面向人工型城市困难立地绿化的“五维导控技术体系”实践探索--以《上海西岸传媒港绿化工程技术导则》编制为例

随着城市更新的深入发展，人工型城市困难立地日益增多。该类困难立地主要指城市及其近远郊范围内，林木立地在完全由人工构建的生态用地或空间中，主要包括：立体绿化空间、地下空间覆土场地等。在上海市中心城区，立体绿化与地下空间覆土场地的绿化发展迅速，尤其在核心商务区，此类绿化的规模最大也最为集中，在缓解环境体验与用地资源紧张的矛盾中，发挥着不可替代的作用。

上海城市困难立地识别及分布特征

随着城市化的高速发展,上海在建设用地紧张与生态之城建设的双重压力下,存量用地转型发展成为城市生态建设的重要途径。上海作为典型的高度城市化地区,未来生态建设极大依赖于城市困难立地开发与利用。对上海城市困难立地资源进行识别及分析,结果显示:2019年,上海市开发边界内(中心城区域)已规未建绿地中城市困难立地占比达到76.2%,其中以一类、二类、三类城市困难立地为主,占比分别为35%、50%、15%;开发边界外城市困难立地(减量化用地)占比达到10.5%,工矿仓储用地类型与农村居民点用地类型的城市困难立地面积比例约为3∶7;各区城市困难立地占比及空间分布特征也存在一定差异。工业用地、商服用地、居住用地等城市困难立地的空间梳理与转型开发是上海生态空间建设的重要途径。

城市生态公益林再野化的草本植物及其生境热点快速监测识别技术

受乔木遮挡影响,难以采用遥感技术监测城市生态公益林内现状草本植被,而人工监测费时费力。为攻关此难题,以生境热点监测识别为突破口,开发一种适用于中观尺度城市生态公益林的快速监测识别技术体系,通过分析高分辨率的遥感影像,快速识别原生草本植物多样性较高的空间范围,对此类空间开展重点法抽样,经对上海市金山区农林水乡生态公益林实地验证,该方法效果较好,具体表现为:单独使用一种抽样法时,重点法的探测效率更高,草本原生种探测效率约为79%,优于系统法+路径法组合使用(72%);两种方法组合使用时,重点法能够将物种探测效率提高16%~24%,其中系统法+重点法的草本原生种探测效率约为88%,路径法+重点法的草本原生种探测效率约为96%。研究结果说明生境热点内的草本原生种数量较多,生境热点识别技术有效;明确生境热点的空间范围,能够提高生物多样性监测效率、降低监测人力和时间成本,为生态修复工程规划、设计、施工和评估提供重要的空间信息;同时,利用人工智能技术开展公众参与监测研究,降低了监测成本,能够保障监测识别的准确性和可持续性。因此,该技术能够为城市生态公益林再野化提供有力的技术支持,具有广阔的应用前景。

上海五大新城建设背景下生态廊道区域内“198”地块城市困难立地空间特征研究

高密度城市工业用地减量化发展背景下,上海城市开发边界外的“198”地块作为退化型城市困难立地,在城市生态廊道建设过程中的作用日益彰显。在新一轮生态廊道规划和五大新城建设新要求下,以城市开发边界外的“198”地块为线索,基于上海市域、五大新城和典型新城三个尺度,分析城市困难立地的空间特征。结果表明,“198”地块城市困难立地主要集聚于生态廊道内,特别是近郊绿环和市级生态间隔带;斑块形态均处于较不稳定、非常分散、不紧凑状态,其中浦东新区最分散;五大新城的“198”地块城市困难立地仍留有较大的减量化用地面积,其中嘉定新城和松江新城的“198”地块基本集中在生态廊道内部;青浦新城内部的“198”地块城市困难立地的无污染类型占比最高(31.37%)。

上海城市绿地土壤pH分布特征及影响因素

基于上海市中心城区典型绿地土壤571个采样数据,分析了3种类型绿地土壤pH的分布特征,并结合土壤理化性质、地上植被类型和绿地建成年限对绿地土壤pH的影响因素进行了探讨。结果表明:上海城市绿地土壤pH平均值为8.20,属碱性土壤,广场绿地土壤pH显著高于公园绿地土壤和道路附属绿地土壤,且不同行政区域土壤pH具有显著差异。在土壤剖面中,随着土壤深度的增加,土壤pH逐渐增加,表层0—20 cm土壤pH显著低于40—90 cm土壤。上海绿地土壤pH与土壤电导率、有机质含量、水解性氮含量、有效磷含量和速效钾含量均呈负相关,表明绿地土壤肥力越高,土壤pH越低。土壤质地对上海城市绿地土壤pH分布无显著影响,但土壤pH与土壤容重呈显著正相关,与土壤非毛管孔隙度呈显著负相关。地上植被类型显著影响绿地土壤pH,草被群落土壤pH显著高于乔灌群落。随着绿地建成年限的延长,土壤pH有降低趋势,但与新建绿地相比,绿地建成30年后土壤pH才会表现出显著差异。本研究可为上海城市绿地土壤养护管理措施的优化以及助力上海城市绿地土壤质量提升提供指导。

转型期园林绿化的城市困难立地类型划分研究

生态修复在城市内涵式提升阶段,具有改善"城市病"和促进城市转型发展的重要意义,园林绿化在改善人居环境中的作用越来越重要。立地条件与植物关系,这个古老而永恒的科学问题面临新的发展机遇与挑战。在参考森林立地类型划分的基础上,系统回顾了林业科学研究中森林立地和困难立地的相关概念和内涵,重点阐述了转型期园林绿化的城市困难立地概念及其范畴;提出了城市困难立地立地类型划分的3个主要依据:(1)大尺度与中尺度格局以森林立地分类基本原则为基础,(2)直接人为干扰影响应该特别强调,(3)必须特别关注土壤、水对植被的刚性约束;建立了基于园林绿化的城市困难立地类型划分体系,共计3个一级类别、12个二级类型。

城市困难立地条件下园林绿化植物病虫害的发生及其防控策略

城市困难立地园林绿化是近年来中国城市发展过程中面临的一个紧迫问题。文章通过介绍城市困难立地条件下植物病虫害发生概况和产生的变化,强调了城市困难立地园林绿化病虫害的防治方法和不同阶段的防治策略;结合病虫害防控新技术的开发和配生土技术的应用,对今后一段时间城市困难立地园林绿化植物病虫害防控技术进行了展望。

新时期上海城市绿化“四化”建设思考

在上海建设卓越的全球城市背景下,城市绿化发展与生态之城建设息息相关。上海城市绿化"四化"的提出,是新时期超大城市绿化进一步发展高度概括性的要求,是绿化"四化"结合城市生态环境建设的内涵扩展,是本市提升城市管理精细化水平的重要内容,也是上海保障良好生态环境质量,创建优良人居环境的重要抓手。

实施上海城市绿化“四化”建设的再思考

园林绿化对于建设美丽中国、实现人与自然和发展具有重大意义。在习近平生态文明思想的指导下,为加快建设令人向往的生态之城,提高人民生活环境品质,上海市政府提出统筹推进绿化、彩化、珍贵化和效益化之“四化”建设。这是上海城市绿化建设的发展阶段,也是上海“春景秋色”工程的延续。本文分析了上海“四化”建设过程中存在的痛难点,并提出了未来绿化工作的重点,以期对上海绿化“四化”建设提供一定的借鉴及参考。

人工型城市困难立地对高密度城市公园绿地系统的典型增益作用研究——以上海市中心城为例

高密度城市更新背景下,人工型城市困难立地(Artificial Challenging Urban Sites,ACUS)在公园绿地建设中的作用日益彰显。文章基于2008-2019年上海市中心城(外环线以内)公园绿地(G类)遥感解译数据,对其中由人工型城市困难立地改建的公园绿地的规模及空间分布特征进行了研究。由人工型城市困难立地改建的公园绿地,在上海市中心城公园绿地建设中的典型增益作用,至少表现在3个方面:一是对中心城公园绿地的用地资源增补效益;二是对中心城公园绿地的空间位置前移效益;三是对中心城公园绿地的景观格局提升效益。ACUS绿地对高密度城市生态系统服务提升的意义十分重大。

人工型城市困难立地的园林绿化利用动态趋势研究——以上海市主城区为例

以上海市主城区为例,对近年来人工型城市困难立地园林绿化利用的动态趋势进行了分析研究。研究表明,在当前上海市园林绿化建设量逐步提升、土地出让量逐步缩减的大趋势下,主城区内人工型城市困难立地的总量、增量在2008年至2018年间提升明显,园林绿化利用比例逐步提高,并且在城市化水平较高的行政区内园林绿化利用程度相对较高。基于这些趋势展开了分析与思考,提出了利用人工型城市困难立地进行园林绿化利用的建议。

基于绿化用途的长三角区域主要城市困难立地空间识别

城镇蔓延和人类高密度的聚居导致建设用地与绿化用地之间的矛盾日益尖锐,形成棕地、废弃地、受损湿地等典型城市困难立地。针对传统遥感影像解译速度缓慢、效率较低、人力物力需求量大等问题,基于Google Earth Engine平台,利用Landsat TM/OLI遥感影像,采用分类回归树方法,对2000年至2019年长三角城市困难立地中的绿化用地进行空间核算。文章以长三角区域的上海、南京、无锡、徐州、杭州、宁波、温州、合肥、芜湖、蚌埠等10个代表性城市为例,分析了绿化用城市困难立地的时空变化特征与分配模式,探究了长三角城市群绿色生态空间增长的土地资源供给差异及模拟预测。

城市困难立地风景园林营建的生态技术筛选与应用——以第十三届中国(徐州)国际园林博览会徐州—上合友好园为例

城市转型发展时期,风景园林营建不可避免面临多种类型城市困难立地的逆境胁迫,抗逆植物筛选和逆境修复生态技术应用是科学有效的解决途径。以第十三届中国(徐州)国际园林博览会“徐州—上合友好园”为例,在展园设计与建设过程中,通过城市困难立地主要逆境胁迫类型分析,针对上合组织成员国和中国徐州主要城市困难立地逆境胁迫类型,开展城市困难立地逆境胁迫展示、抗逆植物筛选和逆境修复生态技术应用,以推广“生态技术让风景园林无所不能”的理念。针对上合八国和中国徐州城市绿化面临的盐碱地、土层瘠薄岗地、山坡地、城镇搬迁地等典型城市困难立地干旱、缺素、污染物等胁迫类型,“徐州—上合友好园”主要筛选了包括豆科、锦葵科等20种抗逆植物,并应用固体废弃物利用、植物抗性提升等9种逆境修复生态技术,有力支撑“徐州—上合友好园”家园景观建设与生态修复展示。

基于手机信令数据的上海城市公园供需服务分析

利用手机信令大数据,通过对在户外游憩活跃期到访过上海大型城市公园的游客进行空间位置的追踪,尝试寻找游客来源地,直观描述公园的空间服务范围,即"实达性"。将32个大型城市公园"实达性"范围内的游客样本数据与上海街道空间单元进行连接,结合相应单元中可识别出的信令数据样本,计算各街道的公园出游率,比对街道单元中居民的公园使用需求。结合公园空间位置,将上海被大型城市公园服务的区域分为高需低供、高需高供、低需高供、低需低供4类,对每类区域的公园服务特征进行了评价;根据不同类型区域中区级与社区级公园的供给情况,结合《上海市城市总体规划(2016-2040)》中的区域公园布局,对新建大型公园的选址与建设优先次序提出了建议。

碳中和背景下的城市绿地适应性规划探索:国际经验与前沿技术

在碳中和背景下,如何有效推进城市空间减排增汇,对城市绿地空间类规划提出了复杂挑战。在价值理性和工具理性的双重视角下,梳理全球11个国家的30项相关规划行动,重点对绿地适应性规划的国际经验进行归纳,包括多效益协同、多层级传导、全周期覆盖等三个方面的转型发展;进一步将国际经验与国内国土空间规划现况相结合,构建碳中和背景下城市绿地适应性规划“目标—策略—指标”的总体技术框架,提出面向城市绿地“市域—城区—街区—地块”四级管控层级,差异化制定碳中和目标,明确相适应的多尺度精准增效规划策略和多层级评估管控指标,应用定量化“碳”核算、多情景“碳”模拟和智慧化“碳”监测三大关键技术体系,为城市绿地规划实践的适应性转型探索提供专业支撑。

基于功能连接度的城市生态廊道空间范围划定研究

如何科学确定城市生态廊道空间范围是城乡规划和风景园林领域最为关心的问题之一。基于电路理论模型量化源地间物种转移廊道的功能连接度,引入经济学“效益成本比”思想构建城市生态廊道空间范围划定模型,提取生态廊道功能连接度效益成本比的拐点作为该条廊道规划建设的参照宽度。结果显示:(1)研究区共识别59个30hm^(2)以上的生态源地,其中大型生态源地多处在研究区外围,景观阻力面空间分布特征具有明显地“核心-边缘”特征;(2)基于最小成本路径模型与电路理论提取出126条生态廊道,并识别了重要生态源地、夹点及障碍点,发现障碍点与夹点空间存在明显拮抗关系;(3)整合电路理论(Circuitscape平台Pairwise模式)与分段线性回归模型划定研究区城市生态廊道的参考宽度范围处于60.27~371.83m,并对比了现有功能连接度量化方法对廊道参照宽度有潜在影响。以上研究结论可为今后城市乃至区域生态网络构建提供科学借鉴。

基于街区小气候环境冬夏协同优化的城市绿地生态网络精准修复

越来越多城市绿地生态网络建设进入存量更新和结构性优化并存发展的阶段,生态安全优先基础上如何进一步提升城市绿地生态网络的多种生态系统服务功能是当前风景园林实践研究的重要议题。应对全球气候变化、极端天气多发导致的人居环境宜居性下降问题,目前基于气候适应的城市绿地生态网络规划关注促进自然通风以缓解夏季热岛效应,尚忽视了其冬季可能带来的负效应。从气候调节视角切入,探讨城市绿地生态网络在协同冬夏季小气候环境中的低效空间识别与精准修复技术方法。以江苏省昆山市密集城区的189个街区单元为研究对象,通过遥感反演的方法对其冬、夏季小气候环境进行分析,聚类获得7类小气候特征街区。之后,叠加现状绿地生态网络与计算流体力学模拟风环境结果,提取现状适于通风的生态廊道,从宽度、方向、类型等方面分析其潜在通风效能,耦合街区冬夏小气候环境特征,识别研判现状绿地生态网络在冬夏温湿环境调节上存在的低效问题,并提出冬夏协同的精准修复策略,为优化人居环境宜居性、提升城市绿地生态网络生态系统服务综合效能提供技术参考。

上海城市绿地土壤研究现状及问题

城市绿地土壤是城市生态系统的重要组成部分,是城市中重要的自然生态系统。城市绿地土壤受到人为活动的强烈影响,土壤肥力质量和生物活性均呈现不同程度的降低,并直接影响植物的生长;污染物质进入土壤后,可以附着在粉尘上,通过气流进入人体,威胁居民身体健康。保护和提升城市绿地土壤质量,是保障城市生态环境的重要途径。城市绿地质量提升与生态城市建设息息相关,本文对上海城市绿地土壤理化特征研究现状进行了综述,上海地区土壤成土母质主要为长江冲积物,土壤黏粒矿物主要以水云母和蛭石为主。上海城市绿地土壤普遍存在压实问题,土壤容重过大,通气孔隙度太小,土壤水分库容的有效性较低。上海城市绿地土壤pH值为碱性或强碱性,土壤有机质和氮、磷含量偏低,但土壤钾素含量充足,土壤保肥能力处于中等水平。城市绿地土壤利用方式和区域位置,会影响土壤动物的分布和数量。绿地建成时间和地上植被群落结构会影响土壤微生物量和土壤酶活性。重金属在上海城市绿地土壤中的富集与土地利用方式密切相关,工业区绿地土壤和道路绿地土壤Cu、Zn、Pb、Cr、Ni明显富集,而公园绿地、校园绿地和居民区绿地则表现为明显的Cd和Hg富集。并就存在的问题和研究方向提出了4点展望:(1)建立专业的城市绿地土壤质量长期监测团队及机构,以提高城市绿地土壤质量研究的准确性;(2)构建上海城市绿地土壤环境质量和土壤健康质量评价指标体系和评价方法;(3)加强土壤变化特征和管理措施相结合的研究,以探究土壤质量变化的驱动因子;(4)探究植物生长特征及观赏特征与土壤性质的动态响应和反馈机制。

城市困难立地的社区农园营造探索--以城市农业实践为例

城镇蔓延和人类高密度的聚居导致建设用地与绿化用地之间的矛盾日益尖锐。频繁的人类活动破坏了自然植被，导致城市生态环境急剧恶化，空气污染、水体污染、固体废弃物污染、热岛效应、暴雨内涝、噪声污染等问题日益严重。与此同时，城市在发展过程中个体与个体、个体与自然、个体与社会之间的关系逐渐失调，使城市的生产、生活和发展受到阻碍的城市病问题日趋严重。在城市生态和社会环境问题愈发严重的情况下，建设生态宜居城市已成为城镇化快速发展进程中全球共同面临的挑战。

基于遥感估算的上海城市森林碳储量空间分布特征

城市森林在固碳释氧、应对气候变化方面发挥着重要作用,对其碳储量的估算为中国城市做好碳达峰、碳中和工作提供重要数据基础。以上海城市森林为研究对象,采用样地调查数据与Landsat OLI遥感影像,分别计算样地碳储量和遥感参数变量(波段数据、植被指数数据和纹理数据),构建基于多元逐步回归模型和普通克里格残差矫正相结合的估算模型,分析区域尺度城市森林碳储量和碳密度的空间分布特征。结果表明,(1)81个样地的碳储量范围为0.09—7.10 t,均值为2.14 t,数据有右偏分布和瘦尾特征,变异系数为0.75,样地类型多样;上海城市森林总碳储量为2.87 Mt,碳密度主要集中在13—40 t·hm^(−2)之间,均值为25.09 t·hm^(−2),整体呈现中部较低,东西部较高的态势,与土地利用强度及城市森林分布有关。(2)主城区碳储量为0.37 Mt,碳密度为1—69 t·hm^(−2),均值为21.77 t·hm^(−2);非主城区碳储量为2.50 Mt,占上海城市森林碳储量的87.11%,碳密度范围为0—89 t·hm^(−2),均值为25.66 t·hm^(−2)。(3)在选择波段反射率和遥感植被指数的同时,提取影像纹理特征并纳入模型,提高了影像的分类精度;采用多元逐步回归模型结合残差矫正的方法估算城市森林碳储量,使估算结果的均方根误差降低了10.29%,平均绝对误差降低了5.5%,提高了估算精度。