工業化以來對自然資源的過度開發和利用,導致全球生物地球化學循環(biogeochemical cycle)發生改變,人為排放的溫室氣體量不斷增加,全球氣候變暖的趨勢不斷發展,進而引發氣候系統多層面的變化。自然生態系統和社會經濟系統面臨的氣候風險越來越多。例如,2023年,在全球氣候變化與厄爾尼諾疊加作用下,全球平均氣溫屢創新高,極端天氣氣候事件頻發。這些過程對人類社會發展產生的持續的慢性壓力和偶發的急性擾動,正在深刻影響人類生存和社會發展,已成為當今人類共同面臨的最大挑戰之一[1]。
為了應對全球氣候變化的挑戰,國際社會已經通過一系列關鍵的協議和行動加以應對。從1992年《聯合國氣候變化框架公約》的全球對抗溫室氣體排放和氣候變暖影響的共同承諾,到1997年《京都議定書》的呼吁減少溫室氣體至安全水平,再到2015年《巴黎協定》設定的限制全球氣溫升幅至2℃以下的目標,這些都展現了全球合作應對氣候變化的決心。英國在2003年引入“低碳經濟”概念,來推動全球對能源效率、清潔能源開發及可持續發展的追求。由此進一步延伸出的“低碳發展”模式,旨在通過低能耗、低污染和低排放實現可持續的發展,已成為當代經濟轉型的核心。自2020年起,多國宣布碳中和目標,標志著全球經濟正向“低碳發展”模式轉型。
城市一直是應對氣候變化的重要場所。城市具有經濟高度活躍、人口高度集中等顯著特征,其物質空間形態與城市碳排放量之間存在明顯的關聯性。例如,中國城市的碳排放超過全國的85%,且仍有很大增長空間。從現在到2050年,持續的城鎮化預計將帶來2~3億新增城市人口,帶動巨量的城市基礎設施和產業投資,從而影響城市的碳排放水平,且具有長期的鎖定效應。與此同時,城市是資本和勞動力高度集中且豐富的空間,為孵化綠色低碳新興技術創造了有利條件。因此,在低碳發展和應對氣候變化中,城市成為日趨重要的責任主體和行動單元。
與已經完成工業化和城市化的發達國家相比(其經濟和制造業發展對“碳”的依賴呈下降趨勢,主要是“消費型”的溫室氣體排放),中國仍然處在工業化、城市化高速發展的進程中,工業化的任務還遠沒有完成,溫室氣體排放主要為“生產型”。面對土地資源相對短缺和環境承載壓力的巨大挑戰,中國的發展路徑面臨著獨特的困境。傳統上,工業化被視為推動經濟增長、實現現代化的必經之路,同時也是吸納農村剩余勞動力、促進勞動力從農業向非農業轉移的重要方式。因此,中國的低碳發展需要實現工業發展與生態文明建設以及生態環境保護的有機融合與相互促進。面對同時發展經濟、改善人民生活、保護環境和應對氣候變化的復雜挑戰,中國以城市為氣候治理單元啟動低碳城市建設[2],為中國實現可持續發展,推動綠色發展,提高城市的環境友好性,以及促進經濟社會的全面綠色轉型都產生了積極影響。中國的低碳城市發展主要經歷了三個階段[3]。
在低碳城市發展的初始階段,即環境保護與預防應對階段,中央政府采取自上而下的策略,著重推進能源、工業、交通、商業和住宅等關鍵領域的低碳改造。在此過程中,各產業結構經過優化調整,不僅淘汰了落后產能,同時也提高了高耗能產業的效率,城市能源利用效率顯著提高,CO2及其他溫室氣體排放量顯著降低,確保生態環境質量達到國家標準。這一系列改革不僅為城市低碳轉型奠定了堅實基礎,也初步改善了環境質量并提升了公眾的環保意識。
為應對更加嚴峻的全球氣候變化挑戰,中國于2020年提出了“雙碳”目標,旨在2030年前達到碳排放峰值并爭取2060年實現碳中和。這一目標明確了低碳城市建設的新動力和方向,推動城市進行更廣泛和深入的低碳化改造。在低碳城市發展的中期階段——即綜合環境管理與綠色低碳城市建設階段,將生態文明理念融入城市規劃之中,實現經濟活動的環境影響最小化,提升能源效率,調整和優化能源結構,并促進高碳行業向低碳行業轉型以更加環境友好地進行資源分配,致力于實施低碳能源戰略,打造低碳、高效、獨立的能源城市[4]。通過更為系統和全面的措施,推動了低碳發展向縱深發展。綠色技術創新與政策支持相結合,通過政府引導和市場機制的有效激勵,推動低碳技術的研發和應用,同時倡導公眾參與,營造良好的低碳發展社會氛圍。
現如今,我們已經進入低碳城市發展的第三階段——可持續深入發展階段,圍繞城市中能源、產業、建筑、交通以及生活五大要素,結合政府治理體系、綠色金融、綠色技術和智慧管理四大支柱,實現城市的凈零碳排放,以綠色低碳、生態宜居、環境優美、健康安全、智能高效為導向,構建可持續、韌性、智慧的環境友好型城市[5]。在這一階段,更加強調生態發展與經濟發展的并行策略,旨在實現環境保護與經濟增長的雙贏局面。城市生態系統通常受到高度的人類活動影響,生物多樣性相對較低,生態結構簡化,自然元素被建筑物和人造結構所替代,生態功能受到限制。開發城市中的綠色空間在低碳發展中顯得尤為重要。在這個過程中,綠色空間已不單單是休閑娛樂設施,也成了應對氣候變化的重要措施。在基于自然的解決方案(nature-based solutions, NbS)的框架下,綠色空間如公園、綠帶、屋頂花園、濕地等,不僅為城市居民提供了親近自然的場所,促進身心健康,還能提供重要的生態服務,包括改善空氣質量,減少雨水徑流,降低城市熱島效應,增強城市的碳吸收能力[6],從而有助于減少城市的碳足跡,支持低碳發展目標的實現。同時,也是城市吸收擾動的天然“緩沖器”,是提高城市韌性和居民幸福感的重要途徑[7]。通過這樣的綜合策略,中國的低碳城市建設正逐步轉變為更加綠色、健康、和諧的發展模式,展現出對未來城市可持續發展的全面考量。

過去半個多世紀,城市化作為一種全球大趨勢,與氣候變化、人畜共患病、全球不平等加劇等諸多全球性挑戰相互交織。所有的挑戰都將以不同方式給城市未來留下印記,對構建可持續的綠色低碳城市造成阻礙。為應對這些挑戰,必須采取一系列綜合措施。
首先,成功的綠色低碳城市建設需要通過與國家層面政策協調的地方行動來支持,構建一套更加全面的綠色低碳城市評價體系。目前,我國關于綠色低碳城市的研究已經從概念和內涵的宏觀層面轉移到城市交通、城市規劃等微觀層面,從單個城市擴展到家庭、社區和城市集群等不同維度[8],綠色低碳城市構建的需求變得更為復雜和多元。這要求不僅要跨越產業、能源、建筑等多個領域進行綜合性規劃和發展,還須加強跨部門的合作,制定綜合政策和長效機制,確保宏觀政策與微觀實踐之間的有效協同。此外,城市建設快速發展的背景下,東西部發展不平衡的問題逐漸暴露出來。因此,在推進綠色低碳城市建設的過程中,不僅要注重全國層面的統籌規劃和政策支持,更要重視地方政府的自主性和創新能力,制定更為靈活和差異化的低碳發展策略,鼓勵各地根據自身條件開展低碳試點和創新實踐,從而實現全國范圍內均衡且符合地方特色的低碳發展。
其次,在技術層面,綠色低碳城市建設的成功依賴于新能源利用、綠色建筑設計創新以及綠色交通系統等關鍵技術領域的進展。這些技術的發展是推動城市向低碳轉型的基石,但它們的實施面臨高昂的研發成本和產業化資金短缺的雙重挑戰。為了克服這些障礙,迫切需要完善綠色產業的融資機制,如通過引入綠色債券和綠色基金等金融工具來促進技術研發和加速產業化進程。同時,智慧化建設成為加強綠色低碳城市建設的關鍵推動力[9]。隨著數字化轉型的深入,融入更多的數字化思維和技術,如物聯網、大數據、人工智能等,對于提高城市管理的效率、優化資源配置、增強城市基礎設施的互聯互通具有重要意義。通過實現數據、硬件和空間的全面互聯,可以有效消除信息孤島,提升城市運行的智能化水平。然而,由于城市數字化基礎設施建設的不均衡性,部分地區低數字化成熟度成為制約智慧城市建設和低碳發展策略實施的瓶頸。因此,加速智慧化基礎設施建設,并進行城市數字資源的統籌規劃和部署,是實現綠色低碳城市發展目標的必經之路。
再次,NbS作為一種成本效益高的可持續發展途徑,具有顯著的環境、社會和經濟優勢。未來綠色低碳城市建設應重視NbS作為策略手段的重要性和必要性,將其納入城市綠色低碳發展策略,堅持生態優先、節約集約開發利用,積極探索自然恢復與人工修復深度融合的新方法,科學規劃以充分發揮其在綠色低碳建設中的作用,以更好應對氣候變化導致的極端天氣和突發環境事件帶來的挑戰。
綠色低碳城市的建設也需要社會公眾的廣泛參與。盡管公眾對綠色低碳生活的認知相對較高,實際行動的落實卻顯不足,這凸顯了提升公眾參與度和響應居民需求的重要性。為此,政府須采納開放、包容的政策,深化公眾對于綠色低碳理念的理解,并激發他們參與低碳實踐的熱情。通過建立自上而下與自下而上相互促進的共治模式,有效促進政府、企業與公眾之間的正向互動,共同為綠色低碳城市的構建貢獻力量。
[1]Liu Z, Deng Z, He G, et al. Challenges and opportunities for carbon neutrality in China. Nature Reviews Earth & Environment, 2022, 3(2): 141-55.
[2]湯宇軒, 黃靜. “雙碳”目標背景下中國低碳生態城市的建設實踐與展望.中國城市規劃年會論文集, 2023.
[3]Wang X, Wang G, Chen T, et al. Low-carbon city and its future research trends: A bibliometric analysis and systematic review. Sustainable Cities and Society, 2023, 90: 104381.
[4]鄭德高, 羅瀛, 周夢潔, 等. 綠色城市與低碳城市: 目標、戰略與行動比較[J]. 城市規劃學刊, 2022, (04): 103-110.
[5]聯合國人居署. 世界城市報告2022. 2022.
[6]Yu Z, Yang G, Lin T, et al. Exposure ecology drives a unified understanding of the nexus of (urban) natural ecosystem, ecological exposure, and health. Ecosystem Health and Sustainability, 2024, 10: 0165.
[7]Cheng Y, Yu Z, Xu C, et al. Climatic and economic background determine the disparities in urbanites’ expressed happiness during the summer heat. Environmental Science & Technology, 2023, 57(30): 10951-61.
[8]Du X, Shen L, Ren Y, et al. A dimensional perspective-based analysis on the practice of low carbon city in China. Environmental Impact Assessment Review, 2022, 95: 106768.
[9]沈玉花, 安文暉, 項焱. 數字技術與低碳城市深度融合的路徑研究. 中國資源綜合利用, 2023, 41(08): 176-8.
關鍵詞:氣候變化 綠色 低碳城市 基于自然的解決方案可持續發展 ■