成都市东进区域自然系统整体怎么修复实践

成都市东进区域自然系统整体修复实践

 

 

成都市位于四川省中部，总面积14335km2。2017年5月，成都市提出“东进、南拓、西控、北改、中优”空间发展战略。东进区域范围为简阳市与金堂县全域、龙泉驿区车城大道以东、青白江区和天府新区的龙泉山部分，内部涉有空港、简州、淮州、简阳四大新城与龙泉山沱江等生态资源，总面积3976km2。

 

2成都市东进区域根源对象与生态问题

 

 

根源对象确定：龙泉山作为生态绿核承载区域主要生态效益，但种植园次生林的侵占致原有优势森林资源退化；沱江绛溪河水系串联四大新城，是区域主要蓝色资源，但其上游山地降雨水文特征与中下游新城建设、人口迁入、聚落生产形成矛盾。因此聚焦龙泉山森林系统、沱江绛溪河河湖湿地系统进行生态问题识别。


 

 

问题识别方法：使用国土三调数据统计森林覆盖率；使用归一化植被指数评估植被覆盖空间异质性；基于林业二调数据中的林分类型、郁闭度、龄组、林种评估森林群落结构；基于区县水资源数据、人口数据、GDP财政数据评估水资源综合压力；基于高程数据、坡度数据、月均降雨数据评估水安全与水生态(图2)。

 

问题识别结果：全域森林覆盖率31.22%；龙泉山植被指数0.6~0.8的区域占比最多，为64%；>0.8的区域占比为32%，空间分布破碎致优势削减；73.6%的乔木林为针叶林，91.4%的植被为纯林，林分结构单一；郁闭度＞0.7的密林占比低，仅为26.6%；中龄林和近熟林总占比达90.7%，幼龄林、成熟林和过熟林缺乏，易造成龄组断层；生态林占26%，商品林占74%，生态林占比不足。水资源综合压力于简阳市、高新东区最高；夏季降水约占全年65%，且海拔800m以上山峰坡度较陡，山麓城区具有水安全隐患，下游丘陵地存在水生态破坏风险。

 

 

根源对象确定：区域处于龙泉山断裂带处，山地水土流失与地灾隐患大；植被生境在人类活动干预下的逆行演替致使野生动物繁衍迁徙过程受阻；四大新城的密集建设对乡土人居的生产生活产生冲击，因此本研究聚焦水土流失过程、自然灾害发生过程、动物繁衍迁徙过程、人居生产生活过程进行生态问题识别。

 

 

问题识别方法：使用中国土壤类型空间分布数据集及林业二调数据中土壤类型、土层厚度、土壤侵蚀量评估水土流失潜在风险；使用核密度工具评估地灾空间分布特征；使用InVEST模型评估生境质量；使用Fragstats景观格局指数移动窗口法评估生境斑块连通度；使用统计年鉴数据分析区域农林产业(图3)。

 

问题识别结果：区域土壤类型以紫色土为主，砂粒含量偏高为47%~56%，保水保肥能力差，易造成水土流失；土层厚度薄，93%的区域土壤厚度＜45cm，不利于植物深根保护土壤；大部分地区土壤侵蚀量低，但龙泉山中部山脊区侵蚀量高；坡耕地面积占比大，水土流失易发；既发地灾频繁，主要分布在青白江区及龙泉驿区，整体中危区比重大；生境质量中下，水域生境质量较高但空间分布破碎、连通性不足；农林产业单一，以经济果林为主；聚落四旁绿化不足，建筑及基础设施重新建轻保护。

 

 

根源对象确定：研究区域处于成渝双城经济圈发展主轴之上的门户处，未来有较高视觉形象与游憩功能需同生态功能相权衡，因此聚焦风景美学功能及游憩活动功能进行生态问题识别，同时对生态系统整体服务功能进行权衡协同。

 

问题识别方法：基于新城视域、现存风景点视域、现状道路视域构建视觉敏感度评价体系；基于归一化植被指数、水域缓冲距离、坡度构建风景质量评价体系；叠合视觉敏感度评估结果、风景质量评估结果、文化资源点核密度结果，得到游憩适宜性；使用核密度工具分析文化资源点判别文化资源聚集特征；使用当量法核算食物生产、原材料生产、气体调节、气候调节、水文调节、废物处理、土壤保持、生物多样性维持、美学景观提供单项生态价值，之后加合形成生态系统总服务价值[19](图4)。

 

问题识别结果：高视觉敏感区分布在龙泉山山麓、沱江沿岸、绛溪河下游；风景质量低值分布在南部浅丘与北部山区；文化资源集中在淮州五凤溪、简阳城区、空港新城、龙泉驿区；游憩适宜重点集中在龙泉山山麓及沱江绛溪河沿岸，山地与滨水游憩功能需加强；生态系统总服务价值98.27亿元，单位价值2.44万元/hm2，高价值区主要分布在龙泉山、沱江、三岔湖及东部丘陵带；四大新城及龙泉驿区价值较低，局部为负。

 

 

3.1森林抚育补植提升，自然生态本底优化

 

针对森林覆盖率不足、覆盖质量低、林分单一、郁闭度低下、龄组不均、林种不均6类问题，基于郁闭度评估进行营林布局；基于林分结构、龄组、林种评估进行群落改良提质布局[35-36]；基于植被区系特征对中国日本植物亚区-中国喜马拉雅植物亚区过渡带、热带植物区系-温带植物区系过渡带植物收集展示[37]，实现地域植被的恢复与社会科普、种质资源经济价值提升的协同。总体形成图5所示的策略路径。

 

3.2蓄滞结合多源互补，海绵设施补水短板

 

针对山地水安全隐患、丘陵地水生态破坏、平原城区水压力过高3类问题，基于坡度分析汇水产流类型选择海绵设施；使用高程、坡度、土壤类型、土层厚度、土壤侵蚀量、植被指数、水资源压力、土地利用进行海绵设施适宜性评价；进行海绵设施布局[38]，防洪储蓄设施于建设用地集约使用，在周边预留自然洪泛空间，实现水文生态恢复与生产优化的协同以及水压力缓解与城市安全的权衡。总体形成图6所示的策略路径。

 

 

1水土涵养专类营林，固土保水防洪减灾

 

针对土壤贫瘠地多、土层厚度薄、土壤侵蚀量大、坡耕地易灾、山坡陡坎易灾、灾害点存留多6类问题，基于土壤类型评估确定固氮植物建植区域[39]；基于土壤侵蚀量评估确定根泵植物建植区域[40]；基于土层厚度评估确定浅根耐受性植物建植区域[41]；基于降雨、坡度及海拔评估确定深根植被建植区域[42]；基于耕地空间分布及坡度评估确定坡耕地治理工法施用区域[43]。



修补区域的精准识别使功能植被控制在集约范围，确保外围的原真性，实现水土过程改良与生物多样性保护、经济林木效益保持的权衡，自然灾害防治与生产功能的协同。总体形成图7所示的策略路径。

 

 

 

针对生境地域特征缺乏、陆生动物栖息环境差、两栖动物栖息空间不足、水域生境连通不足、田园农产不佳、聚落环境不整6类问题，基于InVEST生境质量评价与MSPA空间格局分析识别生境源地，通过MCR模型生成廊道，基于土地覆被、路网、聚居点分布进行荒野度评价[44]，规避城市干扰区构建野生动物安全格局[45-46]，实现城市扩张建设与动物栖息环境的权衡；补充食源植物[47]；推广混农林业[48]；植入森林优化聚落生活环境，实现森林结构优化与生产过程改良、物质文化保护的协同。总体形成图8所示的策略路径。

 

 

5.1修复东坡破碎山景，依山顺城塑林造景

 

研究针对山地视觉敏感、山地游憩服务需加强2类问题，基于视觉敏感度及文化资源点核密度评估并筛选海拔＞500m的山地空间范围，确定山地管控点线及坡面风景林修复区域，实现文化保护利用与森林体系优化的协同；基于游憩适宜性评估结果叠加野生动物安全格局，筛选山地空间确定山地视廊及山地游憩设施区域布局，实现设施建设与旅游经济升值的协同、与生态安全的权衡。总体形成图9所示的策略路径。

 

 

 

针对浅丘风景平淡、丘景地貌特征缺失、城丘关系薄弱3类问题，基于视觉敏感度评估，筛选海拔＜500m的丘陵范围，确定林盘修整区域[49]；基于天府国际机场视域分析及航空视线模拟，确定大地景观营建尺度及空间结构[50]，实现耕地和森林体系优化与城市形象赋能的协同；基于游憩适宜度评估叠加丘陵空间，确定丘景公园群营建类型及布局；基于风景质量评估叠加丘陵空间，确定丘壑风景林增补区域，基于四大新城视域叠加丘陵空间，识别潜在视觉廊道、确定待修补丘面及山头重点区域，实现森林体系优化与居民游憩提升的协同、地域景观风貌恢复与城市现代化的权衡。总体形成图10所示的策略路径。

 

 

针对滨水城市服务薄弱、水域景观缺乏焦点2类问题，基于MIKE21多重现期河水流速模拟、水体视域分析及文化资源点核密度评估结果，确定滨水开放空间建设类型及区域、进行碧道选线，实现滨水游憩与运动赛事举办推广的协同、与河流洪涝安全的协调；基于游憩适宜性评估，叠加现状公园分布，确定水上公园群分类体系及空间格局，实现水岸类型多样性恢复与市民游憩公平的协同；基于视觉敏感度、城市POI核密度评估，结合现状桥梁分布，确定水上地标主题及空间体系结构，实现生态文化服务与滨水业态升值的协同。总体形成图11所示的策略路径。

 

5结语

 

公园城市在成都、柳州、咸宁、厦门等城市正当试点建设，城市中自然系统修复的认知与实践正当转变，本研究提出一套公园城市自然系统整体修复框架，以成都东进区域为例进行实践，对区域资源状态、生态过程、服务功能的修复形成引导，以期对今后在公园城市中开展生态修复相关工作提供一定参考。

 

 

在后续研究实践中，应关注在城市管理实施层面将园林绿地系统、林业系统、水利系统、农田系统等进行联动协同的路线；注重完善整合城市自然资源数据库及其周期普查更新机制，使学科行业成果得以共享并持续支撑相关实践。