城市双修：城市生态修复研究进展（顾晨洁、王忠杰、李海涛、宋春丽、聂竹君）

UR城市双修 城市生态修复研究进展 Progress and Perspectives of Urban Ecological Restoration 顾晨洁王忠杰李海涛宋春丽聂竹君 GU Chenjie; WANG Zhongjie; LI Haitao; SONG Chunli; NIE Zhujun 摘要十八大、中央城市工作会议提出,用“生态修复、城市修补”破解“城市 病”,城市生态修复成为生态文明导向下的新型城市建设方式,其概念、对象、尺 度等有所变化。本文研究了城市生态修复在国内外发展的历程,梳理了城市生态 修复的概念,综述了相关研究热点和进展,目的是认识到在新形势下开展城市生 态修复工作的必要性和迫切性,理解其概念、发展史和理论传承,思考研究热点 和发展趋势,为下一步全面、系统地开展我国城市生态修复工作提供参考 关键词城市生态修复,城市生态系统,空间尺度 Abstract According to the report on the 18th National Congress of the Communist Party of China and a statement on Central Urban Work Conference, urban diseases can be cured by city betterment and ecological restoration programs. Urban ecologica restoration should be a new method of urban construction under the guidance of ecology, the concepts, targets and gauges of which have also been changed. In this paper, the development of urban ecological restoration at home and abroad has been ■中图分类号:TU984 reviewed so that the related definitions have been sorted out and the progress has ■文献标识码:A been summarized. This paper may help readers to learn the necessity and urgency of aDOl:10.12049/urp.201703006 ■文章编号:2096-3025(2017) ecological restoration and have a better understanding of its concepts and development. 06-0046-07 The general goal is to provide a reference for the future research and practice Keywords urban ecological restoration, urban ecosystem, space scale 作者信息 1研究背景 顾晨洁中国城市规划设计研究院 中级工程师 王忠杰中国城市规划设计研究院风1.1我国正处于城市环境问题集中爆发阶段 景分院副院长,高级工程师 改革开放以来,我国经历了世界历史上规模最大、速度最快的城镇化进程,常 李海涛中国科学院地理科学与資源 研究所副研究员 住人口城镇化率从1978年的179%上升到2011年的51.3%,首次突破50%,城 宋春丽三亚市规划局市政科科员 市发展成就举世瞩目。但与此同时,热岛效应、雾霾频发、水污染、垃圾围城等各种“城 聂竹君三亚市规划局市政科科员 市病”凸显,城市生态环境问题成为制约城市可持续发展的重要因素。 46|城乡规划2017年第3期

城市双修 1 研究背景 1.1 我国正处于城市环境问题集中爆发阶段 改革开放以来，我国经历了世界历史上规模最大、速度最快的城镇化进程，常 住人口城镇化率从 1978 年的 17. 9% 上升到 2011 年的 51. 3%[1] ，首次突破 50%，城 市发展成就举世瞩目。但与此同时，热岛效应、雾霾频发、水污染、垃圾围城等各种“城 市病”凸显，城市生态环境问题成为制约城市可持续发展的重要因素 [2] 。 城市生态修复研究进展 顾晨洁 王忠杰 李海涛 宋春丽 聂竹君 GU Chenjie；WANG Zhongjie；LI Haitao；SONG Chunli；NIE Zhujun 中国城市规划设计研究院， 中级工程师 中国城市规划设计研究院风 景分院副院长，高级工程师 中国科学院地理科学与资源 研究所副研究员 三亚市规划局市政科科员 三亚市规划局市政科科员 作者信息 ■ 中图分类号：TU984 ■ 文献标识码：A ■ DOI：10.12049/j.urp.201703006 ■ 文章编号：2096-3025（2017） 06-0046-07 Progress and Perspectives of Urban Ecological Restoration 顾晨洁 王忠杰 李海涛 宋春丽 聂竹君 摘 要 十八大、中央城市工作会议提出，用“生态修复、城市修补”破解“城市 病”，城市生态修复成为生态文明导向下的新型城市建设方式，其概念、对象、尺 度等有所变化。本文研究了城市生态修复在国内外发展的历程，梳理了城市生态 修复的概念，综述了相关研究热点和进展，目的是认识到在新形势下开展城市生 态修复工作的必要性和迫切性，理解其概念、发展史和理论传承，思考研究热点 和发展趋势，为下一步全面、系统地开展我国城市生态修复工作提供参考。 关 键 词 城市生态修复，城市生态系统，空间尺度 Abstract According to the report on the 18th National Congress of the Communist Party of China and a statement on Central Urban Work Conference, urban diseases can be cured by city betterment and ecological restoration programs. Urban ecological restoration should be a new method of urban construction under the guidance of ecology, the concepts, targets and gauges of which have also been changed. In this paper, the development of urban ecological restoration at home and abroad has been reviewed so that the related definitions have been sorted out and the progress has been summarized. This paper may help readers to learn the necessity and urgency of ecological restoration and have a better understanding of its concepts and development. The general goal is to provide a reference for the future research and practice. Keywords urban ecological restoration, urban ecosystem, space scale 46 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

顾晨洁王忠杰李海涛等城市生态修复研究进展 行空间转移,因此有足够的时间和空间来应对城市的环境 生态分 城市化水平 问题。而我国工业化、城镇化、机动化三期叠加,工业污染 下、生活污染,、区城污染并发,发达国家用一百多年时间走完 的路我国必须在三十多年时间内走完,发达国家通过殖 摩始的调阶段 二产 民和跨国资本运作转移污染产业的做法我国不可能也不应 高级协调阶段 该仿照。我国面临的城市环境问题更加复杂、多元、急迫 严峻,因此,迫切需要开展城市生态修复。 第一产业 起飞阶段 加速阶没 完成阶没 党中央、国务院高度重视城市生态修复工作,十八大、 工业城市 中央城市工作会议提出要“大力开展生态修复,让城市再现 绿水青山”。《全国城市生态保护与建设规划(2015-2020年)》 图1城市生态质量与城镇化率的关系曲线 Fig 1 Relationship between urban ecological quality and urbanization rate 《国家新型城镇化规划(2014-2020年)》《生态文明体制 资料来源:笔者自绘 改革总体方案》等国家中长期规划将“生态修复”融入顶层 设计。2016年12月10日,全国“生态修复、城市修补”工 中国城市的环境问题,是城镇化发展到达一定阶段后作现场会在三亚召开,随后住房和城乡建设部《关于加强生 普遍存在的现象。通过对世界各国的城镇化进程和环态修复城市修补工作的指导意见(征求意见稿)》发布,城 境事件发生频率的研究发现,城镇化进程的推进与城市生 生态修复工作向全国推广。 态环境之间存在着胁迫和制约的互动关系(图1),与“环 境库兹涅茨倒U形曲线”理论一致:当城镇化率低于2城市生态修复的概念 30%时,城市环境问题处于隐性阶段,城市发展对生态环 城市生态修复兼具理论性和实践性,从不同的角度看 境影响有限;当城镇化率处于30%-70%时,城市环境问题会有不同的理解,至今尚未形成被普遍接受的定义。 处于集中爆发的阶段,生态环境日益恶化,诸多发达国家 Gobster认为城市生态修复是改善城市环境,为人提供生 在城镇化率达到50%的时间点前后密集爆发了灾难性的环态服务功能和游憩场所,为乡土植物和动物创造生境9; 境事件,如英国泰晤士河污染、德国鲁尔工业区空气污染、 Pickett认为城市生态修复是通过人与环境之间的相互作用 日本水俣病事件等;当城镇化率大于70%时,城市环境问修复城市复合生态系统的结构与功能,提升城市景观I; 题处于康复阶段,随着生态文明的建设,城市与自然的关周启星认为城市生态修复是以生物修复为基础,结合物理 系趋于和谐。 化学修复及工程技术措施,达到最佳效果和最低耗费的 种综合的修复污染环境的方法;俞孔坚认为城市生态修 1.2城市生态修复成为国家生态文明战略的重要内容 复是提升城市生态系统调节、供给、生命承载以及文化与 城镇化率从20%提高到40%,英国经历了120年,法精神等服务功能的过程12 国是100年,德国是80年,美国是40年,而中国仅用了 其他与修复相关的概念有:“修补”指修补轻度受损生 22年;发达国家在城镇化率达到40%以后,又经历了五十态系统的部分结构或功能,使其良性发展;“恢复”指使生 多年、一百多年的发展和积累,才达到70%-80%的城镇化态系统恢复到受干扰前的状态;“重建”指通过人工措施构 率。发达国家用一百多年的时间治理工业污染并完成城建类似的生态系统,以替代原来极度退化的生态系统等3。 镇化,又将污染严重的产业向发展中国家和不发达国家进按照生态系统受损程度的不同,较轻时用“修补”,较重 Urban and Rural Planning 2017 NO 3I 47

顾晨洁 王忠杰 李海涛 等 城市生态修复研究进展 中国城市的环境问题，是城镇化发展到达一定阶段后 普遍存在的现象 [3-4] 。通过对世界各国的城镇化进程和环 境事件发生频率的研究发现，城镇化进程的推进与城市生 态环境之间存在着胁迫和制约的互动关系（图 1），与“环 境库兹涅茨倒 U 形曲线”理论一致 [5] ：当城镇化率低于 30% 时，城市环境问题处于隐性阶段，城市发展对生态环 境影响有限；当城镇化率处于 30%ÿ70% 时，城市环境问题 处于集中爆发的阶段，生态环境日益恶化，诸多发达国家 在城镇化率达到 50% 的时间点前后密集爆发了灾难性的环 境事件，如英国泰晤士河污染、德国鲁尔工业区空气污染、 日本水俣病事件等；当城镇化率大于 70% 时，城市环境问 题处于康复阶段，随着生态文明的建设，城市与自然的关 系趋于和谐。 1.2 城市生态修复成为国家生态文明战略的重要内容 城镇化率从 20% 提高到 40%，英国经历了 120 年，法 国是 100 年，德国是 80 年，美国是 40 年，而中国仅用了 22 年；发达国家在城镇化率达到 40% 以后，又经历了五十 多年、一百多年的发展和积累，才达到 70%ÿ80% 的城镇化 率 [6] 。发达国家用一百多年的时间治理工业污染并完成城 镇化，又将污染严重的产业向发展中国家和不发达国家进 行空间转移，因此有足够的时间和空间来应对城市的环境 问题。而我国工业化、城镇化、机动化三期叠加，工业污染、 生活污染、区域污染并发，发达国家用一百多年时间走完 的路我国必须在三十多年时间内走完 [7] ，发达国家通过殖 民和跨国资本运作转移污染产业的做法我国不可能也不应 该仿照。我国面临的城市环境问题更加复杂、多元、急迫、 严峻，因此，迫切需要开展城市生态修复。 党中央、国务院高度重视城市生态修复工作，十八大、 中央城市工作会议提出要“大力开展生态修复，让城市再现 绿水青山”。《全国城市生态保护与建设规划（2015ÿ2020年）》 《国家新型城镇化规划（2014ÿ2020 年）》 《生态文明体制 改革总体方案》等国家中长期规划将“生态修复”融入顶层 设计。2016 年 12 月 10 日，全国“生态修复、城市修补”工 作现场会在三亚召开，随后住房和城乡建设部《关于加强生 态修复城市修补工作的指导意见（征求意见稿）》发布，城 市生态修复工作向全国推广。 2 城市生态修复的概念 城市生态修复兼具理论性和实践性，从不同的角度看 会有不同的理解，至今尚未形成被普遍接受的定义 [8] 。 Gobster 认为城市生态修复是改善城市环境，为人提供生 态服务功能和游憩场所，为乡土植物和动物创造生境 [9] ； Pickett认为城市生态修复是通过人与环境之间的相互作用， 修复城市复合生态系统的结构与功能，提升城市景观 [10] ； 周启星认为城市生态修复是以生物修复为基础，结合物理、 化学修复及工程技术措施，达到最佳效果和最低耗费的一 种综合的修复污染环境的方法 [11] ；俞孔坚认为城市生态修 复是提升城市生态系统调节、供给、生命承载以及文化与 精神等服务功能的过程 [12] 。 其他与修复相关的概念有：“修补”指修补轻度受损生 态系统的部分结构或功能，使其良性发展；“恢复”指使生 态系统恢复到受干扰前的状态；“重建”指通过人工措施构 建类似的生态系统，以替代原来极度退化的生态系统等 [13] 。 按照生态系统受损程度的不同，较轻时用“修补”，较重 图1 城市生态质量与城镇化率的关系曲线 Fig.1 Relationship between urban ecological quality and urbanization rate 资料来源：笔者自绘 农业文明 工业文明 信息时代 生态文明 传统城市} 工业城市} 现代城市} { 生态城市 程度 时间 原始协调阶段 生态阀值 分叉 第三产业 城市化水平 生态环境质量 第二产业 高级协调阶段 第一产业 加速阶段 完成阶段 抵抗阶段 磨合阶段 起飞阶段 Urban and Rural Planning 2017 NO.3 ｜ 47

URP城市双修 时用“修复”,极度退化时用“重建” 复生态学是生态学五大优先关注的领域之一的论述。这 这些概念体现了在城市生态修复的一些共识,如城市阶段,是国际城市生态修复的理论形成阶段,恢复生态学 生态修复的对象是城市生态系统,目的是为了人与自然的正式成为一门学科,城市生态修复的相关理论和实践得以 和谐共处,研究内容包括城市发展对城市生态系统的影响迅速推进 机制、修复城市生态系统的结构和功能、改善城市人居环 20世纪90年代以后,生态修复涉及了城市、森林、农 境的生态技术等。但也存在一些差异,如按照不同导向 田、草原、荒漠、河流、湖泊等多种类型,并在退化原因、 美国自然资源委员会强调目标导向,将城市生态修复看作程度诊断,恢复重建的机理、模式和技术上作了大量研究16。 个生态系统向接近于干扰前的状态回归, Geist强调过程这一阶段,是国际城市生态修复的多学科融合阶段,城市生 导向,将城市生态修复看作修复人类对当地生态系统多样态修复成为可持续发展的重要内容,理论上呈现多学科交叉 性和动态损害的过程;按照不同目标, Gobster认为城市生的态势,空间上出现跨区域的生态修复,景观尺度上逐渐从 态修复是改善城市环境,俞孔坚认为城市生态修复是提升单个生态要素修复转向系统地修复整个城市生态系统1 城市生态服务功能等。 十八大后,城市生态修复突破了传统的恢复受损城市3.2国内发展历程 生态系统的狭义概念,在新形势下被赋予了新的内涵。本 我国城市生态修复起步较晚,20世纪50至60年代, 文认为,城市生态修复是指通过修复城市被破坏的山体 各地自发地开展小规模的矿山、林地、荒山等修复治理项目。 河流、湿地、植被,修复和再利用城市废弃地,优化绿地 20世纪80年代,我国进入了城市生态修复的快速发 等生态空间布局,恢复城市生态系统净化环境、调节气候展阶段。理论上,王如松等提出城市复合生态系统理论18 与水文、维护生物多样性等功能,实现人与自然和谐共生城市生态修复成为生态学的研究热点19;实践上,开始了 的新型城市建设方式。 区域范围的生态修复,如1979年三北防护林工程、20世 纪80年代太行山绿化工程和沿海防护林工程等。 3生态修复在国内外发展的历程 2015年,中央城市工作会议后,城市生态修复成为城 市工作的重要任务,各项实践工程纷纷启动,相关科研陆 3.1国外发展历程 续展开。作为城市转型发展的重要标志,全国“城市双修 世界上最早开展生态恢复试验的是 Leopold,他于1935工作现场会将城市生态修复作为治理“城市病”、改善民 年在美国威斯康星大学的植物园恢复了一个24hm2的草场。 生的重大举措。会后,城市生态修复工作在全国范围内全 20世纪50至60年代,欧洲、北美和中国都注意到了各自面启动。目前,我国正处于城市生态修复的大力发展阶段 的环境问题,开展了针对矿山、水体和水土流失等方面的 生态修复工程,取得了一定成效。这一阶段,是国际城4城市生态修复的研究热点及评述 市生态修复的萌芽阶段,城市生态修复多以修复零星的单 随着理论研究的深入和修复实践的开展,城市生态修 块废弃地或水土流失等单项工程的方式出现。 复领域已经取得了许多研究成果,在理论层面,恢复生态 1985年,Aber和 Jordan两位英国学者首次提出“恢学是生态学的重要分支,城市生态修复是恢复生态学的重 复生态学”这个科学术语。同年,国际生态恢复学会成立。 要内容10,其自身理论不断发展和系统化;在实践层面 国际权威杂志《科学》1997年设专栏发表了6篇关于恢复从单个场地修复到区域生态修复,从山、水、林、田、湖 生态学的论文1美国生态学会在1997年年会上提出恢的修复到生物多样性修复,不同空间尺度、不同修复类型 48|城乡规划2017年第3期

城市双修 时用“修复”，极度退化时用“重建”。 这些概念体现了在城市生态修复的一些共识，如城市 生态修复的对象是城市生态系统，目的是为了人与自然的 和谐共处，研究内容包括城市发展对城市生态系统的影响 机制、修复城市生态系统的结构和功能、改善城市人居环 境的生态技术等。但也存在一些差异，如按照不同导向， 美国自然资源委员会强调目标导向，将城市生态修复看作 一个生态系统向接近于干扰前的状态回归，Geist 强调过程 导向，将城市生态修复看作修复人类对当地生态系统多样 性和动态损害的过程；按照不同目标，Gobster 认为城市生 态修复是改善城市环境，俞孔坚认为城市生态修复是提升 城市生态服务功能等。 十八大后，城市生态修复突破了传统的恢复受损城市 生态系统的狭义概念，在新形势下被赋予了新的内涵。本 文认为，城市生态修复是指通过修复城市被破坏的山体、 河流、湿地、植被，修复和再利用城市废弃地，优化绿地 等生态空间布局，恢复城市生态系统净化环境、调节气候 与水文、维护生物多样性等功能，实现人与自然和谐共生 的新型城市建设方式。 3 生态修复在国内外发展的历程 3.1 国外发展历程 世界上最早开展生态恢复试验的是 Leopold，他于 1935 年在美国威斯康星大学的植物园恢复了一个 24hm² 的草场。 20 世纪 50 至 60 年代，欧洲、北美和中国都注意到了各自 的环境问题，开展了针对矿山、水体和水土流失等方面的 生态修复工程，取得了一定成效 [14] 。这一阶段，是国际城 市生态修复的萌芽阶段，城市生态修复多以修复零星的单 块废弃地或水土流失等单项工程的方式出现。 1985 年，Aber 和 Jordan 两位英国学者首次提出“恢 复生态学”这个科学术语。同年，国际生态恢复学会成立。 国际权威杂志《科学》1997 年设专栏发表了 6 篇关于恢复 生态学的论文 [15] 。美国生态学会在 1997 年年会上提出恢 复生态学是生态学五大优先关注的领域之一的论述。这一 阶段，是国际城市生态修复的理论形成阶段，恢复生态学 正式成为一门学科，城市生态修复的相关理论和实践得以 迅速推进。 20 世纪 90 年代以后，生态修复涉及了城市、森林、农 田、草原、荒漠、河流、湖泊等多种类型，并在退化原因、 程度诊断，恢复重建的机理、模式和技术上作了大量研究 [16] 。 这一阶段，是国际城市生态修复的多学科融合阶段，城市生 态修复成为可持续发展的重要内容，理论上呈现多学科交叉 的态势，空间上出现跨区域的生态修复，景观尺度上逐渐从 单个生态要素修复转向系统地修复整个城市生态系统 [17] 。 3.2 国内发展历程 我国城市生态修复起步较晚，20 世纪 50 至 60 年代， 各地自发地开展小规模的矿山、林地、荒山等修复治理项目。 20 世纪 80 年代，我国进入了城市生态修复的快速发 展阶段。理论上，王如松等提出城市复合生态系统理论 [18] ， 城市生态修复成为生态学的研究热点 [19] ；实践上，开始了 区域范围的生态修复，如 1979 年三北防护林工程、20 世 纪 80 年代太行山绿化工程和沿海防护林工程等。 2015 年，中央城市工作会议后，城市生态修复成为城 市工作的重要任务，各项实践工程纷纷启动，相关科研陆 续展开。作为城市转型发展的重要标志，全国“城市双修” 工作现场会将城市生态修复作为治理“城市病”、改善民 生的重大举措。会后，城市生态修复工作在全国范围内全 面启动。目前，我国正处于城市生态修复的大力发展阶段。 4 城市生态修复的研究热点及评述 随着理论研究的深入和修复实践的开展，城市生态修 复领域已经取得了许多研究成果，在理论层面，恢复生态 学是生态学的重要分支，城市生态修复是恢复生态学的重 要内容 [20] ，其自身理论不断发展和系统化；在实践层面， 从单个场地修复到区域生态修复，从山、水、林、田、湖 的修复到生物多样性修复，不同空间尺度、不同修复类型 48 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

顾晨洁王忠杰李海涛等城市生态修复研究进展 的实践活动广泛开展,人工湿地、生态浮床、立体绿化等表1城市生态系统与自然生态系统的区别 生态技术的应用层出不穷。但是,综观目前城市生态修复 Tab. 1 The difference between urban ecosystem and natural ecosystem 方面的研究,尤其是城市生态修复作为生态文明导向下的 自然生态系统 城市生态系统 一种新型城市建设方式,在对象与尺度、目标与时间、修 格局以自然景观为主 山水格局受到城市扩张威 胁,景观破损化严重 复程序与成功标准等方面仍存在较大争议212,需要进 生物群落和自然环境取得平原料输入和污染输出的半开 步探讨,这些方面也成为学界的研究热点。 程衡的自我维持系统;系统稳放系统;抵抗力弱,影响不 定性和抵抗力强 以人为干扰为主,强度和频 4.1城市生态修复的对象 干扰自然和人为干扰 率过大,变化迅猛剧烈 城市生态修复的对象是城市生态系统。城市生态系统 系统功能物质流、能量流、信息流 质流、能量流、信息流 人口流、价值流 是社会一经济一自然的复合生态系统,是由自然环境(包 括生物和非生物因素),社会环境(包括政治、经济、法 营养结构金字塔形,即生产者多消费倒金字塔形,生产者少,消 费者多,需要外部能量输入 律等)和人类(包括生活和生产活动)三部分组成的网络黄料来源:笔者自绘 结构。城市生态系统区别于自然生态系统的最主要特征 是受到城市发展的剧烈干扰(见表1)。 4.2城市生态修复的尺度 住房和城乡建设部《关于加强生态修复城市修补工作 城市生态修复的过程和机理研究,需要在不同的空间 的指导意见》提出开展山、水、棕、绿四大类型的城市生尺度上来进行。宏观尺度上主要研究城市生态系统的结构 态修复工作。“山”指破损山体,即人类对自然山体的无修复,内容包括:通过绿楔、绿道、绿廊等结构性绿地加 序开发而遗留下的采石坑、凌空面、不稳定山体边坡和废强城市绿地、河湖水系、山体丘陵、农田林网等自然生态 石(土)堆所形成的破损裸露山体;“水”指城市水体,要素的衔接连通,构建区域宏观生态安全格局2526;保护 即城市规划区范围内的地表径流及其附属空间,可分为河生物栖息地和生物迁徙通道,保护和増加生物的多样性 流、湖泊、湿地、海岸带等类型;“棕”指城市废弃地,构建完整、连续的水系网络等。宏观尺度上应识别需要加 包括采矿废弃地、产业废弃地和市政设施废弃地等类型;强保护和开展修复的生态空间,强调“保护优先”,防止“边 “绿”指城市绿地,即完善城市绿色生态网络,保护城市修边破坏”。中观尺度上主要研究各类城市生态要素的修复, 生物多样性。 内容包括:保护山体自然风貌,消除安全隐患;加强河、湖 现状硏究多集中于某个受损矿山、污染湖泊、废弃垃湿地的水量、水质、水生态的修复;完善城市绿地系统等。 圾填埋场等具体场地的生态修复,或重视矿山、河流、湿微观尺度上主要研究具体场地的生态修复设计,内容包括: 地等某种类型的生态修复,但缺乏对城市整体生态系统修开展控源截污、内源治理等生态工程;注重滨水景观带等 复的系统性、综合性研究4。城市生态修复是一项复杂工敏感性场地的利用;适地适树、科学配置,营建乔、灌、 程,涉及到自然、经济、社会等子系统,且各子系统之间草自然生长的植物群落;建设屋顶绿化、雨水花园、透水 相互关联、相互影响。将城市生态系统作为一个整体,研铺装等海绵设施。 究如何通过城市生态修复,在发展城市的同时,系统地提 以三亚城市生态修复为例,宏观尺度上,修复山、河 升城市的生态功能,探索城市发展对城市生态系统的影响海的堿市生态格局,塑造“山环海拥,水串多珠,绿廊渗透 机制、城市生态修复对城市环境改善的效应机制等,是未的城市生态空间结构;中观尺度上,修复城市山体、两河 来的研究方向之 水体和红树林生态要素,在对红树林的修复中,全面普查 Urban and Rural Planning 2017 NO.3 1 49

的实践活动广泛开展，人工湿地、生态浮床、立体绿化等 生态技术的应用层出不穷。但是，综观目前城市生态修复 方面的研究，尤其是城市生态修复作为生态文明导向下的 一种新型城市建设方式，在对象与尺度、目标与时间、修 复程序与成功标准等方面仍存在较大争议 [21-22] ，需要进一 步探讨，这些方面也成为学界的研究热点。 4.1 城市生态修复的对象 城市生态修复的对象是城市生态系统。城市生态系统 是社会ÿ经济ÿ自然的复合生态系统，是由自然环境（包 括生物和非生物因素），社会环境（包括政治、经济、法 律等）和人类（包括生活和生产活动）三部分组成的网络 结构 [23] 。城市生态系统区别于自然生态系统的最主要特征 是受到城市发展的剧烈干扰（见表 1）。 住房和城乡建设部《关于加强生态修复城市修补工作 的指导意见》提出开展山、水、棕、绿四大类型的城市生 态修复工作。“山”指破损山体，即人类对自然山体的无 序开发而遗留下的采石坑、凌空面、不稳定山体边坡和废 石（土）堆所形成的破损裸露山体；“水”指城市水体， 即城市规划区范围内的地表径流及其附属空间，可分为河 流、湖泊、湿地、海岸带等类型；“棕”指城市废弃地， 包括采矿废弃地、产业废弃地和市政设施废弃地等类型； “绿”指城市绿地，即完善城市绿色生态网络，保护城市 生物多样性。 现状研究多集中于某个受损矿山、污染湖泊、废弃垃 圾填埋场等具体场地的生态修复，或重视矿山、河流、湿 地等某种类型的生态修复，但缺乏对城市整体生态系统修 复的系统性、综合性研究 [24] 。城市生态修复是一项复杂工 程，涉及到自然、经济、社会等子系统，且各子系统之间 相互关联、相互影响。将城市生态系统作为一个整体，研 究如何通过城市生态修复，在发展城市的同时，系统地提 升城市的生态功能，探索城市发展对城市生态系统的影响 机制、城市生态修复对城市环境改善的效应机制等，是未 来的研究方向之一。 4.2 城市生态修复的尺度 城市生态修复的过程和机理研究，需要在不同的空间 尺度上来进行。宏观尺度上主要研究城市生态系统的结构 修复，内容包括：通过绿楔、绿道、绿廊等结构性绿地加 强城市绿地、河湖水系、山体丘陵、农田林网等自然生态 要素的衔接连通，构建区域宏观生态安全格局 [25-26] ；保护 生物栖息地和生物迁徙通道，保护和增加生物的多样性； 构建完整、连续的水系网络等。宏观尺度上应识别需要加 强保护和开展修复的生态空间，强调“保护优先”，防止“边 修边破坏”。中观尺度上主要研究各类城市生态要素的修复， 内容包括：保护山体自然风貌，消除安全隐患；加强河、湖、 湿地的水量、水质、水生态的修复；完善城市绿地系统等。 微观尺度上主要研究具体场地的生态修复设计，内容包括： 开展控源截污、内源治理等生态工程；注重滨水景观带等 敏感性场地的利用；适地适树、科学配置，营建乔、灌、 草自然生长的植物群落；建设屋顶绿化、雨水花园、透水 铺装等海绵设施。 以三亚城市生态修复为例，宏观尺度上，修复山、河、 海的城市生态格局，塑造“山环海拥，水串多珠，绿廊渗透” 的城市生态空间结构；中观尺度上，修复城市山体、两河 水体和红树林生态要素，在对红树林的修复中，全面普查 自然生态系统 城市生态系统 格局 过程 干扰 系统功能 营养结构 以自然景观为主 生物群落和自然环境取得平 衡的自我维持系统；系统稳 定性和抵抗力强 自然和人为干扰 物质流、能量流、信息流 金字塔形，即生产者多消费 者少 山水格局受到城市扩张威 胁，景观破损化严重 原料输入和污染输出的半开 放系统；抵抗力弱，影响不 可逆 以人为干扰为主，强度和频 率过大，变化迅猛剧烈 物质流、能量流、信息流、 人口流、价值流 倒金字塔形，生产者少，消 费者多，需要外部能量输入 资料来源：笔者自绘 表1 城市生态系统与自然生态系统的区别 Tab.1 The difference between urban ecosystem and natural ecosystem 顾晨洁 王忠杰 李海涛 等 城市生态修复研究进展 Urban and Rural Planning 2017 NO.3 ｜ 49

URP城市双修 红树林资源,协调城市开发建设与红树林保护之间的矛盾,好成果。欧洲莱茵河经过三十多年的治理,水质才基本转好 建立红树林保护利用体系,保障红树林生态空间的完整;土壤地下水恢复需要一百年甚至更久,重度污染的地下水 微观尺度上,修复丰兴隆生态公园、月川生态绿道等城市基本不可能恢复。我国三大湖之一的滇池,经过20年的治 重要生态节点,提升城市生态功能和市民满意度。从宏观、理,花费超过510亿,富营养化依然严重,水质仍为劣V 中观到微观,在不同的空间尺度上,系统有序地开展三亚类,治理难、恢复慢。因此,城市生态修复是一项长期工程, 城市生态修复工作,取得了重要的阶段性成果。 不能盲目乐观地寄希望于三至五年即可完全恢复,而应给 城市生态修复在不同空间尺度上的研究內容不同,但予足够长的时间和耐心来进行修复,同时,兼顾长期利益 却互相关联,未来研究应重视尺度整合,即剖析宏观、中观、和短期利益,“小步、慢跑、不停”,逐一完成各阶段的 微观之间的作用、机理,以便系统、全面、有序地开展城目标,最终实现人与自然的和谐共处。 市生态修复。同时,随着全球性生态系统退化和破坏日益 加剧,城市生态修复对全人类和全球变化都至关重要127,44方法与技术 未来研究应强调城市生态修复在全球变化中的意义,如研 三亚、徐州等城市开展了一系列生态修复的实践,总 究城市生态修复对减缓全球变暖、破解发展中国家快速城结经验,归纳其重要的步骤有:开展调查评估、加强规划 镇化进程中的“城市病”、恢复全球碳循环和水循环所起引导、制定实施计划、定期开展效果评估 的积极作用等。 城市生态修复强调在开展具体的修复工作之前,要先对 生态进行评估。生态评估旨在全面调查、评估城市的自然环 4.3目标与时间 境质量,尤其是中心城区及城市周边的山体、河道、湖泊 城市生态修复的特征之一是受到城市发展的剧烈干扰,海滩、植被、绿地等自然环境被破坏的情况,识别生态环境 因此,其目标和时间也与城市发展密切相关 存在的突出问题、亟须修复的区域和需要加强生态保护的区 美国自然资源委员会认为,生态修复的目标是使生态域,生态评估是系统地开展生态修复工作的基础 系统恢复到较接近其受干扰前的状态。但是,城市开发对 在编制实施方案的过程中,应针对修复项目的具体情 生态环境造成的影响往往是不可逆的,因此,城市生态修况,因地制宜地选择合适的修复技术,优化技术方案。近 复较难恢复到原始生态系统的完美程度。城市生态修复的年来,关于城市生态修复技术的研究、专利成果的数量迅 最终目标是实现人与自然的和谐共处,包括:保护城市自速增长,就具体的修复技术而言,有山体修复技术(如边 然山水格局,修复退化的生态系统,加强城市生态系统管坡绿化、液压喷播),水体修复技术(如控制污染、去除 理,保护生物多样性等。同时,由于城市生态修复的长期性,富营养化、海绵技术),土壤修复技术(如土壤改良、表 还应制定与城市发展阶段相适应的阶段性目标。制定堿市土稳定、控制水土侵蚀、换土及分解污染物),空气修复 生态修复的目标时,应尊重城市的地域环境特征、历史文技术(如烟尘吸附、生物和化学吸附),植被修复技术(如 化特征、景观乡土特征,体现城市自身的特殊基因,防止物种引入、品种改良、林分改造、群落构建),生态调控 对园林植物、水系景观等修复案例的简单复制,避免出现技术(如捕食者引进、病虫害控制、微生物的引种和控制) 千城一面的现象 实现城市生态修复目标所需的时间与修复类型、退 2015年第六届国际恢复生态学大会在英国曼城召开 化程度、修复方向、人为干预程度等因素密切相关。英国主题是“提高生态系统快速恢复能力:恢复城市、乡村和 1952年爆发伦敦烟雾事件,经过半个世纪的治理才取得良原野”B0。提高城市生态系统的弹性,以应对城市发展的 50|城乡规划2017年第3期

城市双修 红树林资源，协调城市开发建设与红树林保护之间的矛盾， 建立红树林保护利用体系，保障红树林生态空间的完整； 微观尺度上，修复丰兴隆生态公园、月川生态绿道等城市 重要生态节点，提升城市生态功能和市民满意度。从宏观、 中观到微观，在不同的空间尺度上，系统有序地开展三亚 城市生态修复工作，取得了重要的阶段性成果。 城市生态修复在不同空间尺度上的研究内容不同，但 却互相关联，未来研究应重视尺度整合，即剖析宏观、中观、 微观之间的作用、机理，以便系统、全面、有序地开展城 市生态修复。同时，随着全球性生态系统退化和破坏日益 加剧，城市生态修复对全人类和全球变化都至关重要 [27] ， 未来研究应强调城市生态修复在全球变化中的意义，如研 究城市生态修复对减缓全球变暖、破解发展中国家快速城 镇化进程中的“城市病”、恢复全球碳循环和水循环所起 的积极作用等。 4.3 目标与时间 城市生态修复的特征之一是受到城市发展的剧烈干扰， 因此，其目标和时间也与城市发展密切相关。 美国自然资源委员会认为，生态修复的目标是使生态 系统恢复到较接近其受干扰前的状态。但是，城市开发对 生态环境造成的影响往往是不可逆的，因此，城市生态修 复较难恢复到原始生态系统的完美程度。城市生态修复的 最终目标是实现人与自然的和谐共处，包括：保护城市自 然山水格局，修复退化的生态系统，加强城市生态系统管 理，保护生物多样性等。同时，由于城市生态修复的长期性， 还应制定与城市发展阶段相适应的阶段性目标。制定城市 生态修复的目标时，应尊重城市的地域环境特征、历史文 化特征、景观乡土特征，体现城市自身的特殊基因，防止 对园林植物、水系景观等修复案例的简单复制，避免出现 千城一面的现象。 实现城市生态修复目标所需的时间与修复类型、退 化程度、修复方向、人为干预程度等因素密切相关。英国 1952 年爆发伦敦烟雾事件，经过半个世纪的治理才取得良 好成果。欧洲莱茵河经过三十多年的治理，水质才基本转好。 土壤地下水恢复需要一百年甚至更久，重度污染的地下水 基本不可能恢复。我国三大湖之一的滇池，经过 20 年的治 理，花费超过 510 亿，富营养化依然严重，水质仍为劣 V 类，治理难、恢复慢。因此，城市生态修复是一项长期工程， 不能盲目乐观地寄希望于三至五年即可完全恢复，而应给 予足够长的时间和耐心来进行修复，同时，兼顾长期利益 和短期利益，“小步、慢跑、不停”，逐一完成各阶段的 目标，最终实现人与自然的和谐共处。 4.4 方法与技术 三亚、徐州等城市开展了一系列生态修复的实践，总 结经验，归纳其重要的步骤有：开展调查评估、加强规划 引导、制定实施计划、定期开展效果评估。 城市生态修复强调在开展具体的修复工作之前，要先对 生态进行评估。生态评估旨在全面调查、评估城市的自然环 境质量，尤其是中心城区及城市周边的山体、河道、湖泊、 海滩、植被、绿地等自然环境被破坏的情况，识别生态环境 存在的突出问题、亟须修复的区域和需要加强生态保护的区 域，生态评估是系统地开展生态修复工作的基础。 在编制实施方案的过程中，应针对修复项目的具体情 况，因地制宜地选择合适的修复技术，优化技术方案。近 年来，关于城市生态修复技术的研究、专利成果的数量迅 速增长，就具体的修复技术而言，有山体修复技术（如边 坡绿化、液压喷播），水体修复技术（如控制污染、去除 富营养化、海绵技术），土壤修复技术（如土壤改良、表 土稳定、控制水土侵蚀、换土及分解污染物），空气修复 技术（如烟尘吸附、生物和化学吸附），植被修复技术（如 物种引入、品种改良、林分改造、群落构建），生态调控 技术（如捕食者引进、病虫害控制、微生物的引种和控制） 等 [28-29] 。 2015 年第六届国际恢复生态学大会在英国曼城召开， 主题是“提高生态系统快速恢复能力：恢复城市、乡村和 原野”[30] 。提高城市生态系统的弹性，以应对城市发展的 50 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期