城市动物生境的营建方法。3)生境管理:指出持续开展生态监测与游憩管理,有助于设计者或管理者更好地改进优化动物生境。【结论】上述基本内容可为城市生物多样性保护和提升提供理论支撑,也可作为风景园林与生态实践相结合的重要指导依据。对于城市动物栖息环境的优化建设、城市绿色空间生态功能的发挥和可持续发展具有重要意义,具有理论借鉴及规划参考的双重价值。

被遗忘的城市“生境”:重庆市墙体自生植物调查分析

被称为“钢筋水泥森林”的现代城市存在大量的墙体,包括建筑外墙、独立围墙、挡土墙等类型。通常情况下,这些完全硬质化的界面不会被认作为生境或栖息地。以典型山城重庆市为例,探索城区范围内墙体成为城市生境的可能性。于2017年9—11月对重庆主城区共120块墙,包含359个4×1 m小样方,调查墙面上自生植物的物种、覆盖度等信息;记录墙体4类特征共22个因子作为生境影响因素;并采用方差分解和典范对应分析(CCA)排序法研究影响因素与自生植物组成和分布的关系。结果表明:(1)市区墙境自生植物丰富,共记录到70科149属193种,以菊科植物种类最丰富,其次是禾本科和荨麻科。优势种包括蜈蚣草(蕨类)、井栏边草(蕨类)、构树幼苗(乔木)、贯众(蕨类)和黄葛树幼苗(乔木)。相比平面环境的自生植物以旱生为主,墙体上喜阴湿的蕨类植物占明显优势,反映出墙体作为生境的独特性,可以作为城市生态空间的有效补充。(2)墙体4类特征共解释自生植物组成与分布变化的14.4%,植物传播、定植与构建是一个综合复杂的过程,受各种随机因素影响;此外,本文所选因素也未考虑更大尺度的周边景观等因素。所有因子中,墙体高度、藤蔓覆盖度和墙体遮阴率是影响植物变化的主要因子,且与CCA排序第1轴相关性最强。这些因子均与墙体自身湿度有关,表明水分在决定墙面植物组成与分布起主要作用,植物在墙面沿水分呈梯度分布。讨论了本研究对现代城镇绿化的启示,从自然做功的角度提升城市生态系统服务,为城市生态设计与低成本管理提供科学依据。

城市特殊生境绿化技术研究——以上海20年的研究成果为例

城市里大量的不透水面引发绿地空间严重缩水、热岛效应加剧、城市雨洪频发等一系列严重的城市环境问题。解决人口密度大、绿化用地少与高质量实现扩绿增绿、实现城市居民对美好生活向往的矛盾,成为城市生态建设和环境提升的核心难题,开展路面、屋面、墙面及桥柱等城市特殊生境绿化成为城市高质量发展和城市品质提升的关键抓手。以上海为例,总结了近20年来城市特殊生境绿化的研究进展,围绕植物、介质、模块和管护四要素,从生境的特殊性、适生植物种质创新和定向筛选、生境重建、一体化技术、低维护管理及功能评价等方面取得了系列理论积淀和技术创新,实践了有限空间的持续生长理念,形成完整的特殊生境绿化技术体系,为公园城市建设发挥重要支撑作用。

城市生态建设的生物多样性设计与施工--以西安渭河河岸绿带近自然景观工程设计为例

未来的城市建设是建立人与自然和谐共生的生态环境,近自然理念下的生物多样性设计通过人工干预和自然的力量相互作用使城市生态系统达到平衡和稳定,是实现人与绿色自然空间融合和丰富生物多样性的重要途径。以西安渭河河岸绿带项目为例,探讨了城市生态建设与生物多样性的关系,提出了应用近自然设计理念解决人与自然的共生关系。在工程实践中,进一步推动近自然设计与渭河沿岸生物多样性修复提升具有理论与实践意义。

城市中植物生境的营造——以前海公共空间组团二为例

城市生境是城市中人地关系和谐度的集中展现,对城市生境营造途径与技术的探索,是构建人与自然和谐相处的城市景观关键。本文以前海公共空间组团二为例,借鉴珠三角洲的各种特色自然与文化生境,基于项目带型绿廊、独立地块的特征,探索如何采用不同生境理念打造独具特色的城市植物景观风貌,提出3种不同植物群落生态演替的生境主题,重建城市多样而丰富的生境,进而总结出城市中植物生境的营造途径与原则,以此为其他城市景观的植物群落多样性构建提出可行的设想与方式。

基于InVEST-MCR复合模型的城市绿色空间生境网络格局构建研究

城市化进程的不断加快影响了城市绿色空间的生境质量,城市生物多样性受到极大威胁。构建城市范围内的多物种综合生境网络能够整合现有的城市绿色空间格局,促进生物多样性保护与发育。以北京市丰台区为例,面向生物多样性保护与城市绿色空间发展提出了基于In VEST-MCR复合模型的城市绿色空间生境网络格局构建方法体系:即以生境类型为导向选取区域内生物多样性保护的焦点物种,通过大数据选取焦点物种的栖息源地,基于In VEST模型生境质量模块选取潜在栖息地(汇)并生成生境网络构建阻力面,采用最小累计阻力模型(MCR)构建丰台区城市绿色空间生境网络。研究结果明确了丰台区的生境质量现状与未来生境网络发展脉络,为城市绿色空间生境网络构建提供了新方法,为丰台区绿地空间格局规划与生物多样性保护提供了参考框架。