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2024-03-08 01:58:42

绿色基础设施_百度百科

设施_百度百科网页新闻贴吧知道网盘图片视频地图文库资讯采购百科百度首页登录注册进入词条全站搜索帮助首页秒懂百科特色百科知识专题加入百科百科团队权威合作下载百科APP个人中心收藏查看我的收藏0有用+10绿色基础设施播报讨论上传视频绿色空间网络绿色基础设施是指一个相互联系的绿色空间网络，由各种开敞空间和自然区域组成，包括绿道、湿地、雨水花园、森林、乡土植被等，这些要素组成一个相互联系、有机统一的网络系统。该系统可为野生动物迁徙和生态过程提供起点和终点，系统自身可以自然地管理暴雨，减少洪水的危害，改善水的质量，节约城市管理成本。英文缩写为GI，全称为Green Infrastructure。中文名绿色基础设施外文名Green Infrastructure目录1概念2原则概念播报编辑1、绿色基础设施的概念最早于1999年由美国保护基金会和农业部森林管理局组织的“GI工作组”提出，该小组将绿色基础设施定义为“自然生命支撑系统”，即一个由水道、绿道、湿地、公园、森林、农场和其他保护区域等组成的维护生态环境与提高人民生活质量的相互连接的网络。绿色基础设施是一个有关城市自然生态和绿色空间的术语，旨在通过绿色基础设施框架的构建来突破传统生态保护的局限性，最终实现生态、社会、经济的协调和可持续发展。2、英国西北绿色基础设施组织定义绿色基础设施是一个由自然环境因素和绿地组成的系统，有类型、功能性、周边环境、尺度与连通性五个属性。3、在我国，绿色基础设施的概念同样尚未达成共识。在研究中，国内学者大多是借鉴国际上对绿色基础设施的相关定义，其中美国保护基金会和农业部林务局的定义认可度较高。原则播报编辑(1)保护优先，保护和发展共同前进:绿色基础设施规划对于未开发的土地以保护为最基本原则，对于已开发的地区要恢复和提高自然系统功能，通过保护现有林地和创造新的林地与森林形成绿色基础设施系统;(2)保障连通性是关键:在功能性自然系统的资源及过程之间的连接;将公园、自然遗留地、湿地、岸线进行策略性衔接;以及实现不同机构、组织与个体之间的连接;认识并形成自然、社会和经济网络;(3)为未来的发展提供框架:绿色基础设施以与自然土地相一致模式指导土地发展，对于现有和未来新的自然和人工建成环境都有一定约束与可持续性指导作用;(4)绿色基础设施规划一定要在土地开发之前进行:在土地开发前，评估土地的现状，确定和保护主要网络中心和连接廊道，在已开发地区规定恢复优先顺序;(5)多学科多层次进行合作:景观生态学、城市与区域规划、地理学等学科都是构建绿色基础设施的理论基础，联合专家、不同层次政府和私人业主间进行合作;(6)绿色基础设施是一项长期的国家公共政策投资:绿色基础设施的公共利益是全民化与社会化的，有益于人类健康、野生物种保护和经济发展，且可减少社区对洪水、火灾等自然灾害的敏感性，应以与国家灰色基础设施相同的方式资助。新手上路成长任务编辑入门编辑规则本人编辑我有疑问内容质疑在线客服官方贴吧意见反馈投诉建议举报不良信息未通过词条申诉投诉侵权信息封禁查询与解封©2024 Baidu 使用百度前必读 | 百科协议 | 隐私政策 | 百度百科合作平台 | 京ICP证030173号京公网安备110000020000

绿色基础设施的生态环境领域研究现状及热点

生态学报 2022, Vol. 42 Issue (6): 2510-2521

文章信息

王永衡, 李春林, 王昊, 梁碧苗, 吕建树

绿色基础设施的生态环境领域研究现状及热点

生态学报. 2022, 42(6): 2510-2521

http://dx.doi.org/10.5846/stxb202102110429

文章历史

收稿日期: 2021-02-11

网络出版日期: 2021-11-26

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引用本文

王永衡, 李春林, 王昊, 梁碧苗, 吕建树. 绿色基础设施的生态环境领域研究现状及热点. 生态学报, 2022, 42(6): 2510-2521.

绿色基础设施的生态环境领域研究现状及热点

王永衡1,2

李春林2

王昊3

梁碧苗3

吕建树1

1. 山东师范大学地理与环境学院, 济南 250358;

2. 中国科学院沈阳应用生态研究所, 沈阳 110016;

3. 航天宏图信息技术股份有限公司, 北京 100195

收稿日期: 2021-02-11; 网络出版日期: 2021-11-26

基金项目: 国家自然科学基金（41871192，41771200）；中国科学院青年创新促进会（2021194）；山东省自然科学基金优秀青年基金项目（ZR2020YQ31）

*通讯作者Corresponding author.

吕建树, E-mail: lvjianshu@126.com.

摘要: 绿色基础设施作为自然生命支持系统，是解决快速城市化下生态问题的重要途径。目前缺乏从定量角度对绿色基础设施在生态环境领域研究内容和成果的总结和归纳，亟需梳理整体的发展脉络，追踪最新研究热点和趋势。以WOS核心合集和CNKI中采用2000-2020文献为基础，运用CiteSpace软件对发文量、地理分布、期刊共被引、作者共被引、研究热点、研究趋势等进行对比分析绿色基础设施在生态环境领域的研究现状及热点。结果表明：国内对绿色基础设施的研究起步晚，发文量少于国外。国外绿色基础设施研究逐步向多元化、体系化方向纵深发展，而国内的研究较为单一，学科交叉融合不足。国内作者较国外合作性较差，存在"单打独斗"的现象，国内外都未形成高产及高影响力的作者和团队。国外绿色基础设施研究热点及趋势在尺度和维度上不断发展，聚焦于生物多样性、人类健康福祉、气候变化等热点问题，国内研究集中于城市规划、生态系统服务等传统角度，并逐渐关注"乡村振兴"、"人居环境"等主题的中国国情下的特色研究。

关键词:

绿色基础设施图谱量化分析 CiteSpace软件研究热点研究趋势

城市化是一个社会全面发展的过程, 不仅指经济社会的发展, 还包括生态文明的进步。随着中国城市化进程的不断加快, 环境污染、资源短缺、生态破坏、洪涝灾害等问题降低了城市的人居环境质量, 成为威胁人类健康和城市可持续发展的重要因素[1]。作为自然生命支持系统的绿色基础设施是支撑生态文明建设的重要途径[2], 因此, 必须将绿色基础设施作为城市化发展所必需依赖的“基础设施”[3]。

绿色基础设施是指由自然空间或者人工及半人工的绿色植被、水体等构成的相互连接的绿色空间网络, 并可提供多种类型生态服务功能的基础设施[4-5]。1999年绿色基础设施概念首次在美国提出, 成立“绿色基础设施工作小组”并将绿色基础设施定义为国家自然生命支持系统[2]。美国的绿色基础设施建设得到政府的高度支持, 迅速的迎来了发展的春天。随后, 绿色基础设施的概念传入欧洲, 此时欧洲的城市化问题主要集中在生态保护、气候变化和可持续发展上, 因此欧洲的绿色基础设施的研究侧重于调解或减缓气候变化、改善环境与人体健康、提升绿色空间与绿色经济、保护生物多样性、构建绿色基础设施体系等方面。如2005年英国东伦敦的绿色网格规划[6]、2008年英国生态城镇建设、2010年瑞典斯德哥尔摩绿色基础设施规划[7]等, 均表明了欧美各国在绿色基础设施建设中的不断探索与创新。绿色基础设施虽源于美国, 但在中国古代就有类似的概念描述。如周朝时期的古道、春秋时期“天人合一”的自然观[8]等, 都体现了适应自然的朴素思想[5]。在2000年前后, 此概念被引入国内, 以2013年为分水岭, 国内绿色基础设施的研究分为两个阶段: 2013年之前研究的重点在国外相关概念的引进、国外理论和实践案例介绍与借鉴[9]；2013年之后, 研究重点侧重于国外现有绿色基础设施概念下的具体实践, 主要集中在城市雨洪管理[10]、屋顶花园[11]、海绵城市[12]等具体案例的本土化研究。

经历了20多年的快速发展, 绿色基础设施在改善人居环境[13]、完善生态系统服务[14]、维护国土生态安全[15]、推动可持续发展[5]和构建生态文明[16]等生态环境方面发挥着重要作用。但目前缺乏对绿色基础设施在生态环境领域研究内容和成果的总结和归纳, 亟需梳理整体的发展脉络, 追踪最新研究热点和趋势。因此, 本文以绿色基础设施在生态环境领域的研究为切入点, 运用CiteSpace文献计量分析软件, 对国内外绿色基础设施的研究现状、热点和趋势进行定量分析, 以期为未来绿色基础设施的研究和实践提供参考与借鉴。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

知识图谱科学性依赖于数据的准确性, 即关键问题在于如何准确全面的检索研究主题的全部文献[17]。为了保证数据可靠性, 本文的外文数据来源于Web of Science(WOS)的核心合集数据库。WOS核心合集作为全球权威的学术信息数据库, 收录了SCIE、SSCI、A&HCI等最具影响力的期刊数据集, 通过高级检索来进行文献检索, 检索式为TS=“Green Infrastructure”, 文献类型为“Article”, 语种为“English”时间跨度选择默认, 截止日期2020年12月31日检索获得文献1228篇(以下简称数据集一), 进一步对生态环境领域设定检索式: (TS=“Ecolog*”)OR(TS=“Environment*”)文献类型为“Article”, 语种为“English”进行检索获得文献2004055篇(以下简称数据集二), 在高级检索中将数据集一和数据集二进行组配检索式AND运算, 最终获得数据总计1137篇作为本研究的外文数据。国内数据来源于中国知网(CNKI), 采用高级检索: 主题=“绿色基础设施”AND主题=“生态”AND主题=“环境”时间跨度选择默认, 检索获得数据703篇, 剔除学位论文、会议、书评、年鉴、图书、标准等类型文献, 最后筛得文献439篇作为中文数据。

1.2 研究方法

CiteSpace软件是美国德雷塞尔大学陈超美教授研发的一种基于JAVA环境下的信息可视化的文献计量软件[18]。2006年陈超美等将其引入到国内。侯建华等较早的采用CiteSpace对战略管理学前沿领域进行可视化研究[19]。随后CiteSpace被广泛的应用于图书情报学、管理学、科技政策、教育学以及具体的技术科学等学科[20]。本研究借助CiteSpace 5.5 R2版本基于外文中文两种数据, 对国内外绿色基础设施生态研究现状进行分析。根据文献的时间排序设定时间跨度为2000—2020, 时间切片根据研究而定, 网络裁剪设置选择pathfinder, 其他设置默认。

根据普赖斯定律, 撰写全部论文一半的核心作者的数量等于全部科学学者的平方根, 即公式为:

式中, M为确定核心作者的最低论文篇数；Nmax为发文最多作者的发文篇数[21]。

2 绿色基础设施研究现状分析

2.1 发文量年度分布

发文量是衡量一定时期内学术研究热度和发展速度的重要指标之一, 对分析研究动态和预测发展趋势具有重要的意义[22]。据图 1可知, 国内绿色基础设施生态环境领域的研究起步较晚。国内最早对绿色基础设施生态环境领域的研究是2004年张秋明在《国土资源情报》上发表的“绿色基础设施”一文, 该文章系统的介绍了美国绿色基础设施的发展历程, 并首次提出了绿色基础设施有益于人类健康、野生动植物保护和经济发展[23]。国外最早研究是2000年Theodore Webert通过建立生态参数和威胁参数对绿色基础设施生态网络的建设进行评估[24]。从发文量来看, 国内的文献数量明显少于国外, 2013年之前国内该领域的研究态势和国外基本保持一致, 总量少, 发展缓慢。从2013年开始国内外绿色基础设施生态环境领域发文数量差距明显扩大, 国外的文献量呈快速增长趋势, 而国内的文献处于一种平稳增长状态。这可能主要是由于国内研究者未能完全接受绿色基础设施的概念, 而采用绿色空间、绿地、生态用地等名称进行研究。未来国内外绿色基础设施的发文数量差距可能会进一步加大, 而国内则需要加强对绿色基础设施概念的普及和其生态环境效应的认识。

图 1 2000—2020年绿色基础设施文献数量年度分布

Fig. 1 Annual distribution of articles on green infrastructure during 2000—2020

图选项

2.2 文献地理空间分布

学术研究是以知识为基础的技术密集型国家的重要标志之一, 学术的贡献量是一个国家科技发展的基本变量[25]。WOS收录了全球的最具代表性的期刊, 因此作者以WOS作为文献地理分布的分析对象, 分析发现绿色基础设施在生态环境领域的1137篇文献共分布在81个国家。欧美等发达国家在绿色基础设施生态环境领域开展大量的研究, 但不同国家之间发文数量分布不均。结合表 1可以看到文献产量最高的10个国家占该领域文献总发文量的65.44%, 主要以美国、英国、德国等发达国家为主, 这主要由于绿色基础设施生态研究与城市化密切相关, 发达国家城市化水平高, 更早的关注于该领域的研究。中国发文量92篇, 占文献总产量的8.09%, 这与我国新时期“推进生态文明, 建设美丽中国”[13]的理念息息相关, 此外其他国家研究较少, 而发文数量一定程度上反映了国家绿色基础设施研究的发展阶段和发展态势。

表 1 2000—2020年绿色基础设施发文量最高的10个国家

Table 1 The top 10 countries for green infrastructure publications during 2000—2020

国家Country

发文量/篇Publications

占比/% Proportion

平均年份Average year

国家Country

发文量/篇Publications

占比/% Proportion

平均年份Average year

美国

240

21.11

2006

西班牙

4.31

2013

英国

8.53

2010

澳大利亚

4.05

2009

中国

8.09

2014

瑞典

3.87

2013

德国

5.45

2014

荷兰

2.64

2013

意大利

5.10

2013

加拿大

2.29

2015

表选项

2.3 期刊共被引分析

将外文的数据导入到CiteSpace中, Node Type设置为Cited Journal, 时间切片设置为2, 运行之后得到绿色基础设施在生态环境领域的期刊共被引图谱(图 2), 图中圆圈的大小、厚度分别代表共被引的频次数和当年被引的频次。紫色圈表示中心度的强弱, 是衡量结点在图谱中重要性的指标。外文期刊中, Landscape and Urban Planning、Urban Forestry & Urban Greening、Journal of Environmental Management、Ecological Economics、Landscape Ecology五种期刊被引频次最高, 依次是854次、494次、424次、357次、352次。将全部期刊进行学科分类可知外文的绿色基础设施生态研究集中在景观生态学、城市规划学、环境科学、生态学等领域。期刊中心度最强的5种期刊分别是Landscape and Urban Planning、Conservation Biology、Journal of Environmental Management、Environment and Behavior、Journal of Arboriculture, 中心性分别为0.92、0.53、0.51、0.47、0.41, 表明以上期刊对绿色基础设施研究具有支撑作用。其中Landscape and Urban Planning期刊的被引频次和中心度都是最高的, 说明该期刊在此研究领域具有较高的核心地位。

图 2 2000—2020年外文期刊共被引图谱

Fig. 2 Foreign co-cited journals during 2000—2020

图选项

将国内该领域的439篇文献汇总, 统计分析了载文量最高的15种期刊。国内期刊中, 风景园林和中国园林期刊的绿色基础设施载文量较大, 起到了学科支撑性作用(图 3)。从期刊类型来看, 园林规划类的期刊占绝大多数, 主要集中在园林学、城市规划学科等。

图 3 2000—2020年中文期刊载文量

Fig. 3 Number of articles in Chinese journals during 2000—2020

图选项

通过国内外期刊对比可知, 国外的绿色基础设施生态环境领域的期刊呈现全面化、多元化和体系化特点, 期刊涉及生态学、城市规划学、地理科学、环境科学、生物学等众多领域, 而国内期刊领域单一, 还未与其他学科有较强的交叉融合。

2.4 重要作者分析

作者共被引分析(author co-citation analysis)是文献研究的主要分析方法之一, 能够刻画研究结构, 揭示研究现状, 把握复杂学科下的发展态势[26-27]。作者共被引最多的是Konstantinos Tzoulas教授, 被引用次数高达220次(图 4)。Konstantinos Tzoulas教授是绿色基础设施生态环境领域的重要研究者, 他提出了绿色基础设施、生态系统健康和人类健康福祉三者结合的概念框架, 强调了影响城市生态系统健康和人类健康的多种动态因素及其复杂的相互作用[28]。从而推动了绿色基础设施的跨学科发展。中心性最高的作者是Jack Ahern, 中心性为0.61。Jack Ahern教授主要从事绿色基础设施规划设计和风景园林生态方面的研究, 比如《Urban landscape sustainability and resilience: the promise and challenges of integrating ecology with urban planning and design》将生态与城市规划进行整合, 通过对城市生态网络、连通性、多功能性、冗余性、模块化等进行设计来适应城市的发展[29]。

图 4 2000—2020年国外作者共被引图谱

Fig. 4 Foreign author co-citation analysis during 2000—2020

图选项

利用普赖斯指数对中文文献进行统计分析, 共计得到18位核心作者。普莱斯定律认为当核心作者发文量占发文总量一半的时, 才会形成该研究领域的高影响力作者或团队。作者计算国内核心作者发文量占发文总量的16.5%, 同理, 计算得出国外核心作者发文数占发文总数的19.4%, 均未达到50%。表明国内的作者比国外的作者合作性差, 国内外虽形成少数的核心作者, 但尚未形成高产和高影响力的作者及研究团队[30]。

国内绿色基础设施方面发文最多的是同济大学的王云才(表 2), 其发表了一系列城市绿色基础设施模式构建、供需测度和生态系统服务优化[14, 31-32]等方面的文章。北京林业大学刘晓明和张炜对绿色基础设施生态系统服务应用进展进行评述[33], 北京林业大学的李雄和张云路则对绿色基础设施的生态景观规划有较为深入的研究[34]。

表 2 2000—2020年中文核心作者及发文数量

Table 2 Chinese core authors and articles during 2000—2020

发文量/篇Publications

平均年份Average year

作者Author

发文量/篇Publications

平均年份Average year

作者Author

2013

王云才

2012

李俊奇

2017

张炜

2008

仇保兴

2013

李雄

2014

陆小成

2013

张云路

2010

李峻峰

2007

俞孔坚

2013

锁秀

2018

吴远翔

2017

马淇蔚

2017

刘晓明

2010

刘佳

2009

车伍

2018

盛硕

2012

赵杨

2018

吴冰

表选项

近20年来, 国内外对绿色基础设施的概念、应用、发展进行了大量的研究, 其中, 根据作者共被引分析, 生态系统服务和人类健康福祉是国外较多学者引用的重点, 国内的核心作者则在理论综述和具体应用上进行了较多研究。此外, 国内外关于绿色基础设施的研究尚未形成高产和高影响力的作者及研究团队, 国内比国外的研究者间的合作性要差。

3 绿色基础设施研究热点及趋势分析

3.1 研究热点分析

关键词是文章的高度凝练和标识, 对文章具有重要的统领作用。为了使关键词的聚类结果更加全面且有说服力, 本研究参数选取阈值为Top50, 时间切片设为4, 采用寻径分析得到共现网络后, 以LLR算法进行聚类, 得到外文关键词知识图谱(图 5), 图中节点的大小表示关键词的频次, 聚类的模块为研究热点。

图 5 table_left_border2 table_right_border2

Fig. 5 Research hotspots of green infrastructure at abroad

图选项

据图 5可知, 高频关键词有绿色基础设施(green infrastructure)、生态系统服务(ecosystem service)、城市(city)、生物多样性(biodiversity)、管理(management)、影响(impact)、气候变化(climate change)等, 五个聚类分别是生物多样性(biodiversity)、空间(space)、感知(perception)、恢复(restoration)和城市热岛(urban heat island)。通过纵向比较关键词及所属聚类发现, 绿色基础设施与生物多样性两者之间关系紧密, 这是因为随着城市不透水面及灰色基础设施的扩建, 保护城市生物多样性已成为城市化发展优先考虑的事项[35]。处理好城市化发展与生物多样性保护之间的关系需要搭建绿色基础设施这个桥梁, 通过城市绿色基础设施来保护动植物的栖息地, 提升城市生物多样性[36]。城市与空间联系紧密, 主要是区别于传统规划意义上的城市生态系统规划, 联合国住房与可持续城市发展大会在2017年《新城市议程》中呼吁可持续紧凑城市的建设。因此使得旨在通过有限的城市空间网络, 实现城市可持续性发展, 构建生态宜居城市的生态系统规划成为研究热点。此外, 城市热岛是目前基于气候变化与快速城市化双重背景下的热点问题。近年来对城市热岛、热舒适、气候适应性、凉爽城市等相关研究不断增加, 如2010年Bowler等认为增加城市的植被数量或绿色基础设施是减少表面温度的最大值和变化的一种有效方法[37]；2015年Norton等对气候变化下的热舒适度进行研究, 提出了基于绿色基础设施的凉爽城市规划的分层决策框架[38]；2018年Herath等通过ENVI met气候软件模拟, 提出了城市热岛微尺度适应战略[39]。

运用同样的方法对中文关键词进行聚类分析, 国内绿色基础设施生态环境领域研究的高频关键词是绿色基础设施、风景园林、海绵城市、生态系统服务、城市绿色基础设施等, 主要聚类包括城市绿色基础设施、生态系统服务、景观规划、生态网络、低影响开发(图 6)。风景园林属于生态系统服务聚类中的核心关键词, 说明风景园林研究者对生态系统服务的研究较多, 主要通过风景园林合理布局规划城市绿色基础设施, 提高生态系统服务价值, 保证生态安全, 构建生态宜居城市。海绵城市主要是通过低影响开发技术来实现的。2003年俞孔坚等在《城市景观之路: 与市长们交流》一书中提及“海绵”的概念[40], 随后推广为海绵城市在国内迅速发展。车伍等分析并指出了我国《绿色建筑评价标准》中存在的一些问题, 对绿色建筑雨水管理及其评价标准的修编提出了意见[41]。仇保兴等阐述了海绵城市的四项基本内涵和三个基本途径, 并指出要走一条中国特色的海绵城市建设健康发展之路[42]。海绵城市适应了中国快速城市化、气候变化双重压力, 考虑了城市的脆弱性, 提升了城市的恢复力, 因此使得“海绵城市”的研究不断升温。此外, 生态网络是随着我国城市化水平的提高以及社会经济的转型逐渐成为了研究热点。当前的生态网络的构建具有很强的操作性, 国内主要采用形态学空间格局分析(MSPA)方法和景观指数方法与最小阻力模型(MCR)结合等方法, 来重构城市生态网络[43], 这对提升城市品质、优化人居环境[44]及保护生物多样性[45]具有重要意义。

图 6 国内绿色基础设施在生态环境领域的研究热点图谱

Fig. 6 Research hotspots in ecological field of green infrastructure at home

图选项

通过对比发现, 国内的关键词及聚类偏向于风景园林、生态系统服务、城市规划等, 国外研究在涵盖国内研究的同时并在生物多样性、气候变化、城市热舒适度等方面延伸。可见国外研究更立足于全球气候变化与快速城市化双重背景。

3.2 研究趋势分析

(1) 国外研究趋势

为了了解关键词的演变情况, 把握研究趋势, 作者对外文数据进行了关键词Timezone可视化分析, 得到了2000年以来国外绿色基础设施生态环境领域关键词时间变化趋势(图 7)。多数关键词主要集中在2008—2020年这一时间段, 对该时间段进行细分, 可大致分为3个阶段: ① 2008—2010年, 绿色基础设施的研究开始备受关注, 这一阶段的高频关键词有绿色基础设施、生物多样性、可持续发展、管理、保护等, 构建起了绿色基础设施研究的基本框架与此后的研究联系紧密, 奠定了国外绿色基础设施生态环境研究的主要方向。② 2011—2013年, 对绿色基础设施结构和功能(景观格局、生态系统服务、弹性、多样性)的研究增多, 主要目的是为了解决实际的生态环境问题(气候变化、健康、土地利用)。③ 2014—2020年, 高频关键词逐渐分散且数量多达80多个, 有系统、质量、表现、感知等, 这一时期的研究内容更加细分, 表现为对城市空间质量、城市生态环境等方向具体问题的深入研究。

图 7 国外关键词时间线可视化图谱

Fig. 7 A timezone visualization of keywords at abroad

图选项

作者对近四年的高频关键词进行汇总, 表 3中所列即2017—2020年绿色基础设施生态环境领域的前沿关键词, 其中代表性的关键词有“nature-based solution”、“environmental justice”、“public health”、“microclimate”。与2008—2016年相比, 自2017年基于自然的解决方案成为国外绿色基础设施应用中的重要指导理念。根据世界自然保护联盟(IUCN)的定义, 基于自然的解决方案(Nature-based Solutions, NbS)是指保护、可持续利用和修复自然的或被改变的生态系统的行动, 从而有效地和适应性地应对当今社会面临的挑战, 同时提供人类福祉和生物多样性[46]。绿色基础设施在NbS中具有多重“价值”[47], 在促进可持续的城市化、生态系统恢复、气候变化适应性以及风险管理和生态系统韧性等方面发挥更大作用[48-49]。虽然当前对NbS的研究有限, 但已经出现多样化发展趋势。绿色基础设施作为城市中最重要的自然生态系统, 对建立整体性的环境公平具有重要作用[50]。当前对实现环境公平的解决方案较少, 但通过跨学科来分析评价绿色基础设施中的环境正义[51]、生态系统服务不平衡与环境正义[52]、人类健康与环境正义的关系[53]等多学科交叉是生态环境领域一个新的趋势。绿色基础设施对人类健康的影响包括: 身体(胃肠道、心血管)、思想(心理健康、注意力、压力)、行为(犯罪、交流)等, 当前对绿色基础设施与人类健康的研究成果较为薄弱[54], 需要通过不同学科的交叉融合来推动发展, 从而使绿色基础设施提高居民的健康福祉。

表 3 2017—2020年外文关键词分布

Table 3 Distribution of foreign keywords during 2017—2020

频次Frequency

年份Year

关键词Keywords

频次Frequency

年份Year

关键词Keywords

2020

Microclimate

2019

Climate change

2020

Air pollution

2019

Public health

2020

Urban heat island

2018

Environmental justice

2020

Network

2018

Soil

2020

Perspective

2018

United states

2020

Justice

2017

Nature-based solution

2020

Land surface temperature

2017

Low impact development

2020

Thermal comfort

2017

Adaptation

2019

Urban resilience

2017

Plant

2019

Air quality

2017

Green wall

表选项

通过对研究进程和研究内容的分析, 发现国外对绿色基础设施在研究尺度上实现了由宏观尺度过渡到中观尺度再到垂直细分领域的深入, 研究内容上实现了从概念到框架再到应用的场景转换, 在尺度、维度上进一步加深, 多学科交叉, 多功能叠加成为趋势。同时, 气候变化、生物多样性、公共健康等关键词体现了国外绿色基础设施的研究趋势逐渐与地理学、生态学的发展相贴合, 与社会的需求相衔接, 与当前国际的热点问题相吻合。

(2) 国内研究趋势

对国内的关键词进行Timezone可视化分析(图 8), 从中可知, 国内的研究集中在2005—2020年这个时间段。对该时间段进行细分, 可大致分为3个阶段: ①2005—2010年, 国内在该领域的研究总量多(52篇)而关键词单一, 表明这是我国绿色基础设施研究的兴起时期, 且国内学者的研究方向相对比较集中。2009年风景园林的研究明显增加, 景观规划领域的研究占据重要地位。②2011—2013年, 研究重点集中在生态系统服务、城市雨洪管理和绿色基础设施规划等应用方面, 主要是为解决城市发展过程中遇到的各种生态环境问题进行实证研究。③2014—2020年, 该阶段绿色基础设施的研究紧扣国家需求, 核心关键词有海绵城市、生态文明、绿色发展等, 体现了本时期绿色基础设施研究目标是为实现区域可持续发展和国家生态文明建设提供支撑。

图 8 国内绿色基础设施研究前沿知识图谱

Fig. 8 A timezone visualization of keywords at home

图选项

通过对国内近四年的关键词进行排序(表 4), 发现国内虽然在该领域研究数量较少, 但是国内的研究有着独特的特征。“乡村”、“乡村振兴”、“人居环境”、“社区生活圈”等新型关键词, 体现了国内研究尺度不断细化, 内容不断融合中国特色。当前绿色基础设施的研究主要集中在城市, 对乡村的研究有限, 缺乏整体性的理论体系, 但通过绿色基础构建乡村生态网络[55]、宜居社区[56], 优化人居环境格局[57], 促进生态旅游[58]等方面的研究, 能够从生态角度助力乡村振兴, 走乡村高质量发展之路。

表 4 2017—2020年中文关键词分布

Table 4 Distribution of Chinese language keywords during 2017—2020

频次Frequency

年份Year

关键词Keywords

频次Frequency

年份Year

关键词Keywords

2020

人居环境

2018

气候适应性

2020

重返自然

2018

生态保护

2019

植物选择

2018

社区生活圈

2019

乡村振兴

2018

城市森林

2019

CiteSpace

2017

生态服务功能

2019

空间规划

2017

乡村

2019

城乡规划

2017

弹性

表选项

对比国内外研究趋势发现, 国内绿色基础设施的研究从国外引入较晚, 因此相比于国外具有“滞后性”。2016年以后国外的研究紧紧贴合气候变化、公共健康等全球热点问题, 而国内与全球热点问题结合不紧密, 但逐渐关注中国的特色问题。

4 结论与建议

4.1 结论

本文运用CiteSpace软件从发文量、文献地理空间分布、期刊共被引、重要作者、研究热点、研究趋势等方面定量分析了中外文献在绿色基础设施生态环境领域的研究现状与热点。通过国内外对比分析, 发现国外绿色基础设施生态环境领域的研究起步早、发文量大, 且研究呈现多元化、多领域、多层次的特点。国内研究起步较晚, 且国内作者较国外合作性较差, 存在“单打独斗”的现象, 国内外都未形成高产及高影响力的作者和团队。国内外的研究热点都集中在生态系统服务、城市规划、雨洪管理等方面, 但国内研究热点相比于国外具有滞后性。国外研究在尺度、维度上实现纵深发展, 且与国际环境背景和热点结合密切, 研究前沿更多的关注于生物多样性、基于自然的解决方案、人类健康福祉方面, 国内的前沿对此研究较少, 但开始向具有中国特色的研究方向发展。

4.2 建议

随着研究的不断深入, 绿色基础设施将会发挥作用越来越大, 但是通过国内外的研究对比不难发现, 中国在绿色基础设生态研究领域存在明显差距, 为推动构建美丽中国, 走可持续发展道路, 作者对比国外发展就国内绿色基础设施的研究提出几点建议:

(1) 深化绿色基础设施认识。绿色基础设施已成为国内外研究热点, 推动绿色基础设施建设向纵深方向发展, 需要不断深化对绿色基础设施的认识, 深入挖掘内在价值, 实现经济效益、生态效益、社会效益三线并行。

(2) 加强研究合作。针对于国内学者的“单打独斗”现象, 应加强不同学科、不同方向的研究作者及团队的交流, 实现学科交叉融合, 不断形成国内绿色基础设施研究格局与框架。

(3) 定性和定量相结合。国内的研究主要定性研究为主, 缺乏定量研究。以定性研究为前提, 进行定量化研究, 能够进一步提高研究的准确性[59]。

(4) 绿色基础设施研究尺度与维度的拓展。应该推进国内绿色基础设施的城市规划和生态系统服务宏观尺度研究向微观尺度的气候变化下的脆弱城市、生物多样性、人类健康福祉等微尺度的转变, 同时绿色基础设施建设作为生态文明建设的重点, 应将绿色基础设施建设与政治、经济、文化和社会建设相结合, 推动多维度的研究。

(5) 结合中国国情, 融入中国特色。我国正在经历快速城市化发展阶段, 城市化问题尖锐严峻, 建设“美丽中国”的任务艰巨而繁重。国内的研究率先聚焦在“乡村”、“一带一路”等问题上, 既能体现绿色基础设施的“特色”研究, 同时也能提供新的思路。

最后, 由于数据库的单一性和国内研究还处于初级阶段, 对绿色基础设施生态环境领域的文献贡献量较少, 这些影响因素可能会对结果产生一定的偏差, 随着国内外研究的不断深入, 笔者也会继续跟进研究, 不断完善。

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“景观韧性”视角下的绿色基础设施规划理念与应用 - 知乎

“景观韧性”视角下的绿色基础设施规划理念与应用 - 知乎切换模式写文章登录/注册“景观韧性”视角下的绿色基础设施规划理念与应用DDON笛东前言联合国环境规划署（UNEP）在年度“排放差距”（Emissions Gap）报告中表示，当前削减污染的承诺，只达到实现2030年温控目标需达成的1/3，而即使完全兑现，未来全球气温仍将升高摄氏3度，引发史上最严峻致命热浪、超级风暴及海平面上升。在此情况下，绿色基础设施可成为人们解决问题的方案之一。许多相关研究已经验证，景观环境能成为临时庇护所、缓冲区等防灾空间。在当前疫情之下，如何通过绿色基础设施的景观韧性提升，提供人们更健康的绿色环境，为各界关注的课题。绿色基础设施提升景观韧性的理念与内涵绿色基础设施是指，在城乡中涵盖所有尺度的人工、自然造成的的绿色网络、线型、点状及开放空间，以及平面与立体垂直绿化空间（图1-图3）。在环境变迁的背景下，通过传统的灰色基础设施（Gray Infrastructure）抵御灾害已不具效益。绿色基础设施在应对环境冲击时，通过吸收、减缓、适应，甚至再进化，可更有效地应对各类型灾害带来的破坏，这与近年来各界提倡的“韧性城市”、“海绵城市”理念不谋而合。不同的是，景观韧性（Landscape Resilience）更聚焦于绿色基础设施的韧性内涵，强调其面对灾害时迅速恢复原状，进而演进以适应未来变化的能力。▲图1 绿色基础设施中的水与绿是城市中珍贵的资源（摄于上海顾村公园）▲图2 绿色基础设施可提供健康、生态的活动空间，在当前疫情下格外重要（摄于上海杨浦滨江）▲图3 城市中的屋顶花园、垂直绿化都是重要的绿色基础设施组成（摄于英国伦敦）绿色基础设施适应气候变化的韧性理念实践以加尔维斯顿岛州立公园的屏障岛（Barrier Island）防灾规划为例，该项目根据历史上遭受的风暴潮灾害，对其路径进行分析（图4），巧妙规划了新的湿地、绿地、空间与沙丘的布局角度（图5），最大程度减缓了风灾的冲击与影响，并通过模型预测了海滩侵蚀和沉降（图6），据以进行栖息地消退的模拟，从中规划生态系统随时间推移的位置。该项目发展规划到2060年（图7-图8），说明了绿色基础设施适应环境变化的过程以及提升景观韧性的作用。▲图4 风暴历史路径分析图▲图5 基础设施应对灾害的布局策略图▲图6 适应海浪上升和风暴潮，同时营造动态的游客体验。▲图7 重新设计的土丘提供了一个可以引导游客探索公园的高架景观。▲图8 预测到2060年，随着水位的上升和栖息地的消退，游客的目的地仍然存在，脆弱的生态系统得以生存。景观韧性规划理念与国家政策的衔接在国家政策层面上，提升景观韧性与国土空间规划强调的三条红线具有极高的相关性：（1）景观韧性评价包含景观连通性、栖地多样性、控制水土侵蚀及生态冲击与保护等指标，通过分析后发掘出生态脆弱区域与潜力区，以量化数据及图像达成生态保护红线的目标；（2）农业环境是景观韧性提升的重要指标，自然优美的农村景观除了具有旅游与产业价值，面对粮食短缺或天灾的冲击时，能迅速提供食物，恢复生产，稳定社会经济。提升景观韧性在确保永久基本农田方面具有重要意义；（3）确保城镇开发边界意味着未来的规划或是建设，必须依循“绿水青山”的大方向。绿色基础设施规划先行可确保规划的整体框架完整性，抑制过度城镇化的发展。结语景观韧性理念在气候变迁与灾害冲击的背景下，具备可应对的策略以及前瞻的方法，可协助城乡规划开展更加节约、有效、健康以及具有韧性的绿色建设，该理念具有发展的价值，也值得我们未来进一步地探索与实践。DDON笛东林沛毅博士（注：图4-图8源自网络）发布于 2020-09-15 14:03气候变化环境景观设计赞同 122 条评论分享喜欢收藏申请

中共中央办公厅国务院办公厅印发《关于推动城乡建设绿色发展的意见》_中央有关文件_中国政府网

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中共中央办公厅国务院办公厅印发《关于推动城乡建设绿色发展的意见》

2021-10-21 18:49

来源：

新华社

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新华社北京10月21日电近日，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于推动城乡建设绿色发展的意见》，并发出通知，要求各地区各部门结合实际认真贯彻落实。

《关于推动城乡建设绿色发展的意见》主要内容如下。

城乡建设是推动绿色发展、建设美丽中国的重要载体。党的十八大以来，我国人居环境持续改善，住房水平显著提高，同时仍存在整体性缺乏、系统性不足、宜居性不高、包容性不够等问题，大量建设、大量消耗、大量排放的建设方式尚未根本扭转。为推动城乡建设绿色发展，现提出如下意见。

一、总体要求

（一）指导思想。以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中、五中全会精神，践行习近平生态文明思想，按照党中央、国务院决策部署，立足新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局，坚持以人民为中心，坚持生态优先、节约优先、保护优先，坚持系统观念，统筹发展和安全，同步推进物质文明建设与生态文明建设，落实碳达峰、碳中和目标任务，推进城市更新行动、乡村建设行动，加快转变城乡建设方式，促进经济社会发展全面绿色转型，为全面建设社会主义现代化国家奠定坚实基础。

（二）工作原则。坚持人与自然和谐共生，尊重自然、顺应自然、保护自然，推动构建人与自然生命共同体。坚持整体与局部相协调，统筹规划、建设、管理三大环节，统筹城镇和乡村建设。坚持效率与均衡并重，促进城乡资源能源节约集约利用，实现人口、经济发展与生态资源协调。坚持公平与包容相融合，完善城乡基础设施，推进基本公共服务均等化。坚持保护与发展相统一，传承中华优秀传统文化，推动创造性转化、创新性发展。坚持党建引领与群众共建共治共享相结合，完善群众参与机制，共同创造美好环境。

（三）总体目标

到2025年，城乡建设绿色发展体制机制和政策体系基本建立，建设方式绿色转型成效显著，碳减排扎实推进，城市整体性、系统性、生长性增强，“城市病”问题缓解，城乡生态环境质量整体改善，城乡发展质量和资源环境承载能力明显提升，综合治理能力显著提高，绿色生活方式普遍推广。

到2035年，城乡建设全面实现绿色发展，碳减排水平快速提升，城市和乡村品质全面提升，人居环境更加美好，城乡建设领域治理体系和治理能力基本实现现代化，美丽中国建设目标基本实现。

二、推进城乡建设一体化发展

（一）促进区域和城市群绿色发展。建立健全区域和城市群绿色发展协调机制，充分发挥各城市比较优势，促进资源有效配置。在国土空间规划中统筹划定生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界等管控边界，统筹生产、生活、生态空间，实施最严格的耕地保护制度，建立水资源刚性约束制度，建设与资源环境承载能力相匹配、重大风险防控相结合的空间格局。统筹区域、城市群和都市圈内大中小城市住房建设，与人口构成、产业结构相适应。协同建设区域生态网络和绿道体系，衔接生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线和生态环境准入清单，改善区域生态环境。推进区域重大基础设施和公共服务设施共建共享，建立功能完善、衔接紧密、保障有力的城市群综合立体交通等现代化设施网络体系。

（二）建设人与自然和谐共生的美丽城市。建立分层次、分区域协调管控机制，以自然资源承载能力和生态环境容量为基础，合理确定城市人口、用水、用地规模，合理确定开发建设密度和强度。提高中心城市综合承载能力，建设一批产城融合、职住平衡、生态宜居、交通便利的郊区新城，推动多中心、组团式发展。落实规划环评要求和防噪声距离。大力推进城市节水，提高水资源集约节约利用水平。实施海绵城市建设，完善城市防洪排涝体系，提高城市防灾减灾能力，增强城市韧性。实施城市生态修复工程，保护城市山体自然风貌，修复江河、湖泊、湿地，加强城市公园和绿地建设，推进立体绿化，构建连续完整的生态基础设施体系。实施城市功能完善工程，加强婴幼儿照护机构、幼儿园、中小学校、医疗卫生机构、养老服务机构、儿童福利机构、未成年人救助保护机构、社区足球场地等设施建设，增加公共活动空间，建设体育公园，完善文化和旅游消费场所设施，推动发展城市新业态、新功能。建立健全推进城市生态修复、功能完善工程标准规范和工作体系。推动绿色城市、森林城市、“无废城市”建设，深入开展绿色社区创建行动。推进以县城为重要载体的城镇化建设，加强县城绿色低碳建设，大力提升县城公共设施和服务水平。

（三）打造绿色生态宜居的美丽乡村。按照产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕的总要求，以持续改善农村人居环境为目标，建立乡村建设评价机制，探索县域乡村发展路径。提高农房设计和建造水平，建设满足乡村生产生活实际需要的新型农房，完善水、电、气、厕配套附属设施，加强既有农房节能改造。保护塑造乡村风貌，延续乡村历史文脉，严格落实有关规定，不破坏地形地貌、不拆传统民居、不砍老树、不盖高楼。统筹布局县城、中心镇、行政村基础设施和公共服务设施，促进城乡设施联动发展。提高镇村设施建设水平，持续推进农村生活垃圾、污水、厕所粪污、畜禽养殖粪污治理，实施农村水系综合整治，推进生态清洁流域建设，加强水土流失综合治理，加强农村防灾减灾能力建设。立足资源优势打造各具特色的农业全产业链，发展多种形式适度规模经营，支持以“公司+农户”等模式对接市场，培育乡村文化、旅游、休闲、民宿、健康养老、传统手工艺等新业态，强化农产品及其加工副产物综合利用，拓宽农民增收渠道，促进产镇融合、产村融合，推动农村一二三产业融合发展。

三、转变城乡建设发展方式

（一）建设高品质绿色建筑。实施建筑领域碳达峰、碳中和行动。规范绿色建筑设计、施工、运行、管理，鼓励建设绿色农房。推进既有建筑绿色化改造，鼓励与城镇老旧小区改造、农村危房改造、抗震加固等同步实施。开展绿色建筑、节约型机关、绿色学校、绿色医院创建行动。加强财政、金融、规划、建设等政策支持，推动高质量绿色建筑规模化发展，大力推广超低能耗、近零能耗建筑，发展零碳建筑。实施绿色建筑统一标识制度。建立城市建筑用水、用电、用气、用热等数据共享机制，提升建筑能耗监测能力。推动区域建筑能效提升，推广合同能源管理、合同节水管理服务模式，降低建筑运行能耗、水耗，大力推动可再生能源应用，鼓励智能光伏与绿色建筑融合创新发展。

（二）提高城乡基础设施体系化水平。建立健全基础设施建档制度，普查现有基础设施，统筹地下空间综合利用。推进城乡基础设施补短板和更新改造专项行动以及体系化建设，提高基础设施绿色、智能、协同、安全水平。加强公交优先、绿色出行的城市街区建设，合理布局和建设城市公交专用道、公交场站、车船用加气加注站、电动汽车充换电站，加快发展智能网联汽车、新能源汽车、智慧停车及无障碍基础设施，强化城市轨道交通与其他交通方式衔接。加强交通噪声管控，落实城市交通设计、规划、建设和运行噪声技术要求。加强城市高层建筑、大型商业综合体等重点场所消防安全管理，打通消防生命通道，推进城乡应急避难场所建设。持续推动城镇污水处理提质增效，完善再生水、集蓄雨水等非常规水源利用系统，推进城镇污水管网全覆盖，建立污水处理系统运营管理长效机制。因地制宜加快连接港区管网建设，做好船舶生活污水收集处理。统筹推进煤改电、煤改气及集中供热替代等，加快农村电网、天然气管网、热力管网等建设改造。

（三）加强城乡历史文化保护传承。建立完善城乡历史文化保护传承体系，健全管理监督机制，完善保护标准和政策法规，严格落实责任，依法问责处罚。开展历史文化资源普查，做好测绘、建档、挂牌工作。建立历史文化名城、名镇、名村及传统村落保护制度，加大保护力度，不拆除历史建筑，不拆真遗存，不建假古董，做到按级施保、应保尽保。完善项目审批、财政支持、社会参与等制度机制，推动历史建筑绿色化更新改造、合理利用。建立保护项目维护修缮机制，保护和培养传统工匠队伍，传承传统建筑绿色营造方式。

（四）实现工程建设全过程绿色建造。开展绿色建造示范工程创建行动，推广绿色化、工业化、信息化、集约化、产业化建造方式，加强技术创新和集成，利用新技术实现精细化设计和施工。大力发展装配式建筑，重点推动钢结构装配式住宅建设，不断提升构件标准化水平，推动形成完整产业链，推动智能建造和建筑工业化协同发展。完善绿色建材产品认证制度，开展绿色建材应用示范工程建设，鼓励使用综合利用产品。加强建筑材料循环利用，促进建筑垃圾减量化，严格施工扬尘管控，采取综合降噪措施管控施工噪声。推动传统建筑业转型升级，完善工程建设组织模式，加快推行工程总承包，推广全过程工程咨询，推进民用建筑工程建筑师负责制。加快推进工程造价改革。改革建筑劳动用工制度，大力发展专业作业企业，培育职业化、专业化、技能化建筑产业工人队伍。

（五）推动形成绿色生活方式。推广节能低碳节水用品，推动太阳能、再生水等应用，鼓励使用环保再生产品和绿色设计产品，减少一次性消费品和包装用材消耗。倡导绿色装修，鼓励选用绿色建材、家具、家电。持续推进垃圾分类和减量化、资源化，推动生活垃圾源头减量，建立健全生活垃圾分类投放、分类收集、分类转运、分类处理系统。加强危险废物、医疗废物收集处理，建立完善应急处置机制。科学制定城市慢行系统规划，因地制宜建设自行车专用道和绿道，全面开展人行道净化行动，改造提升重点城市步行街。深入开展绿色出行创建行动，优化交通出行结构，鼓励公众选择公共交通、自行车和步行等出行方式。

四、创新工作方法

（一）统筹城乡规划建设管理。坚持总体国家安全观，以城乡建设绿色发展为目标，加强顶层设计，编制相关规划，建立规划、建设、管理三大环节统筹机制，统筹城市布局的经济需要、生活需要、生态需要、安全需要，统筹地上地下空间综合利用，统筹各类基础设施建设，系统推进重大工程项目。创新城乡建设管控和引导机制，完善城市形态，提升建筑品质，塑造时代特色风貌。完善城乡规划、建设、管理制度，动态管控建设进程，确保一张蓝图实施不走样、不变形。

（二）建立城市体检评估制度。建立健全“一年一体检、五年一评估”的城市体检评估制度，强化对相关规划实施情况和历史文化保护传承、基础设施效率、生态建设、污染防治等的评估。制定城市体检评估标准，将绿色发展纳入评估指标体系。城市政府作为城市体检评估工作主体，要定期开展体检评估，制定年度建设和整治行动计划，依法依规向社会公开体检评估结果。加强对相关规划实施的监督，维护规划的严肃性权威性。

（三）加大科技创新力度。完善以市场为导向的城乡建设绿色技术创新体系，培育壮大一批绿色低碳技术创新企业，充分发挥国家工程研究中心、国家技术创新中心、国家企业技术中心、国家重点实验室等创新平台对绿色低碳技术的支撑作用。加强国家科技计划研究，系统布局一批支撑城乡建设绿色发展的研发项目，组织开展重大科技攻关，加大科技成果集成创新力度。建立科技项目成果库和公开制度，鼓励科研院所、企业等主体融通创新、利益共享，促进科技成果转化。建设国际化工程建设标准体系，完善相关标准。

（四）推动城市智慧化建设。建立完善智慧城市建设标准和政策法规，加快推进信息技术与城市建设技术、业务、数据融合。开展城市信息模型平台建设，推动建筑信息模型深化应用，推进工程建设项目智能化管理，促进城市建设及运营模式变革。搭建城市运行管理服务平台，加强对市政基础设施、城市环境、城市交通、城市防灾的智慧化管理，推动城市地下空间信息化、智能化管控，提升城市安全风险监测预警水平。完善工程建设项目审批管理系统，逐步实现智能化全程网上办理，推进与投资项目在线审批监管平台等互联互通。搭建智慧物业管理服务平台，加强社区智慧化建设管理，为群众提供便捷服务。

（五）推动美好环境共建共治共享。建立党组织统一领导、政府依法履责、各类组织积极协同、群众广泛参与，自治、法治、德治相结合的基层治理体系，推动形成建设美好人居环境的合力，实现决策共谋、发展共建、建设共管、效果共评、成果共享。下沉公共服务和社会管理资源，按照有关规定探索适宜城乡社区治理的项目招投标、奖励等机制，解决群众身边、房前屋后的实事小事。以城镇老旧小区改造、历史文化街区保护与利用、美丽乡村建设、生活垃圾分类等为抓手和载体，构建社区生活圈，广泛发动组织群众参与城乡社区治理，共同建设美好家园。

五、加强组织实施

（一）加强党的全面领导。把党的全面领导贯穿城乡建设绿色发展各方面各环节，不折不扣贯彻落实中央决策部署。建立省负总责、市县具体负责的工作机制，地方各级党委和政府要充分认识推动城乡建设绿色发展的重要意义，加快形成党委统一领导、党政齐抓共管的工作格局。各省（自治区、直辖市）要根据本意见确定本地区推动城乡建设绿色发展的工作目标和重点任务，加强统筹协调，推进解决重点难点问题。市、县作为工作责任主体，要制定具体措施，切实抓好组织落实。

（二）完善工作机制。加强部门统筹协调，住房城乡建设、发展改革、工业和信息化、民政、财政、自然资源、生态环境、交通运输、水利、农业农村、文化和旅游、金融、市场监管等部门要按照各自职责完善有关支持政策，推动落实重点任务。加大财政、金融支持力度，完善绿色金融体系，支持城乡建设绿色发展重大项目和重点任务。各地要结合实际建立相关工作机制，确保各项任务落实落地。

（三）健全支撑体系。建立完善推动城乡建设绿色发展的体制机制和制度，推进城乡建设领域治理体系和治理能力现代化。制定修订城乡建设和历史文化保护传承等法律法规，为城乡建设绿色发展提供法治保障。深化城市管理和执法体制改革，加强队伍建设，推进严格规范公正文明执法，提高城市管理和执法能力水平。健全社会公众满意度评价和第三方考评机制，由群众评判城乡建设绿色发展成效。加快管理、技术和机制创新，培育绿色发展新动能，实现动力变革。

（四）加强培训宣传。中央组织部、住房城乡建设部要会同国家发展改革委、自然资源部、生态环境部加强培训，不断提高党政主要负责同志推动城乡建设绿色发展的能力和水平。在各级党校（行政学院）、干部学院增加相关培训课程，编辑出版系列教材，教育引导各级领导干部和广大专业技术人员尊重城乡发展规律，尊重自然生态环境，尊重历史文化传承，重视和回应群众诉求。加强国际交流合作，广泛吸收借鉴先进经验。采取多种形式加强教育宣传和舆论引导，普及城乡建设绿色发展法律法规和科学知识。

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责任编辑：杨鹤

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绿色基础设施研究进展

生态学报 2017, Vol. 37 Issue (15): 5246-5261

文章信息

栾博, 柴民伟, 王鑫

LUAN Bo, CHAI Minwei, WANG Xin.

绿色基础设施研究进展

Review of development, frontiers, and prospects of green infrastructure

生态学报. 2017, 37(15): 5246-5261

Acta Ecologica Sinica. 2017, 37(15): 5246-5261

http://dx.doi.org/10.5846/stxb201605100903

文章历史

收稿日期: 2016-05-10

网络出版日期: 2017-03-22

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栾博, 柴民伟, 王鑫. 绿色基础设施研究进展. 生态学报, 2017, 37(15): 5246-5261.

Luan B, Chai M W, Wang X. Review of development, frontiers, and prospects of green infrastructure. Acta Ecologica Sinica, 2017, 37(15): 5246-5261.

绿色基础设施研究进展

栾博

柴民伟

王鑫

北京大学, 环境科学与工程学院, 北京 100871;

深港产学研基地北京大学深圳研究院, 绿色基础设施研究所, 深圳 518057

收稿日期: 2016-05-10; 网络出版日期: 2017-03-22

基金项目: 广东省自然科学基金项目（2016A030313383）

*通讯作者Corresponding author.

栾博, E-mail:luanbo@pku.edu.cn

摘要:

综述了绿色基础设施的起源发展，总结了推动其概念形成的发展脉络，分别是人居环境视角、生态保护视角和绿色技术视角。提出了绿色基础设施在空间、功能、要素上的内涵，阐述了它与生态系统服务的外延关系。通过文献研究，综述了绿色基础设施在气候变化、人体健康、空气质量、雨洪管理、公众认知和社区参与、评价研究等领域的国际研究进展。结合我国绿色基础设施的研究现状和问题进行评述，并对未来发展提出展望。

关键词:

绿色基础设施

生态系统服务

气候变化

绩效评估

Review of development, frontiers, and prospects of green infrastructure

LUAN Bo

CHAI Minwei

WANG Xin

1. College of Environmental Sciences and Engineering, Peking University, Beijing 100817, China;

2. Green Infrastructure Institute PKU-HKUST Shenzhen-Hong Kong Institution, Shenzhen 518057, China

Abstract:

This paper first reviews the origin and development of green infrastructure (GI) and then summarizes the context, formation and development from the perspectives of human settlements, ecological protection, and green technology.Then, it describes GI from spatial, functional, and elemental aspects.The relationship of GI with ecological services is also elucidated.Through a literature review, the international research frontiers of GI are assessed for the following topics:climate change, human health, air quality, stormwater management, public awareness, community participation, and evaluation research.Finally, this paper predicts future developments in GI based on the current status of GI research and problems in China.

Key words:

green infrastructure

ecological services

climate change

performance evaluation

绿色基础设施(Green Infrastructure, 简称GI)是在人居环境、生态保护和绿色技术三大领域起源发展, 逐步形成的概念。GI的早期雏形可追溯到19世纪50年代城市公园的出现, 之后经历了20世纪60年代到90年代以生态保护运动为契机的初步形成阶段。90年代至今, GI研究实践进入了以多领域协同发展, 多地区广泛传播为特点的快速发展阶段。

1 GI的源起与发展脉络

1.1 历史脉络

国际上, GI发展大致可分为3个阶段(表 1)：早期雏形阶段是以1850年代城市公园的出现为标志, 此时期以服务公众游憩与审美、改善公共环境为目标, 缺少科学性和系统性的理论与方法。初步形成阶段是以1960年后生态保护运动的发展为开端, 此时期生态学、生态规划、景观生态学的理论方法不断发展, 出现了以生物保护与生态系统保护为核心目标的生物廊道和生态网络等概念。人与生物圈计划(MAB)于1984年正式提出生态基础设施(Ecological Infrastructure, 简称EI), 成为此阶段的标志。快速发展阶段是以1990年代以来GI在多领域的快速发展为特征。土地保护、精明增长、绿道、低影响开发(LID)与河道恢复等领域共同推动GI成为明确的概念共识, 相关研究与实践也迅速广泛地发展。2000年后, GI在欧盟、加拿大、中国等地广泛传播。

表 1 GI的发展阶段和特点

Table1 The development stages and characteristics of GI

时间Time

发展历程Development stage

代表性要素Representation

主要目标Aim

方法Method

1850—1960

早期雏形阶段

公园、开放空间系统

游憩、审美公共环境改善

景观设计、城市设计学科的定性方法

1960—1990

初步形成阶段

生物廊道、生态网络

生物保护生态系统保护

生态学、景观生态学、生态规划的科学方法

1990—至今

快速发展阶段

绿道、LID、绿色基础设施

土地保护及精明增长雨洪管理历史文化保护河道修复、湿地恢复生态系统服务

水文、生态工程、市政工程、环境工程等多学科方法

表选项

我国古代工程中具有很多类似现代GI作用的经验式实践, 如周朝古道[1], 南方丘陵地区的陂塘系统[2], 长三角地区的运河水网, 黄泛平原的坑塘洪涝调蓄系统[3-5], 它们体现了适应自然的朴素思想, 不同程度地发挥生态系统服务功能。GI概念在2000年前后传入我国, 至今经历了起步期与快速发展期两个阶段。起步期以2001年俞孔坚的《城市生态基础设施建设的十大景观战略》为标志, 集中体现在生态基础设施理论体系与构建途径方面的大量探索。快速发展期以2009年“绿色基础设施——高绩效景观”主题的第46届世界国际景观设计师阳盟(IFLA)大会为开端, 我国GI研究数量持续增多, 集中于综述国外GI概念与理论发展、探讨GI规划与评价方法等方面。

1.2 学科脉络

GI的发展是公园、公园系统、开放空间、绿道、生态网络、生物廊道和雨洪管理等多个领域共同推进的结果, 可归纳为三大脉络：一是人居环境视角, 以服务人居需求为出发点；二是生态保护视角, 以生物保护为出发点；三是绿色技术视角, 以市政工程设施的绿色化为出发点。三大脉络的独立发展与相互影响促进了GI概念共识的形成与发展。生态经济学领域的生态系统服务思想, 为绿色基础设施的内涵与功能提供了清晰和全面的思想基础(图 1)。

图 1 绿色基础设施发展脉络

Fig. 1 The development framework of green infrastructure

图选项

1.2.1 人居环境视角：从公园到土地保护

GI是公园绿地发展至高级阶段的产物。1850年代的纽约中央公园是第一个为社会大众提供休闲服务的绿色空间, 它改善了当时城市公共卫生环境, 可认为是GI的早期雏形。19世纪后期, 在Olmsted等人的推动下公园之间通过公园道(Parkway)相互连接, 出现以波士顿绿宝石项链为代表的公园系统(Park system), 在城市中形成了绿地系统, 扩展了公园的服务范围[6-8]。这一时期, 公园以提供休闲游憩与审美体验为主要功能, 具有朴素的环境改善作用。20世纪以来, 开放空间系统拓展了公园系统的范畴, 融入了保护城市与周边地区未开发土地的功能, 逐渐发展为土地空间管理控制策略[9]。1980—1990年, 绿道的研究趋于成熟, 成为贯穿城乡连接各类绿色空间的线性开放空间纽带[10], 为GI的网络化结构奠定了基础。绿道在游憩、美学[11-12]、文化遗产保护[13-14]和生态保护方面[15-17]具有更为综合的功能(图 1)。最具代表性的是1991年的马里兰州绿道体系规划建设, 它成为2001年开始的马里兰绿色基础设施评价(GIA)与绿图计划的基础[18-19]。随着生态规划和景观生态学的发展, 目标更综合、方法更科学的网络化GI应运而生。它超越开放空间与绿道的概念范畴, 成为一种新的土地保护策略[20-22], 通过限定城市的增长边界, 实现土地的有效保护与城市的精明增长[23-25]。1999年, 美国保护基金会(The Conservation Fund)和农业部森林管理局(USDA Forest Service)首次提出了GI作为国家自然生命支持系统的正式定义[26]。美国马里兰州1997年的“精明增长法案”和2001年的绿图计划[27], 是以绿色基础设施评价(GIA)为途径进行土地保护的早期代表性实践[22]。

1.2.2 生态保护视角：从生物廊道到复合生态系统保护

20世纪60年代以来, 保护生物学、景观生态学、岛屿生物地理学和复合种群理论不断发展, 先后发展了生态廊道、生态网络、生境网络、景观安全格局等一系列以生物保护为核心的理论方法[28-32]。生态基础设施(Ecological Infrastructure)概念最早由联合国教科文组织“人与生物圈计划”(MAB)于1984年提出, 是生态城市规划的五项原则之一[33]。Mander和Selm等在1988年分别用EI作为生境网络(habitat network)设计的框架[34-35]。随后, 荷兰农业、自然管理和渔业部于1990年颁布的自然政策规划(Nature Policy Plan)中提出了全国尺度上的EI概念[28]。之后, EI在国外的研究不多, 但近15年来在中国得到很大发展。俞孔坚和李迪华运用景观安全格局理论发展和扩展了EI体系, 使其超越了原有以生物保护为中心的狭义范畴, 成为维护土地上各种生态过程与人文过程的整合性网络。它不仅是城市和居民获得持续的自然服务的基本保障, 也是城市扩张和土地开发利用不可触犯的刚性限制[36]。李峰等侧重从城市生态学角度进行研究[37], 认为生态基础设施能够保证自然和人文生态功能正常运行, 具有重要的生态系统服务功能。综上, 生态基础设施概念起源于生物保护, 与生物廊道、生境网络等概念一脉相承, 后扩展为保护自然与人文复合生态系统的健康, 通过保护土地格局控制城市扩张。至今, EI在功能、结构及构成要素上, 都与人居环境视角发展而来的GI逐渐趋同, 殊途同归又各有侧重。

1.2.3 绿色技术视角：工程基础设施的灰色化到绿色化

绿色化的工程基础设施是GI的重要组成部分。传统的工程设施为城市及居民提供如能源、道路、建筑、防洪、雨水排放、废水处理等市政基础服务。这些灰色工程均以服务人类社会为中心, 虽然在一定程度上单目标地解决了局部问题, 却往往引发更多损害生态系统服务的系统性失调问题, 包括城市热岛、暴雨洪涝等影响人类社会的城市病。灰色基础设施的绿色化改造是指通过生态工程和绿色技术来降低工程设施所带来的生态胁迫和干扰, 并改善和恢复城市生态系统服务功能[33, 38-39]。绿色化的工程设施系统包括：可持续雨洪管理技术、河道生态修复与生态防洪工程、道路生态工程、污染废弃地的生态修复技术、污水处理的人工湿地技术、基础设施生态学、能源系统、固体废物处理系统和交通通讯系统[40-45]。目前, 可持续雨洪管理技术、生态水利与河道生态修复的研究相对成熟[46-47]。

2 GI的内涵与外延

2.1 内涵

经过多领域的发展与融合后, GI的内涵逐步清晰和趋同, 具有以下核心特征：(1) 功能上, GI提供全面的生态系统服务；(2) 空间上, GI是一个跨尺度、多层次, 相互连接的绿色网络结构, 是城市发展与土地保护的基础性空间框架；(3) 构成要素上, GI包含国家自然生命支持系统、基础设施化的城乡绿色空间和绿色化的市政工程基础设施3个层次(表 2)。

表 2 绿色基础设施概念框架

Table2 The conceptual framework of green infrastructure

空间尺度Spatial scale

方法Method

首要目标Priority

构成要素Constituent elements

生态系统服务Ecological services

宏观Macro-scale

国土与区域Territory and region

自然生态系统的保护和恢复

保护国土及区域生态格局, 维护大尺度生态过程, 保障国家生态安全

国家自然生命支持系统：自然森林、河流、湿地、湖泊、草原、农田、自然保护区、风景名胜区、国家公园与文化遗产地

维护国土生态安全与国家长远利益的生态服务, 如：国土水源涵养、旱涝调蓄、气候调节、水土保持、沙漠化防治、生物多样性保护等

中观Meso-scale

城市与社区City and community

自然-人工复合生态系统的恢复和重建

恢复城乡生态格局, 构建绿色网络, 改善城市人居环境, 为城市和居民提供全面的生态系统服务

基础设施化的绿色空间网络：绿地与公园系统、开放空间系统、雨洪调节系统、城市水系统(河流、湿地系统)、城市生物栖息地系统、绿道与慢行系统、都市农业与林业系统、文化遗产系统

城市与居民的人居环境服务, 如：缓解城市洪涝灾害、控制水质污染、提高空气质量、缓解城市热岛、提供游憩、审美、文化认同与精神启发等

微观Micro-scale

场地与绿色基础设施On site and green infrastructure

可持续设计与生态修复技术

通过绿色技术对具体场地进行生态恢复和可持续设计

绿色化的工程设施技术：河流湿地生态修复技术、生态防洪工程技术、生物栖息地恢复技术、可持续雨水管理技术(生物滞留池、植草沟等)、人工湿地污水净化技术、污染废弃地修复技术、固废资源化技术、绿色屋顶与立体绿化技术、生态道路技术、绿色建筑技术、人居环境空间设计

表选项

在宏观尺度上, GI是国家的自然生命支持系统, 承载水源涵养、旱涝调蓄、气候调节、水土保持、沙漠化防治和生物多样性保护等维护国土生态安全与国家长远利益的生态服务。在中观尺度上, GI是基础设施化的绿色空间, 不同于传统的城市绿地系统, 它具有广泛的缓解城市洪涝灾害、控制水质污染、恢复城市生境、提高空气质量和缓解城市热岛等基础性生态服务, 同时提供游憩、审美、文化与精神启发等层面的人居环境服务。在微观尺度和技术层面, GI是以绿色技术为手段对场地进行人居环境综合设计, 以恢复完善生态系统服务。

2.2 GI与EI的联系与区别

EI是与GI相近的概念, 两者的内涵已逐渐趋同[33], 都具有提供生态系统服务的生命支持系统的涵义。有国内学者强调EI概念更为适用, 因为它不仅包括湿地、河流、绿地等绿色空间, 还广泛涵盖自然-人工复合生态系统；而GI在表意上局限于绿地空间, 不利于充分涵盖城市人工生态系统或人工设施的生态化, 也不能够完整而准确地对应于城市复合生态系统[37]。然而, 从目前国际研究前沿来看, GI概念已涵盖人工设施的绿色化(如雨洪管理技术)和城乡人工生态系统, 因此两者的内涵是基本一致的。

但二者仍存在区别：首先, 就应用范围而言, GI的广泛性与通用性均高于EI。自1980年代提出后, EI在国际上的研究比较有限, 少量研究主要围绕生态系统和生物保护展开。近15年来, EI概念在国内得到广泛拓展, 具有代表性的学者是俞孔坚、李迪华、李锋、王如松等人。相比而言, 1990年代以来GI的研究实践在美国、加拿大、英国等国家和地区得以广泛开展, 并且成为开放空间、绿道、土地保护、雨洪管理等众多领域的通用概念。

其次, 就发展根源及关注重点而言, EI概念源于生物保护研究[36, 48], 而GI的发展是源于生态保护、人居环境和绿色技术三大领域, 由此造成两者的关注重点有所区别。EI主要以景观生态学理论为基础, 强调宏观空间格局的连通性与完整性, 关注对区域生态系统结构与过程的保护, 但一定程度上忽视格局内部的绿色空间质量。虽然连续完整的空间格局是维护生态过程的战略性基础, 却不足以保证其发挥生态系统服务的水平。GI以三大领域为基础发展而来, 既有景观生态学的理论基础, 也融合了人居环境学科和绿色工程专业的理论与技术体系。GI的网络化空间结构可以维护生态系统的完整性, 而其具体实施技术可以提升空间格局内部人居环境质量和生态系统服务水平。综上, GI因其起源背景而兼顾空间战略和实施技术。

2.3 GI与生态系统服务的关系

GI是生态系统服务的空间落实途径[49], 提供全面的生态系统服务是GI的基础功能。不同尺度GI所提供的生态系统服务不尽相同(表 2)。当前一些研究对生态系统服务和人类福祉的关系提出了基本框架[50-58], 有学者进一步总结了作为土地管理方式的GI对生态系统服务及人类福祉的作用[59-60]。一些研究表明GI除了发挥生态系统服务的正效益外, 也会造成一定的负效益[61]。本文基于PSR模型提出GI与生态系统结构功能、生态系统服务及人类福祉的关系, 以及它们在环境压力、状态、响应过程中的作用(图 2)。

图 2 GI与生态系统服务、人类福祉的关系

Fig. 2 The relationships between GI and ecological services as well as human welfare

图选项

3 研究进展

近年来, 随着学科领域间交叉合作的不断增加, GI的研究前沿领域呈现细分化的趋势, 国际上的研究前沿主要集中在以下方向：

3.1 适应与缓解气候变化

GI应对气候变化主要有两个方面。其一, GI是应对气候变化所引发的暴雨、升温等问题的适应性对策。GI能够通过控制土地利用调节区域水文状态[62-64], 并通过绿色屋顶、生物滞留池、植草沟、透水地面等雨洪管理技术调节场地径流量与峰值, 缓解洪涝[65-70], 控制径流污染[71-74]。GI还可以提供绿荫和增加植物蒸散发, 从而降低城市温度, 改善城市热环境[75-79]。其二, GI是直接或间接缓解气候变化的主动性途径。直接途径如植物光合作用吸收CO2和土壤贮碳[58, 80-81]。间接途径如GI可以降低城市温度, 从而减少能源消耗[82-84], 实现温室气体减排[58, 85-86]。

3.2 改善人体健康

人类健康福祉的程度与绿色空间的数量、质量有着密切的关系[87-89]。经常使用公园的人通常显示出更好的自感健康状况、更高的活动参与程度和更快的放松能力[90]。绿色空间和个人健康状况呈现显著的正相关关系[87]。GI与人体健康的研究可分为其对个体的生理与心理健康的影响, 以及对公众健康的影响。现有的研究方法主要有流行病学研究、实验研究、问卷与访谈调查研究[91]。有关个体生理健康研究主要包括：居住环境与户外体育运动[92-96]以及健康恢复的关系[97]；城市绿色空间对心理恢复的作用[98]、对老年人寿命的影响[88-89]、以及土地利用对蚊虫传播疾病和病毒的地理分布的影响[99-100]。有关心理健康的研究, 主要有绿色空间在情绪调节[101-102]、减轻紧张与压力[102-103]、缓解疲劳和恢复注意力方面的作用[94, 104-106]。有学者关注绿地对幸福感、认同感和社会关系的影响[107-109]。GI是促进公共健康的重要因素, 这是因为环境的改善可以引起人们生理、情感和认知过程的变化, 进而增进公众的健康福祉[110-111]。

3.3 提升雨洪调节与净化能力

GI可通过控制土地利用格局维护区域水文过程, 通过绿色屋顶、透水铺装、生物滞留池(雨水花园)、植草沟、植被过滤带、人工湿地等一系列具体技术措施来管理城市雨水径流, 实现缓解洪涝, 减轻径流污染以及加强水资源利用的目标。国内外最有代表性的技术体系有1970年代起源于美国的最佳管理措施(BMPs)[112-113]；1990年代美国的低影响发展(LID)[114]；同时期英国发展的可持续城市排水系统(SUDS)[115-116]；澳大利亚开展的水敏感性城市设计(WSUD：Water Sensitive Urban Design)的实践[117]；新西兰集合LID和WSUD理念形成的低影响城市设计与开发(LIUDD)[118]；以及中国当前正在发展和实施的海绵城市技术体系。现有针对雨洪管理的具体技术在控制径流总量, 控制径流峰值, 延缓洪峰时间等水文方面的效益明显, 而且在去除TSS、TN、TP、各种重金属污染物方面的研究也已有报道[46]。这些研究基本证明了LID技术在调节水文功能与去除污染物方面具有良好效果[47, 119-124], 也同时指出了可能存在的问题, 其中质疑集中在渗透导致地下水污染和冬季效果等方面。

3.4 影响空气质量

GI能够在一定程度上缓解大气污染, 现有研究主要从两方面展开。一方面, 通过GI空间布局, 构建通风廊道增加污染物疏散的有利条件[125-127], 相关的研究已在德国斯图加特、日本东京都, 以及中国的北京、上海和武汉等地开展, 并取得一定成效[128-130]。另一方面, 植物在改善空气质量中起着不可替代的作用[131-132], 主要表现为：(1) 植物叶片具有特殊表面结构和功能, 有利于阻滞粉尘[133]、抑制细菌生长[134]、吸附大气污染物[131, 134-135]；(2) 植物叶片尖端放电以及叶片光合作用产生光电效应, 使空气产生负氧离子, 改善空气质量[136-138]。

3.5 GI的公众认知和公众参与

公众是GI最重要的利益相关者。由于欧美国家的决策体制原因, GI的公众社参与是决定其能否有效实施的关键, 而社会认知程度是其中至关重要的因素, 因而西方在此方面的研究较多。在公众参与决策方面, Rottle在从西雅图到卡斯克德山脉的绿色廊道案例中, 强调了私人和非营利部门的主导与协调的重要性[139]。Lovell和Taylor强调GI规划中的潜在利益相关者的决策参与, 可以鼓励由社区发起的GI实施, 确保GI建设中的民主和公正[140]。Heckert和Rosan研究发现GI需要与更广泛的公众和私人利益相关者合作, 提出GI公平指数来权衡社区的优先权, 掌握更多的自主权利[141]。在公众认知方面, Byrne等研究了公众对于GI(尤其是增加植树)是否能够帮助杭州市应对气候变化的认知, 部分受访者认为增加植树是一种适应性策略, 可以减少气候变化带来的影响；居民愿意在公共开敞空间增加绿树的覆盖面积[142]。Breed等研究发现, 在GI中, 奖励制度应该具有一定的调整幅度, 促进生态系统服务的平衡[143]。Baptiste等研究发现居民对GI控制雨洪具有较高的认知水平, 并指出效率、美学和成本是影响居民对GI实施意愿的主要因素[144]。

3.6 GI的结构、功能评价与绩效评估

当前, GI的评价研究可分为3类。一是对生态系统/景观结构的评价, 二是对生态服务功能的评价, 三是对GI效益与绩效的评价。对GI的生态结构评价主要是基于景观生态学、保护生物学原理, 以生物保护为出发点的空间格局评价。主要有关注组分特征的景观格局指数评价和侧重动态过程的景观格局空间模型评价[31-32]。源于美国马里兰州的GIA和保护物种水平运动过程为核心的景观安全格局是近年的代表性方法。GI的功能评价以评估生态系统服务为热点[56, 59, 139, 145-150], 包括物质量评估和价值量评估。价值量评估是较主流方法, 通常用货币化方法评价生态系统服务的价值, 但虚拟估值存在主观性与随机性, 无法准确评估实际效果与质量。有学者指出GI在发挥生态系统服务的正效益时, 也会带来如耗水、生物入侵、挥发性有机污染物(VOC)排放等负效益[150-153]。GI的效益与绩效评价有两方面视角。一是从使用者出发的行为和感知评价：如：建成后使用者评估(POE)、视觉质量评价等。二是从环境资源影响出发的物质环境效益评价, 当前以评估GI某个或某些技术的单目标效益为主：如研究绿色屋顶缓解城市热岛[79, 154]、雨水径流调节[71]方面的效益；研究雨洪管理技术在雨水径流消减和水质净化方面的作用[46-47]；研究城市GI在缓解气候变化方面的效益[65, 155]等。近年来, 有学者将时间因素融入GI评价中, 评估某些技术在原料获取、建设、运营、处置的全生命周期过程中对环境资源影响, 成为当今的前沿领域[62, 156-158]。

总体而言, 目前针对GI具体技术的单方面物质环境评价研究较多, 但是全面涵盖生态、社会、健康福祉等方面的综合绩效评价尚处于探索阶段。目前仅有少量的有关GI综合指标构建研究, 而且基本处于框架性探索阶段[60, 140, 159]。

4 我国GI研究的现状与问题

国内对GI的研究主要集中在以下四方面：

(1) GI的概念综述和理论框架研究。俞孔坚等对生态基础设施的理论与方法进行了系统研究[5, 33, 160]；刘滨谊等侧重于GI与我国绿地系统的结合[161-163]。另外, 不少学者对国外GI概念理论进行了综述研究[164-169], 也有学者对国内GI的发展进行了总结[1, 170]。

(2) GI技术途径和方法研究。国内很多研究集中于综述国外GI的规划方法[164, 171-173]。俞孔坚等以景观安全格局作为构建EI的技术途径, 探索了一套完整的方法体系[174-176]。有学者将GI原理与方法在绿地系统规划中进行应用[5, 161, 177-179], 还有学者在GI构建中探索了形态学空间格局分析、空间利用生态绩效等新方法[180-181]。

(3) 国内外实践案例介绍：国内大量文章介绍了国外实践案例, 包括美国西雅图[182]、马里兰[183-184]以及加拿大[41]、英国[185]等地的案例。也有研究总体梳理了国内GI实践案例[186]。还有一些研究对场地尺度建成项目的理念方法进行了介绍, 如六盘水明湖湿地公园[187]、金华燕尾洲公园[188]、哈尔滨群力雨洪公园[189]等。

(4) 细分领域研究：目前, 我国GI研究中以雨洪管理领域的应用研究较多[190-199]。此外, 在GI的效益评估[200-201]、气候变化[202]、空气污染[203-204]等方面有少量研究。

总体而言, 国内GI研究在内涵与外延的理解上尚存模糊性, 研究内容更关注城市和区域层面的概念理论与方法框架, 研究方法以单学科视角的定性研究为主。虽然已初步形成了以生态基础设施为代表的理论体系, 但总体上GI的发展仍处于初级阶段。主要存在以下问题。

4.1 研究细分度低, 近似度高

我国对GI领域的研究尚处于探索理论方法的初级阶段, 研究的细分程度与深入程度均不高。国内GI研究主要来自于景观规划、风景园林、景观生态学等学科领域, 此外, 环境工程、市政工程、水文水资源等领域有少量研究。研究主要集中在综述GI概念与发展历程、介绍国内外理论与实践、探索空间规划与评价方法等方面, 研究方向相近度较高。在人体健康、气候变化、空气质量、公众参与等国际前沿的细分领域我国尚缺少深入研究。

4.2 科学、工程与设计学科领域的交叉合作不足

GI是跨尺度、功能复合的应用领域, 由不同学科领域演进发展而来。因此, 科学研究、工程技术与设计应用的紧密联系对于GI而言尤为重要。目前我国在此方面尚存不足, 科学研究缺乏真实问题的应对, 工程技术缺乏综合目标的统筹, 设计应用缺乏专业技术的支撑。

由于缺少领域间交叉合作, 国内GI研究虽然具有各自学科的鲜明特点, 却也存在明显瓶颈。城市规划、风景园林等人居环境领域善于运用定性方法统筹人文与生态价值进行空间落实, 但缺少量化研究与专业技术的支撑。景观生态学领域善于通过空间模型判定和构建完整而连续的宏观网络格局, 但对格局内部质量的关注不足, 理论模型仍缺少实证支撑[172, 205-206]。环境科学善于运用实验与模型量化研究具体问题, 但缺少空间应对策略。生态修复、环境工程、市政工程等领域善于绿色工程技术, 但欠缺对GI多元价值和综合目标的理解和统筹。

4.3 综合绩效评估及其标准的研究较少

目前, 国内GI实践大致有两种倾向。一是缺少人文价值的单目标绿色技术应用, 如以人工湿地为例的环境工程, 它仅关注污水净化的效果, 往往缺乏美学价值, 也不具有参与性；二是难以评价环境效益的“生态花瓶”, 如一些美观的城市湿地公园很可能是四处调水的耗水工程, 造成生态系统损害。具备生态与人文的综合价值是GI的核心特征, 偏颇于任何一方都不符合其内涵。目前, 全面衡量GI在供给、调节、支持、文化及健康福祉方面生态系统服务综合绩效的评估研究不多。

另外, GI的公私合营(PPP)模式是未来趋势。目前的障碍是缺少政府按效付费的量化评估方法和标准。因此全面评估GI在原状态、材料获取、建设、运行等全生命周期过程中的绩效表现, 并以此为基础建立政府购买生态系统服务的定量可测标准是非常关键的环节。目前, 国内此方面的研究还很有限。

4.4 人文领域研究介入不足, 公众参与、运营模式与体制保障研究有待加强

国内GI研究以自然科学与工程学科为导向, 人文领域研究的介入不足。GI并非简单的绿色工程, 技术层面之上的文化价值、社会价值、经济价值是其重要属性。目前, 我国在GI的文化认同、公众参与、运营模式、管理政策、体制保障等方面的研究不多, 有限的研究者多以自然学科背景为出发点, 社会学、经济学领域的GI研究基本是空白。

在GI的经济运营与社会参与方面, 美国纽约高线公园(Highline Park)为代表的国外实践采用了政府、社区、社会组织或企业共同合作的新模式, 为GI的建设运营、投融资模式、社区参与、管理政策、产权制度方面提供了新视野。它首先解决运营与持续收益问题, 通过特许经营的活动和项目实现经济获益；其次, 解决社会参与问题, 通过活动拉近社区居民与GI的距离, 互动参与性更强；第三, 政府财政与管理成本更低, 只需按期购买绿色服务。我国当前推行的公私合营(PPP)模式仅是单一投融资途径, 亟待从更多视角开展深入研究。

5 我国GI的展望

5.1 发展机遇

综上所述, 我国目前的GI研究尚处于初级阶段。未来中国对GI实践具有巨大的需求, 也必将成为GI发展的热点地区。首先, 中国生态环境危机的挑战。全国来看, 资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的形势虽然严峻, 但也为GI的发展提供了空前的机遇。其次, 国家顶层设计的政策制度保障。生态文明理念被要求全面融入到经济、政治、文化、社会各方面, 生态文明体制改革总体方案已获通过。作为自然生命支持系统的GI是支撑生态文明建设的重要途径。再次, GI投资作为经济持续发展的良好契机。依托绿色金融战略与国家资金支持, 各地将不断加大生态环境基础设施的投资力度, 这成为GI发展的契机。最后, 新型城镇化的发展需求。我国城镇化是不可逆的过程, 未来的重点将从规模扩大转为质量提升, 当前我国城市建成区平均绿地率已达35.72%[207], 但发挥的生态系统服务质量与GI标准仍有较大差距, 这为GI发展提供了广阔的实践空间。

5.2 预期研究领域

未来我国将在GI领域开展大量实践行动, 本地化、具体化和细分化的GI研究是实践的重要支撑。我国未来GI的发展趋势为：研究内容从理论框架到细分领域, 研究角度从单学科视角到多领域合作, 研究方法从定性化到定量化, 应用实践从概念规划到务实设计。可预期的重点研究领域包括但不限于如下方面：

(1) 本土化的GI技术标准、评估体系和管理制度

基于我国气候条件、地理特征、生态状况、环境资源以及各地生活方式、文化习俗的基本要件, 根据本文所述的GI内涵和外延, GI应着重研究适应我国本土特征的关键技术、评估体系、标准规范、管理制度和产业发展。

(2) 多学科交叉的细分领域

人体健康、气候变化、空气质量、城市热环境、公众参与和综合效益评估是GI多学科交叉研究的国际热点。我国GI研究需关注的重点有：1) 在我国老龄化与健康问题日益突出的背景下, 需开展GI对生理与心理健康的影响研究, 特别是中国人特有的环境心理范式与GI的关系研究；2) 我国将在气候变化领域承担更多责任, 需加强GI在城市降温、旱涝调节、节能减排、碳汇等适应与缓解气候变化方面的研究；3) 区域复合型大气污染已成为危害我国大城市的普遍问题, 需加强应对我国空气污染新形势的GI空间布局与设计研究；4) 在我国公共服务市场化的趋势下, 需开展用于政府购买生态服务的GI综合效益评估及标准研究；5) 需推进经济、社会、文化视角的GI研究合作, 开展GI的公私合营模式(PPP)、公众参与和管理制度的研究。

(3) 雨洪污废综合控制利用研究

GI是当前海绵城市建设的主要途径, 有以下值得研究的方向：1) 用以解决我国水资源短缺问题的雨水和废水的资源化综合控制利用研究；2) 适应我国地区多样性的雨洪管理技术标准与措施途径研究；3) 应对我国季风气候特点的区域流域管理与城市源头控制的雨洪耦合研究；4) 涵盖多元功能与综合价值的海绵城市综合效益评估研究；5) 城市已建成区中灰绿设施结合与雨污合流问题的研究；6) 面向多部门协调合作的机制体制研究。

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绿色基础设施的生态及社会功能研究进展

生态学报 2021, Vol. 41 Issue (20): 7946-7954

文章信息

黄娜, 石铁矛, 石羽, 李春林, 胡远满

HUANG Na, SHI Tiemao, SHI Yu, LI Chunlin, HU Yuanman

绿色基础设施的生态及社会功能研究进展

Research progress on ecological and social function of green infrastructure

生态学报. 2021, 41(20): 7946-7954

Acta Ecologica Sinica. 2021, 41(20): 7946-7954

http://dx.doi.org/10.5846/stxb202009222471

文章历史

收稿日期: 2020-09-22

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引用本文

黄娜, 石铁矛, 石羽, 李春林, 胡远满. 绿色基础设施的生态及社会功能研究进展. 生态学报, 2021, 41(20): 7946-7954.

Huang N, Shi T M, Shi Y, Li C L, Hu Y M. Research progress on ecological and social function of green infrastructure. Acta Ecologica Sinica, 2021, 41(20): 7946-7954.

绿色基础设施的生态及社会功能研究进展

黄娜1,4

石铁矛2

石羽3

李春林4

胡远满4

1. 沈阳建筑大学建筑与规划学院, 沈阳 110168;

2. 沈阳建筑大学空间规划与设计研究院, 沈阳 100168;

3. 沈阳建筑大学设计艺术学院, 沈阳 100168;

4. 中国科学院沈阳应用生态研究所, 沈阳 110016

收稿日期: 2020-09-22; 接受日期: 2021-06-09

基金项目: 国家自然科学基金项目（41730647，52008267，51878418，41871192）

*通讯作者Corresponding author.

石铁矛, E-mail: tiemaos@sjzu.edu.cn.

摘要: 随着城市化进程的加快，城市硬化地表不断挤占透水表面，使得绿色基础设施规模不断下降、破碎化程度逐渐加大，严重影响了绿色基础设施服务功能的有效发挥。绿色基础设施的发展经历了早期萌芽、初步形成和快速发展三个阶段，主要在宏观尺度研究区域生态安全，中观尺度促进城市可持续发展，微观尺度解决社区生态环境问题。目前绿色基础设施的研究内容集中在其生态功能和社会功能两个方面，主要关注调蓄降雨径流、消减非点源污染、调节区域微气候、居民健康与福祉和空间布局公平性。而供需结构的合理配置也是决定绿色基础设施服务水平的关键因素。未来的研究应加强与相关学科的交叉融合，完善绿色基础设施功能的测度与评估方法，将绿色基础设施建设与实际规划相结合，以期为区域可持续发展和国家生态文明建设提供支撑与保障。

关键词:

绿色基础设施降雨径流非点源污染城市热岛健康与福祉供需结构

Research progress on ecological and social function of green infrastructure

HUANG Na1,4

SHI Tiemao2

SHI Yu3

LI Chunlin4

HU Yuanman4

1. School of Architecture and Urban Planning, Shenyang Jianzhu University, Shenyang 110168, China;

2. Institute of Spatial Planning and Design, Shenyang Jianzhu University, Shenyang 110168, China;

3. School of Design and Art, Shenyang Jianzhu University, Shenyang 110168, China;

4. Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China

Abstract: The world is currently undergoing unprecedented urbanization which has contributed to replacement of the existing natural green spaces with impervious surfaces. The reduction and fragmentation of green infrastructure can result in environmental challenges locally, regionally and beyond, due to biochemical and physical changes to ecological systems. Specifically, the rapid increase in area of impervious surfaces reduces rainwater interception, storage and infiltration, resulting in a concomitant increase in runoff generation in urban catchments. Therefore, nature-based solutions, denoted as green infrastructure, have been widely recommended to reduce stormwater runoff, improve water quality, cool urban air temperature, provide ecosystem sustainability and so on. The development of green infrastructure has experienced three stages: early germination, initial formation, and rapid development. The research mainly focuses on the regionally ecological security in the macro scale, promotes the sustainable development of the city in the meso scale, and solves the community ecological environment problems in the micro scale. At present, the research content of green infrastructure includes two aspects: ecological function and social function, mainly concentrated on the regulation of rainfall runoff, reduction of non-point source pollution, regulation of regional microclimate, residents' health and well-being, and spatial distribution equity. The supply and demand structure of green infrastructure is also the key factor effecting the service quality of green infrastructure. Generally, the service function of green infrastructure will increase with the increase of its scale, but the imbalance of supply and demand allocation of local green infrastructure often leads to the problem of local service surplus or shortage. At present, the development of green infrastructure is difficult to meet the needs of China's rapid urbanization. The quantitative evaluation of green infrastructure function is insufficient, and the research on supply and demand structure is not deep enough. Future research should strengthen the cross integration with related disciplines, improve the measurement and evaluation methods of green infrastructure function, and combine green infrastructure construction with spatial planning, in order to provide support for regional sustainable development and national ecological civilization construction.

Key Words:

green infrastructure rainfall runoff non-point source pollution urban heat island health and well-being supply and demand structure

随着我国城市化进程的不断加快, 城市土地资源的有限性和城市人口急剧增加之间的矛盾日益突出, 越来越多的建筑、道路和广场等硬质地表覆盖不断挤占城市绿色空间, 进一步加剧了城市的大气污染、内涝、非点源污染、热岛等生态环境问题。绿色基础设施作为城市中重要的自然景观构成, 在营造城市自然环境、维系城市生态平衡、提升城市美好形象、调节城市水气循环、应对区域气候变化等方面具有重要作用, 能够有效缓解城市急剧扩张过程中产生的一系列城市问题[1-2]。本文旨在介绍绿色基础设施的起源与内涵, 归纳其在生态和社会两方面的主要功能及其供需结构的研究进展, 并总结目前研究存在的问题, 提出未来绿色基础设施研究的方向和建议, 从而让绿色基础设施的研究和发展能够为新时代生态文明建设提供支撑和保障。

1 绿色基础设施的起源及内涵

1.1 绿色基础设施的起源

绿色基础设施的发展具有较长的历史, 大致可以分为3个阶段(表 1)。1850年代现代城市公园的出现是早期萌芽阶段, 纽约中央公园的设计就包含了绿色基础设施的理念[3]。该阶段绿色基础设施以休闲娱乐、改善公共环境为目标, 但缺少科学性和系统性的理论方法[4]。1960年后, 由于生态学、生态规划、景观生态学等理论和方法的发展, 绿色基础设施理论初步形成和完善。此时绿色基础设施主要以生态保护为目标, 强调构建廊道和生态网络。1990年代后, 美国马里兰州绿道规划中绿色基础设施作为经济社会可持续发展战略目标首次出现, 标志着现代绿色基础设施理念的形成。此后绿色基础设施进入快速发展阶段, 并且向更多相关专业和行业扩展, 其理念和内涵也不断完善。2000年, 绿色基础设施概念引入中国, 在国内的景观规划设计与生态环境领域得到广泛实践和应用[5-6]。

表 1 绿色基础设施的发展阶段与特点[4]

Table 1 The development stages and characteristics of green infrastructure

时期Period

发展阶段Development stage

代表要素Representation

目标Aim

方法Method

1850-1960

早期萌芽阶段

现代公园、公共空间

休闲娱乐、改善公共环境

景观设计、城市设计的定性方法

1960-1990

初步形成阶段

廊道、生态网络

生态保护

生态学、生态规划、景观生态学的科学方法

1990-今

快速发展阶段

绿道、低影响开发措施、绿色基础设施

区域可持续发展

地理、生态、景观规划、市政工程和环境工程等多学科交叉的方法

表选项

1.2 绿色基础设施的内涵

随着研究的不断深入和学科领域的交叉, 学者们从各自的研究视角出发, 根据其研究范围的大小, 从宏观、中观和微观三个尺度对绿色基础设施的内涵进行了延展和深化[7]。在全球、国家或流域的宏观尺度上, 绿色基础设施涵盖了森林、草原、农田、河流、湖泊、湿地等一切非灰色基础设施土地利用类型, 其研究视角主要集中在绿色基础设施空间分布和连通性方面, 强调绿色基础设施作为一个相互连通的生态网络整体, 对大区域气候调节和生物多样性保护的重要作用, 通过不同时间节点的比较分析, 探究绿色基础设施的空间演变, 研究其生态过程和连通性[6]。在以城市为代表的中观尺度上, 绿色基础设施剥离了宏观尺度中的森林、草原、农田等类型, 着眼于解决城市发展中面临的一系列城市问题, 探索城市内部绿道、公园、湿地等绿色基础设施的空间格局分布与优化, 主要侧重于对绿色基础设施相关功能, 如雨洪消减、缓解热岛效应、固碳释氧、保护城市生物多样性、提供休闲娱乐场所、绿色基础设施空间公平性等方面的研究[6, 8-17]。在以社区为代表的微观尺度上, 绿色基础设施的研究视角着重于通过对社区或场地的格局优化, 并结合一系列低影响开发措施, 实现缓解内涝、消减非点源污染、调节局地微气候、修复河道生态系统、提高绿色建筑节能减排等目标[8, 18-22]。

绿色基础设施三个尺度上的研究各具特色。在宏观尺度上, 主要强调绿色基础设施的生态功能, 与生态系统可持续发展的相关研究极为相近；在中观尺度, 强调绿色基础设施是人类活动与城市自然环境相互影响的载体, 期望通过合理布局绿色基础设施来有效解决城市发展中的生态环境问题；在微观尺度, 重点是对特定场所(如社区、停车场、高架桥等)的绿色基础设施进行格局优化, 调节局地微系统, 其范畴囊括了植物优化配置、低影响开发措施应用以及灰色基础设施的绿色化改造等方面。绿色基础设施在不同尺度上发挥的功能可以分为生态功能和社会功能两大类。绿色基础设施的土壤厚度、植物种类等物理结构决定了其生态功能, 主要包括调蓄降雨径流、消减非点源污染和调节区域微气候等；而绿色基础设施作为城市中稀缺的自然要素, 能影响居民的身心健康, 因此类型、规模、质量、可达性等特征产生了显著的社会功能, 当前研究者对其社会功能方面的研究主要集中在居民健康与福祉和空间布局公平性两个方面。

2 绿色基础设施的主要生态功能

2.1 调蓄降雨径流

快速城镇化导致越来越多的可渗透区域被硬化表面替代, 土地利用形式的变化在一定的时间和空间范围内改变了城市的自然水文过程[23], 使得城市地表降雨径流量和径流系数不断增大[24-26]。绿色基础设施由于植被和土壤具有拦截、存储、渗透降雨径流的能力, 因此其能起到雨水调蓄功能, 有助于削减地表径流。绿色基础设施的减少及破碎化削弱了其调蓄降雨径流的能力, 进一步加剧了城市内涝问题。

在传统雨水“快排”理念的指导下, 大部分城市为解决城市内涝问题都致力于加大雨水排水管网的布局, 使得雨水排水管的长度和密度不断增加, 却忽视了绿色基础设施在雨洪管理中的积极作用[25, 27]。没有植被覆盖的城市区域大约60%的雨水会通过雨水排水管排走, 而植被覆盖区只有5%-15%的雨水会形成地表径流, 剩下的雨水则会蒸发或渗透到地下[28]。城市雨水被大量直接排走, 进一步造成城市地下水水位下降, 加剧了城市内涝与城市地下水匮乏之间的矛盾。

绿色基础设施对城市降雨径流具有显著的调蓄能力, 其调蓄能力大小主要受植被类型、下垫面的空间结构和特性、降雨特征等影响[29]。绿色基础设施的空间分布对地表径流也具有显著影响, 在小流域上游绿色基础设施的空间布局和形状特征对地表径流的调蓄作用最明显[30]。不同类型的绿色基础设施在调蓄降雨径流效果方面存在一定的差异。下凹式绿地调蓄降雨径流效果优于透水铺装, 原因在于下凹式绿地兼具滞留池的功能, 其存蓄的雨水在雨后能够继续下渗。透水铺装结构层会因使用年限的增加逐渐堵塞, 造成渗透率不断下降[31]。而且不同类型的绿色基础设施串联使用的效果更佳, 如绿色屋顶和下凹式绿地串联使用削减洪峰和滞蓄雨水效果更显著, 且串联效果会随着降雨频率的增大而提高[32]。

2.2 消减非点源污染

19世纪中叶发达国家城市率先推行的合流制溢流排水系统, 有效缓解了城市雨洪内涝问题[33], 但合流制排水系统中总悬浮颗粒物的平均浓度是分流制排水系统的1.5倍[34], 进一步加剧了非点源污染问题。由于合流制分流改造难度较大, 大部分城市老旧城区仍属于合流制区域, 随着点源污染得到有效控制和治理, 城市非点源污染成为当前城市水体污染的主要问题[35]。城市降雨径流中含有大量从屋面和地表冲刷来的TSS、氮、磷、重金属等污染物, 而绿色基础设施中的土壤和植物根系对其具有良好的吸附、过滤和截留作用[36], 植被的根系还能够吸收径流中氮磷等非点源污染物获得生长所需的营养元素[37], 对非点源污染具有明显的净化作用。因此, 绿色基础设施的空间分布对城市非点源污染的控制具有重要意义[38]。

绿色基础设施对非点源污染消减能力的大小主要受其规模、植被类型和空间布局的影响。下沉式绿地对Cu、Zn、Pb的消减率能够达到95%以上, 且不受植被类型的影响, 但是对NH4+、TP、COD的消减效果却受植被类型影响显著[39]。组合型绿色基础设施比单一型绿色基础设施对非点源污染的消减效果更明显, 源头组合型比源头-末端组合型消减效果要好[15]。此外, 绿色基础设施对非点源污染的削减率会随降雨时间的延长逐渐下降[36], 其原因在于随着降雨时间的延长绿色基础设施对降雨径流中非点源污染物的吸附和下渗作用逐渐达到饱和状态, 导致非点源污染的消减能力随之降低。

2.3 调节区域微气候

绿色基础设施较灰色基础设施具有更好的雨水渗透和存储功能, 能够将滞蓄的雨水蒸散发到大气中[28]。绿色基础设施的蒸发蒸腾过程能够有效吸收大气中的热量, 且还具有一定的遮荫功能, 在缓解城市热岛问题方面的作用显著。绿色基础设施中植被的遮荫作用能使墙面温度降低9℃, 并能使空气温度降低1℃[40]。绿色基础设施通过蒸发蒸腾和遮荫作用降低城市温度, 同时还有助于节约空调的使用能耗, 从而减少温室气体排放, 进一步缓解城市热岛效应。

绿色基础设施的降温能力主要受其空间布局和形状、植被类型结构的影响。从空间布局和形状来看, 较大规模的集中绿地和环网状绿地比块状绿地降温效果更佳[41]。不同植被结构其降温效果也不相同, 灌木-草坪结构蒸发蒸腾作用的降温效果最显著, 是树木-灌木-草坪结构的1.85倍, 是树木结构的2.93倍, 是树木-灌木结构的4.27倍[42]。值得注意的是, 绿地覆盖率只有达到20%时才会产生比较明显的降温效果, 此时绿地与风的耦合关系会产生最大强度的热环境效应[43]。

绿色基础设施微气候的调节作用还体现在其固碳释氧和净化空气功能上, 绿色植被不仅能够吸收大气中的二氧化碳并释放氧气, 还能够从空气中吸附和降解特定的大气污染物[44]。绿色基础设施固碳释氧能力通过白天植被的光合作用实现, 其规模、植被类型和生长状况都会对其固碳释氧和净化空气功能影响显著[45]。同时, 绿色基础设施的形状也会对其空气净化功能产生影响, 且疏透型绿地较密集型绿地净化效果更佳[46]。

3 绿色基础设施的主要社会功能

3.1 居民健康与福祉

绿色基础设施对城市居民健康与福祉影响深远, 不仅能产生调蓄雨洪、净化水质、降温增湿、固碳释氧等生态环境改善效应, 更能为城市居民提供休闲游憩和健身场所, 有助于提高居民身体和心理健康水平, 是维系城市可持续发展和居民健康福祉的重要保障。公园环境优美、空气质量好、游憩设施多、占地规模大, 比步行道和社区更容易激发人们去健身的意愿, 因此大多数学者都是选取公园作为其研究对象。公园能够为公众提供健身场所, 有效降低死亡率和患慢性病的风险[48]。城市中的绿地尤其是城市森林能够提供树荫和降低一定区域范围内的温度, 有助于减少城市居民患热疾病的风险[48]。公园能够为公众提供休闲游憩场所, 经常去公园有助于增强自尊心和幸福感, 去公园次数较多的大人和小孩明显比去公园次数较少的更加活泼开朗[49-50]。通过接触公园的动植物, 在喧嚣的城市中回归自然[51-52], 有助于缓解压力、稳定情绪, 对居民心理健康具有积极影响。

绿色基础设施的供给量是衡量居民福祉的重要指标, 其供给标准主要受城市规模、绿地资源和社会经济发展水平的影响[53]。当前各个国家的衡量标准主要采用城市居住区到公园的距离和人均公园绿地面积两个指标。欧美等发达国家的绿地供给标准为居住区到公园的距离, 如欧洲为15min可达, 美国是10min可达, 英国则是300m内不少于200 m2, 2km内不少于2000 m2, 5km内不少于10000 m2, 10km内不少于50000 m2[54]。我国城市绿地供给标准为人均公园绿地面积, 城市各城区标准不得少于5m2/人, 其中, 人均建设用地≤80 m2、80-100 m2、≥100 m2的城市人均公园绿地面积分别不得少于7.5 m2/人、8 m2/人、7.5 m2/人[55]。从我国绿色基础设施的供给情况来看, 社会经济发展水平高的大城市绿地供给高于社会经济发展水平低的中小城市, 呈现“大城市＞中等城市＞小城市”的分布规律[56]。

绿色基础设施对居民健康与福祉的影响主要与绿色基础设施的类型、规模和空间分布等因素有关。绿色基础设施的类型具有多样性, 并且在规模、质量、组织娱乐活动的实用性、实际或潜在用户对其安全性看法等方面存在差异[57]。基于绿地供给量的衡量标准涉及公园面积和距离两个因素, 绝大多数学者都是从公园的影响范围和使用情况展开研究。通常将公园使用情况归因于社会文化因素(如经济条件、文化偏好)和空间因素(如旅游距离、景点分布特征)[49]。公园周围居民的文化偏好和公园特征相背离会导致公园闲置[58-59]。绿色基础设施覆盖率的增加有助于提高可达性, 但二者之间并非完全正相关, 覆盖率相同的情况下, 斑块密度越高的区域其可达性也越大[60-61]。大量分散式布局的小型绿色基础设施能够有效提高基于可达性标准的居民健康与福祉[62]。绿色基础设施的规模和分布格局还应与其服务半径区域的人口规模相匹配, 如果服务半径区域人口超负荷, 不仅会导致人均公园绿地面积水平低下, 还会产生潜在的公园空间拥堵问题, 居民极有可能会放弃去公园健身和游憩[63]。

3.2 空间布局公平性

随着人们逐渐意识到城市绿色基础设施对公众健康的重要性, 其空间布局的不均衡成为环境公平性方面的热点问题[64-65]。影响城市绿地空间布局的因素繁多, 主要包括设计者的设计理念、城市土地开发史、休闲娱乐观念、阶级和种族不平等、政府决策等[59, 66]。城市绿色基础设施空间布局的不公平性往往与居民收入水平显著相关。高收入居民所享有的绿色基础设施在数量、规模、质量和可达性上要优于低收入居民[67], 进一步导致高收入群体去公园健身、休闲和游憩的时间和次数比低收入群体多。此外, 从绿色基础设施改进维护费用的支付意愿和可承受的支付额度来看, 高收入居民必然高于低收入居民, 从而加剧了绿色基础设施空间布局在规模和质量方面的不公平性。

近年来, 基于形态空间格局分析(MSPA)的景观连通性成为绿色基础设施空间布局的热点问题, 在识别景观关键连接点、网络连通障碍点方面成效显著[10-11, 68]。连通性是有效解决绿色基础设施空间布局公平性的重要途径之一, 英国的绿色空间大多是多种功能特征的绿色廊道网络交织布局[69], 这种类型的布局在有效提高连通性的同时, 也极大地提高了可达性。但目前对绿色基础设施连通性与公平性相结合的研究相对较少。绿色基础设施的公平性还应该从规模的适度性方面展开研究。当前绿色基础设施规模方面的研究主要集中在空间格局及其演变过程、绿地公园人均面积的公平性, 对绿色基础设施规模边际效应研究较少[70]。忽视边际效益, 会导致绿色基础设施的实施配置时产生规模不经济问题, 影响其成本效益。

对于城市建成区土地资源的有限性和收入差距带来的绿色基础设施空间布局的不公平性问题, 只有在绿色基础设施较少的低收入者居住区域建设更多的绿色基础设施才能逐步实现布局的公平性。但是由于受市场调节机制的影响, 在贫困社区建设绿色基础设施的意愿要低于高档社区[71]。因此, 政府部门应充分发挥宏观调控作用, 在规划过程中应充分考虑绿色基础设施空间分布的公平性和连通性, 通过识别居住区、绿色基础设施及其相互之间的关键连接点和连接廊道, 确定绿色基础设施空间布局的优先顺序。设计师和相关部门还应充分认识到城市人口与土地的矛盾和绿色基础设施的规模效应, 在“适量绿色”理念的指导下, 加大对现有灰绿设施(如黑臭水体、垃圾河畔、废弃场所、硬质路面、老旧社区)的改造力度, 积极呼吁公众参与到改造工作中, 有效解决绿色基础设施空间布局的公平性问题[72]。

4 生态与社会功能的供需结构

绿色基础设施对维系城市可持续发展和促进城市健康发展具有重要作用, 并主要通过调节生态和社会两方面来实现[73]。通常情况下, 绿色基础设施的服务功能会随其规模的增加而增加, 但是局部绿色基础设施供给和需求配置的不均衡, 往往会产生局部服务功能剩余或不足问题[1]。因此, 供需结构的合理配置也是决定绿色基础设施服务水平的关键因素。

绿色基础设施社会功能供需结构问题主要是由于不同区域间的供给和需求不均衡造成的。目前的研究主要从覆盖率、密度、规模、人均绿地面积、可达性、服务半径和服务人数等指标来探寻绿色基础设施的供需状态。大城市的中心城区普遍存在供需结构不合理问题。基于生态功能的绿色基础设施供需结构的布局应综合考虑时空因素的影响, 绿色基础设施的生态功能在时间和空间上具有一定的差异性和异质性[74], 使得生态功能的供给和需求之间存在一定的时空滞后性[17]。如河流上游或山坡的植被缓冲带具有消减雨洪峰值、延缓降雨径流流速、减少非点源污染的生态功能。从整个流域或区域角度来看, 上游的绿色基础设施能够一定程度上满足下游对绿色基础设施的需求。此外, 绿色基础设施的生态功能还受其空间分布的影响。流域源头绿色基础设施的分布格局和基质能够影响其下渗功能, 流域中段绿色基础设施网络连通性能够影响其传输调蓄功能, 流域末端绿色基础设施(如洼地、湿地、雨水花园等)能够影响其雨水收集功能[75]。因此, 对绿色基础设施供需结构的研究应将其作为一个时间上连续、空间上连通的整体, 打破时间和空间范畴的局限性, 构建全过程、全流域管理模式。综合平衡降雨全过程雨洪消减需求量和全流域绿色基础设施调蓄降雨径流的供给量, 着重研究上游或坡顶、中段、末端在供给和需求之间的补给关系, 探索基于投入产出效益最大化的供需均衡布局。

5 问题与展望

5.1 存在的问题

(1) 绿色基础设施功能的定量研究不足

由于绿色基础设施具有多种生态功能和社会功能, 且绿色基础设施的规模、种类、空间布局、连通性等因素都能影响其功能的效果。目前大部分的研究主要局限于绿色基础设施某一特定功能的测度, 对其综合生态环境效应的定量评估相对较少。

(2) 绿色基础设施供需结构的研究不够深入

目前绿色基础设施供需结构的研究主要侧重于针对单一功能研究单方面的供给或需求, 对绿色基础设施所具有的多种功能综合供需结构以及增强连通性能够带来的潜在供给与现实需求之间的关系方面研究不够深入。

(3) 绿色基础设施的发展难以满足快速城市化的需求

我国的快速城市化过程产生了很多生态环境问题, 而目前城市中绿色基础设施的“质”、“量”和空间布局都难以满足城市发展的需求。城市中老旧小区的绿色基础设施面积普遍不足, 新建小区虽然在规划中有绿地率指标的约束, 但仍然存在种类单一、布局不合理等问题。在宏观尺度上也缺乏相应的科学研究来指导区域的国土空间规划, 亟需多学科的交叉融合, 共同促进区域可持续发展和生态文明建设。

5.2 研究展望

(1) 加强与相关学科的交叉融合

多学科交叉融合是现在科学研究的发展方向, 绿色基础设施的研究需要与生态学、流行病学、城市规划、环境经济学等学科进行交叉融合, 加强气候变化、环境保护、人类健康与福祉、空间规划、生态系统服务价值等方面的研究。随着我国碳达峰碳中和目标的确定, 需要加强对绿色基础设施固碳释氧、节能减排、缓解热岛效应等缓解气候变化方面的研究。绿色基础设施的当前研究主要集中在改善环境的生态功能方面, 但随着“以人为本”理念和城市生态文明建设的不断深入, 越来越多的学者把人作为研究主体, 强调人的健康和福祉, 研究绿色基础设施对居民和社会的影响。生态系统服务价值的研究能够为区域生态系统建设和社会经济协调发展提供理论依据和实践参考, 也是践行“绿水青山就是金山银山”的具体举措。

(2) 完善绿色基础设施功能的测度与评估方法

由于绿色基础设施的类型很多, 且每种类型的还包含植被、土壤、空间分布等多个要素, 这就造成了难以评估和对比具体措施的功能及效果。未来研究需要利用实验和观测的方法, 对不同种类绿色基础设施制定切实可行的功能测度与评估方法。将绿色基础设施的功能进行量化, 有利于实际规划和工程中的应用和推广。

(3) 注重区域绿色基础设施供需关系的研究

绿色基础设施的供需关系直接影响到其功能实现的效果, 并且在不同尺度下, 供需关系存在不一致的情况。未来应注重对区域绿色基础设施不同功能供需结构的研究, 识别生态功能失调区域, 关注居民福祉与绿色基础设施的布局公平性问题。

(4) 绿色基础设施建设与实际规划相结合

绿色基础设施的建设要规划先行, 与区域的实际规划相结合。特别是将绿色基础设施规划融入到国土空间规划中, 既要统筹考虑区域生态安全格局, 又要兼顾具体生态环境问题。目前实际规划中一般只用绿地率这一单一指标来约束, 并且未考虑绿色基础设施的类型、质量和景观格局, 缺乏对绿色基础设施的生态功能和社会功能的评估。未来应将绿色基础设施的功能测度与评估、供需关系等研究成果应用到实际规划中, 指导城市绿地系统的布局。同时, 绿色基础设施建设应考虑不同地区的地域特色, 因地制宜, 还应注意城乡绿色基础建设的差异化, 满足不同居民的需求。

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王夏晖：基础设施建设如何实现“绿色化”-新华网

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王夏晖：基础设施建设如何实现“绿色化”

2020-12-21 17:20:38

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　　新华网北京12月21日电党的十九届五中全会审议通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》明确提出二〇三五年“美丽中国建设目标基本实现”的社会主义现代化远景目标和“十四五”时期“生态文明建设实现新进步”的新目标新任务，为新时代加强生态文明建设和生态环境保护提供了方向指引和根本遵循。

　　生态环境部环境规划院副总工程师王夏晖认为，基础设施建设逐步实现“绿色化”，将成为未来我国推进基础设施建设的重要方向。

　　基础设施高质量发展，要求现代基础设施要达到“集约高效、经济适用、智能绿色、安全可靠”要求。应该说，我们目前还存在较大差距，包括绿色基础设施建设的财税支持政策仍不健全，基础设施绿色化评价标准空缺，没有统一标准衡量基础设施的绿色化水平，生态环保基础设施建设与5G、人工智能、工业互联网等产业融合的市场机制还没有建立起来。

　　与此同时，一些大型基础设施建设对生态空间的占用问题仍比较突出，施工过程中的废水、废气、固废排放管理仍不到位，对生物栖息地的干扰仍然存在，这些问题都需要通过基础设施建设的绿色化予以解决。

　　王夏晖认为，当前一是应当制定基础设施绿色化准入标准。依据资源环境空间分布特点，明确基础设施选址选线的准入、监管等绿色化要求。按照传统基础设施和新型基础设施的不同类别，从节能降耗、生态保护、污染防治、资源循环利用等方面制定绿色评价标准。

　　二是应推动传统基础设施和技术装备的绿色化更新换代。例如，加快淘汰老旧车，高污染排放生产工艺和设备提标改造等。依托国家生态环境保护科技成果转化平台，搭建技术成果与用户的桥梁，让先进的科技成果加快基础设施建设绿色化进程。

　　三是提高基础设施建设和运行过程的绿色化水平。针对一些河流湖泊断流干涸、生态流量不足的问题，科学确定生态流量、生态水位要求，作为水资源工程建设的重要依据。在市政基础设施建设方面，针对施工扬尘污染问题，推广绿色施工模式。对于城镇污水处理、生活垃圾收集处理等设施，对建设和运行全过程开展绿色评价。超前布局生态环境信息网络基础工程、覆盖全国的生态环境5G监测网络、生态环境大数据平台。

　　此外，结合推进绿色城镇化，应重视生态基础设施建设。目前生态环保基础设施多侧重于污染防治，市政基础设施与当地自然环境、景观协调性的融入普遍不足，生态保护修复对经济发展的带动作用发挥也不够。在这方面，建议可以以生态文明示范城市建设、“海绵城市”为切入点，按照目前国际上推行的“基于自然解决方案”的思路，鼓励各地开展生态景观、绿地系统、生态廊道等生态基础设施建设和生态修复，通过生态系统服务功能恢复提升，拓展公众休憩空间，提高生活品质。结合乡村振兴战略实施，统筹城乡生态环保基础设施规划和建设，通过生态基础设施联通城乡，链接被切断的生态廊道。

　　基础设施建设模式的绿色化转型，将成为“十四五”时期生态文明建设的重要内容之一。

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【“十四五”新型基础设施建设解读稿之七：数字化与绿色化深度融合推动新型基础设施低碳发展】-国家发展和改革委员会

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“十四五”新型基础设施建设解读稿之七：数字化与绿色化深度融合推动新型基础设施低碳发展

发布时间：2021/11/29

来源：高技术司

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　　编者按：党中央、国务院高度重视新型基础设施建设，中央经济工作会议和政府工作报告提出明确要求，“十四五”规划《纲要》作出专门部署。为使社会各界更好理解“十四五”时期新型基础设施建设的形势，了解发展的主要任务，国家发展改革委组织有关专家学者对热点问题进行研究，提出意见和建议。本期推出“数字化与绿色化深度融合推动新型基础设施低碳发展”主题。　　启航“十四五”，我国生态文明建设已进入由量变到质变的关键时期。党中央、国务院高度重视经济社会绿色低碳发展，习近平总书记多次强调要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局。新型基础设施不仅是节能减碳的重要领域，更是赋能千行百业实现“双碳”目标的原动力。多年来，信息基础设施积极推动绿色发展，强化绿色技术应用推广，单位信息流量能耗已大幅下降。但随着经济社会数字化发展的提速，新型基础设施进入快速发展期，其能耗总量大幅上升，绿色转型面临较大压力。因此，“十四五”期间持续推动低碳发展是新型基础设施建设的重要方向。　　一、“十四五”期间新型基础设施总体能耗快速增长　　近年来，信息通信领域积极采用先进技术，大力推动节能减排和绿色转型工作，信息基础设施能源使用效率持续提升，绿色节能工作效果显著。根据统计，通信行业单位信息流量电能耗已从2017年的54.4 kWh/TB下降到2020年的31.7kWh/TB，三年间下降幅度高达42%。其中，基站能效随着5G网络规模化部署及相关节能技术的应用大幅提升。中国信息通信研究院泰尔系统实验室对目前4G/5G现网全部主流基站测试的结果显示，在峰值吞吐量的情况下，5G基站能效是4G基站能效的12倍。而数据中心方面的电能使用效率（PUE）也在持续下降，行业内先进绿色数据中心PUE已降低到1.1左右，达到了世界领先水平。　　尽管单位信息流量耗能持续下降且相关能效大幅提升，但随着人们进入快速发展的数字化社会，对网络、计算、存储资源需求飞速增长，“十四五”期间新型基础设施尤其是信息基础设施，仍面临着突出的节能降耗压力。　　以信息基础设施中的耗能大户数据中心为例。近年来我国数据中心需求以年均30%的速度增长，目前我国数据中心机架总规模已超过500万架。随着数据中心规模的扩大，数据中心总体能耗保持快速增长状态。根据测算，2017至2020年我国信息通信领域规模以上数据中心年耗电量年均增长28%。其中2020年达576.7亿kWh，是近几年涨幅最高的一年（见图1）。按照未来数据中心机架数量年均30%的增速，预计到“十四五”末，其年用电量将在2020年基础上翻一番。这对数据中心的绿色低碳发展形成巨大的挑战。　　又如，通信基站是信息基础设施能耗的第二大户。根据对我国三大基础电信运营商的统计，“十三五”期间我国通信网络能耗持续增长，2020年我国通信基站耗电量达465.8亿kWh。图1 数据中心能耗变化趋势（单位：亿kWh）数据来源：中国信息通信研究院根据相关行业数据测算。　　尤其是2019年5G商用后，大规模部署的5G基站带来的能耗增速较快，2019和2020年同比增速分别达到28%和19%（如图2所示）。按照“十四五”末5G基站总数达到372万站，单站功耗为2kW进行计算，到“十四五”末，5G基站的年耗电量约为815亿kWh。考虑到采取2G/3G基站减频、节能减排工作的进一步深入及4G/5G共站址建设等措施，按照年平均降低能耗率为5%进行计算，预计2025年通信基站总耗电量约达到1050亿kWh。中国电力企业联合会公开发布《中国电力行业年度发展报告2021》中提出，2025年我国全社会用电量将高达9.5万亿kWh。按上述数据得出，2025年通信基站耗电量约占全社会用电量1.1%。图2 我国通信基站耗电量情况（单位：亿kWh）数据来源：国内运营企业提供的数据。　　二、节能压力倒逼新型基础设施绿色低碳发展　　为了应对快速增长的能耗压力，持续提高信息基础设施能效，助力基础设施降本增效、实现减排中“碳达峰、碳中和”目标，近年来产业界积极探索和开发绿色低碳技术并进行推广应用。　　在数据中心层面，业界积极探索IT设备、配套设施以及整体层面的绿色低碳新技术。IT设备方面，持续推进利用云计算等技术将数据中心资源池化、虚拟化，大幅提高相同能耗水平下服务器的利用率。云间互联、云网边协同、多云灾备等技术将大幅提升整体网络能效。与此同时，主设备与配套设施一体化建设的数据中心微模块技术，也在助力提升数据中心能效中发挥重要作用。制冷技术方面，列间制冷、背板制冷等近端冷却技术以及间接蒸发冷却等利用自然冷源的节能技术得到规模化应用，节能减排效果显著。同时，以液冷技术为代表的新型制冷系统已逐渐成熟，正在稳步推动其产业化进程。供配电系统方面，模块化UPS、高压直流供电、一路市电直供一路保障电源等技术的落地应用，有效降低供配电系统的电能损耗。随着光伏等新能源系统成本的下降，数据中心绿色能源直接供给容量占比也不断攀升。在数据中心整体层面，通过对数据中心温度、湿度、电压、电流、功率等各项数据采集与分析，并通过人工智能和大数据技术实时动态优化各专业领域设备、系统的工作状态的综合用能管理技术也在持续推广。此外，数据中心余热回收技术的应用，也有效提升了全社会的用能效率。　　在5G基站方面，分别从网络、主设备和配套基础设施等层面全面推进绿色基站建设。网络和主设备层面，全网推广无线网络亚帧关断、通道关断、浅层休眠、深度休眠等软件节能技术，通过基于负荷的主设备不同的工作状态控制，实现5G网络能效大幅提升。同时，无线网络采用C-RAN架构建设，简化电源、空调配置，降低配套设施耗电，提升基站总体能效。积极推进5G网络和基站的共建共享，大幅降低碳排放量。配套设施层面，同步推广包括新风、热交换、热管等自然冷源应用方案，与传统的基站空调相比较，能效提升至数十倍。此外，在有条件的地区，建设光伏或风能系统，通过优先利用可再生能源技术鼓励应用更多的绿色能源，实现源头减碳的目标。同时采用升压供电技术以及数字储能技术，持续推动基站供电系统能效提升。　　在通信网路方面，积极建设全光化、广覆盖、大容量、扁平化、智能高效的云网融合信息基础设施。通过光纤接入替代铜缆接入，打造全光传送网，有效减少光电转换，大幅降低网络能耗。着力打造“一张物理网、多张逻辑业务网”，减少网络节点设备数量及能源消耗。骨干网引入大容量高能效网络设备。部署SRv6/EVPN/FlexE等网络新技术、引入端到端SDN控制器，提升网络智能化、服务化能力。此外，开展2G精简和3G减频工作，并淘汰老旧高耗能设备等，持续提高网络效能。　　三、新型基础设施助力千行百业低碳发展潜力巨大　　新型基础设施不仅自身是节能减碳的重要领域，更是赋能千行百业进入绿色低碳发展道路的助推器。新型基础设施促进大数据、云计算、人工智能、物联网等数字技术在我国重点用能领域的利用，一方面能够通过能源优化、成本优化、风险预知及决策控制等多方面帮助降低碳排放，另一方面助力实现碳资产数字化管理和碳排放追踪。根据全球电子可持续发展推进协会发布的《SMARTer2030》报告显示，未来十年内数字技术有望通过赋能其他行业贡献全球碳排放减少量的20%。　　以工业互联网为例。工业互联网可以助力研发设计，基于人工智能、大数据等技术，快速研发低碳产品，实现源头减排。其次，工业互联网可以助力生产制造，实现过程减排。如企业可以利用工业互联网传输生产设备运行数据等，并通过深入分析优化现场计划排程、物料调度，提高能源及物料的利用效率。又如，工业互联网可智能控制重点设备，搭建高炉专家系统，实时优化工艺操作，达到高效利用能源目的。还可基于机器视觉等技术，对废物废料进行定级，提高资源再利用率。此外，推动能源集中管控平台建设，通过深度分析不同能源种类对应的能耗数据，合理制定用能计划，进一步加大绿色能源使用比例及综合用能效率。　　又如智慧能源基础设施。在发电环节，智慧能源基础设施可通过人工智能与大数据技术，在预测未来天气情况的基础上，灵活调配传统发电容量，助力构建“以新能源为主体的新型电力系统建设”。在输配电环节，智慧能源基础设施还可以有力推进电网的输配电网路的智能运维、状态监测、故障诊断综合管理能力，通过边云协同实现电力物联全面感知基础上，综合利用新一代数字技术，提高设备故障响应速度和运行维护效率。在用户侧，智慧能源基础设施能够助力用户精细化管理自身能源消耗，精准快速定位高能耗、高碳排放用电环节，智能分析用户用电行为，从而帮助用户优化电力调度和匹配方案，达到提升用电效率，降低碳排放的目的。　　再如车联网等智能交通基础设施。在车辆方面，车联网可助力车辆智能化、电气化，帮助车辆实现通行引导、并线辅助、编队行驶、生态路径规划等智能驾驶场景，通过数字化手段协助司机规避突发事件或恶劣路况带来的急加减速、无效怠速等驾驶行为，有效降低驾驶能量消耗。在交通管控方面，车联网可实现“人-车-路-站-云”协同，可打造十字路口优先通行、精准引导、超视距感知等应用功能，提升车辆的行驶安全和运行效率。在公众出行方面，车联网可优化公共交通服务水平，促进社会群体出行习惯转型，有效提升车辆使用率、共享率，实现综合碳减排。　　四、“十四五”期间新型基础设施绿色低碳发展路径　　“十四五”既是我国“双碳”发展的关键时期，也是我国新型基础设施建设的重要窗口期，我们既要积极推动新型基础设施的节能降耗，更要充分发挥信息基础设施绿色赋能作用，推动数字化和绿色化深度融合，助力经济社会发展开启绿色低碳之路。　　（一）大力推动能源结构绿色转型。促进新型基础设施的能源供给从传统的煤炭、石油、天然气等化石能源，逐步向非化石能源转型。如在数据中心领域，以自建可再生能源电站或购买绿证等方式，实现能源绿色供给。在通信基站机房领域，建设叠光、叠风型基站，优先利用可再生能源方面加快能源结构绿色化升级。　　（二）持续提升能源使用效率。大力推进新型基础设施节能技术和绿色技术研发及应用。在信息基础设施领域用能侧，如主设备、制冷系统和供电系统内推动节能减排技术应用，实现节能减碳的目标。落实《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》，加快实施“东数西算”工程，优化数据中心布局。加强技术攻关能力，突破绿色低碳技术瓶颈，加快在网应用进程。建立健全绿色低碳标准体系，引领行业低碳发展。　　（三）大幅降低碳排放及环境影响。积极开展新型基础设施生产过程中减少废水、废气及废渣排放工作，通过控制有害物质排放，减少环境影响。通过推进废弃产品回收利用制度和跨领域跨行业梯级应用，延长使用寿命，降低环境影响。此外，将无利用价值的废弃产品递交至有资质回收处理企业，力争资源最大化利用和无害化处理。　　（四）促进能源综合利用与资源循环利用。从能源和资源两个维度促进循环利用。能源综合利用方面，搭建综合能源管控平台，搭建“云-管-边-端”架构，采集全流程相关数据，利用相关算法及信息技术等实现智能预测、决策分析和远程控制，综合提升能源使用效率。资源综合利用方面，推动信息通信领域与其他领域协调统筹，如推进数据中心余热回收并自用或输送至办公楼宇或周边酒店、游泳池等场所供暖系统等方式大幅提升能源、资源的综合利用水平。　　（五）充分发挥信息基础设施赋能作用。大力推动信息基础设施与传统领域的结合，发展融合型基础设施。基于新型基础设施，大力推动数字技术赋能高耗能领域绿色化转型，打造绿色制造、可持续能源网络和低碳交通网络等，助推我国产“双碳”目标的实现及“美丽中国”建设。

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索引号：

000014349/2021-00015

主题分类：

国民经济管理、国有资产监管\其他

发文机关：

国务院

成文日期：

2021年02月02日

标　　题：

国务院关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见

发文字号：

国发〔2021〕4号

发布日期：

2021年02月22日

索引号：

000014349/2021-00015

主题分类：

国民经济管理、国有资产监管\其他

发文机关：

国务院

成文日期：

2021年02月02日

标　　题：

国务院关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见

发文字号：

国发〔2021〕4号

发布日期：

2021年02月22日

国务院关于加快建立健全

绿色低碳循环发展经济体系的指导意见

国发〔2021〕4号

各省、自治区、直辖市人民政府，国务院各部委、各直属机构：

建立健全绿色低碳循环发展经济体系，促进经济社会发展全面绿色转型，是解决我国资源环境生态问题的基础之策。为贯彻落实党的十九大部署，加快建立健全绿色低碳循环发展的经济体系，现提出如下意见。

一、总体要求

（一）指导思想。以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中、五中全会精神，全面贯彻习近平生态文明思想，认真落实党中央、国务院决策部署，坚定不移贯彻新发展理念，全方位全过程推行绿色规划、绿色设计、绿色投资、绿色建设、绿色生产、绿色流通、绿色生活、绿色消费，使发展建立在高效利用资源、严格保护生态环境、有效控制温室气体排放的基础上，统筹推进高质量发展和高水平保护，建立健全绿色低碳循环发展的经济体系，确保实现碳达峰、碳中和目标，推动我国绿色发展迈上新台阶。

（二）工作原则。

坚持重点突破。以节能环保、清洁生产、清洁能源等为重点率先突破，做好与农业、制造业、服务业和信息技术的融合发展，全面带动一二三产业和基础设施绿色升级。

坚持创新引领。深入推动技术创新、模式创新、管理创新，加快构建市场导向的绿色技术创新体系，推行新型商业模式，构筑有力有效的政策支持体系。

坚持稳中求进。做好绿色转型与经济发展、技术进步、产业接续、稳岗就业、民生改善的有机结合，积极稳妥、韧性持久地加以推进。

坚持市场导向。在绿色转型中充分发挥市场的导向性作用、企业的主体作用、各类市场交易机制的作用，为绿色发展注入强大动力。

（三）主要目标。到2025年，产业结构、能源结构、运输结构明显优化，绿色产业比重显著提升，基础设施绿色化水平不断提高，清洁生产水平持续提高，生产生活方式绿色转型成效显著，能源资源配置更加合理、利用效率大幅提高，主要污染物排放总量持续减少，碳排放强度明显降低，生态环境持续改善，市场导向的绿色技术创新体系更加完善，法律法规政策体系更加有效，绿色低碳循环发展的生产体系、流通体系、消费体系初步形成。到2035年，绿色发展内生动力显著增强，绿色产业规模迈上新台阶，重点行业、重点产品能源资源利用效率达到国际先进水平，广泛形成绿色生产生活方式，碳排放达峰后稳中有降，生态环境根本好转，美丽中国建设目标基本实现。

二、健全绿色低碳循环发展的生产体系

（四）推进工业绿色升级。加快实施钢铁、石化、化工、有色、建材、纺织、造纸、皮革等行业绿色化改造。推行产品绿色设计，建设绿色制造体系。大力发展再制造产业，加强再制造产品认证与推广应用。建设资源综合利用基地，促进工业固体废物综合利用。全面推行清洁生产，依法在“双超双有高耗能”行业实施强制性清洁生产审核。完善“散乱污”企业认定办法，分类实施关停取缔、整合搬迁、整改提升等措施。加快实施排污许可制度。加强工业生产过程中危险废物管理。

（五）加快农业绿色发展。鼓励发展生态种植、生态养殖，加强绿色食品、有机农产品认证和管理。发展生态循环农业，提高畜禽粪污资源化利用水平，推进农作物秸秆综合利用，加强农膜污染治理。强化耕地质量保护与提升，推进退化耕地综合治理。发展林业循环经济，实施森林生态标志产品建设工程。大力推进农业节水，推广高效节水技术。推行水产健康养殖。实施农药、兽用抗菌药使用减量和产地环境净化行动。依法加强养殖水域滩涂统一规划。完善相关水域禁渔管理制度。推进农业与旅游、教育、文化、健康等产业深度融合，加快一二三产业融合发展。

（六）提高服务业绿色发展水平。促进商贸企业绿色升级，培育一批绿色流通主体。有序发展出行、住宿等领域共享经济，规范发展闲置资源交易。加快信息服务业绿色转型，做好大中型数据中心、网络机房绿色建设和改造，建立绿色运营维护体系。推进会展业绿色发展，指导制定行业相关绿色标准，推动办展设施循环使用。推动汽修、装修装饰等行业使用低挥发性有机物含量原辅材料。倡导酒店、餐饮等行业不主动提供一次性用品。

（七）壮大绿色环保产业。建设一批国家绿色产业示范基地，推动形成开放、协同、高效的创新生态系统。加快培育市场主体，鼓励设立混合所有制公司，打造一批大型绿色产业集团；引导中小企业聚焦主业增强核心竞争力，培育“专精特新”中小企业。推行合同能源管理、合同节水管理、环境污染第三方治理等模式和以环境治理效果为导向的环境托管服务。进一步放开石油、化工、电力、天然气等领域节能环保竞争性业务，鼓励公共机构推行能源托管服务。适时修订绿色产业指导目录，引导产业发展方向。

（八）提升产业园区和产业集群循环化水平。科学编制新建产业园区开发建设规划，依法依规开展规划环境影响评价，严格准入标准，完善循环产业链条，推动形成产业循环耦合。推进既有产业园区和产业集群循环化改造，推动公共设施共建共享、能源梯级利用、资源循环利用和污染物集中安全处置等。鼓励建设电、热、冷、气等多种能源协同互济的综合能源项目。鼓励化工等产业园区配套建设危险废物集中贮存、预处理和处置设施。

（九）构建绿色供应链。鼓励企业开展绿色设计、选择绿色材料、实施绿色采购、打造绿色制造工艺、推行绿色包装、开展绿色运输、做好废弃产品回收处理，实现产品全周期的绿色环保。选择100家左右积极性高、社会影响大、带动作用强的企业开展绿色供应链试点，探索建立绿色供应链制度体系。鼓励行业协会通过制定规范、咨询服务、行业自律等方式提高行业供应链绿色化水平。

三、健全绿色低碳循环发展的流通体系

（十）打造绿色物流。积极调整运输结构，推进铁水、公铁、公水等多式联运，加快铁路专用线建设。加强物流运输组织管理，加快相关公共信息平台建设和信息共享，发展甩挂运输、共同配送。推广绿色低碳运输工具，淘汰更新或改造老旧车船，港口和机场服务、城市物流配送、邮政快递等领域要优先使用新能源或清洁能源汽车；加大推广绿色船舶示范应用力度，推进内河船型标准化。加快港口岸电设施建设，支持机场开展飞机辅助动力装置替代设备建设和应用。支持物流企业构建数字化运营平台，鼓励发展智慧仓储、智慧运输，推动建立标准化托盘循环共用制度。

（十一）加强再生资源回收利用。推进垃圾分类回收与再生资源回收“两网融合”，鼓励地方建立再生资源区域交易中心。加快落实生产者责任延伸制度，引导生产企业建立逆向物流回收体系。鼓励企业采用现代信息技术实现废物回收线上与线下有机结合，培育新型商业模式，打造龙头企业，提升行业整体竞争力。完善废旧家电回收处理体系，推广典型回收模式和经验做法。加快构建废旧物资循环利用体系，加强废纸、废塑料、废旧轮胎、废金属、废玻璃等再生资源回收利用，提升资源产出率和回收利用率。

（十二）建立绿色贸易体系。积极优化贸易结构，大力发展高质量、高附加值的绿色产品贸易，从严控制高污染、高耗能产品出口。加强绿色标准国际合作，积极引领和参与相关国际标准制定，推动合格评定合作和互认机制，做好绿色贸易规则与进出口政策的衔接。深化绿色“一带一路”合作，拓宽节能环保、清洁能源等领域技术装备和服务合作。

四、健全绿色低碳循环发展的消费体系

（十三）促进绿色产品消费。加大政府绿色采购力度，扩大绿色产品采购范围，逐步将绿色采购制度扩展至国有企业。加强对企业和居民采购绿色产品的引导，鼓励地方采取补贴、积分奖励等方式促进绿色消费。推动电商平台设立绿色产品销售专区。加强绿色产品和服务认证管理，完善认证机构信用监管机制。推广绿色电力证书交易，引领全社会提升绿色电力消费。严厉打击虚标绿色产品行为，有关行政处罚等信息纳入国家企业信用信息公示系统。

（十四）倡导绿色低碳生活方式。厉行节约，坚决制止餐饮浪费行为。因地制宜推进生活垃圾分类和减量化、资源化，开展宣传、培训和成效评估。扎实推进塑料污染全链条治理。推进过度包装治理，推动生产经营者遵守限制商品过度包装的强制性标准。提升交通系统智能化水平，积极引导绿色出行。深入开展爱国卫生运动，整治环境脏乱差，打造宜居生活环境。开展绿色生活创建活动。

五、加快基础设施绿色升级

（十五）推动能源体系绿色低碳转型。坚持节能优先，完善能源消费总量和强度双控制度。提升可再生能源利用比例，大力推动风电、光伏发电发展，因地制宜发展水能、地热能、海洋能、氢能、生物质能、光热发电。加快大容量储能技术研发推广，提升电网汇集和外送能力。增加农村清洁能源供应，推动农村发展生物质能。促进燃煤清洁高效开发转化利用，继续提升大容量、高参数、低污染煤电机组占煤电装机比例。在北方地区县城积极发展清洁热电联产集中供暖，稳步推进生物质耦合供热。严控新增煤电装机容量。提高能源输配效率。实施城乡配电网建设和智能升级计划，推进农村电网升级改造。加快天然气基础设施建设和互联互通。开展二氧化碳捕集、利用和封存试验示范。

（十六）推进城镇环境基础设施建设升级。推进城镇污水管网全覆盖。推动城镇生活污水收集处理设施“厂网一体化”，加快建设污泥无害化资源化处置设施，因地制宜布局污水资源化利用设施，基本消除城市黑臭水体。加快城镇生活垃圾处理设施建设，推进生活垃圾焚烧发电，减少生活垃圾填埋处理。加强危险废物集中处置能力建设，提升信息化、智能化监管水平，严格执行经营许可管理制度。提升医疗废物应急处理能力。做好餐厨垃圾资源化利用和无害化处理。在沿海缺水城市推动大型海水淡化设施建设。

（十七）提升交通基础设施绿色发展水平。将生态环保理念贯穿交通基础设施规划、建设、运营和维护全过程，集约利用土地等资源，合理避让具有重要生态功能的国土空间，积极打造绿色公路、绿色铁路、绿色航道、绿色港口、绿色空港。加强新能源汽车充换电、加氢等配套基础设施建设。积极推广应用温拌沥青、智能通风、辅助动力替代和节能灯具、隔声屏障等节能环保先进技术和产品。加大工程建设中废弃资源综合利用力度，推动废旧路面、沥青、疏浚土等材料以及建筑垃圾的资源化利用。

（十八）改善城乡人居环境。相关空间性规划要贯彻绿色发展理念，统筹城市发展和安全，优化空间布局，合理确定开发强度，鼓励城市留白增绿。建立“美丽城市”评价体系，开展“美丽城市”建设试点。增强城市防洪排涝能力。开展绿色社区创建行动，大力发展绿色建筑，建立绿色建筑统一标识制度，结合城镇老旧小区改造推动社区基础设施绿色化和既有建筑节能改造。建立乡村建设评价体系，促进补齐乡村建设短板。加快推进农村人居环境整治，因地制宜推进农村改厕、生活垃圾处理和污水治理、村容村貌提升、乡村绿化美化等。继续做好农村清洁供暖改造、老旧危房改造，打造干净整洁有序美丽的村庄环境。

六、构建市场导向的绿色技术创新体系

（十九）鼓励绿色低碳技术研发。实施绿色技术创新攻关行动，围绕节能环保、清洁生产、清洁能源等领域布局一批前瞻性、战略性、颠覆性科技攻关项目。培育建设一批绿色技术国家技术创新中心、国家科技资源共享服务平台等创新基地平台。强化企业创新主体地位，支持企业整合高校、科研院所、产业园区等力量建立市场化运行的绿色技术创新联合体，鼓励企业牵头或参与财政资金支持的绿色技术研发项目、市场导向明确的绿色技术创新项目。

（二十）加速科技成果转化。积极利用首台（套）重大技术装备政策支持绿色技术应用。充分发挥国家科技成果转化引导基金作用，强化创业投资等各类基金引导，支持绿色技术创新成果转化应用。支持企业、高校、科研机构等建立绿色技术创新项目孵化器、创新创业基地。及时发布绿色技术推广目录，加快先进成熟技术推广应用。深入推进绿色技术交易中心建设。

七、完善法律法规政策体系

（二十一）强化法律法规支撑。推动完善促进绿色设计、强化清洁生产、提高资源利用效率、发展循环经济、严格污染治理、推动绿色产业发展、扩大绿色消费、实行环境信息公开、应对气候变化等方面法律法规制度。强化执法监督，加大违法行为查处和问责力度，加强行政执法机关与监察机关、司法机关的工作衔接配合。

（二十二）健全绿色收费价格机制。完善污水处理收费政策，按照覆盖污水处理设施运营和污泥处理处置成本并合理盈利的原则，合理制定污水处理收费标准，健全标准动态调整机制。按照产生者付费原则，建立健全生活垃圾处理收费制度，各地区可根据本地实际情况，实行分类计价、计量收费等差别化管理。完善节能环保电价政策，推进农业水价综合改革，继续落实好居民阶梯电价、气价、水价制度。

（二十三）加大财税扶持力度。继续利用财政资金和预算内投资支持环境基础设施补短板强弱项、绿色环保产业发展、能源高效利用、资源循环利用等。继续落实节能节水环保、资源综合利用以及合同能源管理、环境污染第三方治理等方面的所得税、增值税等优惠政策。做好资源税征收和水资源费改税试点工作。

（二十四）大力发展绿色金融。发展绿色信贷和绿色直接融资，加大对金融机构绿色金融业绩评价考核力度。统一绿色债券标准，建立绿色债券评级标准。发展绿色保险，发挥保险费率调节机制作用。支持符合条件的绿色产业企业上市融资。支持金融机构和相关企业在国际市场开展绿色融资。推动国际绿色金融标准趋同，有序推进绿色金融市场双向开放。推动气候投融资工作。

（二十五）完善绿色标准、绿色认证体系和统计监测制度。开展绿色标准体系顶层设计和系统规划，形成全面系统的绿色标准体系。加快标准化支撑机构建设。加快绿色产品认证制度建设，培育一批专业绿色认证机构。加强节能环保、清洁生产、清洁能源等领域统计监测，健全相关制度，强化统计信息共享。

（二十六）培育绿色交易市场机制。进一步健全排污权、用能权、用水权、碳排放权等交易机制，降低交易成本，提高运转效率。加快建立初始分配、有偿使用、市场交易、纠纷解决、配套服务等制度，做好绿色权属交易与相关目标指标的对接协调。

八、认真抓好组织实施

（二十七）抓好贯彻落实。各地区各有关部门要思想到位、措施到位、行动到位，充分认识建立健全绿色低碳循环发展经济体系的重要性和紧迫性，将其作为高质量发展的重要内容，进一步压实工作责任，加强督促落实，保质保量完成各项任务。各地区要根据本地实际情况研究提出具体措施，在抓落实上投入更大精力，确保政策措施落到实处。

（二十八）加强统筹协调。国务院各有关部门要加强协同配合，形成工作合力。国家发展改革委要会同有关部门强化统筹协调和督促指导，做好年度重点工作安排部署，及时总结各地区各有关部门的好经验好模式，探索编制年度绿色低碳循环发展报告，重大情况及时向党中央、国务院报告。

（二十九）深化国际合作。统筹国内国际两个大局，加强与世界各个国家和地区在绿色低碳循环发展领域的政策沟通、技术交流、项目合作、人才培训等，积极参与和引领全球气候治理，切实提高我国推动国际绿色低碳循环发展的能力和水平，为构建人类命运共同体作出积极贡献。

（三十）营造良好氛围。各类新闻媒体要讲好我国绿色低碳循环发展故事，大力宣传取得的显著成就，积极宣扬先进典型，适时曝光破坏生态、污染环境、严重浪费资源和违规乱上高污染、高耗能项目等方面的负面典型，为绿色低碳循环发展营造良好氛围。

国务院

2021年2月2日

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解读

国务院印发《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》

推动绿色成为发展的底色——国家发展改革委有关负责人谈建立健全绿色低碳循环发展经济体系

国务院关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见

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