中國綠色基礎設施體系建構的興起、發展與思考

黃 勇 馮盼盼 馬志杰 肖 亮

黨的十八大以來，國家環境戰略政策從“先污染后治理”“先發展后保護”等傳統模式轉變為“綠水青山就是金山銀山”的生態文明發展戰略[1-2]，綠色基礎設施建設已成為中國應對全球氣候變化和生態系統失調等環境風險[3]、推動新型城鎮化建設和鄉村振興的重大科技任務之一。

1999年8月，美國保護基金會和農業部森林管理局首次正式提出綠色基礎設施(Green Infrastructure，GI)的概念，并將其定義為：國家的自然生命支持系統，是由水系、濕地、林地、野生生物的棲息地及其他自然區，綠色通道、公園及其他保護區，農場、牧場、森林、荒野及其他支持本土物種生存的開放空間組成的相互聯系的網絡[4]，在協同人類-環境的動態變化、保障城市區域協調發展方面具有不可替代的作用。隨著綠色基礎設施概念的不斷擴充和發展，已涵蓋了生態空間網絡和生態干預政策[5]等綜合內涵，是人居環境營建、生態平衡和應對氣候變化的物質保障。綠色基礎設施緣起于20世紀90年代的美國，是一種為控制城市畸形增長和土地資源過度消耗[6]而逐步發展起來的可持續空間控制手段[7]，對提升綠色空間質量[8]、保護生態多樣性和提升公眾健康[9]等作用顯著。

面對中國過去40年來快速城鎮化進程造成的復合性、壓縮性和累積性生態環境問題，將綠色基礎設施理論與具體國情相結合，建構中國綠色基礎設施體系建設的“尺度-要素-功能”理論框架，并從“區域-城市-社區-建筑”4個尺度探索中國綠色基礎設施體系建設的目標、內容及方法，揭示綠色基礎設施在中國經濟社會發展新時期的深層內涵與作用機制，是中國綠色基礎設施體系建設的關鍵科學問題。

1 國內外綠色基礎設施及其體系的研究進展

1.1 綠色基礎設施的發展脈絡

綠色基礎設施的思想可以追溯到工業文明以前，如中西歐古典園林、都江堰、大運河等，已充分體現了人與自然和諧共生的關系。進入工業文明之后，頻發的資源和環境問題迫使人類反思并逐步發展出一系列生態規劃思想，綠色基礎設施便是其中一個重要的分支。

基于生態規劃[10]、生態網絡[11]和綠色基礎設施[12-13]發展脈絡的梳理，西方國家綠色基礎設施建設的發展歷程可以分為4個階段(圖1)。1)19世紀中期至20世紀初期是綠色基礎設施建設的萌芽期，在環境惡化威脅人類健康的背景下，人們的審美和游憩需求日益增長。城市公園運動的代表人物——奧姆斯特德設計的美國紐約中央公園和波士頓公園系統改善了城市環境，并為人們提供了休閑場地，被認為是綠色基礎設施的雛形。2)20世紀初期至20世紀中期是綠色基礎設施建設的形成期，城市蔓延與土地資源保護的矛盾促使區域生態規劃思想的覺醒，涌現出諸如英國大倫敦環形綠帶(1938年)、哥本哈根楔形綠地(1947年)、印度昌迪加爾城市綠帶網絡(1951年)[14]等綠地發展模式，探索遏制城市擴張的解決方案，奠定了綠色基礎設施的形態結構。3)20世紀中期至20世紀末期是綠色基礎設施建設的發展期，城市發展與生態保護的矛盾推動生態規劃技術的發展，“千層餅模式”“景觀安全格局”“斑-廊-基”理論等為構建綠色基礎設施提供理論基礎，涌現出生態廊道、生態網絡、生境網絡和景觀安全格局等一系列區域生態安全格局實踐。4)20世紀末期至今是綠色基礎設施建設的戰略期，經濟全球化背景下資本擴張對資源的掠奪造成了嚴重的生態危機，促使國際社會愈發注重社會經濟與生態環境的協調發展，發展出了一系列以最低的基礎設施成本創造最大的社會、生態和經濟效益的生態規劃方法，如生態基礎設施、綠色基礎設施、基于自然的解決方案及雨洪管理措施(最佳管理措施、低影響開發技術)等。

圖1 國內外綠色基礎設施建設的發展脈絡

綠色基礎設施的概念于2004年首次引入中國[15]，但在此之前，中國生態環境建設的理論和實踐探索就已不斷促進該概念的形成和內涵的豐富。在我國綠色基礎設施本土化發展過程中，主要經歷了4個階段(圖1)。1)中華人民共和國成立以來至20世紀70年代是中國綠色基礎設施建設的萌芽期，中國效仿蘇聯模式的優先發展重工業戰略，使得當時的城市綠地空間布局主要服務于工業生產，城市綠化帶隔離城區與工業區，避免工業廢氣對城區居民的影響。“大躍進”和“三線建設”社會生產運動背景下提出的“大地園林化”口號和“不建集中城市”方針雖然對城市建設規律的認識存在片面性，但實施的綠化建設和城市分散式組團布局使得城市空間結構具有一定生態規劃元素，如合肥的“三翼伸展、田園楔入”風車狀布局、北京的“分散組團式”布局，以及攀枝花和蘭州的“帶狀組團”布局，邁出了構建中國城市綠色基礎設施格局的第一步。2)改革開放以來至20世紀90年代是中國綠色基礎設施建設的形成期，受西方國家規劃理論和思想的影響，城市綠地系統規劃成為對過去城市綠地系統“欠賬”的補償手段。1980年《西安園林綠化規劃》和1983年《上海市園林綠化系統規劃》的頒布標志著綠色基礎設施系統化思想的形成，但其建設僅關注市區綠地點、線、面結合的系統化布局，強調數量和規模指標的達成，忽略了其生態和經濟功能。3)20世紀90年代至2013年是中國綠色基礎設施建設的發展期，快速城鎮化發展進程帶來日益突出的區域生態安全風險，區域和城鄉的生態空間統籌規劃受到重視。俞孔堅等提出的景觀安全格局理論是對構建生態基礎設施(Ecological Infrastructure，EI)方法的探索，強調對城市擴張和土地開發利用的剛性限制[16]；黃光宇等[17-19]提出的空間生態規劃概念強調土地資源合理分配，以滿足城市空間利用的合理性及城市可持續性的要求。該時期，強調城鄉開發建設管控的生態空間類規劃取得跨越式發展，涌現出《北京市限建區規劃(2006年—2020年)》《深圳市基本生態控制線規劃》《上海市基本生態網絡規劃》《武漢市全域生態空間管控行動》等一批先行規劃項目，標志著中國綠色基礎設施的建設目標從提升城市景觀功能擴展到保障城鄉生態安全格局。4)2013年中共十八大的召開標志著中國綠色基礎設施建設進入轉型期，生態文明建設成為城市發展的重要指導思想與理論依據。城市生態規劃類型不斷豐富，如國家公園體系規劃、區域綠道體系、文化遺址保護、防洪規劃及生態區域保護等。該時期，中國綠色基礎設施建設更關注對城鄉居民生態產品的供給與生態安全的建設。

縱觀國內外綠色基礎設施的發展，趨勢如下：1)綠色基礎設施的構成要素從單一的綠地斑塊轉變成綠帶、生態廊道、生態網絡、生態空間并拓展至低影響交通、生態化的基礎設施等，同時對其本質屬性的認識也不斷被深化，從單一的景觀類型轉變成整體的生態系統；2)其功能從個人需求視角的視覺審美與休閑游憩功能轉變成城市發展視角的空間約束與生態保護功能，以及全域保護視角的生態系統服務功能；3)其價值認知從城市化影響下的被動治理轉向引領城市發展的主動建設。

1.2 綠色基礎設施的規劃實踐

綠色基礎設施的規劃實踐大致可以分為3類(表1)：1)土地管理型，強調綠色基礎設施作為一種引導城市土地開發、更新和保護的戰略性多尺度框架，應對建設用地擴張對周邊生態資源的侵蝕問題，實現土地資源的科學利用與開發；2)環境宜居型，強調綠色基礎設施作為一種提供生態基礎服務和提升人居環境的綠色網絡系統，解決城市化和人口增長帶來的城市空間不足、生態環境惡化和居民健康等社會生態問題，通過融合城市開放空間、生態資源、低影響交通等元素打造連續的綠色基礎設施網絡，促進城市土地的高效利用，為居民提供休閑游憩服務；3)生態韌性型，強調綠色基礎設施作為一種適應不確定性氣候變化和增強城市韌性的工程技術手段，解決環境風險下生態系統服務的系統性失調問題，在特殊地域的建成區及高密度城市建設區，構建灰色工程系統與生態植被系統相結合的綠色基礎設施體系，提升城市生態韌性。

表1 國內外綠色基礎設施規劃實踐

1.3 綠色基礎設施體系規劃研究

當前綠色基礎設施體系無明確定義，根據已有的綠色基礎設施體系研究[41]，參照“自然保護地體系”[42]“公園體系”[43]“城市生態基礎設施體系”[44]的定義，綠色基礎設施體系指的是由不同尺度、不同要素、不同功能的自然生態空間、半自然空間及人工空間組成的綠色空間網絡。

不同國家的綠色基礎設施體系因規劃關注重點、實施路徑的不同而存在差異，其中英國、美國、德國等已形成較為完整的體系。體系構建上，英國明確了綠色基礎設施的六大類型，重點關注綠色基礎設施七大生態環境功能對經濟政策的促進作用，為實施符合當地發展目標的綠色基礎設施建設提供參考[45]；美國綠色基礎設施體系發展較為均衡，涵蓋州、區域、社區、地塊尺度的綠色工程設施、自然生態空間及開放空間的規劃實施內容，以連接市、郊區、農村和荒野景觀[4，41]；德國綠色基礎設施體系涵蓋聯邦(國家)、區域、城市、地方尺度的自然與半自然藍綠空間和人工綠色元素的規劃，重視對生態系統服務和生物多樣性的保護[46]。體系規劃實施上，英國強調將綠色基礎設施體系納入地方發展戰略之中，通過諸如生物多樣性行動計劃、地方交通計劃、住宅和混合用途發展計劃等實現綠色基礎設施體系規劃目標，并提出“地方發展計劃關聯-戰略發展愿景提出-空間選擇與政策制定-計劃提交-公眾審核-實施-監管”的規劃實施步驟[45]；美國將綠色基礎設施體系納入州、地區和地方的計劃與政策之中[15]，并通過“明確網絡設計目標-收集和處理景觀類型數據-綠色基礎設施建構-設置優先級保護-反饋評價”的步驟實施[47]。總體而言，歐美國家綠色基礎設施體系涵蓋多尺度范圍并強調與不同層級空間規劃的協同，其規劃實施更注重對自然資源價值的探索，根據其規劃目標的不同重點對需要保護、開發和改造的自然資源進行建設管理，并保護其地方特色。

中國綠色基礎設施體系建設仍處于探索階段，規劃實踐主要通過生態空間管控規劃、綠地系統規劃、綠道規劃和海綿城市建設等生態空間類規劃實現。過去它們作為城鄉規劃體系的“補丁系統”，以應對快速城市化帶來的區域生態問題。生態空間類規劃涵蓋不同規劃層級，并針對單一或多種要素載體、景觀構型(斑塊、廊道、網絡)的空間引導，彌補了生態空間在規模總量、景觀格局、環境質量、生態安全和游憩服務方面的不足[48-49]。在生態文明建設大背景下，我國正探索構建新時代的國土空間治理和規劃體系，生態空間類規劃需要更加注重規劃編制的協同性與層級性、規劃要素的全域全要素特征，以及規劃實施的地方性與社會生態效益[48，50-52]。此外，為協調生態保護與建設發展的關系，生態空間類規劃更加強調因地制宜構建資源評價指標體系，劃分不同功能分區并實施相應的保護開發措施，實現生態空間合理布局的同時，充分發揮生態空間的多重功能與效益[53-56]。綠色基礎設施體系為土地保護與利用提供戰略性指導框架，注重尺度的分類與協調、多重功能與效益的發揮及網絡化的建設[6]，能夠作為各生態空間類規劃的上層規劃并引導其協同發展。

綜上所述，中國綠色基礎設施體系的建構應汲取國外體系建設經驗、立足于中國發展特色及生態空間的復雜性特征，關注多尺度、多要素和多功能目標的體系構成內容與基于資源要素評價的網絡化建設的體系實施路徑，充分發揮綠色基礎設施的整體性優勢，避免各類生態空間規劃的孤島式發展。

2 中國綠色基礎設施體系建設的理論框架探索

相較于國外，中國綠色基礎設施體系建設受到具體國情的影響(圖2)。一方面，國內外的建設背景不同，國外城市人少地多、人口密度低，國內的情況恰好相反，人多地少，生態空間和綠化用地面臨被人工環境蠶食的現狀；另一方面，國內外城市化建設進程不同，與國外相比，中國仍處于工業化和城市化進程中，同時受到信息化浪潮的沖擊，多個發展階段交叉進行，展現出異常復雜的綠色基礎設施建設矛盾。

圖2 中國綠色基礎設施體系構建研究思路

2.1 中國綠色基礎設施體系建構的發展語境

2.1.1 差異化的自然環境基底

中國地域類型多樣，自然環境具有顯著的區域差異，因生態基底條件不同，綠色基礎設施規劃實踐更強調區域差異化視角下自然環境條件的多樣性[57-58]。從國家層面來看，中國分為以丘陵和平原為主的東部季風生態區、以高山分割的盆地和高原為主的西北干旱生態區，以及以高原和高大山系為主的青藏高寒生態區[59-60]，總體空間格局表現為沿海地區生態環境質量較高，隨著向內陸地區延伸，生態環境質量逐漸降低，不同自然環境的綠色基礎設施建設情況差異顯著。

2.1.2 梯度化的城鎮化進程

改革開放以來，中國城鎮化進程中的空間集聚態勢十分明顯，人口、資源、要素和產業大規模向東部沿海地區集聚，東西部城鎮化進程差異明顯：東部地區的綠色基礎設施建設較為完善，西部地區的綠色基礎設施建設滯后待興；在空間上形成以十大城鎮群為中心發展的空間格局，東部地區的城市群以長三角城市群、珠三角城市群和京津冀城市群為代表，城市群發展在國內最為成熟，城鎮群與非城鎮群綠色基礎設施建設差異顯著。此外，非城鎮群地區的核心城市相較于其他地區綠色基礎設施建設同樣具有較大差異。

2.1.3 復雜性的城鄉二元環境

由于中國城鄉發展差距較大[61]，城鄉自然、社會、經濟差別迥異，因此綠色基礎設施研究應考慮不同地區的城鄉地域特色，注重城鄉綠色基礎設施建設的差異化，滿足居民的不同需求。此外，鄉村振興的大環境下，中國學者應更加關注鄉村綠色基礎設施的建設。應通過綠色基礎設施構建鄉村生態網絡，提升鄉村人居環境，促進鄉村生態旅游，從生態角度助力鄉村振興，走鄉村高質量發展之路。

2.2 建構中國綠色基礎設施體系“尺度-要素-功能”理論框架

相較于國外綠色基礎設施多數基于城市建成區尺度的研究，針對中國的具體國情及語境，綠色基礎設施的尺度也由城市建成區逐步擴展至市域和區域及鄉村地帶，進而轉至以自然區劃為地貌特征劃分的大范圍景觀地帶的研究。因此，需要探討基于中國國情的綠色基礎設施體系的“尺度-要素-功能”理論框架(圖2)，進而更好地為人居環境注入內在自然維育型與外在社會服務型的雙重功能。

2.2.1 多尺度是中國綠色基礎設施體系規劃的空間層次

綠色基礎設施兼具自然科學與社會科學屬性[62]，既能站在戰略維度進行宏觀統籌引領，又能具體落實到街頭綠地等微觀實施層面，不同尺度的綠色基礎設施網絡交叉互補使整個體系更加完整。根據吳良鏞先生[63]人居環境理論思想，中國綠色基礎設施可歸納為區域(涵蓋市域)、城市(城市建成區)、社區及建筑4個尺度。宏觀區域和市域尺度的綠色基礎設施體系，重在自然生命支持系統的建設，中觀尺度則注重各類綠色空間網絡，而社區及建筑等微觀尺度則主要關注實施手段和操作方法。此外，綠色基礎設施的構成要素在多尺度上呈現出山水林田湖草等宏觀要素向街頭綠地、屋頂花園等微觀要素的轉向，以及生態功能主導向社會功能主導的研究轉向(圖3)。

圖3 中國綠色基礎設施體系建構的“尺度-要素-功能”理論框架

2.2.2 多要素是中國綠色基礎設施體系規劃的實踐主體

中國的綠色基礎設施體系泛指人居環境范圍內一切自然、半自然與人工組成的綠色空間或潛在綠色空間相互作用形成的“自然生命支撐網絡”，具有重要的生態、社會和經濟效益，是人居環境系統內唯一有生命的基礎設施。作為人居環境生態可持續發展的重要基礎，綠色基礎設施并不局限于“綠道”[64]“生態網絡”[65-66]“生態基礎設施”[67]等傳統概念。同時，綠色基礎設施的實踐主體和規劃組分在各尺度并不相同，提供的自然價值和社會價值也不同，各尺度綠色基礎設施的構成要素互聯互補，層層嵌套，共同建構綠色基礎設施體系的實踐主體。

2.2.3 多功能是中國綠色基礎設施體系規劃的目標指導

多功能性是國際社會對綠色基礎設施規劃的核心要點之一[68]，中國也不例外。它的主要目標是解決氣候變化劇烈、災害風險調控、生物多樣性保護、人文游憩環境提升，以及人類健康福祉保障等城鄉可持續發展問題[69]。此外，區別于傳統的綠地系統規劃[70]，多功能的綠色基礎設施并非城市的“邊角料”，而是等同于傳統的灰色基礎設施，是實現城鄉可持續性一體化發展的關鍵支撐，是人居環境生態可持續發展的重要基礎[71]。

3 中國綠色基礎設施體系建構的若干思考

3.1 區域尺度：以戰略指引為主，構建國家和區域生態安全格局

區域尺度的綠色基礎設施重在解決生態環境和自然資源保護管理等問題，保障區域生態安全。在區域生態安全格局構建中，一般以形態和結構為抓手，通過識別山、水、林、田、湖、草等要素，采用形態學等方法進行生態源地的選取，運用最小累積阻力模型識別生態廊道，進而構建區域生態安全格局[72-73]。通過區域生態安全格局的構建，為劃定生態保護紅線、城鎮增長邊界等提供科學依據。

于宏觀區域尺度(區域和市域)而言，中國不同地區自然環境條件、城鄉環境差異決定著地方綠色基礎設施體系規劃建設的多樣性。東部季風生態大區以森林生態系統和農田生態系統為主，生態基底良好，其綠色基礎設施的體系規劃建設重在維護生態功能，以提升社會功能為主；青藏高原生態區以草地生態系統為主；西北干旱生態區以荒漠生態系統為主，注重對當地現存綠色空間資源進行有效合理的利用，并模擬地方自然生態系統進行規劃建設。此外，相較于城市而言，鄉村綠色基礎設施建設擁有大面積自然生態的山水林田湖草的綠色空間，人工生態環境占比較少。因此，綠色基礎設施體系建設要著重考慮生物棲息地、遷徙路線等與自然生態相關的內容。

3.2 城市尺度：以供需協調為主，構建復合自然生態和人文游憩的綠色網絡

城市尺度的綠色基礎設施主要發揮綠地的綜合協調功能，在緩解城市熱島效應及內澇等生態問題、保護自然環境的同時，提供宜人的游憩場所，傳承地域的歷史文脈，從供需協調的視角入手，構建城市尺度的自然生態與人文游憩復合的綠色網絡。于城市尺度的綠色復合網絡而言，在沿用“源地選取-廊道識別-網絡構建”技術架構的基礎上，將城市文化遺產網絡、城市公園綠地網絡等疊加，構建城市人文生態的綠色基礎設施網絡。城市尺度的綠色基礎設施規劃起著承上啟下的作用，結合城市總體規劃和各項專項規劃構建城市綠色復合網絡并優化城市綠地系統，劃定城市禁建區、限建區和宜建區，確定城市增長邊界，指導城市有序建設。

中觀的城市(城市建成區)尺度上，中國不同城市建設發展進程的差異較大(圖4)。在高度城市化地區，綠色基礎設施體系規劃建設應逐步優化綠色基礎設施網絡并完善其完整性和系統性，發揮其多重社會經濟效益；在城市化程度較低地區，如蓬勃發展的城市新區，綠色基礎設施建設應當秉承“先保護后開發”的規劃建設原則，確保建立連續的自然生態和開放的空間網絡。

3.3 社區尺度：以社會服務為主，構建綠色基礎設施的生活服務圈

社區尺度的綠色基礎設施建設要滿足社區居民日常游憩需求，為居民提供涵蓋街道景觀、街角綠地、戶外小型公共空間等社交、健身、活動的高品質生活服務圈，同時提供一定的生態服務。此外，生活服務圈內的綠色基礎設施更多的是追求其空間可達性與公平性，其可達性一般運用緩沖區模型、成本耗費模型和相互作用模型等加以測度；公平性評價則可在可達性模型的基礎上，通過加入影響公平性的因子與權重，構建綠色基礎設施的服務效力指數與公平性指數，用于定量表征居民使用綠色基礎設施的公平性程度，以便更好地優化生活服務圈內綠色基礎設施的布局。

3.4 建筑尺度：以生態技術為主，構建生態化基礎設施

建筑尺度的綠色基礎設施從生態技術層面入手，通過屋頂綠化(屋頂花園、屋頂菜園、蓄水屋頂)、立體綠化等構建生態化基礎設施，提供雨水利用、微氣候調節等生態服務功能。

4 結語

本研究通過文獻梳理國內外綠色基礎設施的學理基礎、規劃實踐和體系建設的相關研究進展，論證綠色基礎設施在中國特有地理環境、城鄉二元結構和城鎮化梯度中有別于西方國家的自然生命支撐系統功能和作用，建構中國綠色基礎設施體系建設的“多尺度-多要素-多功能”理論框架，并從“區域-城市-社區-建筑”4個尺度探索中國綠色基礎設施體系建設的目標、內容及方法。在區域尺度，以戰略指引為主，構建國家和區域生態安全格局；在城市尺度，以供需協調為主，構建自然生態和人文游憩的綠色復合網絡；在社區尺度，以社會服務為主，構建綠色基礎設施的生活服務圈；在建筑尺度，以生態技術為主，構建生態化基礎設施。

此外，中國綠色基礎設施的體系建構并不完全是一個新的體系，綠地系統規劃、生態規劃等均與其溯本同源。在國土空間規劃和生態文明建設的大背景下，首先應思考綠色基礎設施體系建設與現行城市各類體系的滲透與嫁接。例如，不同尺度下綠色基礎設施體系建設如何嫁接在城市各類綠地規劃設計與實施中。其次，思考綠色基礎設施體系建設的重要性如何與城市水網規劃等傳統灰色基礎設施建設等同起來，成為“法定規劃”而不是“有名無分”，實現城鄉可持續發展。最后，思考在微觀層面綠色基礎體系建構的“人本尺度”，諸如上海的街角公園和街頭綠地等，在建設過程中大力推進公眾參與，實現微觀層面綠色基礎設施建設的人本化理念。

未來的綠色基礎設施體系規劃建設仍需要在多學科、多專業、多部門不斷融合的基礎上，探索綠色基礎設施體系一體化建設的新體制、新機制、新政策和新模式，結合地方實際，開展中國語境下的綠色基礎設施體系規劃建設，從理論和實踐層面進一步完善綠色基礎設施體系的規劃策略與方法。

注：文中圖片均由作者繪制。