气候变化下中国生态适应性设计在国土空间规划中的策略及本土化：定义、理念框架与解读

李 鑫

张 琰*

1 研究背景

一个世纪以来，气候变化所带来的长期挑战和极端天气已经对城市发展造成深远的影响。从19世纪末的工业革命开始，科技的持续进步造成温室气体大量排放，逐渐改变地球的能量平衡(Energy Budget)，从而导致大气中含碳的温室气体浓度发生变化[1]。而在中国，快速城市化和粗放型经济增长模式导致大部分城市的气候变化出现叠加负面效应，尤其较高的碳排放量带来的长期气候异常，以及极端气候事件已经对中国城市的生物多样性带来严峻考验。此外，由于中国国土横跨12个温度带、24个干湿区和56个气候区，因此影响气候变化的环流成员多，研究已发现城市区域内重要气候分界线出现移动[2]。这些气候分界线的移动会导致生态系统异常，人类生存环境以及农作物产量发生变化。据统计，中国从2004—2013年因气象灾害造成的直接经济损失达3 055亿元，平均死亡人数达2 500人，农业受灾面积约380 000hm2[3]。

在外部威胁与内部压力影响下，气候变化带来的负面效应逐渐凸显，城市生态系统的气候调节和提升城乡韧性等功能开始受到重视，通过规划、行政手段恢复和扩展城市生态系统功能及提升城市整体适应性已经迫在眉睫。尤其2019年5月《中共中央、国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》(以下简称《若干意见》)正式印发。此意见明确指出，在编制不同层级的国土空间规划体系过程中，要求把生态保护格局看作国家发展规划的重要战略组成部分，尊重生态环境所蕴含的科学性及规律，并需要加强其监督职责，建设完善的配套设施。与此同时，在中国国土空间规划资源进行重组的重要攻坚阶段，与气候变化相关的各类规划评估体系建设将是未来研究的重点领域，其中涉及国土规划、城镇体系规划、土地利用规划等。但长期以来，起主导作用的“三规”责任不清、事权不明，各层级城市生态系统建设理念与评价体系参差不齐，民众参与度较低，行政资源整合度不高，面对多重威胁缺乏长远的针对性措施和理念。亟须对国外空间规划经验进行归纳与吸收，建立符合中国自身的生态系统空间规划策略与目标；亟须综合性的数据共享平台，通过各种手段构建可视化和量化的生态系统资源平台；也亟须整理归纳中国典型城市生态系统的应对措施，建立灾后评估体系。因此，在当下国土空间规划体系重构阶段，以“多规合一”为基础，提出EbA理念、目标及本地化，对构建中国的生态适应性策略与理论体系，以及对提升城市整体韧性和适应性都具有十分重要的意义。

2 EbA核心理念及意义

图1 生态适应性规划应对外部威胁

EbA理念最早出现于2008年的联合国气候变化框架公约(United Nations Framework Convention on Climate Change，UNFCCC)，随后被大量机构和研究者进行解读、延展和实践[4]。这些应用可以有效提升城市生态功能，并带动城市韧性建设[5-6]。EbA通常被看作为利用生态系统产生的各种功能提升城乡地区适应能力，延缓气候变化带来的各种负面效应，包括在不同尺度下管理、保护和恢复生态系统，以带动城市适应能力[7]。虽然各类文献对其定义有多种说法，但大致可以分为2类：1)聚焦于生态系统内部的功能效益，如生物多样性公约(Convention on Biological Diversity，CBD)指出“它能够以提升生物多样性和生态系统功能为基本目标来帮助人们应对气候变化的负面作用”[8]；2)对城市整体韧性的提升，如UNFCCC认为EbA是可持续管理、保护和恢复城市生态系统并提供可持续管制手段以便能够让人类适应气候变化冲击的方法，因此定义EbA为具有可持续管理特点，并且能为提升城市和区域生态韧性提供决策性帮助，是能够帮助人类克服气候变化带来的负面影响的有效管理手段。在归纳和分类的同时，也应该注意到2类定义的相同点都是以提升城市韧性、恢复生态系统功能和应对灾害为核心，强调以人为中心，把生态功能提升作为核心手段，强化城市适应性应对气候变化的挑战[8-9]。而区别在于前者关注生态系统内部如何应对压力，后者则更多在管理及宏观尺度上对生态系统在社会适应性系统内部的定位与其他领域的耦合联系上进行研究解读。

EbA的实现途径通常包括规划和设计2种手段。前者是与当下规划体系进行对接和融合，通过政府管制手段以强化和整合城市生态系统功能，带动其他城市发展要素的韧性和适应性，以及服务决策者的建设理念和提供决策理论的依据[10-11]。后者是针对气候变化如热浪和洪水等的威胁，对城市绿色基础设施包括城市园林绿化、水体河岸、建筑环境、城市道路等进行生态功能提升，如强调水体及绿色空间作为提升空气流通速度的通道进行温度调节；城市道路沿边的带状绿色设施阻挡和吸收污染物；建造绿色屋顶和加强墙体绿化，提升建筑环境舒适程度和提升可渗透硬质铺装、城市绿化面积等。

Picketts等则解释，EbA能够进一步促进城市资源进行整合，从而产生具体的实际效益[12]。因此，Richard Munang等呼吁现有的城市规划决策者应积极考虑和整合EbA规划策略[13]。研究表明，EbA规划及理念作为城市适应性构建计划的基本组成部分，能够有效延缓或减弱外部威胁对自然生态系统、城市物理环境、经济与文化系统和生物多样性的影响(图1)。

3 国外EbA规划的实践经验

EbA能够整合相关研究、设计和政策等方面的内容和成果，对生态韧性规划的理念和方法提出更高的要求，为城市的整体适应性和韧性的提升提供更加宽广及科学的思路。但由于EbA规划需要结合当地的气候条件、地理环境和政策规划体系，因此具备很强的管制指向性和本地化倾向。本节通过4个方面，即基础数据整合、引入不同发展情景、行政资源整合提升及沟通机制健全，对国外EbA规划实践进行阐述。

3.1 基础数据整合受到重视

应对不确定的气候变化需要大量的高精度历史气候观测数据，灾害评估需要社会经济产业数据，生态系统功能变化需要土地利用和植被种类分布数据等，因此进行多学科数据资源整合是城市适应性研究的重要步骤和基本工作。在不同领域研究的数据支持下，综合性的适应性评价指标与框架才会发挥优势。更多案例研究也表明，EbA政策及措施手段正逐渐深入影响城市可持续发展体系，如建筑环境、交通系统、气象预警系统和金融保险领域等，因此对于EbA规划及决策过程中所需的数据及评价体系也愈加广泛和综合。

3.2 不同发展情景应对未来不确定性

气候变化风险在不同的时间跨度上都会表现出较强的不确定性，因此EbA规划需要对近、中和远期的城市灾害进行预警并持续做出应对，即在不同时间跨度应对不确定风险而采取的渐进式并兼顾经济性的适应性策略[14]。例如，在2007年欧洲海岸线系统的科学与政策一体化评估项目中，通过对欧洲18个海岸的社会-生态系统进行研究，Tom Hopkins等认为灾害治理的措施需要重点考虑未来不同发展情境下对决策和既定措施的影响[15-16]。南非生态保护组织与当地政府合作利用GIS地理信息系统及环球气候模式(Global Climate Models)等手段，以4个不同温室气体排放情景(RCP2.6、4.5、6.5和8.5)为依据，建立统一的EbA评价体系，并提高策略应用的效率和合理性。大量的案例研究表明，适应性措施为应对潜在风险需要建立长期的气候变化风险监测、短期预测和长期监控预警体系等相关配套手段，以提升渐进式气候灾害管控措施质量和效率。因此，EbA规划理念以数据整合为依托，历史观测数据和灾害损失数据为参考对象，不同发展情景所带来的威胁为分析依据，对执行措施进行优先分级，并在最佳时机时介入以减少不必要的经济投入。

3.3 行政资源整合性提升

现实中，通过市场和行政机构对不同自然-社会资源的深度聚合，任何气候灾害对高度集成的政治、社会、生态与经济等造成的损失无法进行单独剥离分析。因此，加强数据整合、实现评价体系的统一、引入适应性决策具有重要意义。但现实中研究与政策执行往往受限于学科和行政部门之间的界限，造成理论与应用、立法与执法之间的脱节。Anita Milmanton通过研究发现国际EbA案例中有58%关注灾害评估及影响机理，42%关注社会收益性评估(Adaptation Benefit)。两者联系不仅较少，且极少能够兼顾，造成这一结果的原因是大部分的案例缺乏统一的理论指引[17]。

3.4 沟通机制更加健全

EbA体系构建的参与者并不只有决策者、规划者和立法者三方，还需要在机构内部以及民众之间建立完善的沟通机制。如欧洲环境总署颁发的《城市适应性报告》(Urban Adaptation to Climate Change in Europe)中，明确提出需要确保政府、机构和公众三者间的沟通渠道稳定[18]。再如CBD指出EbA措施不只局限于关注生态系统的更替和保护基础设施等，并指出EbA体系重点在于利用生物多样性和生态系统功能帮助人们更好地适应气候带来的负面影响，更重要的是为城市居民提供功能性保护，后者需要的是广泛的民众参与和理解[7，19]。Hannah Reid经过长期研究和调研指出，EbA措施的关键在于对弱势群体的沟通与了解。

EbA规划是社会系统发展的必然需求，需要依靠长期的理论积累、评估与实践进行持续探索[20]。虽然其本身的理论体系和实践还需要进一步检验，如缺少量化研究、效益评估模型匮乏、EbA衡量指标并未达成共识等[21-22]，但它依然能够通过对相关交叉学科的研究成果进行整合为城市规划、设计及决策提供坚实的科学依据。此外，EbA规划由于需要对接城市现有规划体系，因此任何成功的EbA案例都具备较强的本地化倾向，如何从以上案例中提取适合于中国城市发展现状的思想和经验十分重要。

4 EbA建设策略构建

通过对成功案例的总结和对EbA理念的解读，本文试图根据上文案例分析的结论，对生态适应性策略为主要导向的建设策略进行底层构建。首先笔者认为，“适应”一词在气候变化语境下会进入2种研究视域：其一是作为适应能力，即社会-生态系统可以调控和改变自身的生存方式和行为以适应气候变化所带来的影响；其二是适应性，即确定是否灾害过后系统能够消纳其潜在的后续影响。系统的适应能力是生态修复和修补的核心能力。1992年的《联合国气候变化框架公约》指出，适应能力的提升有助于应对气候变化的影响。它要求社会-生态系统的耦合关系，以及应对外部压力时保持较为明显的应对能力、管理能力、稳定性、稳健性和韧性。而IPCC(2012)认为适应能力还需要满足和考虑4个具体问题，包括脆弱性与适应性的联系；不同尺度下对适应能力的需求，如风险、反应和恢复能力；寻找动因和打破壁垒；未来风险的预测和判断。因此，EbA的适应性建设策略应由两部分组成：其一是以生态系统的胁迫影响为研究对象，观察此评估对社会、经济、文化系统的改变；其二是依据未来气候的风险评估和生态系统胁迫产生的并发效应，进行规划和实施。前者需要对其因果进行分析，而后者需要决策判断。由于篇幅所限，对前者研究只以“压力-状态反应”(Pressure-State-Response，PSR)为例进行阐述，而后者则在第5节中结合中国开放空间发展情况进行阐述。

5 中国国土空间规划过程中的EbA本土化建议

综合上文所述，气候变化下的生态系统评估应该包括普遍性和专项方向的课题研究，自然资源、经济变化、社会发展或是综合指标等都应该纳入考虑范围，同时还需要确定评估的领域、数据的获得途径和最终评估结果预期，而这三者是相互呼应、缺一不可的。

5.1 数据资源多元合一

城市适应性研究及实践的前提是得到大量且全面的气象人口、交通等基础数据的支持。虽然中国已经完成初步的气象灾害风险信息收集，建立了统一的气象灾害风险管理数据库[23-24]，但由于各个领域的研究与应用对于数据的精度和信息要求不一，而且部门数据壁垒亦限制数据的整合和共享。笔者建议从应用角度出发，建立跨机构的复合型气候适应性数据库。数据库应以城市尺度为重点，其数据组块应包括气象灾害预警及模拟、绿色基础设施空间布局、灾害经济损失和弱势群体分布等单元内容。灾害数据的多元合一能够持续推动“多规合一”的深化进行，并同时促进学术成果的产生，提升学术成果向管制政策的效率转化。

5.2 适应性评估体系统一

EbA的执行和反馈必须依靠综合性的评估体系和统一的评价指标。由于中国气候及地理条件差异较大且风险脆弱性评估对象单一，评估体系无法有效地为空间规划决策提供依据[25-26]。针对此现状，笔者认为区域及城市尺度下EbA适应性评估体系应至少包含三部分，包括未来的风险预判、实施前适应性策略的成本收益评估和实施后的策略效益评估。三部分都需要考量不同时间维度，如近、中及远期，以及不同温室气体排放情景下(RCP2.6、4.5和8.5)城市与地区的平均气候和极端气候事件的变化趋势。三者的共同目标是在复杂且不确定的城市发展过程中，制定策略的行动临界点(Tipping Point)，且不断地在过程中进行优化和调整。此外，评估体系完善过程也需要完善的适应性数据库支持。

5.3 适应性对策理论化

EbA规划应用与理论之间需要连贯和清晰的转换步骤。正如Haines-Young在建立生态系统服务与社会效益的评估模型时指出，“EbA的生态服务是否能够成为效益价值体系的一部分，取决于其具体对策是否真正基于理性的研究基础之上”[27]。基于中国城乡规划的现状，本文把EbA相关研究大体亦分为4个部分，包括机理研究，如生态结构及要素的运作原理；功能型研究，如生态要素如何对周边环境产生调节功效；评估研究，如对调节功效进行定性和定量评估；管制效益型研究，如利用创造、恢复和维护等管控手段对生态系统及城市环境产生影响。而在管制效益型研究中把绿色基础设施作为生态功能核心，如生态机理包括生物多样性、植被类型、外来物种、栖息地等；生态效益包括固碳释氧、小气候调节、水体净化、水土保持等；生态文化包括展示教育和生态景观等。研究实践已经证明，把EbA科学研究和政策措施进行横向对接，能够使EbA规划及相关政策更具合理性[28]。

5.4 跨领域协同合作

EbA理念及措施在多领域合作中才会对城乡系统“整体性、系统性及其内在规律”有更深的认识，如山、水、林、田、湖、草以及城市内部的交通、排水和经济系统等[29]。具体而言，通过绿色基础设施空间布局和植被种类配置等手段降低气候变化对城市系统的影响，如降雨分布、气候带迁移和海平面上升等带来的对城市基础设施的影响，对建筑环境、排水体系和交通系统等的影响，对能源减排、调整微气候、降低热岛效应、植物群落对污染颗粒的吸附效果影响等。通过与其他适应性规划的协同与合作减轻极端气候带来的灾害损失，能够为不同尺度区域内对灾害损失的评估及应对措施提供较为全面的洞察。

5.5 内外沟通协商机制

EbA措施需要政策执行空间和具有弹性的沟通机制，后者包括规划管制机构内部与外部的沟通协商。《生态文明体制改革总体方案》中明确指出“自然资源资产的公有性质”需要“保障全体人民分享全民所有自然资源资产收益”。公民的参与权利是体现其自身利益的重要部分。本文认为沟通机制的完善包括2个方面，首先完善管制机构内部不同层级的沟通协商机制，以保证EbA策略执行的弹性；其次对弱势群体和规划利益相关人及机构建立完善的协调沟通机制，能够提升其政策的准确性和敏感性，从而进一步降低政府管制成本、增大规划成效。

不难发现，中国空间规划特点及气候变化较为复杂，现有国际对EbA的定义并未反映出以上5个方面，也无法完全对中国现阶段城乡规划提供指导意义，因此有必要对EbA的定义进行更加清晰的框定和本地化解读。

6 EbA定义的本土化解读

本文依据EbA的定义从两方面对其进行本地化解读，包括空间规划和专项应用措施。空间规划是社会系统发展的必然需求，是政府管制过程中应对内部和外部危机的制度性安排，虽然是一种政治管制过程，但其效率需要依靠长期的理论基础、完善的评估体系和翔实周密的措施手段。而专项应用措施则是城乡适应性规划中各目标实现的具体方法和途径，亦是空间规划的补充与延展性表达，两者相辅相成。

图2 EbA生态适应性规划理念框架

解读1：为应对由气候变化及其他不确定因素带来的潜在威胁，EbA是以空间规划为主要载体与其他适应性规划进行协同合作的理论与应用措施体系。它主要依靠完善的沟通协商机制，实现在不同尺度、不同发展情景均能对生态系统的空间、结构和功能进行持续且具有弹性的调整和优化，从而逐步提升城市整体韧性与适应性，如经济和文化环境、交通设施、公共健康及建筑环境等。

解读2：EbA措施在专项应用措施层面，以生态机理、功能效力、效力评估与管制效益4个方面研究为有效转化前提，以数据资源与评价体系多元合一为手段，进一步完善城市尺度下现有的适应性策略及适应性评估体系，实现对城市规划、城市设计和风景园林设计手段的优化和调整。

为解决现阶段生态系统功能衰退及由此引发的诸多问题，必然需要一个政府事权清晰、部门职能明确的空间规划体系，因此在现有的规划体系框架基础上，通过部门重组及资源整合重构国土空间规划较为可行[30]。提升以评价及指标创建为主的生态适应性规划内容，主要职责是对空间规划进行内容补充和细化，如在相关应用措施过程中借助规划体系、评估标准及数据源汇流，创建生态适应性数据库，为“多规合一”提供城市生态适应性绿色数据基底，为“三区三线”划分提供依据，也为城市建设及灾害管理提供警示红线(图2)。另外规划过程也需要强调为公民的参与和协商提供有效渠道，以增强政策弹性和准确性。通过EbA理念及其规划措施的配合，能够给城市发展提供所急需的较低管制成本，以及内容和目标连续一致的科学化决策手段。

7 结语

在遵循国务院《若干意见》基本前提下，现有与绿色基础设施相关的规划内容需要重新考量生态功能、生态效益、生态文化和地理环境四方面因素的变化对生态系统自身、交通设施、公共健康、建筑环境及经济和文化环境的影响。另一方面，需要对城市及区域生态气候适应措施的制定进行纵向挖掘，依靠科学研究成果来制定政策依据，如从结构机理、生态功能、风险评价和功能效益评估4个方面整合和转化现有研究和实践成果，使其成为决策依据。同时依靠完善自上而下和自下而上的协商机制，及时反馈规划执行中的问题，以应对气候变化带来的压力，从而在城乡尺度规划与设计层面有效提升其社会、文化、经济和艺术价值。

城市在为人类提供前所未有的复杂自然-社会功能的同时，必然会驱使不同的资源群落持续重组和深度聚合，从而形成财富高度集中且相互无法剥离的复杂社会系统。因此，以往清晰的呈树状结构的学科领域正在模糊，不同学科领域的研究成果及实证经验的整合与协同逐渐成为主流。本文从EbA的定义与实现途径入手，总结国外近年来的实践与研究成果，并就这些经验和研究成果如何应用于中国的生态适应性规划进行分析。在此基础上，对EbA的定义从两方面进行扩展解读，为今后城乡生态规划及相关政策制定提供建议。但仍需指出，气候变化与城市变化充满巨大的不确定性，生态适应性规划是系统且长期的工程，中国的生态适应性规划与管理仍有很长的路要走。

注：文中图片均由作者绘制。