李世東 王 成 孫振凱

1 國(guó)家林業(yè)和草原局科學(xué)技術(shù)司 北京 100714

2 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所 北京 100091

3 廣東珠江口城市群生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家定位觀測(cè)研究站 廣東東莞 523109

城市是人類活動(dòng)的中心。 2022 年6 月29 日,聯(lián)合國(guó)人居署(UN-Habitat) 發(fā)布了?2022 年世界城市報(bào)告: 展望城市未來(lái)? (World Cities Report2022:Envisaging the Future of Cities)[1], 報(bào)告表明: 2021 年城市人口占全球人口總數(shù)的56%, 到2050 年, 預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)至68%； 城市的人口隨著出生率的增長(zhǎng)仍然保持著自然增長(zhǎng), 尤其是在低收入國(guó)家, 許多高收入國(guó)家城市化率上升速度減緩。報(bào)告的結(jié)論顯示“城市將持久存在, 人類的未來(lái)仍然是在城市”。 我國(guó)城鎮(zhèn)化率在2022 年末已達(dá)到 65.22%[2], 低于美國(guó) (83.08%) 和歐洲(75.33%), 人口向城市地區(qū)聚集的趨勢(shì)仍將持續(xù)。 在城市發(fā)展中, 隨著城市個(gè)體規(guī)模不斷擴(kuò)大和城市數(shù)量不斷增加, 城市的發(fā)展形態(tài)也發(fā)生了變化, 其中很重要的就是城市群。

城市群是由多個(gè)生態(tài)、 經(jīng)濟(jì)、 社會(huì)條件相近的城市逐漸發(fā)展聚合而來(lái), 是城市化發(fā)展的高級(jí)形態(tài)。 城市群概念是由法國(guó)地理學(xué)家戈特曼(Jean Gottmann) 在其1961 年發(fā)表的?城市群:美國(guó)城市化的東北部海岸? 中第一次明確提出[3], 1983 年引入到中國(guó), 相關(guān)研究也受到重視, 城市群從而成為我國(guó)城市發(fā)展和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)注的重要形態(tài)[3－4], 在我國(guó)形成了京津冀、長(zhǎng)三角、 珠三角等有重要區(qū)域影響力的城市群,近年來(lái)更是成為引領(lǐng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要途徑。但是這其中引發(fā)的大氣污染、 水污染等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題也引起了廣泛關(guān)注, 城市群尺度上維持健康穩(wěn)定的自然生態(tài)系統(tǒng)成為城市群健康發(fā)展的重要保障。

城市群生態(tài)系統(tǒng)是城市群良性發(fā)展的生態(tài)基礎(chǔ)、 解決城市居民需求的重要條件、 促進(jìn)城市社會(huì)發(fā)展的必然要求。 2002 年版的?中國(guó)大百科全書?環(huán)境科學(xué)? 將城市生態(tài)系統(tǒng)定義為“以人類生產(chǎn)活動(dòng)和生活為中心的, 由居民與城市環(huán)境組成的自然、 社會(huì)、 經(jīng)濟(jì)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)”[5]。 城市群生態(tài)系統(tǒng)則是在城市生態(tài)系統(tǒng)基礎(chǔ)之上, 通過(guò)城市間物流、 人流和能流高度融合而形成的區(qū)域性復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)[6]。 2018 年, 原國(guó)家林業(yè)局發(fā)布的?全國(guó)森林城市發(fā)展規(guī)劃(2018—2025 年) ?提出了建設(shè)森林城市群任務(wù)[7], 主張?jiān)诔鞘腥撼叨壬蠘?gòu)建和修復(fù)森林、 濕地等自然生態(tài)系統(tǒng)。 目前各個(gè)城市群的發(fā)展規(guī)劃注重城市群地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化, 增強(qiáng)連續(xù)性、 整體性, 有力推動(dòng)了城市群生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)良性發(fā)展。

開(kāi)展城市群尺度上的生態(tài)系統(tǒng)定位監(jiān)測(cè)研究對(duì)支撐城市群生態(tài)建設(shè)非常重要。 城市群生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)研究站(以下簡(jiǎn)稱城市群生態(tài)站) 科學(xué)布局是城市群生態(tài)系統(tǒng)良性發(fā)展、 滿足人們不斷增長(zhǎng)的對(duì)優(yōu)良生態(tài)環(huán)境需求的基礎(chǔ)保障。 目前,國(guó)家林業(yè)和草原局組織建設(shè)的國(guó)家陸地生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)研究站包括長(zhǎng)株潭和珠江口2 個(gè)城市群生態(tài)站, 而國(guó)家科技部負(fù)責(zé)組織建設(shè)的國(guó)家生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)研究網(wǎng)絡(luò)包括長(zhǎng)三角、 粵港澳大灣區(qū)、京津冀3 個(gè)面向城市群的區(qū)域生態(tài)環(huán)境變化與綜合治理國(guó)家野外站[8]。 但是目前關(guān)于城市群生態(tài)站布局和建設(shè)的技術(shù)方法文獻(xiàn)還較為有限, 本文擬在梳理我國(guó)城市群發(fā)展特點(diǎn)基礎(chǔ)上, 重點(diǎn)提出城市群生態(tài)站的布設(shè)技術(shù)和方法, 以期為我國(guó)城市群生態(tài)站建設(shè)提供支撐。

1 我國(guó)城市群的時(shí)空發(fā)展概況及其特點(diǎn)

1.1 我國(guó)城市群的時(shí)空發(fā)展概況

1) 由城市到城市群。 從新中國(guó)成立到改革開(kāi)放前, 盡管是我國(guó)城市緩慢曲折發(fā)展時(shí)期, 但是也發(fā)展出了城市比較密集的地區(qū)[3]。 1949 年, 新中國(guó)剛成立時(shí), 全國(guó)僅有城市132 個(gè), 城鎮(zhèn)人口占全國(guó)總?cè)丝诘谋戎貫?0.64%[9]。 到1960 年,我國(guó)城鎮(zhèn)人口比例發(fā)展到19.75%, 由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)入調(diào)整時(shí)期, 一直到1978 年我國(guó)城鎮(zhèn)人口比例均未超過(guò)1960 年。 即便是在這樣的社會(huì)背景下,我國(guó)也發(fā)展出了以上海為中心的城市密集區(qū), 并且戈特曼在其?全球大都市帶(城市群) 體系?文章中將該區(qū)作為了世界六大城市群之一[3]。1978 年, 盡管上海的城市化率在全國(guó)僅排名第三, 小于北京和天津[10], 但也初步具備了城市群的空間形態(tài)和主要內(nèi)核。

2) 由一個(gè)城市群到多個(gè)城市群。 我國(guó)城市群的正式發(fā)展最早可以追溯到20 世紀(jì)80 年代長(zhǎng)三角、 珠三角、 環(huán)渤海等經(jīng)濟(jì)區(qū)的提出和布局。 改革開(kāi)放以來(lái), 我國(guó)東部沿海地區(qū)率先開(kāi)放發(fā)展,形成了京津冀、 長(zhǎng)江三角洲、 珠江三角洲等一批城市群。 到2006 年, ?中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃的建議? 提出“把城市群作為推進(jìn)城鎮(zhèn)化的主體形態(tài)”[3], 首次明確了我國(guó)的城鎮(zhèn)化要走城市群發(fā)展道路, 城市群得到快速發(fā)展。

3) 由多個(gè)城市群到全國(guó)科學(xué)布局全覆蓋。 在全國(guó)城鎮(zhèn)化發(fā)展背景下, 中西部地區(qū)與東部沿海地區(qū)相比, 發(fā)展相對(duì)滯后。 針對(duì)城鎮(zhèn)化發(fā)展不平衡的問(wèn)題, 早在2011 年, 國(guó)務(wù)院印發(fā)的?全國(guó)主體功能區(qū)規(guī)劃? 提出構(gòu)建“兩橫三縱” 為主體的城市化戰(zhàn)略格局[11], 以均衡城鎮(zhèn)化發(fā)展, 而關(guān)于城市群發(fā)展的具體要求為: 推進(jìn)環(huán)渤海、 長(zhǎng)江三角洲、 珠江三角洲3 個(gè)地區(qū)的優(yōu)化開(kāi)發(fā), 形成3個(gè)特大城市群； 推進(jìn)哈長(zhǎng)、 江淮、 海峽西岸、 中原、 長(zhǎng)江中游、 北部灣、 成渝、 關(guān)中—天水等18個(gè)地區(qū)的重點(diǎn)開(kāi)發(fā), 形成若干新的大城市群和區(qū)域性的城市群。 ?國(guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014—2020) ? 也是以?全國(guó)主體功能區(qū)規(guī)劃? 確定的城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略格局為基礎(chǔ)[3], 繼續(xù)優(yōu)化提升東部地區(qū)京津冀、 長(zhǎng)江三角洲和珠江三角洲等城市群,加快培育成渝、 中原、 長(zhǎng)江中游等中西部地區(qū)城市群。 2021 年, ?中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要? 繼續(xù)提出完善新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略[12], 提升城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量, 發(fā)展壯大城市群, 分類引導(dǎo)大中小城市發(fā)展方向和建設(shè)重點(diǎn), 形成疏密有致、 分工協(xié)作、 功能完善的城鎮(zhèn)化空間格局, 在全國(guó)布局建設(shè)19 個(gè)城市群。 同時(shí)提出優(yōu)化提升京津冀、 長(zhǎng)三角、 珠三角、 成渝、 長(zhǎng)江中游等城市群, 發(fā)展壯大山東半島、 粵閩浙沿海、 中原、 關(guān)中平原、北部灣等城市群, 培育發(fā)展哈長(zhǎng)、 遼中南、 山西中部、 黔中、 滇中、 呼包鄂榆、 蘭州—西寧、 寧夏沿黃、 天山北坡等城市群(圖1)。

圖1 中國(guó)城市群空間演變格局

1.2 我國(guó)城市群的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

根據(jù)我國(guó)各個(gè)城市群的發(fā)展規(guī)劃, 按照城市群中心(核心) 城市和副中心(極) 城市布局特點(diǎn), 可以將城市群劃分為一核多極、 雙核多極和多核多級(jí)3 種類型(圖2、 表1)。

表1 中國(guó)城市群發(fā)展布局城市結(jié)構(gòu)類型

圖2 中國(guó)城市群發(fā)展布局類型

1) 一核多極。 是指核心城市在城市群中占有主導(dǎo)地位和作用, 具有極強(qiáng)的帶動(dòng)輻射功能[2],主要有京津冀城市群、 粵閩浙沿海城市群、 中原城市群、 關(guān)中平原城市群、 北部灣城市群、 山西中部城市群、 呼包鄂榆城市群、 黔中城市群、 滇中城市群、 寧夏沿黃城市群、 天山北坡城市群11個(gè)城市群。

2) 雙核多極。 是指城市群有2 個(gè)城市規(guī)模和吸引能力方面相差無(wú)幾的核心城市, 共同起到輻射帶動(dòng)作用, 主要有成渝城市群、 山東半島城市群、 遼中南城市群、 哈長(zhǎng)城市群、 蘭州—西寧城市群5 個(gè)城市群。

3) 多核多極。 是指城市群中有3 個(gè)及以上核心城市, 各核心城市發(fā)展較為平衡, 主要有長(zhǎng)三角城市群、 珠三角城市群、 長(zhǎng)江中游城市群3 個(gè)城市群。

2 我國(guó)城市群生態(tài)系統(tǒng)的演變及其特點(diǎn)

2.1 我國(guó)城市群生態(tài)系統(tǒng)的基本概念

城市生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)由森林、 濕地、 草地、沙地、 農(nóng)田、 街區(qū)等多種類型生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)[8], 具有自然景觀與人工景觀鑲嵌、內(nèi)部活動(dòng)與外部活動(dòng)相互影響的復(fù)雜性[13]。 城市群是多個(gè)生態(tài)、 經(jīng)濟(jì)、 社會(huì)條件相近的城市的聚合體, 從空間上來(lái)看, 城市群生態(tài)系統(tǒng)是城市群范圍內(nèi)所有城市生態(tài)系統(tǒng)的集合； 從生態(tài)上來(lái)看,城市群地區(qū)一般會(huì)處于同一個(gè)山系、 同一個(gè)流域[14], 城市群生態(tài)系統(tǒng)也是各類生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)組成, 即包括城市群森林生態(tài)系統(tǒng)、 城市群草地生態(tài)系統(tǒng)、 城市群濕地生態(tài)系統(tǒng)、 城市群沙地生態(tài)系統(tǒng)、 城市群農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、 城市群街區(qū)生態(tài)系統(tǒng)等。

2.2 我國(guó)城市群生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展演變

1) 由城市森林到城市群森林。 城市森林的提法源于美國(guó)和加拿大, 最早出現(xiàn)于1962 年美國(guó)政府戶外娛樂(lè)資源調(diào)查報(bào)告中, 是指城區(qū)及其周邊所有森林、 樹(shù)木及其相關(guān)植被[15]。 我國(guó)20 世紀(jì)90 年代才引入城市森林相關(guān)概念, 而隨著城市化進(jìn)程加快導(dǎo)致城市生態(tài)環(huán)境問(wèn)題突出, 城市森林建設(shè)逐漸受到重視。 2004 年, 全國(guó)綠化委員會(huì)、原國(guó)家林業(yè)局啟動(dòng)了“國(guó)家森林城市” 創(chuàng)建活動(dòng), 開(kāi)創(chuàng)了科學(xué)推動(dòng)和提倡以城市森林為主的城市生態(tài)建設(shè)模式[16]。 建設(shè)森林城市順應(yīng)了人民群眾對(duì)改善生態(tài)環(huán)境的新需求, 契合了中國(guó)新型城鎮(zhèn)化生態(tài)建設(shè)的新趨勢(shì)。 2016 年習(xí)近平總書記提出“要著力開(kāi)展森林城市建設(shè), 搞好城市內(nèi)綠化, 使城市適宜綠化的地方都綠起來(lái)。 搞好城市周邊綠化, 充分利用不適宜耕作的土地開(kāi)展綠化造林； 搞好城市群綠化、 擴(kuò)大城市之間的生態(tài)空間”[17]。 2018 年國(guó)家林業(yè)和草原局發(fā)布了?全國(guó)森林城市發(fā)展規(guī)劃(2018—2025 年) ?, 在推動(dòng)森林城市建設(shè)基礎(chǔ)上, 首次提出森林城市群建設(shè),要求依托河流、 湖泊、 山巒等自然地理格局, 構(gòu)建互聯(lián)互通的森林生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系。 城市森林在建成區(qū)、 郊區(qū)、 市域行政區(qū)及城市群等不同管理范圍尺度的建設(shè)已經(jīng)全面鋪展開(kāi)來(lái)[13]。

2) 由城市群森林到城市群生態(tài)。 我國(guó)生態(tài)類型多樣, 森林、 濕地、 草原、 荒漠、 海洋等生態(tài)系統(tǒng)均有分布。 隨著城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們對(duì)美好生態(tài)環(huán)境的需求不斷增長(zhǎng), 由關(guān)注城市群森林到關(guān)注城市群生態(tài)。 ?全國(guó)主體功能區(qū)規(guī)劃? 對(duì)生態(tài)空間進(jìn)行了歸納, 包括天然草地、林地、 濕地、 水庫(kù)水面、 河流水面、 湖泊水面等綠色生態(tài)空間, 以及荒草地、 沙地、 鹽堿地、 高原荒漠等其他生態(tài)空間。 城市群的每個(gè)城市在政治、 經(jīng)濟(jì)上相對(duì)獨(dú)立, 但生態(tài)環(huán)境問(wèn)題沒(méi)有行政邊界, 傳統(tǒng)上每個(gè)城市單打獨(dú)斗開(kāi)展環(huán)境治理和生態(tài)建設(shè), 已經(jīng)不能從根本上解決區(qū)域環(huán)境污染、生態(tài)系統(tǒng)破碎化、 生物多樣性威脅等問(wèn)題, 需要跨城市解決城市的污染、 生態(tài)、 文化等問(wèn)題和需求[14,18]。 而城市群作為一種跨區(qū)域的合作模式,早已開(kāi)展了生態(tài)協(xié)同建設(shè), 比如為了遏制京津地區(qū)沙塵暴災(zāi)害, 改善生態(tài)環(huán)境, 我國(guó)于2000 年啟動(dòng)了京津風(fēng)沙源治理工程, 在2012 年又啟動(dòng)了工程二期, 涉及北京、 天津、 河北、 山西、 內(nèi)蒙古等省(區(qū)、 市)[19], 從工程治理范圍上已經(jīng)是城市群內(nèi)部和之間的生態(tài)協(xié)同建設(shè)。

3) 由城市群生態(tài)到城市群生態(tài)系統(tǒng)。 隨著生態(tài)文明和美麗中國(guó)建設(shè)的深入推進(jìn), 以及人們科學(xué)意識(shí)的提高, 從中央到地方, 逐步認(rèn)識(shí)到城市群生態(tài)問(wèn)題的解決需要上升到生態(tài)系統(tǒng)的高度,進(jìn)行城市群生態(tài)系統(tǒng)的系統(tǒng)治理。 特別是2017年, 習(xí)近平總書記在中央全面深化改革領(lǐng)導(dǎo)小組第三十七次會(huì)議上提出, 堅(jiān)持山水林田湖草是一個(gè)生命共同體。 2021 年全國(guó)“兩會(huì)” 期間, 習(xí)近平強(qiáng)調(diào)“統(tǒng)籌山水林田湖草沙系統(tǒng)治理, 這里要加一個(gè)‘沙’ 字”。 2021 年, 國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)?關(guān)于科學(xué)綠化的指導(dǎo)意見(jiàn)?, 明確了“踐行綠水青山就是金山銀山的理念, 統(tǒng)籌山水林田湖草沙系統(tǒng)治理” 的指導(dǎo)思想[20]。 2016 年以來(lái), 我國(guó)陸續(xù)實(shí)施44 個(gè)山水林田湖草沙一體化保護(hù)和修復(fù)工程(簡(jiǎn)稱“山水工程” ), 2022 年, 中國(guó)山水工程被聯(lián)合國(guó)評(píng)為首批“世界十大生態(tài)恢復(fù)旗艦項(xiàng)目”, 向世界貢獻(xiàn)了人與自然和諧共生的中國(guó)智慧、 中國(guó)方案。 但是?全國(guó)重要生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)重大工程總體規(guī)劃(2021—2035 年) ? 指出[21], 盡管我們持續(xù)推進(jìn)了大規(guī)模國(guó)土綠化、 濕地與河湖保護(hù)修復(fù)、 防沙治沙、 水土保持、 生物多樣性保護(hù)等重點(diǎn)工程, 并取得了顯著成效, 但是生態(tài)保護(hù)和修復(fù)系統(tǒng)性不足, 對(duì)于山水林田湖草沙作為生命共同體的內(nèi)在機(jī)理和規(guī)律認(rèn)識(shí)不夠,落實(shí)整體保護(hù)、 系統(tǒng)修復(fù)、 綜合治理的理念和要求還有很大差距。 城市群作為能源、 資源和利益共同體, 在國(guó)家戰(zhàn)略政策背景下, 更應(yīng)該全面貫徹“山水林田湖草沙是一個(gè)生命共同體” 理念,將城市群生態(tài)系統(tǒng)看作是內(nèi)外銜接的一個(gè)整體,統(tǒng)籌保護(hù)和修復(fù)。

2.3 我國(guó)城市群生態(tài)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

1) 大尺度。 城市群最主要的特點(diǎn)就是空間體量大。 ?中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要? 提出了19 個(gè)城市群, 按面積排名前6 的城市群分別是長(zhǎng)江中游城市群、 哈長(zhǎng)城市群、 粵閩浙沿海城市群、成渝城市群、 中原城市群和京津冀城市群, 其中京津冀城市群面積為21.9 萬(wàn)km2[22], 大于北美的大多數(shù)世界級(jí)城市群。 同時(shí), 這些城市群往往處在同一個(gè)流域或者盆地, 在生態(tài)上具有很強(qiáng)的整體性。 我國(guó)城市群生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)大尺度的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)。

2) 優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。 城市群不只是簡(jiǎn)單的城市集合體, “群” 的概念蘊(yùn)含著城市群內(nèi)部各個(gè)城市之間相互整合和協(xié)同, 進(jìn)而產(chǎn)生“1＋1>2” 的聚合效應(yīng)[23]。 除了經(jīng)濟(jì)互補(bǔ), 城市群大尺度地域帶來(lái)的更加多樣的地形地貌和生態(tài)系統(tǒng), 使得城市群地區(qū)很容易同時(shí)擁有山川、 大江大河、 平原丘陵、海洋等自然資源, 城市群內(nèi)部生態(tài)資源更容易互補(bǔ)和自足。

3) 復(fù)合疊加。 同樣由于城市群集中連片發(fā)展, 有些生態(tài)問(wèn)題會(huì)呈現(xiàn)出復(fù)合疊加的特點(diǎn), 比如城市建設(shè)用地迅速擴(kuò)張, 壓縮了生態(tài)用地空間,造成區(qū)域城市熱島效應(yīng)更加嚴(yán)重； 大量的地下水使用, 導(dǎo)致地下水位越來(lái)越低； 從上而下的水環(huán)境污染, 下游河段水質(zhì)越來(lái)越差； 顆粒物、 有毒氣體等大氣環(huán)境污染由于空氣擴(kuò)散也容易復(fù)合疊加[4]。

3 我國(guó)城市群生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)研究站點(diǎn)布設(shè)

3.1 布設(shè)現(xiàn)狀

根據(jù)?國(guó)家陸地生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)研究站發(fā)展方案(2023—2025 年) ?, 截至2022 年, 已有22 個(gè)城市生態(tài)站納入國(guó)家陸地生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)研究站體系, 其中有2 個(gè)城市群生態(tài)站, 即珠江口城市群和長(zhǎng)株潭城市群。 盡管大部分城市群地區(qū)均有城市站建設(shè), 仍有呼包鄂榆城市群、 哈長(zhǎng)城市群、 黔中城市群、 滇中城市群、 北部灣城市群5 個(gè)城市群未有城市站建設(shè)[5]。 城市群是我國(guó)城鎮(zhèn)化的一個(gè)主要特色和趨勢(shì), 也是生態(tài)環(huán)境問(wèn)題比較突出的重點(diǎn)區(qū)域, 加強(qiáng)城市群生態(tài)系統(tǒng)狀況的定位觀測(cè)研究尤為必要, 需要結(jié)合省會(huì)城市、典型中小城市生態(tài)站建設(shè), 完善城市群生態(tài)站點(diǎn)布局, 強(qiáng)化城市群基礎(chǔ)數(shù)據(jù)構(gòu)建, 以反映城市群生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程與功能, 并為提升城市群生態(tài)系統(tǒng)的整體性、 多樣性和持續(xù)性提供依據(jù)。

3.2 布設(shè)原則

1) 遵循城市生態(tài)站觀測(cè)點(diǎn)布局方法。 對(duì)于城市生態(tài)站的觀測(cè)點(diǎn)布局, 李世東等[8]提出了3 種具有普適性和互補(bǔ)性的觀測(cè)布點(diǎn)方法, 即系統(tǒng)梯度布點(diǎn)、 分類復(fù)合布點(diǎn)、 區(qū)位特殊布點(diǎn), 適用于每個(gè)城市生態(tài)站所在城市生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)站點(diǎn)布局,同樣也適用于城市群生態(tài)站的主站和輔站觀測(cè)點(diǎn)布局, 此時(shí)可以將城市群作為一個(gè)大號(hào)的城市。按照系統(tǒng)梯度布點(diǎn), 有“十字形” 和“米字形”布局2 種方式, 其中“十字形” 至少布設(shè)17 個(gè)觀測(cè)點(diǎn), “米字形” 至少布設(shè)33 個(gè)觀測(cè)點(diǎn)(圖3)。

圖3 城市生態(tài)站觀測(cè)點(diǎn)“十字形” 和“米字形” 布局

2) 統(tǒng)籌城市群生態(tài)系統(tǒng)的整體性。 城市群生態(tài)系統(tǒng)可以看作是一個(gè)放大的城市生態(tài)系統(tǒng), 其內(nèi)部也是包含著森林、 濕地、 草地、 沙地、 農(nóng)田、街區(qū)等多種類型生態(tài)系統(tǒng), 每類生態(tài)系統(tǒng)都要進(jìn)行科學(xué)布點(diǎn)。 如果某一類生態(tài)系統(tǒng)在城市群范圍內(nèi)占有重要地位, 比如山地森林生態(tài)系統(tǒng), 假設(shè)城市群生態(tài)站主站位置在平原區(qū), 其觀測(cè)點(diǎn)并沒(méi)有落在山地森林生態(tài)系統(tǒng)中, 那么從城市群生態(tài)系統(tǒng)整體性考慮, 需要在該生態(tài)系統(tǒng)類型中重點(diǎn)布設(shè)觀測(cè)點(diǎn), 這跟城市生態(tài)站觀測(cè)點(diǎn)布局方法“分類復(fù)合布點(diǎn)” 理念相同。

3) 兼顧城市群的個(gè)性化特點(diǎn)。 城市群既有共性, 每個(gè)城市群又有其鮮明的個(gè)性, 特別是城市群往往包括多個(gè)城市, 除了在主要城市設(shè)置主站和輔站外, 還有一些具有特色的中小型城市, 或者特殊的生態(tài)環(huán)境、 旅游風(fēng)景區(qū)等地點(diǎn), 也要考慮納入觀測(cè)點(diǎn)布局系統(tǒng), 這跟城市生態(tài)站觀測(cè)點(diǎn)布局方法“區(qū)位特殊布點(diǎn)” 理念相同。

3.3 布設(shè)方法

3.3.1 新建城市群生態(tài)站

1) 一主多輔多點(diǎn)。 “一主多輔多點(diǎn)” 式城市群站點(diǎn)布局, 即設(shè)置一個(gè)主站, 多個(gè)輔站, 若干個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。 主站適宜選擇科研機(jī)構(gòu)數(shù)量多、 科研人員充沛的核心城市, 輔站應(yīng)根據(jù)城市群的城市空間布局, 選擇自然、 社會(huì)、 經(jīng)濟(jì)等方面具有代表性的城市, 輔站應(yīng)安排有長(zhǎng)期合作的機(jī)構(gòu)單位,以已經(jīng)開(kāi)展生態(tài)監(jiān)測(cè)工作的單位優(yōu)先。 “一主多輔多點(diǎn)” 式布局適用于一核多極、 多核多極城市群。

2) 雙主多輔多點(diǎn)。 “雙主多輔多點(diǎn)” 式城市群站點(diǎn)布局, 即設(shè)置兩個(gè)主站, 多個(gè)輔站, 若干個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。 主站和輔站的設(shè)置要求跟“一主多輔多點(diǎn)” 式布局一致。 在城市群核心城市均建有城市生態(tài)站的條件下, 比較適宜建設(shè)“雙主多輔多點(diǎn)” 式城市群站, 有利于統(tǒng)籌現(xiàn)有生態(tài)站建設(shè)資源, 集合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)成果提供區(qū)域性生態(tài)服務(wù)?！半p主多輔多點(diǎn)” 式布局適用于雙核多極、 多核多極城市群。

3.3.2 已建城市群生態(tài)站

1) 已建一個(gè)城市生態(tài)站的城市群。 截至2022年, 我國(guó)有10 個(gè)城市群已經(jīng)建設(shè)了1 個(gè)城市生態(tài)站, 分別為寧夏沿黃城市群(銀川站)、 天山北坡城市群 (烏魯木齊站)、 成渝城市群 (重慶站)、 山西中部城市群(太原站)、 關(guān)中平原城市群(西安站)、 中原城市群(鄭州站)、 粵閩浙沿海城市群 (溫州站)、 山東半島城市群 (濟(jì)南站)、 遼中南城市群(沈陽(yáng)站)、 蘭州—西寧城市群(西寧站)。 在后續(xù)的城市群生態(tài)站建設(shè)中,需要依托省會(huì)城市、 中小典型城市補(bǔ)充建設(shè)城市站, 明確主輔站, 均衡布局觀測(cè)點(diǎn)。

2) 已建多個(gè)城市生態(tài)站的城市群。 截至2022年, 我國(guó)有3 個(gè)城市群建設(shè)了2 個(gè)及以上城市站,分別為長(zhǎng)江三角洲城市群(上海站、 揚(yáng)州站、 杭州站、 合肥站)、 珠三角城市群(深圳站、 珠江口城市群站、 廣州站)、 京津冀城市群(雄安站、北京站), 其中珠江三角洲城市群已建設(shè)了珠江口城市群站, 另外兩個(gè)城市群需要在城市群生態(tài)站建設(shè)過(guò)程中明確主輔站, 補(bǔ)充并合理布局觀測(cè)點(diǎn)。

3) 已建城市群生態(tài)站的城市群。 截至2022年, 我國(guó)有2 個(gè)城市群已建設(shè)了城市群生態(tài)站,分別是長(zhǎng)江中游城市群(長(zhǎng)株潭城市群站)、 珠三角城市群(珠江口城市群站)。 由于兩個(gè)城市群均是多核多極型城市群, 涉及范圍大、 重點(diǎn)城市多, 需要進(jìn)一步科學(xué)布局補(bǔ)充輔站點(diǎn), 提升城市群生態(tài)站監(jiān)測(cè)區(qū)域代表性和科學(xué)性。

3.4 布設(shè)措施

1) 城市聯(lián)合。 加強(qiáng)城市群內(nèi)部城市之間的合作, 利用各方的金融經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì), 把申請(qǐng)到的經(jīng)費(fèi)放到生態(tài)站統(tǒng)籌使用, 與其他城市已有的生態(tài)站做好合作, 建立完善的合作機(jī)制, 共同參與課題研究, 互相學(xué)習(xí)交流, 為城市群及其各個(gè)城市提供服務(wù)。

2) 專業(yè)耦合。 城市群生態(tài)站研究的是一個(gè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng), 需要加強(qiáng)林業(yè)、 草原、 濕地、 荒漠、生物、 農(nóng)業(yè)、 城市等多個(gè)專業(yè)的合作, 以及多專業(yè)人才引進(jìn)和培養(yǎng), 逐步增加高學(xué)歷高水平人才比例。

3) 部門聚合。 即多個(gè)部門做好協(xié)作, 比如林草、 氣象、 水利、 國(guó)土、 環(huán)境、 城建、 科技等,各個(gè)部門都在自己的職能范圍內(nèi)開(kāi)展了一些監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)工作, 可以通過(guò)數(shù)據(jù)共享等共同提高觀測(cè)研究水平。

4) 上下配合。 城市群生態(tài)站涉及國(guó)家、 地方、 城市、 街區(qū)等多個(gè)層次, 在生態(tài)站規(guī)劃建設(shè)、運(yùn)行管理、 經(jīng)費(fèi)來(lái)源等方面, 需要在國(guó)家林業(yè)和草原局的統(tǒng)一協(xié)調(diào)下, 互相配合完成各項(xiàng)任務(wù)。

3.5 布設(shè)展望

根據(jù)我國(guó)城市群發(fā)展趨勢(shì), 結(jié)合國(guó)家陸地生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)研究站發(fā)展規(guī)劃, 城市群生態(tài)站的建設(shè)進(jìn)度大體上可以分3 個(gè)階段:

1) 到2025 年, 全國(guó)19 個(gè)城市群中, 建設(shè)50%左右的城市群生態(tài)站, 長(zhǎng)三角、 珠三角、 京津冀等重點(diǎn)城市群全覆蓋(圖4)。

圖4 中國(guó)城市群生態(tài)站發(fā)展演變示意

2) 到2030 年, 爭(zhēng)取完成100%的城市群生態(tài)站建設(shè), 即建設(shè)19 個(gè)城市群生態(tài)站。

3) 到2035 年, 我國(guó)基本實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的時(shí)候,城市群生態(tài)站建設(shè)水平和影響力顯著提高, 使得部分城市群生態(tài)站全國(guó)領(lǐng)先, 1~2 個(gè)城市群生態(tài)站全球領(lǐng)先。

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

建設(shè)面向城市群尺度的生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期定位觀測(cè)研究網(wǎng)絡(luò), 有助于及時(shí)了解城市群生態(tài)系統(tǒng)的變化趨勢(shì)[23－25], 為國(guó)家制定城市群發(fā)展戰(zhàn)略特別是做好城市群綠色生態(tài)空間的規(guī)劃建設(shè)和科學(xué)管理提供決策依據(jù)。 目前我國(guó)城市群生態(tài)站建設(shè)還處于起步階段, 需要積極探索城市群生態(tài)站的管理、 建設(shè)和研究方法。

1) 明確研究目標(biāo)。 習(xí)近平總書記在黨的二十大報(bào)告中指出“高質(zhì)量發(fā)展是全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的首要任務(wù)” “堅(jiān)持創(chuàng)新在我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位”。 野外生態(tài)站是科技創(chuàng)新的兩大平臺(tái)之一(另外一個(gè)是室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室)。我國(guó)城市化率已超過(guò)65%, 城市成為人與自然和諧相處關(guān)注最高的區(qū)域, 這是城市群生態(tài)站建設(shè)的機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。 而從城市群生態(tài)系統(tǒng)的整體性考慮, 建設(shè)城市群生態(tài)站的最主要目的和基本職能就是研究城市群生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、 功能和演變規(guī)律, 為城市群的高質(zhì)量發(fā)展提供科技支撐。

2) 科學(xué)空間布局。 要遵循城市群生態(tài)站觀測(cè)點(diǎn)布局方法, 兼顧城市群生態(tài)系統(tǒng)的整體性和生態(tài)系統(tǒng)典型性, 根據(jù)城市群特點(diǎn)進(jìn)行一主多輔多點(diǎn)、 雙主多輔多點(diǎn)統(tǒng)籌布設(shè)主站、 輔站和觀測(cè)點(diǎn),特別是要增加、 完善不同類型觀測(cè)點(diǎn)的數(shù)量和空間布局, 按照城鄉(xiāng)梯度、 涵蓋多種生態(tài)系統(tǒng)等要求布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)。 只有這樣才能有條件有能力去闡明城市之間的生態(tài)相互關(guān)系, 去研究城市群生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、 功能和演變規(guī)律。

3) 規(guī)范建設(shè)觀測(cè)。 城市群生態(tài)站的建設(shè)和觀測(cè)內(nèi)容以?城市生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)研究站建設(shè)技術(shù)規(guī)范(LY/T 2989－2018) ? 和?城市生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)指標(biāo)體系(LY/T 2990－2018) ? 為主,同時(shí)根據(jù)需求參照森林、 草地、 濕地、 荒漠、 竹林、 農(nóng)田防護(hù)林等生態(tài)站類型的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,做到科學(xué)完善。 以目前城市生態(tài)站的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看, 一主多輔多點(diǎn)、 雙主多輔多點(diǎn)兩種模式中,主站點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容應(yīng)包含綜合實(shí)驗(yàn)基地和其他觀測(cè)設(shè)施設(shè)備, 而輔站建設(shè)內(nèi)容應(yīng)至少包括生物觀測(cè)設(shè)施設(shè)備建設(shè), 鼓勵(lì)以部門共享合作的方式獲取觀測(cè)數(shù)據(jù)。

4) 加強(qiáng)組織管理。 上海城市站、 廣州城市站、 長(zhǎng)株潭城市群站等優(yōu)秀站的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)表明,生態(tài)站高質(zhì)量發(fā)展離不開(kāi)人力、 財(cái)力、 管理制度等條件, 這些城市高度重視生態(tài)站建設(shè), 不僅僅依靠國(guó)家的支持, 還由“要我干變?yōu)槲乙伞?只有這樣才能可持續(xù)發(fā)展。 但是, 一般新建生態(tài)站的啟動(dòng)資金主要來(lái)源于中央財(cái)政預(yù)算, 在完成生態(tài)站主體內(nèi)容建設(shè)后, 會(huì)普遍面臨后續(xù)儀器設(shè)備管理養(yǎng)護(hù)費(fèi)用的問(wèn)題。 因此, 需要在建站之初規(guī)劃長(zhǎng)期的連續(xù)性經(jīng)費(fèi)投入機(jī)制才能保障生態(tài)站的良性發(fā)展。 由于城市群生態(tài)站更加關(guān)注城市群尺度上的宏觀生態(tài)問(wèn)題, 特別是城市之間生態(tài)關(guān)系及其相互影響, 涉及到合作單位多、 監(jiān)測(cè)任務(wù)重, 主站與主站之間、 主站與輔站之間的合作關(guān)系、 分工及管理機(jī)制需要提前明確和制定。

5) 注重成果產(chǎn)出。 生態(tài)站最主要的職能是數(shù)據(jù)觀測(cè)和科學(xué)研究, 其中數(shù)據(jù)觀測(cè)為全國(guó)服務(wù),同時(shí)也為本地服務(wù)； 科學(xué)研究重點(diǎn)為本地服務(wù),同時(shí)也為全國(guó)服務(wù)。 除了數(shù)據(jù)觀測(cè)和科學(xué)研究的職能外, 生態(tài)站的職能還包括示范建設(shè)和科普宣傳, 其中示范建設(shè)主要為當(dāng)?shù)厣a(chǎn)部門、 管理部門服務(wù)； 科普宣傳主要為社會(huì)服務(wù)。 科學(xué)系統(tǒng)的觀測(cè)數(shù)據(jù)是服務(wù)的基礎(chǔ), 如果觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)不規(guī)范,數(shù)據(jù)就不科學(xué)。 因此要加強(qiáng)科學(xué)觀測(cè)數(shù)據(jù)、 科學(xué)研究成果等的產(chǎn)出。

4.2 結(jié)論

如何把城市群生態(tài)站規(guī)劃建設(shè)好、 運(yùn)營(yíng)管理好、 研究開(kāi)展好、 服務(wù)產(chǎn)出好, 需要有全面的考慮, 本文對(duì)3 種城市群生態(tài)站進(jìn)行了分類建設(shè)研究, 重點(diǎn)就建站布點(diǎn)問(wèn)題提出了對(duì)策。 一是需要加強(qiáng)城市群生態(tài)站建設(shè)。 城市群對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展貢獻(xiàn)巨大, 生態(tài)環(huán)境問(wèn)題也相對(duì)突出, 需要提早布局。 我國(guó)目前已建設(shè)了長(zhǎng)株潭、 珠江口2個(gè)城市群生態(tài)站, 14 個(gè)城市群中至少建立了1 處城市生態(tài)站, 但仍有5 個(gè)城市群未建設(shè)城市站。二是城市群生態(tài)站的布點(diǎn)要圍繞城市群尺度上的生態(tài)問(wèn)題和監(jiān)測(cè)目標(biāo)任務(wù)全面考慮, 首先要遵循城市生態(tài)站觀測(cè)點(diǎn)布局方法, 同時(shí)兼顧城市群生態(tài)系統(tǒng)的整體性和生態(tài)系統(tǒng)典型性, 根據(jù)城市群特點(diǎn)進(jìn)行一主多輔多點(diǎn)、 雙主多輔多點(diǎn)統(tǒng)籌布局。三是對(duì)于已經(jīng)建立的城市群生態(tài)站, 要圍繞所在城市群的生態(tài)系統(tǒng)問(wèn)題和需求, 進(jìn)一步明確主站、輔站, 完善監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè), 盡快建成標(biāo)準(zhǔn)的城市群生態(tài)站； 對(duì)于尚未系統(tǒng)建立城市群生態(tài)站的城市群, 要以現(xiàn)有城市生態(tài)站為基礎(chǔ), 逐步完善觀測(cè)布點(diǎn), 注重與本地區(qū)森林、 濕地、 荒漠等生態(tài)站的聯(lián)合協(xié)作, 共同開(kāi)展面向城市群尺度的生態(tài)觀測(cè)。 四是加強(qiáng)從上而下的組織管理, 涉及管理部門對(duì)生態(tài)站的管理考核辦法、 經(jīng)費(fèi)投入辦法等,也包括城市群生態(tài)站自身主站和輔站、 各部門、合作單位之間的管理合作機(jī)制。 中國(guó)城市群生態(tài)站的布局思路已經(jīng)走在了世界前列, 希望通過(guò)科學(xué)客觀的實(shí)踐創(chuàng)新, 建設(shè)水平和成果產(chǎn)出也能夠達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。