上海近自然型城市生命地标实践:基于NbS的生态建设途径解析
摘要:本文探討了「基於自然的解決方案」(NbS)在上海生態文明建設中的實踐路徑。通過構建「近自然型城市生命地標」,上海在近自然森林、河流水系治理及農田生態修復方面取得了顯著成效。研究表明,近自然生態恢復技術不僅能顯著縮短生態系統恢復週期,且成本僅為常規物理化學治理的 5%。該實踐為上海建設可持續韌性生態之城、森林城市及濕地城市提供了關鍵支撐,並推廣至雄安新區等重大工程中。
關鍵詞:生態建設;基於自然的解決方案(NbS);近自然森林;城市生命地標;生物多樣性;上海實踐
生態建設背景與 NbS 理念
早在 20 世紀 80 年代,已有學者提倡生態文明建設,提出「所謂生態文明,就是人類既獲利於自然,又還利於自然,在改造自然的同時又保護自然,人與自然之間保持著和諧統一的關係」[19]。2008 年世界銀行發布《生物多樣性、氣候變化和適應性》,提出基於自然的解決方案(Nature-based Solution, NbS),要求人們系統地理解人與自然和諧共生的關係,提倡依靠自然的力量應對生態風險。這是一種受自然啟發、由自然支持並利用自然的動態解決方案,其核心與中國傳統生態智慧所倡導的尊重自然、順應自然、保護自然殊途同歸。
自「十一五」以來,上海作為引領全國且具國際影響力的特大型城市,始終將生態文明建設作為城市發展的主要目標,《上海市生態空間專項規劃(2021—2035)》提出在 2035 年努力建成更可持續的韌性生態之城、保障城市生態安全、提升城市生態環境品質、維護生物多樣性的功能空間。
近自然型城市生命地標的定義與核心
筆者於 2000 年開始在國內較早提出建設城市近自然森林的觀點,並首次在上海浦東進行了探索實踐,逐步形成了以構建「近自然型城市生命地標」為核心的基於自然的上海解決方案。
「近自然型城市生命地標」是將生態哲學「三觀」貫徹於規劃設計、建管運維的全過程,以修復城市生態系統受損的結構、恢復其退化的功能為目標,以區域潛在自然生態系統為參照,遵循自然演替規律,應用接近自然、模擬自然的方法技術,營造由鄉土植物構成的地帶性植物群落與土著動物棲息地,打造環境友好、生物友善且具有區域自然風貌、富有勃勃生機的城市生態環境,提升生物多樣性。
近自然森林與水系治理的實踐成效
長期動態跟蹤監測結果表明,選用根系發育良好的鄉土植物幼苗(容器苗)使樹態發育自然健全,成活率高。多種鄉土植物的混植、後期野生植物的自然進入與土著動物的遷入大大提升了本土物種多樣性,抵禦生物風險的能力大大提升,人工管理成本下降顯著。僅短短十餘年時間內,試驗場地形成了異齡復層常綠落葉闊葉混交林,基本達到恢復目標,生態系統結構及功能接近於周邊自然植被[20],而自然條件下的上述恢復大約需 30~50 年乃至上百年[21]。之後,近自然生態建設理念持續在上海乃至全國各地開展(圖 1、2)。同時,在上海城市河流水系治理方面,筆者團隊通過近自然城市生命地標的構建方法,對水生生態系統的結構和功能進行近自然型恢復。
首先運用鄉土水生生物立體綠化模式(「夏—冬」交替、「挺水—浮水—沉水」)構建水生植物群落;在逐漸恢復自生水生動物的同時,分階段動態投放相應比例的其他鄉土水生動植物,包括屬於初級消費者的濾食性底棲動物和草食性魚類,以及作為高級消費者的肉食魚類,同時採用駁岸軟化工法重塑增加水陸連通和生境異質性,通過完整的「草–魚–鳥+人」城市水生生物鏈構建,實現對生物多樣性與生物棲息地的重構,擁有足夠餌食的水體自然成為城市頂級消費者鳥類覓食的理想場所(圖 3)。值得驕傲的是,與常規物理化學污染治理與修復工程相比,近自然生態恢復的優勢不僅體現在治理效果的長效保持上,成本也大約僅為其 5%[1]。
農田生態系統修復與生物鏈重構
生物多樣性可為農業可持續發展提供必需的遺傳資源、授粉、天敵和害蟲調控、維系土壤結構、保育土壤肥力等生態系統服務功能,是評價農業生態質量的重要指標[22],上海近 20 年來高強度耕作及過量使用農用化學品,導致農田生態系統中生物多樣性降低,生物鏈的斷鏈造成病、蟲、草害猖獗,有益生物減少,生態失衡現象嚴峻,農田生態系統受到嚴重威脅,面對上述受損耕地,近年來筆者團隊基於生物鏈構建、生物棲息地恢復,採用近自然森林和近自然水體生態恢復技術進行農田邊界、田坎、附近道路、河流、溝渠等非作物生境(如農田緩衝帶)的近自然型城市生命地標恢復建設,有效提升了農田生物多樣性和生境多樣性,有助於形成穩定、健康、高效的農田生態系統。
總結與生態公民培育
上海近自然型城市生命地標建設長達 20 餘年的理論與實踐填補和豐富了中國近自然型理念建設生態系統的盲區,提升了上海城市的生物多樣性、城市韌性及文化自信[23],也保障了城市的生態安全。通過上海 DG/TJ08-2058—2017《生態公益林建設技術規程》的實施,近自然建設理念、技術與方法已廣泛應用於上海綠地、林地、濕地及農田為組分的「三地一田」的城鄉生態空間保護與建設中,近自然型城市生命地標的理論與實踐為上海公園城市、森林城市、濕地城市的高質量建設提供了重要支撐,並在雄安新區「千年秀林」建設中發揮了關鍵作用。
城市需要讓人類生活得更美好,也需要為身邊的動植物提供良好的棲息空間,只有身邊不再寂靜,生態環境才是安全的。保護生物多樣性是生態安全的基礎,也是地球生命共同體的血脈和根基,為此,一方面需要深入踐行生態文明思想,敬畏生命和尊重自然,從人與自然同生共榮之生態智慧中不斷汲取營養,通過不斷健全環境司法體系、推動環境損害公益訴訟[24]、普及生態教育等途徑,審慎反思人類的責任與使命,培育新時代「生態公民」;另一方面,從生命安全角度出發,在城市生態環境建設中,不斷探索和豐富基於生態哲學三觀「生命觀、系統觀、動態觀」的生態實踐,為實現人與自然生命共同體打造結構合理、功能高效、關係協調、可持續發展的近自然型城市生命地標,持續發揮保障城市生態安全的作用。