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城市景观的可持续性和弹性:

将生态与城市规划和设计相结合的前景和挑战

摘要：

21世纪全球人口将越来越以城市为中心，城市的可持续发展面临挑战，城市恢复能力也面临新的挑战。景观生态学家准备以一种跨学科的模式来应对这一挑战，在这种模式中，科学和研究与规划政策和设计应用相结合。并且由此提出生物多样性、城市生态网络与连通性、多功能、冗余与模块化、适应性设计等5个应对策略来构建弹性能力和进行跨学科合作。这些为景观生态学家、规划者和设计者提出的关键研究问题是为了以一种适应的模式推动知识的发展。

关键词：

城市可持续发展、城市韧性、战略规划、城市生物多样性

引言：

新的千年，景观生态学家在城市的可持续性和韧性方面产生了跨学科的兴趣。景观生态学家因其知识领域具有内在的学科交叉而在这些学科中突出；他们关注跨尺度的空间配置、动态及其相关生的态过程；他们致力于将科学知识应用于景观规划和管理政策和行动。在景观生态学方面，对于城市可持续发展的兴趣有所增长，是回应联合国人居署及其他最近趋势和宣言，即世界上50%以上的人口居住在城市，预计到2050年，这一比例将增加到70％（联合国人居署2006)。规划和管理这个新城市世界的挑战显然将受益于景观生态学家的观点、方法和知识(Beatley2000)。

新千年也使人们对复原力的概念及其对城市可持续性的影响有了更深刻的理解。当城市被理解和接受为动态的、自组织的系统时，可持续性的概念就会发生改变。可持续发展面临的挑战是建设城市的恢复能力，而不是追求发展一种理想化的空间形式和相关的生态系统服务。即使无法预测这些扰动的幅度、频率或空间范围，这也同样适用。景观生态学家带来应对韧性的挑战的经验方法和知识，特别是:动力学与随机性、异质性、模式:过程关系方面，扩展了城市规划师和设计师的知识和思维。(Dramstad等，1996)。景观生态学为理解、建模和管理城市生态系统动态的频率、大小和程度提供了概念和工具，但还没有被广泛地与城市规划和设计相结合(Potschin和Haines-Young,2006；Nassauer和Opdam2008)。

在本文中，我认为景观生态学家对城市规划和设计有重要贡献，这需要新的合作模式得以实现。例如，城市规划师、设计师和景观生态学家之间的合作，将其所建项目作为实证研究进行构思、建造和监控，也被称为“设计实验”(FelsonandPickett2005；Rottle和Yocom2010)。也许需要将设计作为跨学科的综合活动的新理解？(李斯特2007；Nassauer和Opdam2008)。

而景观生态学对城市生态系统功能和动态科学的研究做出了重要贡献(Grimmetal.2000；(Pickettetal.2001)，它尚为意识到其与城市规划师、设计师、利益相关者和决策者在一种禁止的跨学科模式下工作的潜力(Potschin和Haines-Young2006；见表中的词汇表1）在这里，适应性设计的概念被探索为一种手段，使景观生态学家与规划师、设计师、利益相关者和决策者参与到城市规划和设计被构想和理解为“安全到失败”的实验(Ahern2011年)的跨学科的过程中。在这个概念下，选定的城市建设和重建计划和项目可以探索创新的实践和方法，在景观生态学研究设计的基础上，向设计师和规划师的创造性创新开放。当科学家和专业人士对这些计划和项目进行监测和分析时，学科和地方决策者可能会了解预期结果是否实现了以及如何实现(Kato和Ahern,2008年)。建立在适应性管理的良好实践之上的安全到失败设计实验的概念，也被称为适应性环境评估和管理，长期以来在自然资源和野生动物管理中被广泛接受和实践(Holling1978；Gunderson 1999)。故意“试验”城市设计项目所固有的政治和经济风险，似乎抑制了人们对适应性方法的兴趣——其结果是扼杀了创新(Kato和Ahern2008)。

在城市规划和城市设计领域，建筑师和规划师通过远景竞赛、示范和试点项目、可持续发展认证项目以及新兴的职业道德和实践政策(LEED、LID、可持续发展站点)来迎接可持续发展挑战。这些活动都关注城市形态、能源效率和材料的空间配置。他们主要通过(重新)组织城市形式和空间格局来应对城市可持续性的挑战。

由于他们对城市形态的专业关注，规划师和设计师从本质上和历史上理解了这种模式:过程动态，并随时将这种思维应用于应对可持续发展的挑战(Musacchio2009)。城市绿化计划或绿色基础设施项目的一个主要缺点是缺乏实施后监测或对其声称提供的生态系统服务和功能结果的实证测量(FelsonandPickett2005；Kato和Ahern 2008年；Nassauer和Opdam2008)。因此，未来景观生态学家、城市规划者和设计师跨学科研究合作的一个重要焦点是提出一种公认的适应性设计或“边做边学”的工作方法。设计师们试图将景观生态学“应用”到他们的城市项目中，但缺乏文化、研究技能和资源来“封闭学习循环”这些项目，去以特定的方式了解它们是如何工作的，不同的解决方案是如何比较的，以及结果的可转移性如何。

如果实现了这种跨学科的整合，城市就可以成为城市可持续发展的实验室，其中选定的常规和特殊项目被构想为实验——在当代城市的“现实世界”的多个尺度上测试新的规划和假想设计。

从城市规划和设计的专业领域来看，可持续性的概念呈现出一个悖论。设计师对“生态”的理解是基于“理想的可持续形式”的概念或目标。这是一种基于均衡的观点，根植于职业培训，影响着职业文化和职业道德。它逻辑上建立在景观生态学的模式:过程原则之上。然而，这种“平衡”的观点否认了复杂的、自组织的社会经济系统固有的空间和功能动力学，比如城市——它们受到频繁的、有规律的干扰和随机干扰发生在高度不规则的时间间隔和持续时间，并影响多个空间尺度(Botkin1990；Walker和Salt2006年)。想想全球经济危机、地震、政治革命、海啸、疾病爆发、洪水和长期气候变化。每一种干扰都以特定的方式影响城市，并跨越不同的空间和时间尺度。重要的是，我们无法很好的理解或是不可能根据扰动的空间范围和幅度来预测这样的干扰。在这种背景下，城市的可持续性不仅仅包括一个深受欢迎和精心设计的城市形式——而是城市需要有弹性——即在不改变基本状态的情况下从动荡中恢复的能力，从而在更长的时间内保持可持续发展(Walker和Salt,2006年)。，在城市特有的动态和干扰的背景下，具有恢复能力的城市可以随着时间的推移提供生态系统服务。对于已经讨论平衡和非平衡动力学一段时间的生态学家来说则更为熟悉(Holling1978)弹性的概念。最近，设计师们开始讨论非平衡动力学，以及对生态动力学更复杂和微妙的理解，以及如何将它们应用到建筑环境中。正在进行的关于景观都市主义的讨论包含了不确定性和生态动力学(Corner2006；Waldheim2006)。Bengtsson等人(2003)阐述了生态记忆的概念，包括可支持城市生态系统弹性受扰动和演替的生态系统。

表1可持续景观术语和概念词汇表

最近关于弹性的思考包含了系统(城市)固有的非平衡动力学，并从“可持续城市的空间形式是什么？到如何组织城市形态去建设城市韧性能力？”可持续发展被广泛理解为三个维度(3Ersquo;s)的整合:经济、社会公平和环境(Adams2006)。在非平衡的背景下，弹性理论可以被理解为可持续性的第四个维度——并且可能具有调和可持续城市形式悖论的潜力(Ahern2010)。

当把城市理解为复杂的社会生态系统时，可持续性和弹性就除涉及城市形式之外，还涉及广泛的社会和经济问题和战略。对于城市规划者和设计师来说，应对这一挑战需要一种跨学科的方法，在这种方法中，高度跨学科的科学专业知识以持续和互动的模式与利益相关者和决策者相结合(Tresetal2005；Potschin和Haines-Young2006)。跨学科正在发展为可持续和弹性城市规划和设计的操作方式。在非平衡环境下，城市的可持续性和弹性的规划和设计需要战略性的、系统的思维。战略性城市规划和设计是建立在对城市动态的原因和驱动因素的理解之上，然后以一种预期的、主动的模式行动。它是由空间概念、隐喻或先例引导的(Pickettetal。2004)。战略思维从根本上与战术行动或“固定的规则”形成对比，后者本身不适合处理随机的、不平衡的社会经济系统和过程。

关于城市可持续性和弹性的跨学科论述策略：

以下是Ahern (2010)提出的五种策略，旨在构建或激发城市可持续性和弹性的跨学科论述。在此，他们将与景观生态学家在跨学科合作的背景下进行讨论。这些策略旨在将设计实验与更广泛的策略相关联，通过实证监测和分析来测试有效性，并通过自适应的“边做边学”的方法来增进知识。本研究提出了一系列关键的研究问题，供景观生态学家和规划师/设计师参考，以推进和测试每种策略。

策略1:生物多样性

城市规划中广泛的利益相关者和决策者普遍认为城市中的生物多样性保护具有重要意义。然而，在规划的优先次序设定过程中，生物多样性往往落后于其他更以人类为中心的目标，包括：经济发展，交通运输，土地利用和娱乐。生物多样性通常被误解为一个与城市没有多大关联的概念，几乎

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