韌性城市城市韌性(urban resilience)指的是城市系統和區域通過合理準備、緩沖和應對不確定性擾動,實現公共安全、社會秩序和經濟建設等正常運行的能力。包括4個主要組成部分,即基礎設施韌性(infrastructural resilience)、制度韌性(institutional resilience)、經濟韌性(economic resilience)和社會韌性(social resilience)。
綜合而言,韌性城市必然具備這樣的能力:在氣候變化背景下能吸收針對其社會、經濟和技術系統的未來沖擊和壓力,同時仍然能夠維持其基本功能、結構、系統和地位,即當災害或者新的挑戰發生時,城市能夠迅速地調整發展狀態,保存自己,并且保持發展活力,最本質的特征是具有自我依賴性和處理危機的能力。
上海位于長江入海口,處于長江、東海和陸地三相交匯處,極易受到由氣候變化引發的海平面上升、極端氣候事件等的影響。高度集中的人口、資源和經濟將進一步放大氣候變化所造成的損失。因此,以上海為例,分析氣候變化與城市發展各系統間的耦合關系,開展上海韌性城市評估和戰略研究,不僅對上海探索全球氣候變化和快速城市化背景下的生態文明建設、可持續發展道路具有重要的戰略意義,同時對于國內外同類型城市氣候變化韌性研究具有重要的借鑒意義。
▲ 上海熱島擴散模式 上海熱島擴散模式分析主要研究方法包括地表溫度反演、熱島強度(UHI)分級、溫度植被指數(TVX)空間構建。在城市化建設過程中,上海建設中心逐漸從中心城區擴張至近郊區及遠郊區,全市的熱中心也隨之從城區蔓延至郊區各新城及新市鎮。到了2009年,全市高溫區和次高溫區呈現出網絡狀大面積擴展趨勢,散狀分布的熱中心遍布中心區、市區邊緣,并蔓延至郊區各衛星城鎮,中心城區和郊區的熱場連成一體,形成“攤大餅”型的發展趨勢。
采用“主題層–要素層–指標層”3個層次結構構建典型城市氣候變化適應能力評價指標體系,從基礎設施發展、經濟應對能力、公共服務水平和環境保障等方面進行評價,其涵蓋了城市應對氣候變化的主要適應性措施:① 結合上海自身實際情況及指標數據的可獲得性進行專家咨詢,最終確定典型城市氣候變化適應能力評估指標;② 在氣候變化適應能力評估指標體系遞階層次框架的基礎上,通過專家對各級指標的兩兩比較的結果,建立判斷矩陣,并對不同專家判斷結果賦予不同權重,從而確定各級評價指標的權重;③ 各指標的量綱不同,因此,為了提高各指標,以及各時間段的可比性,需要對原始指標進行歸一化處理,得出全部的評價指標標準化處理數據,以此進行定量化評價。
本文節選其中有關上海灘涂濕地生態系統韌性評估內容以饗讀者。
環境保障—濕地生態系統韌性評估 上海位于長江入海口,擁有豐富的灘涂濕地資源,也是我國重要的河口灘涂分布區。上海灘涂濕地占上海濕地總面積的95%左右,是上海最重要的濕地類型,主要分布在崇明島、橫沙島、長興島邊灘,杭州灣北岸,寶山區、浦東新區邊緣,以及九段沙濕地等區域。在建構上海灘涂濕地生態系統韌性評價指標體系的基礎上,以地理信息系統空間分析技術與模型計算和分析相結合,采用Robert濕地恢復潛力估算模型,對上海灘涂濕地生態系統韌性進行評估。
表 上海灘涂濕地生態系統韌性評價指標體系
主要對崇明東灘、南匯邊灘和九段沙濕地的生態系統韌性進行評估。利用Robert濕地恢復潛力估算模型,對上海灘涂濕地中的三種灘涂濕地生態系統韌性進行估算,并對灘涂濕地韌性等級進行分析。
▲上海灘涂濕地生態系統中三種濕地的韌性等級分布示意圖
由韌性評價結果可見,這三種濕地的韌性等級分布有較大的區別。
?1) 崇明東灘的韌性等級主要為中度韌性和較低韌性,其韌性等級所對應區域面積比例分別為74.65%和25.35%。大部分建筑用地、部分灘涂和部分耕地所對應區域韌性較低,而大部分灘涂和耕地區域所對應的韌性為中度韌性。
?2) 南匯邊灘的韌性等級主要為較低韌性和低度韌性,其韌性等級所對應區域面積比例分別為65.88%和32.12%。低度韌性區域大部分都為建筑用地類型的區域,而大部分灘涂、耕地和水體區域韌性為較低韌性。
?3) 九段沙濕地的韌性等級主要為較高韌性和中度韌性,其面積比例分別為16.77%和83.23%。因為九段沙濕地還沒有受到開發建設的影響,其土地利用類型沒有變化,整個區域都屬于灘涂類型。因此,其韌性分布情況與土地利用類型分布情況沒有可比性。但較高韌性等級的區域主要為NDVI指數大于0.6的區域。
對比以上三種濕地的韌性分布情況,韌性最高的是上海灘涂濕地中作為唯一的江心沙洲的九段沙濕地,而作為大陸邊灘的南匯邊灘濕地生態系統的韌性情況不容樂觀。原因是,其受到城市化、灘涂圍墾等的影響,土地利用方式帶來的威脅較大,而且已在土地利用類型轉移分析中發現大部分灘涂轉變為耕地,農業使用的農藥也是濕地中水體污染的主要原因;圈圍現象很嚴重,南匯邊灘90%以上的區域已被圈圍;再者,外來物種互花米草入侵對南匯邊灘韌性的影響也較大,在指標標準化過程中發現,南匯邊灘在這一指標上的得分較低;同時南匯合并到浦東新區以后,浦東新區不斷地對其進行開發,周圍工業區開發對南匯邊灘水質和土壤的污染較為嚴重,而且人口也越來越聚集,人口的增長對濕地恢復帶來的壓力也很大,這些原因使南匯邊灘最難恢復。
而作為島嶼邊灘的崇明東灘韌性整體上為中等韌性,影響其韌性的主要因素為圈圍和土壤污染,但這兩者都比南匯邊灘的情況好很多。至于九段沙濕地,影響其韌性的主要因素為外來物種互花米草入侵和生物多樣性。在九段沙濕地生物多樣性方面,其多樣性指數不如其他兩種濕地,甚至還相當低,其原因可能是,九段沙濕地是新出現的灘涂濕地,對于生物來說其周圍環境還不能成為較好的生活環境。
本文摘編自《轉型中國:生態化視角與戰略》(王祥榮編著.
北京:科學出版社,2019.6)一書“第13章 氣候變化與中國韌性城市發展對策研究”,有刪減修改,標題為編者所加。