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气候变化与中国韧性城市 | 上海城市韧性案例研究

2019-8-7 10:28 来源: 赛杰奥 |作者: 王祥荣

韧性城市城市韧性(urban resilience)指的是城市系统和区域通过合理准备、缓冲和应对不确定性扰动,实现公共安全、社会秩序和经济建设等正常运行的能力。包括4个主要组成部分,即基础设施韧性(infrastructural resilience)、制度韧性(institutional resilience)、经济韧性(economic resilience)和社会韧性(social resilience)。

综合而言,韧性城市必然具备这样的能力:在气候变化背景下能吸收针对其社会、经济和技术系统的未来冲击和压力,同时仍然能够维持其基本功能、结构、系统和地位,即当灾害或者新的挑战发生时,城市能够迅速地调整发展状态,保存自己,并且保持发展活力,最本质的特征是具有自我依赖性和处理危机的能力。 

上海位于长江入海口,处于长江、东海和陆地三相交汇处,极易受到由气候变化引发的海平面上升、极端气候事件等的影响。高度集中的人口、资源和经济将进一步放大气候变化所造成的损失。因此,以上海为例,分析气候变化与城市发展各系统间的耦合关系,开展上海韧性城市评估和战略研究,不仅对上海探索全球气候变化和快速城市化背景下的生态文明建设、可持续发展道路具有重要的战略意义,同时对于国内外同类型城市气候变化韧性研究具有重要的借鉴意义。


▲ 上海热岛扩散模式 上海热岛扩散模式分析主要研究方法包括地表温度反演、热岛强度(UHI)分级、温度植被指数(TVX)空间构建。在城市化建设过程中,上海建设中心逐渐从中心城区扩张至近郊区及远郊区,全市的热中心也随之从城区蔓延至郊区各新城及新市镇。到了2009年,全市高温区和次高温区呈现出网络状大面积扩展趋势,散状分布的热中心遍布中心区、市区边缘,并蔓延至郊区各卫星城镇,中心城区和郊区的热场连成一体,形成“摊大饼”型的发展趋势。 

采用“主题层–要素层–指标层”3个层次结构构建典型城市气候变化适应能力评价指标体系,从基础设施发展、经济应对能力、公共服务水平和环境保障等方面进行评价,其涵盖了城市应对气候变化的主要适应性措施:① 结合上海自身实际情况及指标数据的可获得性进行专家咨询,最终确定典型城市气候变化适应能力评估指标;② 在气候变化适应能力评估指标体系递阶层次框架的基础上,通过专家对各级指标的两两比较的结果,建立判断矩阵,并对不同专家判断结果赋予不同权重,从而确定各级评价指标的权重;③ 各指标的量纲不同,因此,为了提高各指标,以及各时间段的可比性,需要对原始指标进行归一化处理,得出全部的评价指标标准化处理数据,以此进行定量化评价。

本文节选其中有关上海滩涂湿地生态系统韧性评估内容以飨读者。 

环境保障—湿地生态系统韧性评估 上海位于长江入海口,拥有丰富的滩涂湿地资源,也是我国重要的河口滩涂分布区。上海滩涂湿地占上海湿地总面积的95%左右,是上海最重要的湿地类型,主要分布在崇明岛、横沙岛、长兴岛边滩,杭州湾北岸,宝山区、浦东新区边缘,以及九段沙湿地等区域。在建构上海滩涂湿地生态系统韧性评价指标体系的基础上,以地理信息系统空间分析技术与模型计算和分析相结合,采用Robert湿地恢复潜力估算模型,对上海滩涂湿地生态系统韧性进行评估。
表 上海滩涂湿地生态系统韧性评价指标体系


 主要对崇明东滩、南汇边滩和九段沙湿地的生态系统韧性进行评估。利用Robert湿地恢复潜力估算模型,对上海滩涂湿地中的三种滩涂湿地生态系统韧性进行估算,并对滩涂湿地韧性等级进行分析。 

▲上海滩涂湿地生态系统中三种湿地的韧性等级分布示意图

 由韧性评价结果可见,这三种湿地的韧性等级分布有较大的区别。

▶1) 崇明东滩的韧性等级主要为中度韧性和较低韧性,其韧性等级所对应区域面积比例分别为74.65%和25.35%。大部分建筑用地、部分滩涂和部分耕地所对应区域韧性较低,而大部分滩涂和耕地区域所对应的韧性为中度韧性。

▶2) 南汇边滩的韧性等级主要为较低韧性和低度韧性,其韧性等级所对应区域面积比例分别为65.88%和32.12%。低度韧性区域大部分都为建筑用地类型的区域,而大部分滩涂、耕地和水体区域韧性为较低韧性。

▶3) 九段沙湿地的韧性等级主要为较高韧性和中度韧性,其面积比例分别为16.77%和83.23%。因为九段沙湿地还没有受到开发建设的影响,其土地利用类型没有变化,整个区域都属于滩涂类型。因此,其韧性分布情况与土地利用类型分布情况没有可比性。但较高韧性等级的区域主要为NDVI指数大于0.6的区域。

对比以上三种湿地的韧性分布情况,韧性最高的是上海滩涂湿地中作为唯一的江心沙洲的九段沙湿地,而作为大陆边滩的南汇边滩湿地生态系统的韧性情况不容乐观。原因是,其受到城市化、滩涂围垦等的影响,土地利用方式带来的威胁较大,而且已在土地利用类型转移分析中发现大部分滩涂转变为耕地,农业使用的农药也是湿地中水体污染的主要原因;圈围现象很严重,南汇边滩90%以上的区域已被圈围;再者,外来物种互花米草入侵对南汇边滩韧性的影响也较大,在指标标准化过程中发现,南汇边滩在这一指标上的得分较低;同时南汇合并到浦东新区以后,浦东新区不断地对其进行开发,周围工业区开发对南汇边滩水质和土壤的污染较为严重,而且人口也越来越聚集,人口的增长对湿地恢复带来的压力也很大,这些原因使南汇边滩最难恢复。

而作为岛屿边滩的崇明东滩韧性整体上为中等韧性,影响其韧性的主要因素为圈围和土壤污染,但这两者都比南汇边滩的情况好很多。至于九段沙湿地,影响其韧性的主要因素为外来物种互花米草入侵和生物多样性。在九段沙湿地生物多样性方面,其多样性指数不如其他两种湿地,甚至还相当低,其原因可能是,九段沙湿地是新出现的滩涂湿地,对于生物来说其周围环境还不能成为较好的生活环境。 
 
本文摘编自《转型中国:生态化视角与战略》(王祥荣编著. 北京:科学出版社,2019.6)一书“第13章 气候变化与中国韧性城市发展对策研究”,有删减修改,标题为编者所加。 

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