德国景观规划应对气候变化策略

徐昉

气候变化已经对人类生存发展和地球生态环境构成了威胁，成为21世纪各国保护环境、促进社会发展、保障公民生命健康的重要挑战和核心议题。气候变化对生物多样性、土地利用以及自然保护等方面都有影响，通过景观规划可以在一定程度上适应和缓解气候变化带来的负面影响。德国景观规划在应对气候变化方面积累了一定的经验，对气候变化与景观规划之间的作用与反作用关系等有一定的研究，可以为中国探索景观规划对气候变化的因应机制提供借鉴。

1 气候变化：景观规划的新议题

1.1 气候变化及特性

变化是自然系统的固有特性。气候变化本身是中性的词汇和自然现象，气候变化会对自然环境中的大气、水、土壤、生态和地质等各要素产生显著的影响。《联合国气候变化框架公约》（UnitedNationsFrameworkConvention onClimateChange，简称UNFCCC）将气候变化定义为“基于自然变化或是人类活动导致的任何气候变动”[1]。

1 1880—2019年全球年均地表温度偏差（以1951—1980年平均值为基准）Global average annual surface temperature anomaly(1880-2019, taking the 1951-1980 average as the benchmark)

气候系统是复杂的，气候变化以冷暖交替准周期性和多周期性变化为基本特征。由于气候模式、温室气体和气溶胶排放量数据、各种情景假设和评价模型本身的不确定性造成气候变化预测具有高度不确定性[2]。虽然气候变化有不同的计算模型和预测结果，但整体趋势是很明显的，而且目前气候变化的影响以负面作用为主，例如全球年平均温度逐渐升高和极端天气事件的增多。2019年全球气温比20世纪的平均温度高0.95 ℃（图1），预计2100年全球平均地表温度将比工业化前升高4.1～4.8 ℃[3]60。

气候变化对土壤、水文、动植物等产生了直接或间接的负面影响，气候变化的影响也会传导至自然保护政策和景观规划编制。

1.2 气候变化对景观规划提出的新要求

气候变化应对是一项系统工程，需要国家在对全球气候系统的科学理解基础上，从宏观、中观和微观的角度制定应对措施。近些年，通过景观规划应对气候变化逐渐进入人们视野，成为一项日益紧迫的政策重点[4-5]。从风景园林角度为气候变化适应策略提供有效的规划支持仍面临一些挑战。

1.2.1 生物多样性：景观规划的优先事项

生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，代表了生命形态的丰富程度，直接影响生态系统功能[6]。气候变化最直接和最深远的影响是破坏了生物多样性。气候变化会改变物种的物候、行为、分布、丰富度、种群大小和种间关系，也会影响生态系统结构和功能等，甚至导致个别物种灭绝[3]13。传统的静态保护措施并没有考虑气候的变化趋势和影响，不能满足气候变化背景下生物多样性保护的需要，应该深入了解未来气候变化情景下物种适宜生境的变化特征，尽早采取针对性的保护措施。欧盟及其成员国的许多气候变化战略和规划中都将生物多样性保护作为优先事项，进而调整相关的自然保护措施、生境网络的发展或管理策略。景观规划也应以维持生物多样性作为优先事项，从物种、栖息地到生态系统层次制定合理的目标及措施，缓解气候变化影响。

1.2.2 气候变化不确定性：景观规划的适应弹性

空间规划尤其是景观规划本身具有不确定性，而气候变化及其影响的不确定性进一步限制了预测的准确程度[7]。但是，无法确定并不等于无从适应，可以通过对变化趋势的宏观了解提前做出规划安排。如目前尚无法预测每一次洪水或飓风的准确日期、地点和类型，但可以肯定的是极端天气事件有逐渐增加的趋势，编制景观规划时可以在洪水控制、森林管理和城市气候管理方面采取预防措施。气候变化的不确定性一方面原因是人们对气候系统以及温室气体排放的趋势发展了解有限，则可以在景观规划中引入更为复杂的气候变化模型，并通过情景假设预测未来温室气体和硫化物气溶胶排放状况。另一方面原因是对气候变化对景观规划保护对象的影响了解有限，无法确定气候保护和适应措施的有效性。例如，构建栖息地网络可以提升受高温影响的物种的迁移能力，但同时也增加了入侵物种的扩散风险[8]。因此，景观规划应该充分考虑未来气候变化及其影响的不确定性，对现有规划进行补充，重新审视传统的自然保护措施，进行灵活的景观开发管理，通过密切监测气候变化定期进行规划的决策调整。

1.2.3 间接、外部因素：景观规划的综合反应

气候变化对景观规划的保护对象有直接影响，如气候变化影响生物多样性、自然平衡、景观和土地利用等，给自然保护和景观规划带来挑战[9]6。同时，农业和能源等其他部门的气候保护措施也会对气候变化产生影响。例如，生物质能源植物种植能够将大气圈中的CO2转化为标准碳产品封存，但其侵占了大片自然或半自然生态系统，造成生境的退化和消失，改变生态系统结构功能，并增加了外来种入侵风险，对生物多样性造成了严重的负面影响[10]。因此，景观规划还必须考虑新的风险、冲突和压力因素，并制定适当的应对措施。此外，土地利用、人口变化等其他景观塑造因素可能与气候变化产生累积作用，也是影响景观规划的重要因素。

2 德国景观规划对气候变化挑战的应对

德国联邦环境部《2019年德国适应气候变化战略监测报告》（德语：Monitoringbericht2019zurDeutschen AnpassungsstrategieandenKlimawandel）显示气候变化已对德国造成明显影响。2018年德国平均气温比1881年升高约1.5 ℃，比同期全球上升温度高出0.5 ℃。自1951年以来，德国高温天数从每年平均3 d增加到目前平均每年10 d，24 h持续强降雨的频率增加约25%，极端天气事件出现次数显著增加[11]。德国在制定政策措施保护生态环境时，特别重视景观规划的作用。

德国景观规划是实现《德国联邦自然保护法》（德语：Bundesnaturschutzgesetz，简称BNatSchG）的主要规划工具，具有自然保护专项规划、综合性生态环境规划的双重属性，与空间规划及农业规划、水系规划等专项规划并列[12]。德国景观规划在广泛收集自然及景观资源信息的基础上，对所有影响自然平衡的因素（包括土壤、水、空气、气候、动植物）以及影响生物多样性、生态系统服务功能等的因素进行分析和评估，是实现自然保护与人类活动相协调、推进可持续发展的重要手段。德国景观规划的任务是为规划区域制定自然保护和景观管理的要求和措施，并对规划区域的自然和景观产生影响。

《德国适应气候变化战略》（德语：DeutscheAnpassungsstrategieanden Klimawandel，简称DAS）描述了未来气候变化对不同部门和地区可能造成的后果，并制定了必要的行动方案，目的在于增强德国自然、社会和经济系统对全球气候变化影响的适应性。该战略的“生物多样性”部分规定了景观规划的相关内容，由于气候变化的不确定性，景观规划应该更多地考虑气候变化导致的自然和景观动态变化，开展灵活的规划设计，以便在需要时进行调整。《德国适应气候变化战略行动计划》（德语：AktionsplanAnpassungderDeutschen AnpassungsstrategieandenKlimawandel）中也要求，包括景观规划在内的所有规划和决策过程中都要考虑气候变化可能产生的后果[13]。

2.1 坚持生态优先

为了提升气候变化适应性，BNatSchG对景观规划提出了一项新的要求，即“维持生态平衡”，并赋予土壤保护、生态涵养、水资源平衡等功能更大的权重[9]8。景观规划必须充分考虑气候和场地条件可能的变化以及不确定性，并进行预防性调整，确保有关措施的长期有效性。为了减轻气候变化对自然和景观的负面影响，德国景观规划的中心任务由控制空间利用、协调自然和景观，转变为在自然保护中应对气候变化及其后果。

2.1.1 预测变化影响

考虑到气候变化对生物多样性和生态平衡的影响，德国景观规划利用气象模型、水文径流模型、物种分布模型等综合预测自然和景观的动态变化（图2），并通过积极利用生态系统服务、在不同规划尺度构建生境网络等措施减轻气候变化的影响，同时降低景观破碎度，控制自然资源的使用。

2.1.2 调整目标策略

气候变化背景下无法强制提高物种以及群落的适应性[9]7。因此，德国景观规划将除气候变化以外的其他因素对生物多样性的压力尽可能保持在低水平，并针对以下方面调整规划目标与策略：维持和促进各种生态系统之间的相互关系，维持和恢复自然和半自然生态系统，保护和营造不同类型生境，营建完整连续空间保护和发展动植物可进入区域和生境网络，降低不合理的土地利用带来的威胁，防止外来物种入侵等[15]。

2 德国北莱茵－威斯特法伦州景观规划中模拟3种气候变化情景（SEDG，BAMBU，GRAS）①下2051—2080年植物物种分布变化[14]130Changes of plant species distribution (2051-2080) under three climate change scenarios (SEDG, BAMBU, GRAS)① in the landscape planning of North Rhine-Westphalia, Germany[14]130

3 德国莱茵兰－普法尔茨州Pfälzerwald-Nordvogesen自然保护区Pfälzerwald-Nordvogesen Nature Reserve in Rhineland-Palatinate, Germany

2.1.3 设置参考地区

此外，德国景观规划还设置了“参考地区”，观察在没有人为控制的情况下气候变化的影响，从而确定土地优化和自然保护的策略[16]。通常将自然保护区作为气候变化监测的参考地区，确定重点保护物种和群落，并对保护区条例和法律法规进行调整，例如，为了研究气候变化对德国蜻蜓动物群的影响，将德国莱茵兰-普法尔茨州Pfälzerwald-Nordvogesen自然保护区设置为参考地区（图3）。《德国国家生物多样性战略》（德语：NationaleStrategiezurBiologischen Vielfalt）中将占国土面积2%的荒野地区用作气候变化参考地区[17]40。但是参考地区并不局限于自然保护区，在日常景观中也可以设置参考地区，例如指定公益林中未经管理的区域以获取天然林发展动态并采取适应措施。

2.2 实现灵活应对

从长远来看，气候变化将持续改变自然与景观，气候变化结果的不确定性将增加，景观规划很难严格预判未来10～20年的自然和景观变化趋势。针对未来气候变化的不确定性，德国景观规划已经做出了一些调整。

2.2.1 进行情景假设

景观规划需要考虑各种可能性，通过建模的方法进行情景假设，预测气候变化的可能影响。德国景观规划中假设了“最坏情景”（德语：Worst-Case-Szenarien）和“最佳情景”（德语：Best-Case-Szenarien）[18]，制定景观规划前必须基于区域现有气候进行预测，分析不同气候变化引发的极端情景模式，并在假设情景中显示可能的影响，尽可能选择开放的方式进行设计。例如，德国北莱茵－威斯特法伦州景观规划中将联合国政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，简称IPCC）《排放情景特别报告》（SpecialReportonEmissions Scenarios，简称SRES）中化石燃料密集型排放情景A1FI（Fossil Intensive）②和生态友好型排放情景B1③分别设定为最坏情景和最优情景，通过高分辨率区域气候模型（COSMO model in Climate Model，简称CCLM）和统计区域气候模型（德语：Statistische Regionalmodell，简称STAR）预测未来气温变化趋势（图4）。

2.2.2 采取无悔措施

4 德国北莱茵－威斯特法伦州景观规划中利用CCLM及STAR模型预测2026—2065年均温[14]19Prediction of average annual temperature (2026-2065) with CCLM and STAR models in landscape planning of North Rhine-Westphalia, Germany[14]19

5 德国北莱茵－威斯特法伦州Kamen市蓝绿气候廊道Blue-green climate corridor in Kamen, North Rhine-Westphalia, Germany

6 德国北莱茵－威斯特法伦州景观规划脆弱性评价[20]Vulnerability assessment of landscape planning in North Rhine-Westphalia, Germany[20]

德国景观规划中为了减缓并降低气候变化带来的负面影响，采取了“无悔措施”（德语：No-Regret-Maßnahmen），即在不增加额外成本的前提下，尽量采取考虑了气候变化的措施，无论未来气候变化如何，这些措施都是有用的。无悔措施类型多样，包括保护居住区绿地，发展开放水域以降低白天的温度，制定针对洪水事件的疏散计划和预警系统等[19]。例如德国北莱茵－威斯特法伦州Kamen市景观规划中规定应构建蓝绿气候廊道（德语：grün-blaue Klimakorridor）以改善城市气候，恢复自然水量平衡并降低洪灾风险（图5）。

2.2.3 及时监测更新

由于模型计算无法准确预测不断变化的气候条件下生态系统、群落或物种的发展，因此有必要定期系统监测气候变化对生物多样性等方面的影响，以便尽早发现变化并及时采取应对措施。监测时除了记录实际发生的气候变化及其引起的自然和景观变化（如物种的丰富度和分布变化，物种的群落、生境变化等），还应记录由于土地利用变化引起的气候变化间接影响（如种植生物质能源植物、使用木材作为能源、改变作物生产范围、改变耕作技术等）。另外，需要检查已实施的气候保护和适应措施的有效性，确认实现目标的可能性，明确新的规划需求，及时调整与完善现有的适应性对策，使规划能够适应新的变化。即使这种监测会导致初期成本更高，但长远来看可以提高措施的有效性。最后，如果由于气候变化导致场地条件发生重大变化，则需要评估物种或自然景观状态是否仍然值得维护[9]16,[16]39。

2.2.4 加强沟通参与

景观规划是在公众和利益相关者团体的参与下控制和影响景观发展的过程。由于气候变化及其影响的不确定性，沟通和参与在景观规划中则尤为重要。德国景观规划应对气候变化的方案会与其他环境问题（再生能源发展等）进行协调并征得公众认可，为景观规划的可持续性奠定了基础。

综上，虽然气候变化影响存在不确定因素，但重要的是编制规划时充分考虑各种假设和可能性，在规划实施过程中根据监测得到的新发现，对规划进行必要的调整。

2.3 考虑全面影响

气候变化会对生物多样性、生态平衡（自然资源、景观和土地利用）等产生直接和间接影响。直接影响通常由气候要素变化（如温度变化，降雨和蒸发速率变化引起的水平衡变化等）或者极端气候事件引起，间接影响可能源于气候保护措施（如促进可再生能源使用）和气候变化适应措施（如防洪）等。

2.3.1 规划应对气候变化直接影响

针对气候变化对生物多样性的直接威胁，BNatSchG规定，景观规划必须保护野生动植物及其栖息地，使得种群之间的交流、迁徙和重新安置成为可能，以具有代表性的分布形式保护群落和生境，使景观保留一定程度的自然动态性。

首先，评估分析有关自然要素。在规划前期调查过程中收集整理相关数据，筛选出受气候变化影响较大的自然要素，作为评估气候变化影响的优先事项，通过脆弱性分析（图6）或风险评估识别气候变化影响严重的区域，或对碳储存潜力进行空间分析[21]。评估内容包括物种和生境范围的变化（表1）、水位和水平衡的变化、风蚀或水蚀的加剧、城市气候的变化以及对人类健康的影响等。

其次，规划措施促进生态韧性。在规划中制定保护理念、目标和措施，用于支持和促进自然系统的适应性和韧性，并为气候变化服务。例如在规划中有针对性地发展生境网络，使受气候变化影响的物种能够迁移到其气候生态位所在区域，实现对气候条件的空间适应。另外，明确规定在特定地点营建物种丰富的森林，在气候变化引起的极端事件发生时保持并恢复生态系统基本功能[22]。

表1 德国景观规划中关于气候变化对生物多样性直接影响的评估Tab.1 Assessment of direct impacts of climate change on biodiversity in German landscape planning

表2 德国景观规划中对气候变化间接影响的评估Tab.2 Assessment of indirect impacts of climate change in German landscape planning

7 德国巴登－符腾堡州Rheinfelden-Schwörstadt景观规划中生物质能源植物种植区域分布[25]Distribution of biomass energy plant growing area in Rheinfelden-Schwörstadt landscape planning in Baden-Wurttenberg, Germany[25]

2.3.2 规划应对气候变化间接影响

景观规划除了要应对气候变化，还要考虑应对气候变化的间接影响。气候变化的间接影响来自气候变化的减缓与适应措施，诸如减少温室气体排放或维持碳汇、风力发电、沼气厂、生物质能源植物种植、防洪措施等，这些措施会对生物多样性等产生不利影响（表2）。例如风力发电过程中，风力涡轮机发生碰撞时会对动物造成直接伤害，其设施可能引起鸟类、蝙蝠等动物的逃避行为，某些情况下会导致栖息地破碎化和消失[23]，大型风电场的“屏障效应”也会影响候鸟的迁徙路线[24]。德国景观规划中规定在风电场选址前需要评估对于鸟类和其他野生动物的影响及潜在威胁，进行科学选址。

气候变化的减缓和适应措施也会导致土地利用方式发生变化，其中包括农业与林业用地的变化。旨在减少二氧化碳排放的气候保护措施改变了农业生产，其中较为重要的便是生物质能源植物种植，其不良后果是降低了农田生物多样性。在德国景观规划中对能源植物的种植范围提出了具体要求，要求在规划时兼顾其潜力与风险，例如巴登-符腾堡州Rheinfelden-Schwörstadt的景观规划中，规定了种植适宜区域和禁止区，并指出了景观维护和生物能源利用之间的协同作用（图7）。另外，气候变化引起的温度升高，降水分布变化以及干旱、暴雨等极端天气事件使得森林火灾、病虫害风险增加[17]31。为了使林业长期适应气候变化，德国森林中很多原生树种（如山毛榉及其伴生树种）已被非本土树种（例如温暖干燥地区的云杉）取代，对生物多样性造成了严重损害。在这种背景下，德国景观规划要求将部分人工林改造为天然树种比例高的近自然落叶林，增加了林地的生物多样性，提升了生态系统服务功能[26]。

综上，景观规划在应对气候变化带来的直接影响时，还需要审慎对待气候保护和适应气候变化措施对生物多样性和生态平衡造成的间接负面影响，采取科学合理的措施避免对生态环境的进一步破坏。

3 德国景观规划的气候变化应对机制对中国的启示

在中国，城市化快速发展导致大量的“城市病”，长期气候变化和极端天气事件使得城市脆弱性增强，生态系统失衡，景观规划是解决这些问题的手段之一。景观规划不仅要处理美学、生态学等方面问题，还要应对气候变化带来的各种新挑战[27]。目前中国景观规划体系并不完善，应对气候变化的举措主要体现在小尺度景观规划设计中重视对微气候的调节和改善[28-29]，然而宏观、中观层面应对气候变化的规划系统性研究尚处于探索阶段[30]，规划前期风险评估难度较大[31]，规划过程中缺乏对从生态角度出发应对气候变化的思考，对生态系统整体性的重视不够，规划编制内容和方法、规划实施制度等方面都有待完善。

德国景观规划应对气候变化的经验（图8）能够为中国景观规划应对气候变化、实现对自然与景观的保护带来一些思考和启发。

气候变化使规划过程的不确定性加强，僵化与静态的规划目标已经不能合理引导气候变化背景下自然和景观的动态发展。作为国土空间规划管理体系中的重要组成部分，景观规划应从生态角度出发，将应对气候变化贯穿于整个规划过程中，根据气候变化及其影响调整景观规划目标，重视生态系统整体性，将维持生态平衡与保护生物多样性作为景观规划的优先事项，灵活应对不断变化的情况。在气候变化的背景下，许多符合气候保护和适应气候变化目标的规划措施仍可以继续采用，但需要在监测实际发生的气候变化及其影响的同时，及时评估这些措施的长期有效性。

8 应对气候变化的德国景观规划流程German landscape planning process to cope with climate change

景观规划应该结合地形地貌、土壤、水文、生物多样性等生态及景观要素，全面考虑气候变化的直接、间接影响，提出气候适应性规划策略。通过脆弱性分析等方法合理评估气候变化对自然要素与生物多样性的影响，有的放矢地采取构建生境网络、增加森林碳汇等方式予以应对。同时不能忽视某些气候保护与适应气候变化措施产生的负面影响，如风力发电厂、生物质能源植物种植影响生物多样性等，应采取能够在维持生态平衡与缓解适应气候变化之间产生协同增效作用的措施。

注释(Notes)：

① SEDG（Sustainable European Development Goal）指欧洲可持续发展目标情景，预计2100年欧洲平均气温升高3.0 ℃，是经济、社会和环境政策推动下的适度变化情景。该情景旨在使气候和环境保持长期稳定，作为社会经济可持续发展的条件。BAMBU（Business as Might Be Usual）指基准情景，预计2100年欧洲平均气温升高4.7 ℃，是基于当前社会经济政策的中间变化情景。该情景旨在协调环境和经济目标，实现经济发展与环境保护之间的潜在协同作用。GRAS（Growth Applied Strategy）指增长应用策略情景，预计2100年欧洲平均气温升高5.6 ℃，是放松管制及经济增长政策推动下的最大变化情景。

② A1FI指化石燃料密集型排放情景。联合国政府间气候变化专门委员会《排放情景特别报告》中假设的A1情景主要特征是地区间的趋同、能力建设以及不断扩大的文化和社会相互影响，同时伴随着地区间人均收入差距的实质性缩小。A1情景进一步分为3组情景，分别描述了能源系统中技术变化的不同方向。以技术重点来区分，分别为化石燃料密集型排放情景（A1FI）、非化石燃料能源排放情景（A1T）以及各种能源之间的平衡排放情景（A1B）。

③ B1指生态友好型排放情景。联合国政府间气候变化专门委员会《排放情景特别报告》假设的B1情景中经济结构向服务和信息经济方向调整，伴之以材料密集程度的下降以及清洁和资源高效技术的引进。重点在于经济、社会和环境的可持续发展。