自然生态诊断在城市建设中的运用探讨

摘要：自然环境是城市组成的主要部分，生态城市建设体现了对自然生态环境适宜性和制约性的尊重。根据自然地理学对系统物质组成的划分，分别从地貌单元、水文、生物、气候寻找城市规划设计建设过程中有关城市建设的适宜性和制约性条件，将自然的语言融入现代城市开发建设过程中，为实现城市的自然生态平衡设计提供保障。

关键词：自然环境诊断 生态规划

1 引言

将城市有组织地融入自然环境之中，成为真正意义的“山水城市”一直是人类不断不断探索、自我完善提高的一部分。然而快速的城市化过程，不可避免对自然生态产生了负面影响。如何在城市规划中根据其所处的自然环境，将城市建设融入自然，实现对自然生态的平衡设计，是建设生态城市的重要生态支撑。而在所有开发建设活动之前对城市生态的摸底工作，即城市自然诊断则是体现寻找城市的生态制约条件，也是实现自然生态平衡设计的价值点[1]所在。

中国传统道教文化提及的“师法自然，因地制宜”正是体现了城市发展需要尊重自然的智慧。生态诊断对于此句的理解则是通过对自然本底的学习和传承，形成对特定区域自然生态条件的理解和传承，即基于生态理性的思考，按照自然生态原理构建城市系统，并尽可能减少城市建设对自然的损伤、提高城市生态效率的过程。只有这样，城市生态环境质量与生态服务价值才能形成城市可持续发展的重要保障[2]。

2 自然生态诊断的理论基础

自然地理学将自然地理环境视为一个庞大的有机物质系统，其五大基本组成要素，即地貌、氣候、水文、土壤和生物，在能量的支配下不断进行着动态联系。因此生态诊断关键技术即基于自然生态原理对各自然要素进行集成分析的同时还需体现各要素分析的动态联系。

承载力是生态城市发展的基石，是根据自然资源与环境容量约束下的实际承载能力确定城市在生态系统承受阈值范围之内的发展强度，体现了人与自然和谐共享的生态文明内涵。因此自然生态诊断从约束性条件内涵出发，即从尊重原始地形地貌、顺应自然生态演变规律、保持原生表土自然植被、维持自然生态多样性角度进行城市的生态本底前期分析，使城市在对自然扰动最小的被动式设计中实现生态过程的自我维持、自我循环，使城市自然生态承载力始终处于一个安全阈值范围之内。

3生态诊断从理论走向实践

3.1从地貌单元到城市建设适宜性

城市发展过程中自然地貌作为城市下垫面的基盘，直接影响着城市形态、结构和城市发展方向，因此自然地貌对城市的适宜性问题，是当前和未来城市地貌研究的主要问题[3]。在城市开发建设前端对地貌因素潜在作用的影响的判别诊断，将有利于城市规划和城市空间布局的顺利进行，也有利于城市功能和职能的充分发挥[4]。

由于快速城市化扩张对建设用地需求量的增加，以山体、河漫滩、湿地、沟谷等为代表的自然地貌在逐渐被改变或者侵占，导致城市自然生态骨架或生态敏感地带的破坏，从而引发更多的次生灾害和潜在城市生态风险。因此在城市规划设计前端通过对地形地貌分划分，工程地质和地质灾害易发特性的认识，以及对地貌单元过渡带进行有效识别，才能在城市建设布局、开发强度、用地类型的控制中因地制宜提出开发策略，达到趋利避害、降低城市建设维护成本、保护城市安全的目的。例如预留自然汇水坡度和沟谷形成地表径流排泄通道，降低市政管网敷设强度；对易出现水土流失、滑坡等自然灾害的区域进行避让，既克服不利因素，也反应出城市的固有山水风貌，将城市地貌寓于城市景观建设之中；充分利用自然坡度在15°以下的山间盆地中的山前台地面、盆底平原作为城市建设的理想地貌单元[4]。

3.2从水文到海绵城市的认识

自古以来，“得水为上”，河道水体为城市提供了水源，但不利水文条件同时也给城市带来诸如洪水隐患、年均水量不均、河岸冲刷，河床淤积的不利影响。因此，如何在新型城镇化过程中通过水文自然生态诊断，判断对于城市水文条件维护具有重要作用的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠是建设水安全城市的基本要求，同时对于受到破坏的水体和自然环境提出生态空间恢复和修复策略。

海绵城市即作为能适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好“弹性”的城市，其建设理念应在考虑长期性和复杂性的基础上遵循生态优先原则，从城市规划各阶段提出设置海绵性下垫面、城市低影响开发、城市河湖水系的打造以及强制调蓄容积以及超标雨水排放通道的设置原则。通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种低冲击技术将自然途径与人工措施相结合，统筹自然降水、地表水和地下水的系统性，协调给水、排水等水循环利用各环节，实现城市的良性水文循环[5]。从

3.3 从生物到生态控制底线的保护

自然地理学对生物要素的研究包括种群、生物群落以及生态系统的多样性。对于人地关系高度紧张的城市化过程，更具现实意义的问题是如何判别和保护城市扩张的生态底线[6]。因此通过生态诊断优先识别和保护自然提供的关键生态系统服务以及维护这些服务的空间格局，然后适应性的选择生物栖息地，来确定城市的形态和空间格局就作为维护区域与城市生态安全，实现精明保护与精明增长，建设宜居城市的基本保障和重要途径[7]。

通过对自然生态涵养、景观资源和生物栖息地保护具有重要战略价值的空间判断，同时对影响生态系统服务功能各因子的提取，通过生态源地、生态廊道、形成基质-斑块-廊道镶嵌格局的生态基础设施网络，为生态安全约束下的城市规划提供建设框架。

3.4从气候到城市大气环境改善

由于城市特殊的下垫面影响，气候问题最为重要的是城市热岛效应及空气污染问题[8]。目前城市爆发的空气污染、雾霾等现象超过大气环境自净能力，再加上城市相对不畅的通风环境，致使污染物集聚在城市内部[9]。而对于城市内废热及污染物的疏散和调节主要依靠城市通风作用，而这一调节策略的核心问题是城市通风道的布局及设计。

大气环境生态诊断通过对区域内外能源利用结构、城市现有以水系、交通干道为代表的通风廊道布局问题的梳理及分析，利用一些具体指标，如“风速比”确定城市现有的通风廊道和城市静风区，为下一步规划或建筑设计提出风道预留策略。依托整合组团内部和近郊的公园、绿地、农田以及水系、交通干道为对城市组团间及組团内部通风预留足够的通道，保证通风效率，同时在城市街区内部的建设和更新中通过对建筑密度、高度、体型设计方面的控制，以及街道廊道连通，建筑底层架空、错角布局等一系列细节设计确定通道的位置，营造具有不同功能和通风等级的城市通风微环境。

4 生态诊断技术未来的展望

利用自然生态诊断分析技术运用于生态城市规划实践，让规划具有因地制宜和实操性是城市规划领域不断探索和突破的课题之一。在没有明确，可行的技术指导规范的情况下，以自然地理学对地球物质要素的划分对象进行生态诊断不失为一种可操作的途径。同时还需注意自然生态诊断不仅应作为规划的前置分析，还应作为规划后评估的手段，服务于规划设计运营的全过程，以体现生态城市规划中带来的生态效益。

开展自然生态诊断是一项长期、不断总结的研究任务，其工作方法和研究思路需具有一定的超前性，技术手段要有先进性，只有这样才有利于监测和研究城市生态系统的长期演变规律， 丰富人类城市生态学知识， 提高人类解决目前和未来可能面临的生态环境问题的能力。

参考文献

[1]朱志华. 自然生态平衡设计在城市规划设计中的应用[A]. 见：现代建设工程应用技术学术交流会论文集[C]. 郑州：河南省土木建筑学会， 2009： 201-203.

[2]王如松， 刘晶茹. 城市生态与生态人居建设[J]. 现代城市研究， 2010， （3）： 28-31.

[3] Ian Douglas. The urban environment[M] . London： Edward Arnold（ Publishers） ， Ltd， 1983.

[4]朱华友， 毛锦旗， 王育梅. 城市开发建设对城市地貌的利用研究——以浙江省金华市为例[J]. 浙江师范大学学报， 2005， 28（4）： 441-445.

[5]邓先瑞. 试论自然环境与城市建设——以长江流域为例[J]. 华中师范大学学报， 2006， 40（3）： 467-470.

[6]余孔坚， 王思思， 李迪华， 等. 北京城市扩张的生态底线——基本生态系统服务及其安全格局[J]. 城市规划， 2010， （2）： 19-27.

[7] 俞孔坚， 李迪华， 韩西丽.论“反规划”[J].城市规划， 2005， 29（09）： 64-69.

[8] 陈宏， 周雪帆， 戴菲， 等. 应对城市热岛效应及空气污染的城市通风道规划研究[J]. 现代城市研究， 2014， （7）：24-29.

[9]Kutzbach J. Investigations of the modifications of wind profiles byartificially controlled surface roughness[M]. Department of Meteorology， Universityof Wisconsin-Madison， M.S. Thesis， 1961.

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