碳中和目标下的低碳景观策略研究_管金瑾.pdf

100 北京规划建设研究 RESEARCH 引言低碳发展是各国面对气候变化和环境问题的共同策略。在联合国气候变化框架公约、国际能源署(IEA)及各国政府的积极推动下，“碳中和”成为各国广泛认同的发展目标。欧盟提出欧洲绿色新政（EuropeanGreenDeal）1，明确低碳实施计划，力求在各行业领域实现低碳转型。2019年中国温室气体公报显示2，全球大气中的CO2浓度创80万年以来新高，即将突破IPCC认定的415ppm浓度警戒，届时将造成不可逆转的环境恶化和气候灾害。由于大气环流的动态特征，局部地区CO2排放将导致全球性的自然系统和社会经济负面影响。由此可见，低碳转型已成为最为迫切的、涉及行业领域最广泛的全球性议题。在我国推行双碳目标下，习近平主席于近日生物多样性领导人峰会上提出“构建碳达峰、碳中和1+N政策体系”，强调各行业领域落实碳中和实施方案细节与支撑保障措施。相比于英国、德国等西欧国家早在20世纪90年代实现碳达峰，现已历经30余年的低碳发展路径，我国低碳转型存在规模体量大、时间进程短、技术改革艰巨的系统性挑战。“碳中和”不仅仅是一个目标口号，更是涉及各个社会领域，跨地域、跨行业的系统性工程。低碳转型面临整合资源，制定政策、法规、行业标准，规划实施路径等多重任务，是社会整体发展水平和治理能力的综合体现3。从碳循环的角度，低碳转型可分为碳源和碳汇两个方面探讨4。碳源，即向大气排放碳的活动，涉及能源、建筑、交通、产业、经济、科技等各社会经济领域发展导致的碳排放；碳汇则是通过森林、湿地、草原、海洋等自然生态系统移除大气中的碳元素5。为实现碳中和目标，需将碳源和碳汇纳入碳循环体系中统筹协调，落实到各行业、各领域，制定低碳路线。在低碳转型背景下，景观具备基于内生动力和适应外部驱动的双重属性，是调节城市碳足迹与自然生态系统碳循环的有力抓手。基于内生属性，景观植被、土壤、水体等均可吸收大气中的碳元素形成碳汇，为缓解气候变化和温室效应起到直接作用6；另一方面，景观作为自然环境基底，以其生态系统韧性和自调节能力起到抵抗极端气候，维护物种多样性和生境安全稳定的间接作用7，从而逐步适应因碳失衡而导致的外部环境变化。此外，景观在空间和时间维度的演进过程都与低碳转型紧密相关。在涉及多个行业领域及大面积自然生态空间的碳中和过程中，景观空间承载了建筑、交通、农业、环境等领域的低碳转型，并且是各类生态系统碳汇功能的重要空间物质载体。在时间维度，碳排放导致的气候变化具有迟滞性，是长期的、全球性的变化过程。当下大气中的碳含量过高，在今后相当长的时间内对气候和景观生态系统仍存在惯性影响和不确定性。在当前各行业探索碳中和路线框架的背景下，缺少将景观置于低碳转型宏观背景下的概念解析与重构，以及基于碳循环前沿理论和认知的低碳景观策略研究。本文基于国内外文献研究与景观实践问题总结，从碳循环的角度探讨景观与碳的辨证关系。以景观适应外部驱动和基于内生动力的低碳转型两个层面解读低碳景观的概念与内涵，构建低碳景观规划策略模型，对景观规划在不同时空尺度和管理层级的策略进行优化整合，为景观行业加入碳中和行动框架提出富有实践意义的思考与探索。低碳景观的概念与内涵低碳景观的内涵解析2003年，英国能源白皮书我们能源的未来：创建低碳经济中首次提出“低碳”概念，提倡社会向低碳循环经济发展转型。此后，基于低碳理念的景观研究和实践大量涌现。低碳景观相关概念“Carbon Landscape”最早由新西兰景观设计师CraigPocock提出。基于对从业十四年来其景观作品的碳成本估算，他提出景观具有极大的碳汇和碳封存碳中和目标下的低碳景观策略研究管金瑾（承上页）参考文献1 关于新时代繁荣兴盛首都文化的意见北京市推进全国文化中心建设中长期规划(2019年-2035年)正式发布N.北京日报,2020-04-10(004).2 王 海 萍.如 何 建 设 世 界 级 城 市 群？京 津 冀 专 家 谈“十 四 五”下的协同发展J/OL.https:/ 于倩,杨嘉莹.增强中心城市辐射力，点亮京津冀都市圈N.北京日播,2020-7-3(京津冀).4 于丹.首都文化治理与全国文化中心建设J.前线,2020(05):62-65.5 田蕾.美国东北部城市群文化产业集聚特征与启示J.当代经济,2020(09):9-11.作者单位：北京师范大学艺术与传媒学院责任编辑：刘逍然 北京规划建设 101 RESEARCH 研究（CSS）潜力8。Strohbach等基于景观全生命周期评价法（LCA）的碳足迹量化研究，探索了城市绿地碳汇的影响因素9。基于森林、海洋、土壤、生物圈层等不同维度的碳汇与碳封存基础研究及数据库搭建，降低了低碳景观设计实践的门槛10。MariAriluoma等借助美国林务局开发的i-tree碳汇数据库进行景观现状碳汇水平和碳达峰周期的测算11。澳大利亚政府倡议的低碳合作研究中心颁布 低碳景观设计导则12，对低碳理论、方法技术和实施案例进行系统介绍，低碳景观从基础研究走向公众视野。我国低碳景观的研究兴起于2010年前后，依托低碳城市、生态城市等研究热点，展开低碳景观概念界定、目标定位、方法论和项目实践的研究。仇保兴在其“低碳生态城”的理论模型中提出融合建筑节能、低碳交通、雨洪管理、城市绿地、垃圾处理等多个领域进行低碳创新设计，拓展了低碳景观及其交叉学科的研究广度13。基于景观全生命周期评价、碳足迹等理论，低碳景观聚焦于城市绿地碳汇效益14-18、低碳导向的景观设计19，20、景观碳足迹量化研究等方向21-23，延伸了低碳景观方法论的深度。杨锐等将低碳景观定义为：“在景观规划设计、材料与设备制造、施工建造与日常管理以及使用的整个生命周期内，尽量减少化石能源的使用，提高能效、降低二氧化碳排放量，尽量增加景观系统的碳汇能力，形成以低能耗、低污染、高碳汇为基本特征的景观体系。”24，从“减源增汇”的角度为城市景观低碳设计提供策略。然而低碳景观的研究范围不止于城市景观，其对低碳转型的作用也远超传统认知中的碳汇和碳封存。碳中和战略是跨地域、跨行业的系统性工程，低碳景观也存在多尺度、多类型、多对象的低碳目标和策略方法。目前围绕低碳景观、低碳园林的研究存在内涵不统一、研究范围模糊、体系性不足等问题。需从宏观视角探索碳排放与景观的辨证关系，从而明确景观在低碳转型过程中的直接与间接贡献，形成低碳景观理论框架，指导具体的低碳方法和策略。本文基于景观在低碳转型中的定位，将低碳景观分为两个层面进行探讨：一是控制人类活动中的碳足迹，提升各类生态系统固碳能力的主动性景观规划策略，即自然生态系统内生动力的低碳策略，如提升自然系统固碳能力、优化低碳景观设计方法、减少高碳排材料的应用等；二是景观对低碳转型变化的适应性，即景观对外部驱动的低碳适应策略，如为提升景观适应高温、洪涝的韧性，植被对气候变化的调节能力，以及低碳生活模式对景观需求的变化和低碳审美转变。景观与碳排放的辨证关系长久以来，景观与碳排放有着相互制约、相互依存的辨证关系。碳排放影响着景观风貌及其空间格局，许多景观文化遗产皆是人类特定生产生活方式的历史存留；反之，特定景观类型下的土地利用方式和自然资源禀赋也限制着能源形式和区域碳排放总量。化石能源的使用是增加大气中CO2浓度，导致全球气候问题的根源。随着人类科学技术的发展，能源形式也在更新迭代，从柴草能源、化石能源到如今多元结构的低碳能源，能源利用的形式和效率不仅决定了人类的生产力和文明程度，对土地利用、空间格局和景观认知也存在潜移默化的影响。在人类利用能源改造自然的过程中，不同强度的活动和碳排放留下了鲜明的景观风貌和空间特征25。在人类进入工业文明的两个多世纪中，化石能源的利用带来人口增长、经济发展和城市化等利好，伴随而来的温室气体排放导致全球变暖加剧，极端气候灾害频发，已经严重威胁到了自然生态系统和人居环境品质。景观学科（LandscapeArchitecture）也正是在快速城市化发展、城市卫生和环境问题日益突出、缺少公共绿色空间背景下创立的学科，旨在创造更好的公共环境。极端气候、风暴潮、全球升温等环境问题反应了自然界对碳排放的承载能力达到临界值，而景观规划的作用在于将碳排放控制在自然生态系统自我修复阈值之内，以保障代内和代际环境公平性。生态环境恶化和极端气候问题也推动着能源体系向低碳、可持续的方向转型。景观与碳排放二者之间相互制约，从碳排放总量的变化可以了解经济社会发展进程和与之对应的景观风貌，而景观作为自然生态系统健康评估与调整的手段，对温室气体排放引发的气候和环境问题起到警示和监控作用。低碳景观理论模型基于低碳转型的假设如何通过景观规划降低CO2排放，低碳景观所涉及的理论与实践方法，以及如何组织构建起低碳景观的理论框架，成为关键科学问题。本文拟构建低碳景观规划策略，基于以下三个基本假设展开。图1 2010-2019年全球碳循环统计图102 北京规划建设研究 RESEARCH 低碳景观的全生命周期性低碳转型是一个长远性、持续性的过程，既要保证当下的减排效果，达成短期“碳达峰”目标，也要兼顾减排方案的持续一贯和长期效果。而不同行业领域因碳排放特征各异，在统计口径和时间跨度上需因势利导。潘家华26将建筑、交通、产业等领域的碳排放分为存量和流量，即基础设施建设的一次性碳排放和每年度平均碳排放。而景观因生态系统复杂性和生物多样性，存在碳排放不稳定和周期性变化的特征27。景观植被的碳源和碳汇还受到植被群落的生长状况、外部气候对生态系统的影响、地理环境因素而存在差异。只有通过完整的生命周期碳排放计算，才能掌握某一种植物或植被群落的碳循环过程和碳排放净值。植物在育苗、运输、栽种、修剪、病虫害防治和死亡分解过程等全生命周期的碳排放都需纳入考量范畴22。碳循环动态平衡性自然界中的碳元素处于动态平衡状态。全球碳循环图（图1）展示过去十年间的碳源、碳汇差值，其中化石能源燃烧（86%）和土地利用变化（14%）是除了自然界碳循坏外，由人类活动导致的主要碳源28。自然界通过海洋、植被、土壤、地下资源、永冻层的固碳能力封存碳元素，形成稳定的自循环体系。碳源和碳汇的差值即留存在大气中的碳含量，它的增长导致了气温升高、海平面上升、极端气候等全球性问题。低碳转型除了节约能源、降低能耗、集约用地的“节流”策略，还包括提升各类生态系统碳汇能力的“开源”策略，以及发展低碳能源代替化石能源的“替代”策略。从“减源增汇”角度改变碳源碳汇的差值，扭转气候恶化趋势。低碳策略的空间尺度差异性从自然科学角度出发，景观空间尺度没有层级式的跨越，但是以景观规划和低碳政策为出发点，不同空间尺度下的景观系统其碳效应和低碳转型策略各有侧重。参考龙惟定等29对低碳城市空间尺度的分类标准，本研究将景观低碳策略分为“宏观-区域-个体”三个尺度进行探讨。在宏观层面，森林、湿地、海洋等生态系统有各自稳定的生态通量，在植被的全生命周期中碳循环保持平衡，低碳策略以保护生态红线，保障自然生态系统不受人为破坏和侵占为主；区域尺度的景观绿地，其低碳策略以植物碳汇，以及植被和景观设施在生产、运输、施工、维护等方面的碳中和为目标。在微观尺度，个体对低碳景观的认知程度将影响景观空间组织、功能设计及审美偏好。通过景观设计降低能耗，增强个体的环保理念和执行力，进行低碳行为引导（如公共交通出行、共享设施等），提出低碳补偿政策等实现从空间到个体的低碳转型。低碳景观规划策略模型景观低碳转型是一个兼具科学性和管理性的系统化过程。随着碳中和目标的深入实施，不同国家、区域、空间尺度和发展阶段的主体将投入到低碳景观的策略研究中，体现低碳发展的多样性和兼容性。然而不同类型、不同尺度、不同地理区位的景观策略存在差异，缺少对规划策略的整合和定位。本策略模型基于景观全生命周期性、碳循环动态平衡、空间尺度三个维度构建起景观低碳转型的策略模型（图2），明确各类低碳策略在时间、空间、效用三个层面的定位和目标，为不同领域图2 低碳景观规划策略理论模型图3 低碳景观规划策略库 北京规划建设 103 RESEARCH 研究的