城市生物多样性策略 　城市生物多样性事关城市可持续发展。本文从20世纪城市发展的问题出发，论述城市生物多样性的意义，提出城市的绿色结构模式，进而提出21世纪我国城市发展的若干规划策略。 同济大学建筑与城市规划学院　吴人韦 文章来源：城市规划学刊 　　 　　Abstract：Urban biodiversity is related to urban sustainable development.Beginning from analyzing problems　during urban development process in 20 century,this paper expounds the significance of urban biodiversity,points out the model of green structure of cities and several planning countermeasures for Chinese urban　development in 21st century. 　　 　　提要　城市生物多样性事关城市可持续发展。本文从20世纪城市发展的问题出发，论述城市生物多样性的意义，提出城市的绿色结构模式，进而提出21世纪我国城市发展的若干规划策略。 　　关键词：生物多样性　城市 　　 　　1992年6月，中国政府在巴西里约热内卢联合国环发大会上签署了《生物多样性公约》。该公约经全国人大批准在中国正式生效后，国务院于1993年首次明确要求建设部“负责城市规划区和风景名胜区内的生物多样性保护工作”，并将此正式列入了《中国生物多样性保护行动计划》。至此，城市生物多样性(Urban　biodiversity)保护与建设开始正式成为我国城市发展过程中的一项国际义务。 1　20世纪的城市问题 　　从月球上看，城市是由异质景观单元所构成的地理镶嵌结构，主要由自然生态环境系统和社会人工环境系统两大部分所构成。工业革命后世界人口迅速向城市集聚，原有自然生态环境系统被极大地改造和破坏。城市运转每天大量地消费自然资源，且源源不断地产生大量有害物，又对城市外围相当大范围内的自然生态及物种，产生毁灭性的破坏。 　　城市化是经济发展的集中体现，客观上要求城市中社会人工环境系统的运行效率不断地提高。但是，它却忽视了城市中自然生态环境系统的建设，从而导致严重的城市病症。直到20世纪初开始，从工业国发端，人类开始觉醒：城市也应是提供人类健康生存、和谐生活、良好生态环境的场所，城市规划应运而生。近百年来，它为缓解20世纪的世界城市问题作出了巨大的贡献。 　　然而，整个20世纪，人类对城市环境的觉醒和卓绝的努力，在整体上却仍跟不上城市中人工与自然关系失衡的步伐。70年代起，发达国家的城市人口，不惜以每天2小时车程的代价，纷纷向郊区转移，引起城市衰退、“死城”现象和能源高耗、CO2排放等一系列“现代化”问题。发展中国家的城市环境远比发达国家落后，城市人口压力也远比前者高，一旦“现代化”条件成熟，也大规模地“郊区化”，从我国的耕地、能源、环境角度看，后果不堪设想。 　　人口、城市开发、环境污染是破坏城市自然环境系统、影响城市生态系统良性平衡、逼迫城市人口“郊区化”的主要因素。 　　20世纪城市的主要进步之一，是人类已普遍认识到城市绿化在缓解上述矛盾方面的巨大作用。作为城市结构中的自然生产力主体，城市植物以光合作用能力和城市土地资源的营养、承载力为条件，以转化和固定太阳能为动力，通过植物、动物、真菌和细菌食物链(网)，实现城市自然物流、能流的循环，为城市注入供氧、调温、调湿、滞尘、吸污、杀菌、减噪、保水固土、净化水体、回充地下水、降解废弃物、治理病虫害等生态环境功能，构成了人类赖以生存的城市中的自然生态环境系统。然而20世纪的城市，在绿化方面的巨大进步及为此所付出的巨大经济代价，仍未能解决人类对城市生存环境的需求问题，发展中国家更是在兴建”一座座旧城”，如果从生态学原理即从生命与环境的关系着眼，可以发现20世纪的绝大多数城市，均存在着下述城市结构问题。 　　城市中的人流、物流、能流、信息流循环主要是通过社会人工环境系统(如城市道路、水暖电网等基础设施及公共服务设施等)来实现的，人与生物的联系则被局限在以公园为主的沙漠中的绿色孤岛内。换言之，城市结构是以人及其社会经济要素的流转为中心而建构的，而城市中除人以外的生命，则被挤到了一个个孤立的角落。至于城市中至关重要的生物与环境的关系，更是被远远抛在了城市结构的建构原则之外。国内外城市发展普遍存在的这种唯人独尊的无理性，导致城市的自然生态环境系统被其它系统的严整结构挤压得支离破碎。城市中十分脆弱的自然生态环境，最终变得过度的简单和极端的脆弱。 　　整个20世纪，绝大部分城市的自然生态环境系统，其潜在的巨大生态环境效能难以发挥，导致发达国家大多数城市的生态环境问题仍难以妥善解决，发展中国家的城市更是危机四伏。 2　城市生物多样性的意义 　　城市绿化通过园艺技术，实现了对自然生产力的某些特殊需求，同时，却带来了扬尘弥漫、虫害肆虐和农药污染。由此还引发了高额的人工维护成本，如我国城市草皮每两年的养护费，就足以栽植同等面积的新草皮。可见，城市绿化在努力重建自然环境的同时，却带来了新的环境问题：来之不易的城市绿化资金投入，却带来了更大的财政包袱。它们大大抵销了城市自然生态环境建设的成果。 　　城市生物多样性(Urban Biodiversity)，是指城市范围内除人以外的各种活的生物体，在有规律地结合在一起的前提下，所体现出来的基因、物种和生态系统的分异程度。 　　在城市系统中，生物基因是物种的组成部分，物种是群落的组成部分，群落是生态系统的组成部分。因此，城市生物多样性(基因、物种、群落及生态系统)与城市自然生态环境系统的结构与功能(能量转化、物质循环、食物链、净化环境等)直接联系，它与大气环境、水环境、岩土环境一起，构成了城市居民赖以生存的生态环境基础。由此可见，城市生物多样性是城市生物间、生物与生境间、生态环境与人类间的复杂关系的体现，是城市中自然生态环境系统的生态平衡状况的一个简明的科学概括。 　　纵观20世纪世界城市发展的问题、原因和国际社会大趋势，作者认为，城市生物多样性将成为21世纪城市现代化的一项标志。 　　我国的城市生物多样性政策，将促进城市自然生态环境系统在无环境污染、低管理投入的条件下，提高自我维持、自我更新、抗系统干扰的能力，特别是有利于大大提高自然生产力，从而推动我国城市中自然生态环境系统的运行效率，产生质的飞跃。 　　我国城市已建立起绿地建设的指标监管和激励机制，城市绿化从80年代起取得了显著的成绩。但是，由于受城市用地制约、土地市场冲击，人工干挠的高度胁迫，我国城市中的自然生产力在改善城市生态环境方面的贡献率尚十分有限。城市生物多样性现状，客观上反映出我国城市自然生态环境系统的落后性。 　　在我国城市用地总量严格控制的现实条件下，通过改善城市的结构，增强城市对生物多样性的承载能力，走内涵发展之路，将生态学意义上的城市生物多样性作为城市生态环境的重要检验标准，将有利于提高我国城市的自然生产力，扩大环境容量，改善城市生态环境，对于形成符合我国国情的城市发展合理模式，具有重要的战略意义。 　　如果说城市的生物多样性，是在人口高密度、生境局促、高度干扰压力条件下的生物多样性，那么，中国城市作为地球人口的高密度载体，可以说是一种超高压条件下的保护与培育，其内容必须有所侧重。从我国城市生物多样性工作的条件与制约、机会与风险出发，当前我国城市生物多样性工作应突出以下三个重点： 　　第一，借助我国城市的植物园、动物园、水族馆等条件以及技术优势，以濒危、珍稀动植物移地保护、优势物种驯化为重点的物种层次的多样性保护。这种城市生物多样性保护具有地域可移置性和功能可替代性，因此，在城市中的意义是相对的、有条件的，宜根据城市的优势条件而定。 　　第二，依据我国城市地理分布的地带性及其在生态区系中的特殊生境条件，以自然迁徙的物种生境、本地特殊生态型类为重点的群落层次的多样性保护。这种城市生物多样性保护具有地域难以移置性和功能难以替代性，因此其意义具有特殊性，相关城市具有义不容辞的责任。 　　第三，通过城市生物多样性的保护与重建，改善人与自然系统之间、自然系统内部生物与环境之间的关系，从而在经济意义上提高城市中的自然生产力，在环境意义上修复人在城市中的生存环境质量，在社会意义上感化人类对自然的观照方式、索取方式的文明与进步，从而直接为中国城市的可持续发展作出贡献。这种城市生物多样性具有价值上的不可替代性、地域上的不容移置性，对我国城市具有绝对的、普遍的意义。 3　新世纪城市的绿色结构 　　21世纪城市的发展与更新，除了继续解决人及社会经济要素的流转效率问题之外，必须增加生物及其生态对城市的特殊要求。笔者认为，可以通过在城市中创建(确切讲是修复)横向生境结构、纵向生境结构、生物种群结构，为城市生物多样性的生态功能提供结构性支持。 　　3.1　横向生境结构 　　横向生境结构指城市生物多样性的横向支持系统。为维护和促进城市生物多样性趋于丰富，城市中的自然生态环境系统应具备下述良性的横向结构。 　　现代城市是个开放系统，貌似巨型有机体。它在大量的外部输入、内部调配和物质、精神生产过程中，伴有大量的废弃流输出，包括废弃物流(废渣、废气、废水)、废弃能流(热岛、有机物)、废弃信息流(噪声、广告刺激、工作紧张、生活价值背离等)。城市规划通过合理的布局，引导城市发展形成良好的气流通道(如合理利用山谷下降气流、水面昼夜气流、绿带温差小气候、季风等，带走城市废气、输入新鲜空气)；完善城市自然水网；建立城市绿网。该结构的主要功能在于：第一，在经济方面，有利于组织和提高自然生态环境系统的自然生产力，使之更有效地与人工系统一起，共同降解城市废弃物，使城市废弃输出量减少，治理成本降低，环境容量扩大；第二，在生态方面，有利于疏通生物走廊，提高自然生态的自维持、抗干扰、进化演替能力，为营养层次高的物种扩大生存繁衍的生境；第三，在社会文化方面，通过复兴神秘、安静的自然环境，有利于更有效地降解现代城市的废弃信息流，为人们提供洗涤身心的理想天地。 　　3.2　纵向生境结构 　　纵向生境结构指城市生物与非生命的物质与能量(阳光、水、空气、土壤)之关系的支持结构。 　　唯人独尊的城市开发、一元化的传统工程技术逻辑、不科学的审美定势，使高压状态下仅存的微弱的城市纵向生境结构惨遭宰割。在城市中重建因工程建设而遭破坏的纵向生境联系，恢复城市生物与无机环境之间的良性关系，是使城市生物多样性趋于丰富、进而改善城市生态环境的又一支持结构。包括地下水开采控制与回充，恢复地下水位；城市雨污分流，恢复地脉水脉；重建林地、草地、湿地、水体生态区之间的纵向联系；保护野生动物水源地；自然固土保水与涵养肥力；增加透水面积，减少地表径流，改善水文循环，稳定洪泛范围；绿化墙面、软化地面，减轻城市热辐射；改善河床基质与水生植物布局，净化水体；等等。藉此，在城市中疏通或重建纵向生境结构，恢复生物与无机环境之间良性的互相作用关系。 　　3.3　生物种群结构 　　恢复退化的生态系统，或重建适宜的物种结构、种群或群落类型结构，是城市生物多样性的内在要求，按生态学的规律，游刃有余地引入异地优势物种，建构新的、高效的生态结构，这是完全可能的。但是在操作上，它还取决于对本地的、对城市的特殊生态学规律的科学把握，以及对新建的庞大复杂的生态网络的认识、把握和实验积累，这对我国大部分城市来说，还需要时间。在这种现实条件下，笔者认为，除具有特殊条件的城市以外，我国城市在近期应优先按本地原生生态群落、次生生态群落、人工生态群落的适生要求，来规划、重建和维护适宜的种群或群落结构。其中，古树名木和乡土物种代表了自然选择或社会历史选择的结果，每每是使生产者(绿色植物)、消费者(动物)、分解者(细菌、真菌)之间，生物与无机环境之间的相互作用关系达到良性循环的骨干，它们能与地方物种迅速建立食物链网关系，有效缓解病虫害，加强城市生态环境系统的稳定性和自维持能力。 4　城市生物多样性保护的规划策略 　　以改善城市中人与自然、生物与生物、生物与无机环境这三重关系为目标，21世纪的城市必须且可能通过监测管理、规划设计等技术手段，对城市中的生物物种的类型、规模、空间布局、时间进程进行趋于科学的配置。 　　在相当长的时期内，我国城市将会面临以下问题：城市生态环境建设的经济代价；过分依赖人工维护所要付出的代价；生态结构简单脆弱，抗活动干扰、降解城市废弃物的能力低下问题：水体与绿地布局零星分散，环境效能潜力利用不足。笔者认为，在我国城市目前的条件下，宜优先采取具有直接针对性的城市发展对策与措施。 　　4.1　确立正确的资源评价准则。我国拥有丰富的生物种质资源，仅珍稀乔木就有50多属，如水杉、银杏、珙桐、金钱松、杜仲等均为中国特有，它们可以在城市生物多样性方面有所作为。除此之外，低洼地、陡坡地、茅草地、洪泛区及冲沟、盐碱地、沙地、冲积滩涂等，常被看作视觉质量低、栽植条件差的废弃地。但是，它们恰恰是需要保护的生态脆弱地带和群落类型的代表性样本，在促进生物多样性、提供生态景观方面具有巨大的潜力。城市中的自然岸线、湿地、谷地、断崖等物种资源分布区更是城市的财富。我国目前仍有些城市把它们当作荒芜区、当作需要用水泥、彩砖和大面积进口草皮来展示现代化的改造对象，这种评价准则必须在规划之初加以调整。 　　4.2　树立科学的城市理想。教育培养人们尊重自然、与自然共生共荣的城市理想，引导人们逐步从追求精心修饰、干净整一和超前铺张，走向对丰富的、多元的、自在自为的大自然内在精美结构的观照、欣赏与追求。 　　4.3　提倡生态设计，改善城市生境。城市发展要通过符合生态原则的新型规划设计，健全气流通道，协调水利、航运、城市排水、道路广场、竖向工程的关系，恢复被切断的物流、能流循环的自然脉路。通过狭长的绿色通道，连接起散布于城市的、具有各种所有权关系、各种使用功能的大小绿地，所形成的绿地网络结构，使动植物群落生境之间的距离，小于重建群落的距离阈限，从而建立基因交换、营养交换所必要的空间条件。 　　绝大多数城市中的自然环境，与外部大自然断绝联系。通过“绿楔”、“绿脉”布局以及桥梁、道路涵洞的生态设计，恢复城市外部生物基因的正常输入和城市内部生物基因的自然调节。特别是对陆地生态、湿地淡水生态、海滩海洋生态之间的生态交换关系，不仅要求是水平向的生态联系而且应该是(极易被忽视)竖向的生态联系。 　　4.4　引入自然群落的结构机制。人类历史通过农业、林业、园艺技术实现了对自然生产力的某种或几种特殊产量要求，同时也带来了虫害、农药、扬尘、人工维护成本。自然群落，特别是顶级群落，不仅可以在无前述灾害威胁和管理投入的条件下自我维持，自我更新，而且自然生产力和自然信息总量远远大于人工群落。英国、加拿大、澳大利亚的实践尝试表明，在城市中引入自然群落结构机制或建立相似结构的人工群落是可行的。 　　4.5　划分生态功能区(EFA)。城市中的生境，通常处于密集的、强烈的人工分隔和干预状态。但是，在所有正常运行的“活城”内部，均存在人工强烈干扰、一般干扰和弱干扰等不同区域。城市中引入自然群落结构机制时，宜划分正常生态区、过渡生态区、变异生态区、人工自然区等不同区域，因地制宜地运用群落规律建立起从原生群落、次生群落到人工群落的过渡型体系，用以协调城市开发与生态保护的关系。正如科学目前无法创造生命一样，人类目前尚不能完全把握群落规律。在此条件下，各级生态功能区之间、城市生态区与外部生态区之间的生境通道，将能为不同丰度、不同于扰承载力的生物群落之间的自然调节创造条件。 　　4.6　创建城市生物多样性保育中心(区)。对于人口密度高、绿地布局分散、人工干预强烈的中国城市来说，在价值观念、规划理论、工程技术、管理维护等方面，均还有一系列的问题需要特别的研究和实践摸索。但是，城市中大型公园一般已具有较好的生境、技术、管理条件，可以优先起步创建生态特区或生态公园。 　　在英国，位于伦敦中心城区的摄政公园(Regent　Park)建立了禁猎地带和苍鹭栖息区，并成功地建立了多类型的混合生境。伦敦中心区的公园内有多达40～50种鸟类自然地栖息繁衍，而伦敦市边缘只有12～15种，澳大利亚墨尔本的城市绿地系统，以河流、湿地为骨架，形成连贯的“楔向网状”布局结构，并采取了一系列措施保护本地物种免受外来物种干扰，如搭建篱笆、停止放牛、限制放马、控制狐狸、野猫、野兔、设定游客免入区等。墨尔本城市中的生物多样性十分丰富，其中，本地物种高达80%以上。 　　城市生物多样保育中心(区)的建立与完善，在当前我国的城市化进程中已刻不容缓，并有条件先行一步，建议列为城市生物多样性建设的启动性工作。 5　小结 　　城市生物多样性策略的基本原理是，通过建设“绿色”城市结构，疏通城市自然系统的物流、能流、信息流(包括基因流)，改善城市生态要素间的功能耦合网络关系，增强城市中自然生态系统的抗干扰能力和自我修复能力，扩大对生物多样性的保存能力和环境承载容量，藉此大大提高以光合作用为核心的自然生产力，和对城市富营养积累物、不良废弃物的降解、富集等还原能力。进而，支持我国城市自我承担起城市发展的代价，促进城市建设切实保障我们能与下一代人共享健康、文明的城市生活，引导我国城市在21世纪趋于可持续发展。 　　1998.8 作者简介：吴人韦，同济大学建筑城规学院旅游系规划设计教研室主任，博士、副教授，硕士导师。 这个课题对中国绝大部分城市都还很遥远啊！