基于生態系統服務理論的“城市綠地系統規劃”課程內容優化

李方正 黃檳銘 李 雄

(北京林業大學園林學院，北京 100083)

“城市綠地系統規劃”屬于林業院校風景園林學科的專業核心課，在大三秋季學期開設，與“園林設計”“園林工程”“園林建筑”共同構成教學體系核心課程，是本專業空間規劃設計課程的重要支撐。隨著2019年中華人民共和國自然資源部的成立和“山水林田湖草”生命共同體戰略的提出，“城市綠地系統規劃”課程對城鄉可持續發展的重要性不斷上升，而課程體系的進一步優化對提升行業地位，充分發揮綠地系統規劃在構建“山水林田湖草”生命共同體中的重要作用具有積極意義。

“城市綠地系統規劃”這門課程目前屬于改革過渡期，具備調整教學體系的條件。在風景園林專業教學大綱中，“城市綠地系統規劃”在大三上學期開課，課時量為56學時，基本為課堂講授。北京林業大學從2018級開始，該課程調整為兩學期，一學期為理論課，一學期為規劃實踐課，教學內容也發生變化。如何提升理論教學完整度，及在規劃實踐中應對變革，對該門課程的改革優化提出了新的挑戰。

一、“城市綠地系統規劃”課程教學內容存在的問題

(一)教學內容滯后

目前，“城市綠地系統規劃”課程內容以傳統綠地系統理論為基礎，主要向學生講授綠地基礎分類、傳統綠地指標、綠地宏觀結構等內容，但是在定量研究層面的課程內容嚴重滯后。這種以定性方法為主來指導規劃的方式已經不能適應新時代城市精細規劃和科學規劃的要求，急需借助新的定量理論體系來完善教學內容，充實學生的理論體系。而現階段教學內容尚未形成全面科學的規劃設計指標體系和定量技術方法[1]，以至缺乏對學生在規劃階段的科學引導。隨著風景園林學科的發展和景觀生態學、地理學等相關學科理論的融入，目前已經出現大量可以支撐城市綠地系統規劃教學內容的理論知識，特別是生態系統服務理論已形成了較成熟、可量化的指標框架，具備在規劃階段科學和定量地引導綠地系統規劃的可能性。因此，筆者以生態系統服務理論為基礎，對“城市綠地系統規劃”課程內容進行優化。

(二)教學內容與實踐需求脫節

隨著國土綠化工作的推進和實施，城市綠地系統規劃實踐已經不再是過去城鄉規劃體系里獨立的專項規劃，而是融入國土空間規劃“一張藍圖”的重要組成部分。而目前教學內容尚未根據當下國土空間規劃實踐要求進行更新，導致教學內容與實踐嚴重脫節。適時地對“城鄉綠地系統規劃”課程內容進行優化，以適應目前國土空間規劃的范圍和價值導向具有重要的理論和實踐意義。為滿足當下實踐要求，“城市綠地系統規劃”課程內容應該從多個層次進行適時優化，以更好地指導學生未來的規劃實踐工作。目前，教學內容和實踐的脫節主要體現在兩個層面。第一，從規劃范圍來看，“城市綠地系統規劃”課程的教學重點為中心城區，而當下綠地規劃實踐的重點則是全域生態空間。生態系統服務理論作為評估各種空間生態價值的重要理論，能夠支撐全域生態空間的綠地系統實踐，將這一理論納入“城鄉綠地系統規劃”課程體系，是教師和學生的必然需求。第二，從規劃價值導向上看，綠地作為國土空間中重要的休閑游憩載體，不應該僅關注其生態價值，而需要關注其綜合價值。生態系統服務理論的核心即是強調生態系統中的各類直接或間接惠益，引入生態系統服務理論可直接引導學生樹立以綠地系統綜合價值為導向的實踐理念。

二、“城市綠地系統規劃”課程理論教學內容優化

生態系統服務理論通過構建包括調節、支持、供給、文化服務在內的綜合效益，為“城市綠地系統規劃”課程理論優化提供依據，特別是在綠地系統服務對象、綠地系統內容指標和綠地系統空間結構三個方面提供重要的依據。生態系統服務理論的基礎是通過統籌自然資源，實現多元服務，符合綠地規劃以人為中心、滿足公共服務需求的最基本要求，實現生態系統及其組成部分對人類生產、生活的支撐。生態系統服務理論的核心內容是通過構建供給、調節、支持和文化服務的指標框架，研究市域綠色空間的各項服務價值，符合統籌山水林田湖草一體化的城市生態基底特征，實現構建以生態系統各項服務效益為基礎的規劃指標。生態系統服務理論所支撐的空間格局是通過生態系統服務制圖，對規劃范圍內生態系統服務狀態進行直觀可視化的、定量的、顯示空間位置信息的評價[2]，符合從空間上落實多元園林載體共生的城市綠色空間理想格局要求，從而實現對不同服務價值的綠色空間進行布局和空間落位引導。通過將以上理論內容與現階段教學大綱對標，教師可從綠地系統規劃指標、綠地系統規劃結構、拓展綠地布局等方面對課程內容進行優化。

(一)豐富綠地系統規劃指標教學內容

目前“城市綠地系統規劃”課程教學體系中，規劃指標的教學內容多為數量約束類指標，尚無明確的功能或服務類指標，難以實現綠地功能優化。聯合國千年生態系統評估項目將生態系統服務分為供給、調節、支持和文化四類[3-4]，為“城市綠地系統規劃”課程規劃指標內容的構建提供了重要的依據。教學內容可充分依據生態系統服務的分類進行全面優化。例如供給服務指生態系統為人類提供的物質資源，調節服務指生態系統對人居環境的調控影響，文化服務指人從生態系統中所獲得的非物質利益，支持服務指通過對其他服務提供必要的基礎功能間接服務于人類的生產生活[5]。綠地在城市生態系統中扮演著提供主要生態系統服務的重要角色，將以上服務涉及指標納入教學內容具有必要性[6]。由于綠地的自身差異，其所提供的生態系統服務也有所不同[7]。筆者以謝高地等[8]提出的分類系統為基礎，嘗試明確生態系統服務指標對綠地系統的意義，并與綠地規劃建立對應關系(見表1)，為綠地系統規劃課程內容的完善提供依據。

表1 生態系統服務指標與綠地系統和規劃間的關系

(二)完善綠地系統規劃結構教學內容

“綠地系統結構”是目前課程體系的核心內容，其優化內容主要包括借助生態系統服務核心指標輔助生態安全格局分析識別，通過模型分析識別廊道空間位置，構建關鍵綠色空間的空間聯系，通過增加和完善以上三部分教學內容，優化城市綠色空間結構規劃教學內容。特別是在教學內容中應結合生態系統服務理論，完善生態、游憩和文化等綠色線型廊道的構建理論知識[9]。生態廊道教學內容的完善有助于提升學生在保護生物多樣性、調節城市熱島效應、改善城市空氣質量等方面的專業知識[10]；游憩和文化廊道教學內容的完善可增加學生對綠地在市民休閑游憩、豐富城市景觀等方面重要功能的理解。

(三)拓展綠地布局教學內容

目前，市域綠地規劃教學多從結構層面展開，未深入講解規劃如何落地，這是目前教學內容的嚴重短板。生態系統服務供給理論能夠為市域綠地規劃教學提供重要理論基礎。其中，市域綠地作為城市生態系統服務的主要供給端，為城市生態系統的多種需求提供有效保障。對市域綠地進行合理布局是實現城鄉融合、協調發展的重要途徑，因此有必要通過納入供給服務理論完善市域綠地規劃教學內容。通過生態系統服務指標模擬識別具有市域綠地發展潛力的綠色空間，根據生態系統服務供給潛力空間格局[11]科學引導市域綠地布局，根據生態系統服務供給潛力空間分布差異引導市域綠地空間落位，由此形成市域綠地布局的教學理論支撐。

盡管中心城區綠地布局是目前教學體系的重點內容，但其規劃方法在科學性上仍具有一定的優化空間。新時代國土空間規劃中，確定城市綠地布局、形成全民共享的公共空間理想格局是其核心內容。教學內容應該突出如何通過對中心城區的公共服務需求進行可視化空間分析[12]，從而識別需要增加城市綠地的區域，在此基礎上，根據公共服務需求的空間差異，引導城市綠地布局，形成多元化的城市綠地體系。

三、“城市綠地系統規劃”課程實踐教學內容優化

理論滯后、課程更新不及時等一系列原因，導致“城市綠地系統規劃”課程實踐教學環節缺少核心科學方法支撐。生態系統服務理論的引入可為實踐教學的各個章節提供理論基礎。筆者從綠地規劃結構和綠地布局兩個核心板塊進行實踐教學內容優化。

(一)補充綠地規劃結構實踐內容

結合生態系統服務方法理論，可在實踐教學中引入生態系統服務價值評估、景觀格局計算和生態系統服務指標模擬三個方面的實踐方法。生態系統服務價值評估和景觀格局計算可成為實踐中識別綠地生態格局的核心方法。首先，謝高地等[13]的“中國生態系統服務價值當量因子表”可作為重要的理論基礎，納入實踐教學內容。其次，通過生態系統服務指標模擬可以判別綠地結構中重要的生態保護區和廊道空間。這一部分內容的補充能夠對標實踐中生態紅線的劃定，成為市域綠地結構規劃實踐的方法基礎。

(二)提升綠地布局實踐的科學性

綠地系統實踐目前從定性走向定量化，引入科學的實踐方法和數據是教學內容優化的重點工作。GIS空間技術方法、人因工程學技術理論為綠地系統內容優化提供了重要的支撐。而基于地理空間數據云中的開放數據，借助GIS空間分析模塊可在實踐中對市域范圍內的綠地地形、地貌、水文、道路等數據進行分析，進一步對區域綠地選址的適宜性進行評價，有效提升規劃的科學性。

四、“城市綠地系統規劃”課程教學內容優化途徑

(一)進行理論教學內容集成創新

在教學內容優化過程中，要充分吸取國內外一流高校和生態學、地理學等相關學科的教材和教學信息。通過對比分析，發掘北京林業大學自身學科的特色和總體定位，充分利用現代媒體資源，挖潛新技術和新數據，找到生態系統服務理論引入綠地系統規劃教學的合理途徑，為學生提供一個更加創新和高效的綠地系統規劃理論認知途徑。

1.開展高校調查

走訪風景園林、規劃、生態學和地理學學科排名靠前的國內院校，并收集國外知名大學相關課程建設資料，如蘇黎世理工大學、麻省理工大學、新加坡國立大學等，研判其規劃教學發展趨勢，進行比較分析。

2.對接培養體系

結合風景園林學科本科培養體系，更好地與生態系統所關聯的課程內容進行對接，結合課程內容、教學階段，對納入的教學內容進行篩選。重點針對生態學、地理學、高等數學、計算機基礎等課程進行教學內容的銜接。

3.完善教學大綱

結合生態系統服務理論的應用，充分銜接現有教學大綱。針對綠地系統規劃教學大綱的理論和實踐模塊，進一步完善教學大綱的框架與具體教學計劃。

4.提供教材支撐

目前已有的綠地規劃教材內容僅涉及簡單的分析技術，深度不足。教師在教學中需要加入生態系統服務新理論和新技術方面的教學內容，以實踐為導向，對相應教材內容進行更新。

(二)建設數字化網絡實踐平臺

1.構建綠地系統規劃數據庫

綠地系統規劃課程教學中，教師可進行生態系統服務相關案例的數據庫建設，拓展綠地系統規劃教學各環節所需的數據類型，使全數據分析成為可能。按照數據生成的時間特征將其分為實時采集的活動數據及后期上傳的活動數據，就其數據特點和應用方式進一步進行分類構建，包括實時采集的遙感數據、空間位置數據等類型。

2.建設綠地系統規劃教學技術集成平臺

根據生態系統服務理論及綠地系統規劃課程教學和培養要求，教師可借助相關機構搭建綠地系統規劃教學技術集成平臺，包括軟件平臺和技術教學平臺。目前流行的語義圖像數據挖掘技術、機器學習技術、人工智能技術和人因工程技術都能為平臺構建提供重要基礎。

3.構建綠地系統規劃教學案例庫

為更好地對接綠地系統規劃理論知識的教學，同時可構建課程實踐階段的生態系統服務引導規劃案例庫。根據綠地系統規劃教學內容，從綠地規劃前期分析、綠地規劃指引、綠地規劃后評估等層面進行案例收集和案例庫構建。

五、“城市綠地系統規劃”課程教學內容優化成效

(一)完善了學生學習的邏輯體系

“城市綠地系統規劃”課程教學利用生態系統服務理論完善了綠地規劃指標、綠地結構和綠地布局三大核心內容，教師講解過程中通過理論框架梳理，提升了學生的邏輯思維能力，符合工科教學的培養要求。學生在教學評價中也明確表達了對課程內容掌握程度的提升，打造了其優良的專業理論基礎。具體成效上，通過引入案例庫提升了學生的理論邏輯框架，與原版本綠地系統規劃教學相比，學生充分掌握了熱島緩解、雨洪調控、健康支撐等15個綠地規劃相關理論指標。

(二)激發了學生參與課程實踐的主動性

通過對實踐環節的優化，學生的規劃實踐能力有了較大的提升。在課程實踐作業中，學生能夠熟練應用生態系統服務指標評估、生態系統服務模擬等評估方法；在具體軟件使用上，學生初步學習和使用了多種實踐分析軟件；在具體實踐數據應用上，學生初步了解了3大類數據類型：遙感數據、空間位置數據、行為軌跡數據；從畢設實踐環節看，筆者所參與的畢設大組有2/3學生嘗試使用生態系統服務理論提升畢業設計科學性，顯示出較強的研究分析能力。同時，學生對國內外前沿規劃實踐方法的認識和分析能力明顯提升，為未來就業提供了很好的支撐。

資助項目：北京林業大學2021年教改項目“面向國土空間規劃的城市綠地系統規劃實踐課程教學改革研究”，項目編號BJFU2021JY025；2020年教育部產學合作協同育人項目“基于生態系統服務理論的城市綠地規劃課程體系優化研究”，教高司函(2021)3號；北京林業大學2019年教改項目“基于新技術新數據的《城市綠地系統規劃》教學方法改革與數字化網絡平臺建設研究”，項目編號BJFU2019JY012。