生态文明理念下美丽城市的规划设计与建设

【摘要】人民对美好生活的向往是我们的奋斗目标。在人类对美好城市的憧憬下进行城市规划建设时，由于时代的局限，由于城市决策者、规划者和建设者的价值观和审美观的局限等，城市往往丑态百出、百病缠身，集中表现为城市与自然的关系不和谐。因此，在生态文明的理念下，如何保障自然的生态系统服务是构建人与自然和谐关系的关键所在。城市与自然生态的和谐共生这一目标可通过四个途径来实现：一、以生态优先的规划方法，重建城市与自然和谐的空间格局;二、道法自然，以自然的生态系统服务为导向，健全生态基础设施，修复和重建被破坏的生态系统;三、通过城市设计和城市修补，完善城市功能布局及形态;四、通过倡导循环经济，践行绿色生产生活方式，维护自然的健康。综上即为生态文明理念下的城市规划设计的哲学、科学与艺术的关键之处。

【关键词】生态文明与美丽中国  国土空间规划  逆向规划  生态安全格局  生态系统服务

【中图分类号】TU984.2                       【文献标识码】A

【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2020.04.003

引言

城市是人类文明的载体与集中体现。人类不同的文明阶段有着不同的主流价值观和审美观，具体体现为有不同的城市与自然的空间格局关系、不同的城市形态以及有着不尽相同的生产生活行为。农业文明阶段，由于生产力水平低下，人类视自然为神，依附并顺从于自然，在自然的淫威之下，人类不得不节制欲望，卜地相宅，寻求自然的荫护，用谨慎的生产和生活方式满足生存所需，故而对自然过程的连续性和完整性带来最少的伤害，与自然保持着一种神圣而微妙的平衡。这种平衡便是农业文明所衍生的生存艺术，表现为朴素的人与自然的和谐之美。当然，在这种平衡状态下也产生了一种被少数贵族作为特权的城市美学，他们为了有别于普罗大众，定义了所谓的美和品味，手段就是将自然所赋予的健康、寻常、丰产变为病态、异常和不事生产，并通过日常的家居生活和纪念性的城市景观展示出来。因此，“美好城市”的象征就被这一少数并拥有话语权的群体定义为诸如金碧辉煌的亭台楼阁、远离乡土的奇花异木、与自然原有地形相违背的挖湖堆山之能事——如秦始皇的阿房宫、宋徽宗的寿山艮岳、康熙的圆明园、路易十四的凡尔赛，等等。所以，不出意外地，农业文明所留存在大地上的超自然的纪念性景观，其壮观程度不亚于工业文明所创造的奇迹，诸如金字塔、秦王陵、长城、吴哥窟，等等。由此不难看出，在农业文明阶段，与整体人类的节制欲望获得人类生存权力的社会形态和文化相对应，城市也被扭曲为少数城市贵族的无度的欲望和特权的表现。

而随着工业文明的到来，技术的进步和社会化的大生产，一方面是对自然的暴力和对自然资产的掠夺和挥霍，另一方面，随着财富暴涨，在农业文明下作为少数城市贵族所拥有的欲望和城市美学，被城市的新权贵和暴发户们所继承和发扬，并逐渐传染给随着工业化大生产以及财富增长而涌入城市的人类。犹如中国妇女通过“裹足”而获得优越的城市特权行为，早期仅限于宫廷和贵族而后泛滥于民间，成为城市化和高雅化的标志一样，曾经是少数城市贵族拥有的欲望和审美特权，迅速泛化为城市化人口的共同追求。于是乎，在短短一两百年时间内，凭借资本的飞速增长、技术的不断进步，以及源源不断的能源和资源的消耗，对异常景观的追求和欲望便如脱缰的野马，主导着城市的蔓延。以种种美化和发展的名义（俞孔坚、李迪华、吉庆萍，2001），人类通过对土地的三通一平、对河道的裁弯取直、对违背自然的奇花异木的引种;通过营造巨大的人工景观工程、超大尺度的广场和景观大道、奇奇怪怪异想天开的建筑和构筑物;也通过高消耗和高排放的生活方式的无限泛滥，等等，人类不断地改变着与自然的界线，终将自然逼到了墙角。于是乎，自然开始了它的报复，通过洪水和地质灾害向城市争夺领地;通過雾霾、水土污染和栖息地的消失、各种城市病的频发来抗议城市建设的无道，也抗议着人类生产和生活方式的无度。

因此，以尊重自然、人与自然和谐共生为基本理念的生态文明便成为人类社会发展的必然。生态文明是工业文明高度发展的结果，是一种以生产和生活方式的改变为核心的社会形态之变革，是人类对以往不同文明阶段成果的批判和扬弃。与之相适应，生态文明理念下的美好城市及其规划设计的哲学、科学和艺术也应运而生。这既是对农业文明中少数城市贵族不事生产、追求异常和扭曲畸形的城市审美观的批判，也是对工业文明过度依赖工业技术、消耗无度和无节制排放的生产生活方式的批判，而同时，它又将农业文明关于人与自然和谐共生的理念及工业文明的科学观和技术成果进行集成和发扬。

生态系统服务定义生态文明理念下的美好城市

中国政府将“人民对美好生活的向往”作为奋斗目标，这正是美好城市建设的核心内涵，用国际流行的概念来描述则称为人类福祉（Human Well-Being或Human Welfare）。千年生态系统服务评估报告（MEA，2005;Pramova，et al， 2012）将人类福祉的组成要素定义为安全、维持高质量生活的基本物质需求、健康、良好的社会关系和选择与行动的自由这五个方面。福祉是分层次、多要素组成的复杂体系。根据生态系统服务所实现的收益，可以将人类福祉划分为三个层次。

福祉构建服务，指产生人类基本福祉要素的生态系统服务，主要指物质性收益，包括食物、水、能源、土地、材料和空气等收益类别。

福祉维护服务，指用于维护人类已实现的福祉，使其免受损害的生态系统服务，包括灾害防护和健康维护的收益类别。

福祉提升服务，指用于提升人类福祉层次，满足人类精神需求的非物质性收益的生态系统服务，包括审美、娱乐、旅游、教育等收益类别。

自然通过提供生态系统服务（Ecosystems Service）而影响人类福祉（Daily， G.C， 1997），生态系统服务的质量决定城市的生态安全水平、经济发展水平和精神文化品质;城市与自然和谐共生的本質是自然能持续提供充足的高品质的生态系统服务，而生态系统服务的存在依赖于自然的供给能力，这是人与自然关系的基本逻辑，也体现着人类价值取向。从这个逻辑来认识人与自然以及城市与自然的关系，彻底改变了工业文明理念下简单地将自然作为物质生产生活的资源的认识（如图1所示）。

有了对自然服务概念的认识，自然与经济的关系已不再局限于将自然仅仅作为可开采和掠夺的资源，自然在为我们提供生产和生活资料、满足人们的物质需求、促进经济增收等之外，更为重要的是它所能给社会提供的综合的生态系统服务，包括提供洁净的水和空气、调节气候和旱涝、承载生物多样性、提供审美启智等文化服务。因此，如果仍旧在工业文明和资本主义经济的价值观下来衡量和引导资源的开发，则必将导致自然的生态系统服务能力的丧失，最终危及人类社会的安全和可持续发展。这种做法犹如杀鸡取卵，诸如采挖矿产资源，导致山体和植被破坏，水土流失，美景不再，潜在的旅游价值因此荡然无存;为生产木材而砍伐森林，则生物栖息地将逐步消失，进而鸟兽散尽，森林的气候调节服务和雨涝滞蓄服务也随之消失。如果简单地把水理解为可以用于生产和生活的资源，必穿凿地壳，攫取地下水资源，或拦截江河发电，或管道长距离调水。殊不知，水更为重要的作用是，作为生态系统的关键因子，它是维持地域生态系统平衡、维持健康的生态过程所必须的。如果无度地进行水资源开发，则必将导致土地塌陷，生物灭绝，更失去人类美好生活所必须的休憩和审美服务。

进一步讲，根据马斯洛需求层次理论，结合人类福祉的概念和生态系统服务的理论，不难看出，自然为人类所提供的审美启智和休闲机会满足了人类更高层次的生理和心理需求，如科学和艺术创造的灵感、宗教信仰和故土依恋，即“望得见山，看得见水，记得住乡愁”的精神需求，这便是美好城市的更高境界。自然是地域文化的源头，也是国家和民族认同感和归属感的源头，所谓“一方水土养一方人”。这主要是因为各种独特的动植物区系和自然生态系统在漫长的文化积淀过程中，定义了当地的生产和生活方式，塑造了本土人民的行为习俗和性格特征。丰富多样的自然系统孕育了精神文化生活的多样性，也塑造出多样的适应性文化景观和地方特色。总而言之，自然给人类的精神启迪以及在人的文化生活中的重要性是不可替代的。

所以，人民对美好生活的向往，本质上便是对高品质的生态系统服务的向往。生态系统服务是人与自然之间和谐关系的纽带，也是“绿水青山就是金山银山”的根本逻辑所在。这一逻辑确立了“人对美好生活的向往——美好城市和美丽中国——高品质的生态系统服务——安全和健康的国土生态系统（景观）”之间的统一关系。

生态文明视野下的当代城市困境

人类最伟大的发明和创造，莫过于城市。数百万人甚至数千万人集聚在一起，工作、生活和休憩在一个区域，尽管有着各自不同的目的和原由，却享受着同一片天空的阳光和雨雪，呼吸着同一方地球大气层中的空气，饮用同一源头的水，甚至依赖同一方土地的食物和蔬菜。而占世界20%人口的中国的城市化，是世界最重大的事件之一，它是人类史上最磅礴的人口迁移和大地景观的最宏大巨变，时间之急、规模之大、冲突之剧烈、影响之深远，无出其右。近四十多年快速的、有时甚至是失去理智的城市化进程和城市建设运动，使当代中国城市受困于诸多的城市病，最集中的表现在城市与自然不和谐，从生态文明的视野来看，这些城市病大致包括以下四个方面：（1）城市与自然的空间格局关系的不和谐，使城市的安全和健康得不到应有的自然服务。（2）自然生命系统的健康受到威胁，导致自然服务品质的下降。（3）城市功能布局及形态和基础设施缺乏环境友好的特征。（4）人类的生产生活方式不健康，对自然生态系统造成的冲击超出其韧性范围。

第一，城市与自然空间格局不和谐。当代中国城市与自然之间不和谐的空间格局关系体现在两个方面：一是自然中的城市，即城镇化发展区域或城市作为一个整体与整体自然格局的空间关系问题，具体体现在城市的选址不当或城市的盲目扩张，越过了、突破了生态的安全格局;二是城市中的自然，即城市中的自然系统与建成区基底之间的空间关系不和谐，具体体现在自然景观的量和空间格局与建成区不相协调，导致城市生态安全问题频发，诸如地震、洪水、泥石流等。过去40年，中国的城市人口扩大了4倍，城市用地扩大了近8倍，出现大量的选址不当的新建城区，使城市发展与自然山水格局之间的关系发生了矛盾和冲突。例如，根据北京大学的一项研究，近70%的中国城镇人口和GDP分布在高风险的洪泛区（俞孔坚、李海龙、李迪华等，2009）。每年见诸报道的造成城市破坏和生命丧失的地质灾害，本质上大多都是由于城市与自然之间空间格局关系的不和谐所导致的。经久不散的雾霾，除了人类生产生活方式造成的直接原因外，也与城市选址及产业用地布局有密切关系（欧阳志云，2016）。而城市与自然空间格局的不和谐，也使城市的风貌黯然。所以，如何重建城市与自然相适应空间格局，使城市远离自然灾害，并能“望得见山，看得见水”，是当代中国城市建设所面临的第一大挑战。

第二，自然系统作为生命机体，其本身的健康正在恶化甚至死亡。大规模的工业化、不明智的土地开发和大规模的基础设施建设、欠谨慎的资源开发利用等，都导致了山水林田湖草生命共同体的割裂和破坏。自然景观变得破碎化，水流、营养循环、能量流、生物栖息地和物种迁徙等自然生态过程的完整性和连续性遭到了前所未有的损害，由此直接导致城市所获得的自然服务质量低下：空气污浊，水质污染，雨涝频发，热岛困扰，生物多样性急剧下降，病毒和疾病频发，休憩空间品质低下，诗情画意和精神给养匮乏，等等（李迪华，2016;沃维克·萨瓦斯，2016）。原本一系列的生态系统服务都是大自然免费提供的，而在今天的城市，却需要依赖昂贵的工业技术和灰色基础设施来获得诸如旱涝调节、空气净化和降温、水体净化，等等的服务。所以，如何构建和修复生态基础设施，健全山水林田湖草生命共同体，实现“蓝绿交织，清新明亮，水城共融的生态城市”（2017年2月23日习近平总书记在河北省安新县进行实地考察、主持召开雄安新区规划建设工作座谈会时的讲话），是我们在新时期所面临的又一大挑战。

第三，城市功能布局、形态和市政基础设施缺乏有机性和环境友好的特征。当代城市是工业文明的集中体现，以生态文明的视野来看则有诸多弊端。

首先，过去40年内快速发展起来的中国城市，往往繼承了工业化时代的现代主义（Modernism）城市规划理念，城市被当成一个大的机器和建筑物来规划，强调清晰功能分区，诸如居住区、行政区、产业区、文化区、商务区、体育中心等，又通过各种管道和交通系统等灰色基础设施，将这些分离的功能区连接在一起，造成职住分离、产城分离，空城、睡城和钟摆式交通的现象普遍存在，也使得交通成本巨大，土地利用效率低下，产生大量无效的碳排放和物质消耗。

其二，城市建设的摊大饼和蔓延，导致自然资产的浪费和生态系统的破坏，也使居民获得自然服务的成本大大提高。

其三，过度依赖工业技术和灰色基础设施进行物质输送、防洪排涝、废物处理等，导致了城市中的自然系统的瘫痪和生态服务功能的丧失。如我们抛弃了自然河流湖泊和湿地的自我调节服务，而习惯于在城市中布设更加粗大的管道和更大功率的水泵来排除内涝，把珍贵的雨水排入大海，使地下水位逐年下降，而这样的灰色基础设施却缺乏韧性，无法适应于季风气候下的强降雨，结果城市突发性的内涝风险却更加严重。

其四，机器和汽车优先的超大尺度的城市街区、广场、道路和建筑物，街道便利市场被大型城市综合体和网络购物所取代，导致城市的宜居性丧失，也缺乏绿色生活方式的基础，如步行和自行车的绿色通道的缺乏。

第四，背离生态文明的生产生活方式是城市与自然和谐关系的最大杀手。从很大意义上来说，造成城市与自然关系的不和谐的根源在于当代人类生产生活方式的畸形。包括掠夺式的资源开采和利用方式，浪费的、线性的产品生产和消费方式，依赖汽车的高耗能出行方式和居住模式，产品的过度包装，等等。2018年，中国人口占世界的19%，GDP占世界的15%，而资源的消耗量及大宗原材料的消耗却占世界的50%左右;与被称为世界最浪费国家的美国相比，中国2011～2013年3年的水泥消耗量比美国20世纪中100年的消耗量还要多三成;与此同时，由于低效能的生产方式，导致超常的大量排放;上世纪90年代以来，我国已成为温室气体排放的新兴大国，二氧化碳排放量占世界比重迅速上升，1980年为8.1%，到2017年提高到28%（Jeff Desjardins，2018;Swanson，2015;刘某承，2016）。所以，“推动形成绿色发展方式和生活方式，是发展观的一场深刻革命”。（中共中央政治局2017年5月26日就推动形成绿色发展方式和生活方式进行第四十一次集体学习时习近平总书记的讲话）。

创造人与自然和谐共生的深邃之美：美好城市的规划设计

针对上述四大问题，在生态文明理念的指导下，城市与自然生态的和谐共生可通过以下四个途径来实现。

第一，通过逆向规划途径，以生态优先的规划方法，重建城市与自然和谐的空间格局，保障城市的生态安全，免受洪水和地质灾害等自然灾害，同时实现“望得见山、看得见水、记得住乡愁”。

第二，通过设计生态学途径，以自然的生态系统服务为导向，修复山水林田湖草生命共同体的连续性和完整性，健全生态基础设施，修复和重建被破坏的生态系统，使城市中的自然能生产干净的空气、水和食物，调节城市内涝和降解污染，缓解热岛和雾霾，承载多样化的生物，同时能为居民提供高品质的生态休憩和审美启智的机会。

第三，道法自然，通过城市设计和城市修补，完善城市功能布局及形态，构建环境友好的市政基础设施，减少其对自然生态的系统的损害。

第四，通过倡导循环经济，践行绿色生产生活方式，减少对环境的干扰，维护碧水蓝天、鱼翔浅底的自然环境。

基于国土生态安全格局的城镇体系规划，重建城市与自然和谐的空间格局，保障城市的生态安全和可持续发展。城市建在什么地方以及城市如何布局，属于城市与自然的空间格局关系问题，这是城市能否安全和可持续发展的根本问题，也是城市持续获得自然呵护和自然服务的前提。设计遵循自然，以山定城、以水定城，便是生态文明理念下的城市与自然关系的空间格局观。而要实现这样一种理念，首先需要有生态优先的规划方法论，其次需要建立跨尺度的国土生态安全格局，在此基础上，需要进行全覆盖的城镇体系的规划建设。

第一，完善生态优先的国土空间规划方法论：逆向规划途径。常规的城市镇发展规划总是先预测近、中、远期的城市人口规模，然后根据国家人均用地指标确定用地规模，再依此编制土地利用规划和不同功能区的空间布局。然而，这一传统途径却存在许多弊端。生态文明理念下的国土空间和城镇发展规划强调生态优先的逆向规划，即“逆规划”，“反向规划”，简称“反规划”（Negative Planning，Yu，et al，2011;俞孔坚、李迪华、韩西丽，2005;李博、黄梓茜，2016）。“反向规划”不是不规划，也不是反对规划，它是一种强调生态优先的规划途径，本质上讲是一种强调通过优先进行不建设区域的控制，来进行城市空间规划的方法论，旨在将城市与具有生命的土地之间的“图—底”关系颠倒过来。逆规划理念的突出特点在于首先以土地的健康和安全的名义和公共利益的名义出发来做规划，而非满足于开发商的眼前利益和短期发展的需要。同时，逆规划不过分依赖城市化和人口预测来作为城市空间扩展的依据，而是以维护生态服务功能为前提来进行城市空间的布局。基本的出发点是，虽然我们的知识尚不足以告诉我们做什么，但却可以告诉我们不做什么。与优先发展经济和建设灰色基础设施不同，逆向规划途径的规划程序是优先构建生态安全格局，并用它来引导和限制城市发展的空间格局（如图2所示）。它是一种底线思维，优先保护那些重要的、维护基本生态系统服务的景观要素和生态系统，并将其作为城市发展中不可逾越的刚性底线——生态安全格局（Ecological Security Pattern，Yu，1996;俞孔坚、李迪华等，2009）。

第二，基于生态格局的城镇建设规划。国土生态安全格局是美丽中国建设的空间载体，需要在不同尺度的国土上进行系统的构建，并在不同尺度上保障城市与自然的和谐关系：国域尺度上的国土生态安全格局，决定全国主体功能区划，决定城镇化格局和城市的选址;区域尺度上的生态安全格局，决定城市总体发展布局;城域尺度上的生态安全格局控制城市或城区的布局规划;而项目和场地尺度上的生态安全格局则引导城市的修建性规划和设计。这四个尺度上的城市与自然的空间关系都是可以通过现行生态红线划定及《城乡规划法》来得到保障的（如表1所示）（俞孔坚、王思思、李迪华等，2009;俞孔坚、李海龙、李迪华等，2009）。

（1）基于国土生态安全格局的城镇化布局。构建国域尺度的生态安全格局，是再造秀美山川的空间战略，也是城镇化、城市安全和可持续发展的基本保障。因此，在生态文明理念的指导下，在优先构建生态安全格局、保障国家和区域生态安全的基础上，进行城镇化总体空间布局，按照人口资源环境相均衡、经济社会生态效益相统一的原则，整体谋划国土空间开发，科学布局生产空间、生活空间、生态空间，给自然留下更多修复空间，构建科学合理的城镇化推进格局、农业发展格局，提高生态服务功能;实施主体功能区战略，严格按照优化开发、重点开发、限制开发、禁止开发的主体功能定位，划定并严守生态红线，要牢固树立生态红线的观念。总体上包括科学协调以水因子为主导生态因子的“胡焕庸线”南北的保护和发展格局;以粮食和耕地安全为主要限制因子的保护与发展格局;以保护自然资产如生物多样性、自然风景资源为限制因子的保护与发展格局;以规避洪涝和地质灾害为主要限制因子的保护与发展格局等（俞孔坚、李海龙、李迪华等，2009）。如中国国域尺度的综合生态安全格局（如图3所示）。

（2）基于区域生态安全格局的城市总体空间发展布局。在区域尺度上，土地作为一个有生命的系统，可以通过生态安全格局的判别，来确定一个生态底线，从而引导和框限城市发展。还可以通过保护最少量的土地，为城市提供关键的生态系统服务：1）尽可能地滞蓄雨水回补地下水，使城市免受洪涝灾害的威胁;2）有效规避地质灾害和水土流失;3）保护关键的生物栖息地，建立有效的生物保护网络，最大程度地保护生物多样性;4）保护文化景观的原真性和完整性;5）增加游憩及视觉体验。通过分析地质灾害、水文过程、生物栖息地保护，及有关的乡土文化遗产保护和城市人所必须的休憩过程，来建立区域的综合生态安全格局，明确景观元素和结构与各种景观过程的关系。形态上呈现为由基质、廊道和斑块所构成的完整的景观格局，它们在整体上维护着多种生态过程的安全和健康，为城市提供可持续的生态服务，如北京市的生态安全格局（俞孔坚、王思思、李迪华等，2009）（如图4、5、6所示）。

在区域尺度上，城市与自然的关系可以通过城市的总体规划来得到法律保障。基于生态安全格局，明确在什么地方不可建设，即划定生态保护红线并建立生态基础设施、永久基本农田及城镇开发边界等空间管控内容，从而通过生态安全格局控制区域土地利用总体格局，明确未来区域发展方向和空间结构。通过生态安全格局落地规划反向约束建设用地总规模和布局，并进一步明确生态安全格局与其他用地的空间关系，综合确定土地利用的布局和结构。

（3）基于生态安全格局的城市形态。在城域尺度上，和谐的城市与自然关系集中体现在城市和居民能够获得充足優质的生态系统服务。这时的自然体现为城市基底中的生态基础设施，包括蓝绿交织的城市水系、河湖湿地、绿地网络。而与之相适应地，人与自然和谐的城市形态则表现为渗透着连续完整的自然景观系统的三维城市形态，清新明亮。国际上将这种基于景观的城市设计理念和方法论称为景观都市主义（Landscape Urbanism）（Waldheim C. ed，2006）。这样的城市生态基础设施需要通过尊重城市建设用地中原有自然山水形态，不开山、不填湖、慎拆房，保留和完善原有的河流湖泊和湿地等一系列措施，来构建出城市基底上的完整的山水林田湖草生命共同体，即一个健全的生态基础设施，从而为城市提供综合的生态系统服务，包括城市旱涝调节、水土自然净化、热岛和噪音消减、降尘减霾、生物多样性保护、留住乡愁、提供步行和自行车出行方便，以及日常休憩、审美启智服务，等等。这个尺度的生态空间以及城市与自然的空间格局关系，可以通过城市的控制性规划来保障。湖北武汉的五里界便是基于生态基础设施的一个新城区设计，充分利用自然系统来达到调节雨涝的目的（俞孔坚、张媛、刘云千，2012）（如图7所示）。

（4）基于局域生态的项目建设。这一阶段的生态优先规划对应于城市修建性详细规划阶段。主要内容是结合城市地段的设计，充分利用自然地形和场地自然条件，将区域和城市的生态基础设施，通过更详细的场地设计和生态修复工程，延伸到城市的机体内。这一阶段的主要目的是通过更科学和艺术的景观设计，让生态基础设施的各种功能和生态服务惠及每一位城市居民。辽宁司法干部管理学院就是利用局域原有地形进行设计的一个尝试，其建筑设计充分尊重了自然地形和场地的水文（如图8所示）。

道法自然，以生态系统服务为导向，修复城市生态基础设施。城市生态修复的目的是构建一个健全的城市生态基础设施，使它能够为城市提供综合的自然服务，特别是减灾避险、调节旱涝、缓解城市热岛效应、降解水土和大气的污染、为多样化的生物提供栖息地等方面。同时，也使其能创造精神与美的体验，从而有益于居民的身心再生。城市生态修复的本质是通过调理和重塑健康的水流、能流、营养流和物种流，修复和重建连续而完整的生态过程，使城市中的自然呈现为一种生机勃勃而美丽的生态景观。这种生态景观即为设计的自然，或人工的自然，是一种人类系生态系统（Novel Ecosystem）（杰克·埃亨，2016;侯甬坚，2016）。

第一，城市生态修复的内容和重点。城市生态修复的重点是修复工业化和城市化造成的城乡生态过程的破坏，包括修复地表和地下水文过程，修复物质和营养循环过程，修复乡土物种生境和繁育及迁徙过程，以期净化被污染和毒化的水和土壤生态系统、建立高密度和高强度人类活动下的拟自然生态系统，它不是自然生态系统的复原，而是重建或创造健康和高效的生态关系，为城市和居民提供更高效的综合生态系统服务。所以，城市中被修复的自然可以称为设计的生态关系，或设计的自然。生态修复的核心理念是复兴农业文明道法自然的传统生态智慧，并结合现代科学技术进行增强设计和综合协同设计（Yu，2017;俞孔坚，2019;俞孔坚，2018;俞孔坚，2017;袁兴中、杜春兰、袁嘉，2017;王浩，2017）。根据城市中自然生态系统被损坏的局部或系统的不同，城市生态修复包括不同的类型，如：（1）水生态修复。包括地表和地下水文过程的生态修复，黑臭河流及水体的治理，工程化河道的生态修复等。事实上，海绵城市建设本质上就是城市水文过程。（2）山体和采矿废弃地生态修复。具体为修复自然山体的完整性和连续性。（3）生物栖息地生态修复。包括通过注重修复以生物栖息地关键生态过程的完整性和连续性，修复生物栖息地的水循环过程、动物迁徙廊道、植物群落结构、土壤养分循环等，来保护和恢复乡土生物多样性。（4）工业棕地生态修复。即对工业用地废弃后遗留的具有一定程度污染的厂区、厂房和附属设施用地进行重点的生态修复。土地资源是不可再生的，但土地的利用方式和属性是可以循环再生的，因此，棕地的治理与再开发是城市可持续发展的必然选择。城市中的棕地往往位于城市的中心区或近郊，是城市建设的重要储备地段，具有便利的交通条件和完备的基础设施。同时，因以往工业运输的需要，很多工业棕地位于江河湖海的滨水地带，因而在城市滨水空间的建设中占据重要的位置。棕地经过治理以后，可以被开发成各类用途的用地，包括公园、商业区、办公室与住宅区，可以缓解土地利用压力，集约利用土地，促进经济增长。（5）废弃物生态化处理。废弃物生态化处理是指有效地利用生物链来处理城市污染物或者污染源，既达到生态平衡作用，又达到净化环保作用，比如污水生态化处理、垃圾生态化处理等。（6）基础设施生态化。工业文明留下来的大规模的城市灰色基础设施，包括水泥防洪堤坝、道路、隧道、桥梁、远距离调水工程、管道工程、机场和大型机场、码头，等等，它们在保障城市安全和社会经济繁荣的同时，使人与自然分离并使自然元素之间如水、土、植物和动物被分割。如何将城市灰色基础设施与自然格局和生态过程相适应，对自然格局和过程的冲击尽可能少甚至能和谐共生，是当代城市与自然协同设计的崭新课题，世界各地都在探索之中。（尼尔·科克伍德，2017;刘航，2016）

第二，城市生态修复原理与方法。尽管针对不同的主要问题和不同场地，主要目标和侧重便不同，但生态修复永远是综合地、系统地考虑各种生态过程和元素。所以，以上不同类型的生态修复工程的分类仅仅作为讨论的方便来描述，并不代表它们有本质的不同，其共同点都是系统全面地考虑能流、物流、信息流和生物过程，以及人的使用需求来综合系统地设计和重建生态系统。

概括地讲，城市生态修复，需要遵循以下原则。

（1）保护优先，最少干预。由于历经漫长的人类开垦，城乡大地上留下来的自然资产已经所剩无几。一个世纪以前，地球表面被开垦的土地只有15%，而今天，除了南极洲外，77%的土地和87%的海洋已经被人类直接利用而改变，而且那些纯自然的荒野集分布在俄罗斯、加拿大、澳大利亚、巴西和美国等几个资源大国。中国境内未被破坏的自然非常之少（Watson，Venter，Lee， et al.，2018）。所以，每一处湿地、每一棵天然的树木、每一丛芦苇和野草在城市中的存在，都是一种奇迹，都是难得的自然遗产，都值得珍惜。另一方面，自然系统有自组织或自我修复的能力。在许多城市建设过程中，人们往往会以生态建设的名义，投巨资进行自然山水的改造，如人工挖湖堆山，引种奇花异木，打造所谓的“生态景观”。在河道治理工程中，也往往无视自然的存在，忽视河漫滩的洪水滞蓄、滨水带的生物多样性的承载功能及河底污泥本身的自我生物凈化能力，盲目硬化渠化，大搞河道清淤工程，在此基础上再搞绿化美化的大工程，实际上却造成自然生态系统的破坏。

因此，生态文明理念下的城市生态修复，应遵循保护自然优先，保护场地中物质、营养等自然过程以及原有生物群落，采取最少干预的手法，借助自然力，开启自然的自组织或自我设计过程。古时都江堰和灵渠的修筑就是最小干预自然过程的代表案例：深掏滩，浅作堰，以玉人为度，引岷江之水，用最少的技术获得最大的收获;以最少的投入，在收获水利的同时对自然和生物过程施以最小的干预，获得最长久的收益。在当代城市的建设中，可以通过最少的干预来获得最佳的生态系统服务，创造生态而优美的城市景观。河北秦皇岛的汤河公园就是最少干预的一个尝试，在最大限度保留原有河漫滩植被和栖息地的基础上，引入了一条红色飘带——坐凳，通过艺术的介入，使城市里的河漫滩成为了城市公园（Mary G. Padua，2008）（如图9所示）。

（2）自然为友，韧性适应。人与洪水的关系则是历史发展过程中人与自然关系比较突出的体现。农耕时代，出于生存的需求，人类逐水草而居，洪水过后的肥沃土地吸引着人们逐渐向洪泛平原迁移。而在工业文明时代，我们自恃有工业文明的武装，为了解决耕地和水生态空间的矛盾，以视洪水为猛兽的价值观和人定胜天的勇气，筑高堤防洪，拦坝蓄水，以至于放眼中国大地，有河皆堤、有河皆坝。河道的“裁弯取直”“三面光”，被作为水利工程的规范和标准一直延续到今天。尽管在特定情况下需要这样，但无论是国际发达国家的经验还是我国自己的教训，都已证明这样的防洪治水工程弊病诸多，包括投资巨大、水资源流失、生态功能丧失、洪水破坏力加剧、河流的审美启智等文化服务丧失，等等。因此，生态文明理念下水利要求我们不能再片面地去控制自然，加剧人与自然的矛盾，而是视自然为朋友，通过“与水为友”的理念和生态水利工程来实现韧性城市建设的目标。

实际上，中国悠久的农业文明，孕育了非常智慧的与洪水为友的生态经验，复兴这些悠久的生态智慧以应对当代城市面临的诸如洪水、泥石流及地震等灾害，对当今的生态韧性城市建设具有无限的价值启发。浙江金华的燕尾洲公园就是“与洪水为友”的一次尝试。它将灰色基础设施生态化，将水泥防洪堤进行生态化改造，从而达到韧性防洪的目的（郦宇琦、王春连，2019）（如图10所示）。

（3）变灰为绿，去硬还生。作为工业文明的成果，钢筋水泥的大面积使用，使人类增强了对自然过程的控制和抵抗的能力。尽管在许多情况下，灰色工程是必要的，但在城市建设中也存在过度工程化的现象，为生态环境带来许多副作用，如过度的城市不透水铺装、大规模的灰色基础设施建设、过度的河道硬化等工程。诸此种种过度工程化的现象都使自然的土地和水系统失去了自我呼吸的功能，破坏了自然的水文过程，侵占了生命的空间，也使生命的地球黯然失色，使自然的生态系统服务能力大大降低。

因此，生态文明理念下的城市生态修复，应去掉钢筋混凝土的束缚，恢复土地及河流的自然形态，让水与土地及生命之间的联系得以重建，给生命以更多的空间，即变灰（灰色基础设施）为绿（绿色基础设施），去硬（硬化和渠化驳岸）还生（生态化驳岸）。浙江省台州市永宁江江北公园便是将原来的刚性防洪堤改造成韧性防洪堤的典型案例（Johnson、Xiangfeng Kong，2007）（如图11所示）。

（4）仿生修复，自然做功。随着城市经济发展和产业结构调整，城市出现了大量的废弃地，如矿区废弃地、工厂废弃地及垃圾处理场、码头港口等。这些用地均存在着不同程度的土壤污染、土壤盐碱化及土地生态退化等问题，而城市建设中通常采用客土、覆盖等造价昂贵、难以持续的工程措施。

生态文明理念下的城市废弃地生态修复，则应把待修复的土地视为生态系统服务的提供者，通过模拟生态系统自我再生过程，实现高度人工化环境中的土地生态恢复，从而使生态修复和重建的过程成为多种生态系统服务的提供过程。仿生修复、自然做功的原则和方法重在强调我们所做的不是替代自然、统治自然，而是尊重自然系统的完整性和连续性，尊重水、土、生物等不同元素之间的内在作用机理，尊重物种的演替规律、分布格局和运动规律，模拟自然和利用自然的自我修复功能。这种仿生修复、自然做功的方法，不仅为人们提供了各种生态系统服务，也彰显了城市的独特景观，使城市用尽可能少的投入获得大面积的生态修复。天津桥园便是“仿生修复，自然做功”的一种尝试，通过收集雨水，开启自然修复的过程，从而将城市中的盐碱地和棕地修复为生机勃勃的城市中的自然（Yu，2010）（如图12所示）。

（5）天无废物，循环闭合。自然界原本没有废物，每一个健康的生态系统，都有一个完善的食物链和营养级。而城市化和工业化的迅猛发展，导致城市产生了大量的污水及垃圾等废物，并排至自然系统中，超出了自然本身的自净能力，引起了河湖水系及土壤污染等问题。目前常规的污水及垃圾等废物工业化处理方式耗资且耗能。中国俗语有云“肥水不流外人田”，这里所提到的肥水即指水里富含生物生长所需的多种营养物质，如氮磷钾等。古人尚且知道水中所蕴含的营养物质的价值，而我们今天在进行城市污水及垃圾等废物治理时候，应更加懂得污水及垃圾废物中的价值，且对其进行生态化资源化的处理，从而使营养回到我们的生产生活循环中，实现物质再利用，变废为宝。所以，生态修复的过程也就是资源高效循环利用的过程。这方面国内外都已经有不少成功的案例（杨雪、王志勇，2019;吴宜洁、林浩文、王志勇，2019）。海南省海口凤翔湿地公园尝试了将城市废弃的肥水，经一个净化湿地而变为干净的河水，每天可以将6000吨的富营养水，从劣Ⅵ类净化为地表Ⅲ类水，同时营造了一条美丽的城市生态廊道（如图13所示）。

（6）化绿水青山为金山银山。人们往往把生态修复当作城市建设的负担，实际上恰恰相反。大量成功的城市生态修复实践表明，生态修复的过程是城市品质提升、价值提升的过程。其背后的逻辑在于：城市绿水青山的修复，使自然资产的价值提升，使自然的山水林田湖草生命共同体的连续性和完整性得以提高，使其生态系统服务能力提高，由此給居民带来更多的福祉。生态修复带来的经济效益往往是直接而显著的，包括周边资产价值的显著提高，人流的增加带动周边商业活动，滞留时间的增加而带来更多的消费，等等;更清新的空气和更绿色的环境，鸟语花香和审美启智的愉悦给人的健康的价值更是毋庸置疑的。所以，城市生态修复就是生产力，就是满足人民对美好生活的向往的有效途径。以广东中山岐江公园为例，它将昔日的工业污染地修复为城市中最高雅的区域，极大地提升了城市品质和资产价值（Mary G. Padua，2003）（如图14所示）。

第三，城市设计和城市修补，完善城市功能布局及形态。在自然资产和土地资源有限的前提下，节约集约用地，功能混合、紧凑型和富有活力的宜人之城，是实现城市与自然和谐共生的另一个关键策略（仇保兴，2009;罗志航、保罗·欧科纳、菲利普·恩奎斯特，2016）。相对于城市的无序蔓延，紧凑城市主张城市土地的节约集约利用和功能的混合使用，主张人们的居住、工作和日常生活需求能在便捷的空间内实现，主要体现在以下三个方面。

（1）建筑与人口的高密度：一方面可以大大遏制城市蔓延，保护自然资产和开敞空间免遭挤压，另一方面，可以缩短交通距离和交通时间，降低能源消耗，减少废气排放，缓解全球变暖困境。高密度的城市开发还可以在有限的城市范围内容纳更多的城市活动，提高公共服务设施的利用效率，减少城市基础设施建设的投入。

（2）土地利用的混合功能：紧凑城市将居住用地与工作用地、休闲娱乐、公共服务设施用地等混合布局，以便在更短的通勤距离和时间内提供更多的就业机会，提高建成区功能的多样性，降低交通需求，减少能源消耗，并有效促进人们之间的社交生活，有利于形成良好的社区文化，提升城市活力。

（3）步行和公交优先：城市的低密度开发和单一功能的城市分区，使人们的交通需求上升、通勤距离增大，小汽车依赖性增强，从而导致汽车尾气排放过多。因此，紧凑型城市强调步行和自行车优先，鼓励发展公共交通，从而降低对小汽车的依赖，减少尾气排放，改善城市环境。所以，紧凑型城市往往是TOD（transit-oriented development）公交引导开发模式。紧凑型城市是在自然资源有限的前提下，通过节约集约利用土地、混合土地利用，发展便捷的绿色交通体系，可以有助于实现城市与自然的和谐共生，并使城市充满活力。在这方面，新加坡市是很好的典范（如图15所示）。

第四，倡导绿色循环低碳的生产生活方式。农业文明时代人们的生产生活是自给自足，节制节律，生活消耗只是为了满足基本的生存需求，生产生活行为是在大自然可承受的范围内展开的。然而，进入工业时代，生产力得到了提高，物质极大丰富，大量生产、大量消费、大量浪费和大量废弃的生产生活模式加剧了资源环境危机。我们必须对当代城市的生产生活行为进行反思，倡导树立绿色循环低碳的生产生活行为，规范我们的行为方式，提高资源利用效率，建立循环机制，减轻对生态系统的外部荷载，减少环境干扰。其核心理念体现在“3R”中，即减量（Reduce），再用（Reuse）和再生（Recycle），同时也体现在生产性城市或景观中（Productive landscape）。

第一，减量：生产生活中要保护与节约自然资源，尽可能减少包括能源、土地、水以及生物资源的使用。地球上的自然资源分为可再生资源和不可再生资源。着眼于自然生态系统的物流和能流，要实现人类生存环境的可持续，必须对不可再生资源（如石油、煤）加以保护和节约使用，对可再生资源（如 水、森林、动物）因其再生能力有限采用保本取息的方式。首先是保护，保护不可再生资源。将不可再生资源作为自然遗产，不到万不得已的时候不予以使用。

第二，再用：在生产生活过程中，要求产品和包装容器、日常生活用具能够以初始的形式被反复使用。再用原则要求抵制当今世界一次性用品的泛滥，生产者在设计制品及其包装时应把它们当作一种日常生活器具，使其像餐具和背包一样可以被再三使用。再使用原则还要求制造商应该尽量延长产品的使用期，而不是频繁而快速地更新换代;在工程建设中，利用废弃的土地以及原有材料，包括植被、土壤、砖石等服务于新的功能，可以大大节约资源和能源的消耗。

第三，再生：当代生态文明理念下，城市是一座富矿，充满可利用的资源和能源，无论是水和垃圾都可以得到循环再生。追求低碳建筑，甚至零碳建筑，都已经不再是幻想。在生产过程中，要求生产出来的物品在完成其使用功能后能重新变成可以利用的资源，而不是不可恢复的垃圾。按照循环经济的思想，再循环有两种情况，一种是原级再循环，即废品被循环用来产生同种类型的新产品，例如报纸再生报纸、易拉罐再生易拉罐，等等;另一种是次级再循环，即将废物资源转化成其他产品的原料。原级再循环在减少原材料消耗上面达到的效率要比次级再循环高得多，是循环经济首要追求的目标。

第四，生产性景观：城市不仅仅是物质和能源的消费者，也可以是生产者，或成为负碳城市，具体表现为负碳城、农业都市主义、可食用的景观、可食用的城市，等等。包括利用城市绿地，建筑屋顶来生产蔬菜、瓜果和粮食，减少食物的长距离运输带来的能源消耗，同时，创造一种新的都市生活方式和社区环境。

结语

一个与自然和谐共生的美丽城市，集中体现在自然能为城市及其居民提供高品质的生态系统服务，包括提供安全的栖居地，干净健康的空气、水和食物;承载多样化的生物;调节环境，以美启智及精神给养。这正是人类福祉之所在。因此，充分享用并维护自然的生态系统服务便是城市与自然和谐共生的目标，也正是未来城市美学的核心。

协调人与自然的关系事关人类可持续发展，任务重大而艰巨。而城市，是迄今为止以及可预见的未来之内大部分人类工作和生活的家园，也是人类消耗自然资源、排放废物并对环境带来破坏的最集中和最大量的场所。所以，能否营造和管理与自然和谐共生的城市，是实现人与自然是否和谐的关键所在，也是体现一个国家是否对其民族乃至全人类具有责任和担当的核心所在！

（本文系中国科学院学部咨询评议项目“美丽中国与生态文明建设顶层设计问题研究”和国家重点研发计划课题“污水多目标回用全过程风险与技术经济评价方法和体系”[项目编号：2016YFC0401108]阶段性研究成果）

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責 编 /赵鑫洋