石漠化地區氣候適應型城市建設策略研究
——以赫章縣為例

石瑩怡，胡小穩，賴天埕

(1 廣州新華學院 資源與城鄉規劃學院，廣東 廣州 510520；2 廣東省水利水電科學研究院，廣東 廣州 510635)

1 引言

隨著社會發展、科技進步，人們逐步認識到氣候變化及其影響的重要性。1988年由聯合國環境規劃署(United Nations Environment Programme, UNEP)及世界氣象組織(World Meteorological Organization, WMO)共同建立了聯合國政府間氣候變化專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)，旨在為全球政府決策者提供有關氣候變化的科學技術和社會經濟認知狀況、氣候變化原因、潛在影響和應對策略的綜合評估，目前正處于第六個評估周期[1]。我國于2006年首次發布《氣候變化國家評估報告》，成為我國應對氣候變化工作的重要里程碑。

人類在應對氣候變化風險的漫長過程中，探索出適應(Adaptation)和減緩(Mitigation)兩大相輔相成的戰略，其中減緩是指“為限制未來的氣候變化而減少溫室氣體(GHG)排放或增加溫室氣體匯的過程”，適應是指“為了趨利避害對實際或預期的氣候變化及其影響進行調整的過程”[2]。越來越多的證據表明，適應戰略將成為人類應對氣候變化的重要方向[3]。2010年6月份在德國波恩舉辦的第一屆“城市與適應氣候變化國際大會”首次提出建設“適應型城市(Resilient City)”。2011年的第二屆大會上，來自五大洲的35位市長共同發表了《波恩聲明》，呼吁城市管理者將適應氣候變化納入城市規劃與發展項目之中[4]。我國于2017年2月份開始在全國28個地區開展氣候適應型城市建設試點，代表著城市適應氣候變化的規劃、建設和管理工作已進入實踐階段。

縱觀國內外氣候變化相關研究的進展，經歷了從成因到影響再到應對的不同發展階段。20世紀70年代到90年代，主要研究氣候變化問題本身，探討氣候變化原因、預測氣候變化趨勢、分析氣候變化后果等；20世紀90年代到2010年前，主要研究氣候變化對城市各系統、各領域可能帶來的影響、風險，以及減緩氣候變化的措施；2010年“適應型城市”概念提出后，國內外學者進一步深入研究如何提高城市適應氣候變化的能力。當前，國內外關于氣候變化適應型城市規劃建設的研究主要集中在城市氣候變化風險與脆弱性評估、適應氣候變化的城市規劃兩大方面。其中，城市氣候變化風險與脆弱性評估方面的研究較為成熟，1997年IPCC出版的《氣候變化區域影響：脆弱性評估》對氣候變化脆弱性的評估范圍、問題的本質以及評估方法做了詳細的介紹，為氣候變化脆弱性研究提供了科學指導[5]；Füssel等基于脆弱系統特征、壓力類型和數量以及它們的根源、壓力對系統的影響、時間序列，描述了氣候變化脆弱性評估的基本框架[6]；張明順、王義臣對城市氣候變化脆弱性評估與對策研究的工作進展作了歸納與總結[7]；王原、向柳、王寧等分別對上海、四川、海岸帶等的氣候變化風險或脆弱性展開了具體評估[8～10]。適應氣候變化的城市規劃方面的研究目前還處于起步和探索階段，主要集中于理論框架構建和案例經驗總結，馮瀟雅、周全等引介了城市適應氣候變化的國外經驗[11，12]；魏薇、劉姝宇等對德國城市氣候地圖做了詳細的介紹[13，14]；洪亮平、華翔等則更為系統地構建了應對氣候變化的城市規劃編制技術框架和關鍵技術，并提出具體實施路徑[15]；裴孝東等對全國258個城市的氣候變化適應性展開了多角度分析[16]；謝欣露、劉霞飛等分別對北京、西部地區的氣候變化適應能力展開具體評估[17，18]。總體而言，隨著國內外對城市適應氣候變化越來越重視，城市規劃領域對相關的研究和探索也將逐步深入。

2 赫章縣氣候變化特征與風險

2.1 研究區域概況

赫章縣位于貴州省畢節市西部，地處東經104°10′28″～105°01′23″，北緯26°46′12″～27°28′18″，礦產資源豐富，是畢水興能源資源富集區核心區。全縣轄5個街道25個鄉鎮481個行政村(居)，土地總面積為3242.74 km2，2021年末常住人口為64.3萬人。

赫章縣是首批全國氣候適應型城市建設試點之一，在28個試點城市(地區)中，有沿海城市、沿江城市、平原城市，而赫章縣與六盤水市屬于貴州省的山地城市。貴州省是全國喀斯特巖溶地貌發育最典型、石漠化程度最嚴重的地區，也是全國貧困人口最多的地區。以赫章為例，石漠化與潛在石漠化面積達1611.84 km2，占全縣總面積的49.71%(表1)，屬于典型的喀斯特石漠化地區，是全國100個石漠化綜合治理試點縣之一[19]。

表1 赫章縣石漠化現狀統計

2.2 石漠化地區適應氣候變化的特殊性

相比沿海、沿江和平原地區，石漠化地區的氣候適應型城市建設任務面臨著更艱巨的挑戰，總的來說有如下3個特點。

2.2.1 石漠化地區對氣候變化的影響更為敏感

石漠化被稱為“地球癌癥”，所在地區自身生態極為脆弱，石漠化土壤的植被覆蓋差、保水能力低、降水調蓄能力差，加上生態破壞嚴重，一旦遇到暴雨、強降水，地表匯流很快，城市洼地積水，導致洪澇災害頻發、多發、損失重。

洪澇災害和氣候變化疊加，部分地區地質災害體失穩，導致諸如滑坡、泥石流、巖體崩塌等地質災害隱患點也明顯增多。氣候變化使得石漠化地區面臨極端氣候災害和其他次生災害的風險更大。

2.2.2 石漠化與氣候變化互為因果、相互影響

赫章縣快速發展的城鎮化與極度敏感的生態環境之間的矛盾進一步加劇，尤其是氣候變化與嚴重石漠化對城市的影響相互疊加，成為制約赫章縣經濟社會發展最嚴重的問題。

一方面，石漠化土壤能夠影響氣溫，研究表明：石漠化地區的氣溫普遍比平原地區和河口地區更高，且當中度石漠化向強度石漠化演變過程中，其氣溫場主要表現為輕微的上升趨勢，與沙漠地區氣溫變化近似[20]。

另一方面，即使是通過石漠化治理后恢復的林草植被，生態穩定性也很差，容易因人為干擾或自然災害而導致逆轉。多年的石漠化監測顯示，由于氣候變化發生的凝凍、干旱等自然災害，導致貴州省19.78萬hm2潛在石漠化土地惡化為石漠化土地。

2.2.3 貧困落后制約了氣候變化適應能力建設

由于生態環境的不斷惡化，植被和耕地減少，可建設用地也逐漸減少，因此石漠化地區大多屬于相對貧困地區。2020年全國消除絕對貧困前，赫章縣一直都是國家扶貧開發重點縣、貴州省14個深度貧困縣之一，直到2018年貧困發生率仍有10.97%，遠高于全省4.3%、全國1.7%的平均水平。

一方面，國家、省對赫章縣進行開發扶貧的資金多數用以城鄉基礎設施建設、人居環境改善，較少用于海綿城市、綠色建筑等早期投入高、后期見效慢的建設上來，城市適應氣候變化的能力依舊偏低。

另一方面，后發地區為加快經濟發展，在城市建設中往往不注重可持續發展和低碳循環等理念，粗放的建設模式為氣候變化的惡性循環帶來了更多的可乘之機。例如城市建設密度較大，對通風廊道考慮不足，加劇城市溫室效應；粗放的農牧業加劇了環境破壞等等。

2.3 赫章縣氣候變化趨勢與風險分析

氣候變化將大大增加赫章縣的水資源安全、土壤侵蝕和水土流失、洪澇災害、公眾健康等風險，增加城市防災減災的壓力。

2.3.1 氣溫升高、降水減少，季節性干旱，加劇水資源脆弱性

通過曼-肯德爾秩次檢驗(M-K)、滑動T檢驗、有序聚類等統計方法，分析赫章縣1960～2020年的氣溫、降雨量、降雨強度等主要氣象要素(圖1)，結果表明赫章縣未來氣溫總體呈升高趨勢，降雨總體呈減少趨勢，但極端降雨的次數及強度將增加。

圖1 赫章縣1960～2020年氣溫和降雨量變化及趨勢分析

赫章縣水資源時空分布不均，疊加喀斯特地貌，易造成季節性缺水，冬春巖溶地下水泉眼干枯，夏天晴熱少雨，持續干旱導致人畜飲水困難、農作物減產甚至絕收。另外，赫章縣境內沒有大的河流、水庫，工程性缺水影響人民和工農業的用水保障。隨著全球氣候變暖，赫章縣氣溫上升、降雨減少，干旱天氣有繼續加重的趨勢，加劇水資源的脆弱性。

2.3.2 降雨強度增加，洪澇災害頻繁，加劇城市抗災防災的脆弱性

根據赫章縣1960～2020年的日降雨數據分析，赫章縣降雨強度在1989年發生突變，1989年后降雨強度較之前增加8.84%，平均日降雨強度為3.23 mm/d；暴雨次數較之前增加35.80%，達到1.92次/a(圖2)。可見，隨著氣候變化的加劇，赫章縣極端降雨的次數及強度都會增加，未來應提升對氣候變化帶來的極端降雨等氣象災害的適應能力。

圖2 赫章縣1960～2020年日均降雨強度變化和暴雨次數趨勢分析

2.3.3 城市適應氣候變化能力不足，加劇城市安全和公眾健康脆弱性

赫章縣醫療衛生事業較為落后，2020年全縣常住人口每千人衛生機構床位數僅4.95張，每千人全科醫師僅0.12人，遠遠未達到國家和貴州省平均水平。全縣60歲及以上老年人口占常住總人口的13.92%，老年人的防御能力弱，出現極端氣候災害時面臨著更大的健康風險。此外，赫章縣雖然在水利設施、石漠化治理和生態修復等方面取得了一定的成效，但現有的城市生命線系統和基礎設施抗災能力較弱、氣象監測和預警平臺尚未建立，應對氣候變化、極端氣候災害的能力仍顯不足。未來隨著氣溫上升、降雨減少但強度增加等氣候變化趨勢，高溫將導致各類傳染病高發，干旱缺水將引發水源性疾病，洪澇和凝凍等氣象災害將增加城市災害風險和公眾死亡率。

3 赫章縣氣候適應型城市建設思路

綜上所述，赫章縣的氣候變化關鍵問題主要表現在喀斯特石漠化與生態破壞交織、干旱缺水和洪澇災害交織等方面，其氣候適應型城市建設應形成減緩與適應并重、御災與降險并重、監測和預警并重的“三個并重”總體思路。

3.1 減緩與適應并重

人類應對氣候變化有減緩和適應兩大戰略，對赫章縣這一處于快速工業化和城鎮化階段的欠發達山地城市來說，由于對能源的需求依舊很大，實施減排增匯、新能源等減緩措施的經濟能力也有限，而氣候變化對其的威脅遠比發達地區更大，因此適應比減緩更為重要。未來赫章應進一步加強適應能力，減少氣候變化引起的各類損失，科學合理地開發利用氣候資源，最大限度地趨利避害。

3.2 御災與降險并重

面臨氣候變化和極端氣候災害，在制定應急預案、實施災害抵御措施的同時，更應深入研究氣候變化和災害發生的根本原因，從源頭開始降低氣候災害發生的頻率、減輕氣候災害的不利影響等風險，例如通過生態修復減少水土流失，從而降低山洪災害風險，或通過海綿城市建設提高城市滲水功能，從而降低城市內澇災害風險等。

3.3 監測和預警并重

通過建立適應氣候變化的監測和預警信息管理平臺，實現氣候變化影響評估、監測、預警全周期的一體化，通過技術模型預測氣候變化趨勢，及時發布城市安全、人體健康及流行性疾病的預警信息，以有效提高城市及時應對氣候災害的能力。

4 赫章建設氣候適應型城市的主要策略

針對氣候變化脆弱性和未來面臨的風險，借鑒其他先進地區適應氣候變化的經驗、理念和技術，赫章縣氣候適應型城市建設工作建議從以下幾個方面開展。

4.1 以城市氣候變化脆弱性評估為依據，繪制城市環境氣候圖

針對赫章縣氣候變化趨勢和常見的氣象災害，系統分析未來氣候變化可能對城市基礎設施和建筑、居民生活、經濟發展等領域帶來的影響，繼而對城市適應氣候變化的現狀能力進行評估。借鑒德國經驗，運用RS、GIS等軟件，定量識別氣候變化脆弱性分區和氣候災害高風險分區，將重點區域、重點行業和重點人群的氣候變化脆弱性落實到城市環境氣候圖(城市氣候分析圖和城市氣候規劃建議圖)等專題地圖上，為赫章縣制定氣候適應型城市建設相關政策以及城市規劃、建設、管理提供決策的科學依據[21]。

4.2 以規劃和標準為引領，夯實城市系統的氣候適應基礎

4.2.1 氣候適應戰略與風險管理融入城市相關規劃

結合城市氣候變化脆弱性評估，將氣候適應戰略與風險管理相關內容納入國民經濟和社會發展規劃、國土空間規劃、環境保護規劃等城市相關規劃中，科學規劃城市綠地與通風廊道、綜合防災減災、生命線、能源供應、道路交通等系統，加強城市綜合承載能力和適應氣候變化能力[4]。

以城鄉規劃為例，將氣候適應型城市建設要求分層融入“總體規劃—專項規劃—詳細規劃”體系。總體規劃層面，在城市發展目標中增加適應性指標，結合赫章城區“西城-東城-達依-烏木-野馬川”帶狀組團城市的特點，按照統一標準、組團實施的思路，增加氣候適應型城市規劃專章，做好戰略性、前瞻性的用地空間與基礎設施布局。專項規劃層面，開展韌性城市、海綿城市、綜合防災減災、低碳城市等一系列專項規劃，系統布局各類專項設施，指導具體的專項適應行動。詳細規劃層面，通過修編《赫章縣城鄉規劃技術管理規定》，優化控制性詳細規劃指標(表2)[22]。

表2 適應氣候變化的控規指標優化

城市基礎設施新建和改造項目規劃、設計、審批時考慮氣候變化中長期影響，科學布局、合理配置。建立“事前評估(Assessmem)—事中運用(Application)—事后評價(Appraisal)”的“3A”方法，即項目施工前開展氣候適應性評估，施工中實行監測，驗收時評價是否達到氣候適應性要求[15]。

4.2.2 提高城市基礎設施適應氣候變化的相關標準

針對赫章縣常見的倒春寒或秋風、持續干旱、強降水、凝凍等極端氣候事件，提高城鎮抗震、防洪、地質災害的防災減災標準，以及城市給排水、供電、供氣、交通、信息通訊等生命線系統的設計標準，加強城市系統穩定性和抗風險能力。提高沿江、山洪、地質和生態災害高發地區的交通基礎設施設計標準，按照“海綿城市”要求，修訂道路設計中的排水設計標準要求，并增強交通車輛、公交站臺、停車場等對高溫、強降水和凝凍的防護能力。

4.3 以石漠化防治為目標，加強生態系統的氣候適應能力

4.3.1 深化石漠化治理，推進生態修復

針對赫章縣的石漠化、水土流失等突出生態問題，構建水土保持、水源涵養、生物保護、景觀連通四項重要生態系統服務目標，識別綜合生態安全格局[23]。以自我修復和人為修復相結合的生態化修復方式，加強石漠化地區的自我修復和生態林建設。根據石漠化地區的嚴重程度，制定合理封育類型、封育方式和封育年限，進行退耕還林和封山，遏制石漠化擴展趨勢，恢復巖溶地區生態環境。實行“山、水、田、林、路”綜合治理，以實現區域生態經濟環境的良性發展。

4.3.2 構建城市生態格局，保障城市安全

針對赫章縣地形地貌和氣象特征，依托其組團型的城市空間結構，構建山地城市的氣候友好型生態系統。將周邊山林形成的綠色開敞空間和前河、后河等城市水系形成的濱水開敞空間，通過城市道路綠化、水岸水系形成的楔狀廊道，滲入到城市內部空間，一方面構建城市“藍綠”生態網絡，將多個組團串聯起來，另一方面形成良好的通風廊道和泄洪通道，減輕城市熱島效應、大氣污染和洪澇災害風險。

4.3.3 加強水資源管理，建設海綿城市

前河與后河為典型的山區雨源性河流，洪水多由暴雨產生，起漲迅速，能在短時間內形成洪峰，破壞性大。通過建設涵蓋“源頭—路徑—終端”的水生態格局，改善城市水生態環境。統籌考慮降雨、土壤、植被覆蓋等因子，通過水土流失模型、水平衡方程定量評估城市水源涵養、水土保持能力，劃定以水源保護區為核心的水源涵養區、水土保持區，建設上游滯洪濕地，降低下游洪澇風險。利用GIS水文分析模塊模擬前河與后河徑流關系，識別銜接前河、后河與源頭的關鍵且易破壞的潛在徑流路徑，兩側控制各50 m的生態緩沖空間，維護上下游水過程暢通。在下游識別每個子流域徑流匯集的關鍵點，結合城市綠地系統，建設后河濕地公園、前河水岸公園等具有雨洪調蓄功能的雨洪公園與河口公園。

根據《海綿城市建設技術指南》，赫章縣城區徑流控制目標為80%。老城以問題為導向，針對積水點、黑臭水體等問題，結合城市更新、棚戶區改造、道路改造等工程布置低沖擊設施；新城以目標為導向，系統規劃海綿體系統，布置下沉式綠地、透水鋪裝等具有滲、蓄、滯、凈、用、排等功能的低沖擊設施，以控制徑流、降低氣候變化風險。

4.3.4 發展氣候適應型產業，提供持續動力

在貧困地區開展氣候適應型城市建設，需與可產生持續收益的產業有機結合，既調動全民參與的積極性，又有助于持續自我造血。一是加快推動適生樹種——核桃種植，發展林下種植、林下養殖等產業，把林草植被保護與恢復等傳統的石漠化防治方法與特色林果產業、草食畜牧業、中藥材產業等特色優勢產業發展結合。二是發展風電、太陽能光伏發電、垃圾發電和生物質發電等綠色低碳新能源產業，減少對環境的污染和對氣候的影響。

4.4 以城市更新為抓手，加強城市建筑的氣候適應能力

4.4.1 強化傳統建筑的氣候適應性

赫章縣民族眾多，傳統民族建筑以適應山地地形為特色的彝族、苗族民居為主，因地制宜、就地取材，對當地的氣候和地理環境均有較好的適應性。但由于其大多依山就勢而建，且建造材料簡陋，在氣候變化加劇、降雨強度增加的趨勢下，受山洪破壞的風險不斷增大。赫章應通過適當的改造以加強傳統建筑的氣候適應性，同時探索傳統建筑的適應性技術在新建現代建筑中的應用。

4.4.2 依托城市更新提高建筑標準

結合城市更新、老舊小區和棚戶區改造，在執行現行標準的基礎上，適度提高既有建筑節能、節水改造標準，開展建筑節能化改造和新建綠色建筑。加快推進城市更新和老舊小區微改造項目，積極推進棚戶區改造與扶貧生態移民、地質災害搬遷、危房改造的深度融合。

4.4.3 大力推廣綠色建筑

在建筑設計、建造以及運行過程中充分考慮氣候變化的影響，通過屋頂花園、垂直綠化等方式，增強建筑集水、隔熱性能，保障高溫熱浪、低溫凝凍極端氣候條件下的室內環境質量。以赫章縣城區為試點，所有新建建筑嚴格執行民用建筑節能強制性標準，政府投資的公益性建筑、單體建筑面積超過2萬m2的大型公共建筑，全面執行綠色建筑標準。

4.5 以氣候管理平臺為支撐，提高氣候災害防御能力

提升現狀赫章縣氣象監測站的等級和規模，完善氣溫、氣壓、降水量、日照及變率等多項基礎氣候監測指標，綜合自然資源局、生態環境局、水務局、公安局、消防大隊等多個部門的相關數據(表3)，以“貴州省氣象災害應急信息管理系統”為平臺，搭建赫章縣適應氣候變化的監測預警管理一體化平臺，集成氣候狀況實時監測、氣候變化敏感性和脆弱性動態評估、數據管理和預警信息發布、災害應急管理部門聯動等多功能，支撐城市適應氣候變化的精細化、智能化和專業化治理能力。

表3 赫章縣氣候變化監測預警管理一體化平臺基礎數據

4.6 以政策創新為試驗，加強政府和公眾參與的動力

建立由政府統籌、相關部門參與的氣候適應型城市跨部門工作協調機制，明確責任分工，建立全過程的城市適應氣候變化監督管理和評價考核機制，確保氣候適應型城市各項建設行動順利推進。對已納入氣候適應型城市建設試點項目庫的項目，實行優先申報、優先審批、優先建設的“綠色通道”政策。

積極探索氣候適應型建設項目獎勵政策，例如在棚戶區改造、新區建設中鼓勵推行綠色建筑，對某一開發地塊綠色建筑比例達到一定要求的，適當給予容積率獎勵；成立海綿城市專項建設基金，鼓勵縣城和各鄉鎮積極應用PPP等新融資模式試點建設海綿城市，并實行上下游生態補償和稅收優惠等。

5 結語

氣候變化是全球共同的課題。城市不恰當的開發建設，加劇了氣候變化；而氣候變化又反過來對城市帶來極端氣候災害頻發、安全和健康風險增高等負面影響。國際上已有多個國家先行開展了城市適應氣候變化的相應行動，我國則通過28個氣候適應型城市試點，打造一批卓有成效的氣候適應型城市典例，形成一系列可復制、可推廣的試點經驗。赫章縣作為其中的7個縣(區)試點之一，將通過探索具有山地特色，以石漠化綜合治理為典型，在后發的快速城鎮化地區探索具有代表性的氣候適應型城市建設路徑，為全國其他同類型地區提供參考。