中国绿色基础设施体系建构的兴起、发展与思考

黄 勇 冯盼盼 马志杰 肖 亮

党的十八大以来，国家环境战略政策从“先污染后治理”“先发展后保护”等传统模式转变为“绿水青山就是金山银山”的生态文明发展战略[1-2]，绿色基础设施建设已成为中国应对全球气候变化和生态系统失调等环境风险[3]、推动新型城镇化建设和乡村振兴的重大科技任务之一。

1999年8月，美国保护基金会和农业部森林管理局首次正式提出绿色基础设施(Green Infrastructure，GI)的概念，并将其定义为：国家的自然生命支持系统，是由水系、湿地、林地、野生生物的栖息地及其他自然区，绿色通道、公园及其他保护区，农场、牧场、森林、荒野及其他支持本土物种生存的开放空间组成的相互联系的网络[4]，在协同人类-环境的动态变化、保障城市区域协调发展方面具有不可替代的作用。随着绿色基础设施概念的不断扩充和发展，已涵盖了生态空间网络和生态干预政策[5]等综合内涵，是人居环境营建、生态平衡和应对气候变化的物质保障。绿色基础设施缘起于20世纪90年代的美国，是一种为控制城市畸形增长和土地资源过度消耗[6]而逐步发展起来的可持续空间控制手段[7]，对提升绿色空间质量[8]、保护生态多样性和提升公众健康[9]等作用显著。

面对中国过去40年来快速城镇化进程造成的复合性、压缩性和累积性生态环境问题，将绿色基础设施理论与具体国情相结合，建构中国绿色基础设施体系建设的“尺度-要素-功能”理论框架，并从“区域-城市-社区-建筑”4个尺度探索中国绿色基础设施体系建设的目标、内容及方法，揭示绿色基础设施在中国经济社会发展新时期的深层内涵与作用机制，是中国绿色基础设施体系建设的关键科学问题。

1 国内外绿色基础设施及其体系的研究进展

1.1 绿色基础设施的发展脉络

绿色基础设施的思想可以追溯到工业文明以前，如中西欧古典园林、都江堰、大运河等，已充分体现了人与自然和谐共生的关系。进入工业文明之后，频发的资源和环境问题迫使人类反思并逐步发展出一系列生态规划思想，绿色基础设施便是其中一个重要的分支。

基于生态规划[10]、生态网络[11]和绿色基础设施[12-13]发展脉络的梳理，西方国家绿色基础设施建设的发展历程可以分为4个阶段(图1)。1)19世纪中期至20世纪初期是绿色基础设施建设的萌芽期，在环境恶化威胁人类健康的背景下，人们的审美和游憩需求日益增长。城市公园运动的代表人物——奥姆斯特德设计的美国纽约中央公园和波士顿公园系统改善了城市环境，并为人们提供了休闲场地，被认为是绿色基础设施的雏形。2)20世纪初期至20世纪中期是绿色基础设施建设的形成期，城市蔓延与土地资源保护的矛盾促使区域生态规划思想的觉醒，涌现出诸如英国大伦敦环形绿带(1938年)、哥本哈根楔形绿地(1947年)、印度昌迪加尔城市绿带网络(1951年)[14]等绿地发展模式，探索遏制城市扩张的解决方案，奠定了绿色基础设施的形态结构。3)20世纪中期至20世纪末期是绿色基础设施建设的发展期，城市发展与生态保护的矛盾推动生态规划技术的发展，“千层饼模式”“景观安全格局”“斑-廊-基”理论等为构建绿色基础设施提供理论基础，涌现出生态廊道、生态网络、生境网络和景观安全格局等一系列区域生态安全格局实践。4)20世纪末期至今是绿色基础设施建设的战略期，经济全球化背景下资本扩张对资源的掠夺造成了严重的生态危机，促使国际社会愈发注重社会经济与生态环境的协调发展，发展出了一系列以最低的基础设施成本创造最大的社会、生态和经济效益的生态规划方法，如生态基础设施、绿色基础设施、基于自然的解决方案及雨洪管理措施(最佳管理措施、低影响开发技术)等。

图1 国内外绿色基础设施建设的发展脉络

绿色基础设施的概念于2004年首次引入中国[15]，但在此之前，中国生态环境建设的理论和实践探索就已不断促进该概念的形成和内涵的丰富。在我国绿色基础设施本土化发展过程中，主要经历了4个阶段(图1)。1)中华人民共和国成立以来至20世纪70年代是中国绿色基础设施建设的萌芽期，中国效仿苏联模式的优先发展重工业战略，使得当时的城市绿地空间布局主要服务于工业生产，城市绿化带隔离城区与工业区，避免工业废气对城区居民的影响。“大跃进”和“三线建设”社会生产运动背景下提出的“大地园林化”口号和“不建集中城市”方针虽然对城市建设规律的认识存在片面性，但实施的绿化建设和城市分散式组团布局使得城市空间结构具有一定生态规划元素，如合肥的“三翼伸展、田园楔入”风车状布局、北京的“分散组团式”布局，以及攀枝花和兰州的“带状组团”布局，迈出了构建中国城市绿色基础设施格局的第一步。2)改革开放以来至20世纪90年代是中国绿色基础设施建设的形成期，受西方国家规划理论和思想的影响，城市绿地系统规划成为对过去城市绿地系统“欠账”的补偿手段。1980年《西安园林绿化规划》和1983年《上海市园林绿化系统规划》的颁布标志着绿色基础设施系统化思想的形成，但其建设仅关注市区绿地点、线、面结合的系统化布局，强调数量和规模指标的达成，忽略了其生态和经济功能。3)20世纪90年代至2013年是中国绿色基础设施建设的发展期，快速城镇化发展进程带来日益突出的区域生态安全风险，区域和城乡的生态空间统筹规划受到重视。俞孔坚等提出的景观安全格局理论是对构建生态基础设施(Ecological Infrastructure，EI)方法的探索，强调对城市扩张和土地开发利用的刚性限制[16]；黄光宇等[17-19]提出的空间生态规划概念强调土地资源合理分配，以满足城市空间利用的合理性及城市可持续性的要求。该时期，强调城乡开发建设管控的生态空间类规划取得跨越式发展，涌现出《北京市限建区规划(2006年—2020年)》《深圳市基本生态控制线规划》《上海市基本生态网络规划》《武汉市全域生态空间管控行动》等一批先行规划项目，标志着中国绿色基础设施的建设目标从提升城市景观功能扩展到保障城乡生态安全格局。4)2013年中共十八大的召开标志着中国绿色基础设施建设进入转型期，生态文明建设成为城市发展的重要指导思想与理论依据。城市生态规划类型不断丰富，如国家公园体系规划、区域绿道体系、文化遗址保护、防洪规划及生态区域保护等。该时期，中国绿色基础设施建设更关注对城乡居民生态产品的供给与生态安全的建设。

纵观国内外绿色基础设施的发展，趋势如下：1)绿色基础设施的构成要素从单一的绿地斑块转变成绿带、生态廊道、生态网络、生态空间并拓展至低影响交通、生态化的基础设施等，同时对其本质属性的认识也不断被深化，从单一的景观类型转变成整体的生态系统；2)其功能从个人需求视角的视觉审美与休闲游憩功能转变成城市发展视角的空间约束与生态保护功能，以及全域保护视角的生态系统服务功能；3)其价值认知从城市化影响下的被动治理转向引领城市发展的主动建设。

1.2 绿色基础设施的规划实践

绿色基础设施的规划实践大致可以分为3类(表1)：1)土地管理型，强调绿色基础设施作为一种引导城市土地开发、更新和保护的战略性多尺度框架，应对建设用地扩张对周边生态资源的侵蚀问题，实现土地资源的科学利用与开发；2)环境宜居型，强调绿色基础设施作为一种提供生态基础服务和提升人居环境的绿色网络系统，解决城市化和人口增长带来的城市空间不足、生态环境恶化和居民健康等社会生态问题，通过融合城市开放空间、生态资源、低影响交通等元素打造连续的绿色基础设施网络，促进城市土地的高效利用，为居民提供休闲游憩服务；3)生态韧性型，强调绿色基础设施作为一种适应不确定性气候变化和增强城市韧性的工程技术手段，解决环境风险下生态系统服务的系统性失调问题，在特殊地域的建成区及高密度城市建设区，构建灰色工程系统与生态植被系统相结合的绿色基础设施体系，提升城市生态韧性。

表1 国内外绿色基础设施规划实践

1.3 绿色基础设施体系规划研究

当前绿色基础设施体系无明确定义，根据已有的绿色基础设施体系研究[41]，参照“自然保护地体系”[42]“公园体系”[43]“城市生态基础设施体系”[44]的定义，绿色基础设施体系指的是由不同尺度、不同要素、不同功能的自然生态空间、半自然空间及人工空间组成的绿色空间网络。

不同国家的绿色基础设施体系因规划关注重点、实施路径的不同而存在差异，其中英国、美国、德国等已形成较为完整的体系。体系构建上，英国明确了绿色基础设施的六大类型，重点关注绿色基础设施七大生态环境功能对经济政策的促进作用，为实施符合当地发展目标的绿色基础设施建设提供参考[45]；美国绿色基础设施体系发展较为均衡，涵盖州、区域、社区、地块尺度的绿色工程设施、自然生态空间及开放空间的规划实施内容，以连接市、郊区、农村和荒野景观[4，41]；德国绿色基础设施体系涵盖联邦(国家)、区域、城市、地方尺度的自然与半自然蓝绿空间和人工绿色元素的规划，重视对生态系统服务和生物多样性的保护[46]。体系规划实施上，英国强调将绿色基础设施体系纳入地方发展战略之中，通过诸如生物多样性行动计划、地方交通计划、住宅和混合用途发展计划等实现绿色基础设施体系规划目标，并提出“地方发展计划关联-战略发展愿景提出-空间选择与政策制定-计划提交-公众审核-实施-监管”的规划实施步骤[45]；美国将绿色基础设施体系纳入州、地区和地方的计划与政策之中[15]，并通过“明确网络设计目标-收集和处理景观类型数据-绿色基础设施建构-设置优先级保护-反馈评价”的步骤实施[47]。总体而言，欧美国家绿色基础设施体系涵盖多尺度范围并强调与不同层级空间规划的协同，其规划实施更注重对自然资源价值的探索，根据其规划目标的不同重点对需要保护、开发和改造的自然资源进行建设管理，并保护其地方特色。

中国绿色基础设施体系建设仍处于探索阶段，规划实践主要通过生态空间管控规划、绿地系统规划、绿道规划和海绵城市建设等生态空间类规划实现。过去它们作为城乡规划体系的“补丁系统”，以应对快速城市化带来的区域生态问题。生态空间类规划涵盖不同规划层级，并针对单一或多种要素载体、景观构型(斑块、廊道、网络)的空间引导，弥补了生态空间在规模总量、景观格局、环境质量、生态安全和游憩服务方面的不足[48-49]。在生态文明建设大背景下，我国正探索构建新时代的国土空间治理和规划体系，生态空间类规划需要更加注重规划编制的协同性与层级性、规划要素的全域全要素特征，以及规划实施的地方性与社会生态效益[48，50-52]。此外，为协调生态保护与建设发展的关系，生态空间类规划更加强调因地制宜构建资源评价指标体系，划分不同功能分区并实施相应的保护开发措施，实现生态空间合理布局的同时，充分发挥生态空间的多重功能与效益[53-56]。绿色基础设施体系为土地保护与利用提供战略性指导框架，注重尺度的分类与协调、多重功能与效益的发挥及网络化的建设[6]，能够作为各生态空间类规划的上层规划并引导其协同发展。

综上所述，中国绿色基础设施体系的建构应汲取国外体系建设经验、立足于中国发展特色及生态空间的复杂性特征，关注多尺度、多要素和多功能目标的体系构成内容与基于资源要素评价的网络化建设的体系实施路径，充分发挥绿色基础设施的整体性优势，避免各类生态空间规划的孤岛式发展。

2 中国绿色基础设施体系建设的理论框架探索

相较于国外，中国绿色基础设施体系建设受到具体国情的影响(图2)。一方面，国内外的建设背景不同，国外城市人少地多、人口密度低，国内的情况恰好相反，人多地少，生态空间和绿化用地面临被人工环境蚕食的现状；另一方面，国内外城市化建设进程不同，与国外相比，中国仍处于工业化和城市化进程中，同时受到信息化浪潮的冲击，多个发展阶段交叉进行，展现出异常复杂的绿色基础设施建设矛盾。

图2 中国绿色基础设施体系构建研究思路

2.1 中国绿色基础设施体系建构的发展语境

2.1.1 差异化的自然环境基底

中国地域类型多样，自然环境具有显著的区域差异，因生态基底条件不同，绿色基础设施规划实践更强调区域差异化视角下自然环境条件的多样性[57-58]。从国家层面来看，中国分为以丘陵和平原为主的东部季风生态区、以高山分割的盆地和高原为主的西北干旱生态区，以及以高原和高大山系为主的青藏高寒生态区[59-60]，总体空间格局表现为沿海地区生态环境质量较高，随着向内陆地区延伸，生态环境质量逐渐降低，不同自然环境的绿色基础设施建设情况差异显著。

2.1.2 梯度化的城镇化进程

改革开放以来，中国城镇化进程中的空间集聚态势十分明显，人口、资源、要素和产业大规模向东部沿海地区集聚，东西部城镇化进程差异明显：东部地区的绿色基础设施建设较为完善，西部地区的绿色基础设施建设滞后待兴；在空间上形成以十大城镇群为中心发展的空间格局，东部地区的城市群以长三角城市群、珠三角城市群和京津冀城市群为代表，城市群发展在国内最为成熟，城镇群与非城镇群绿色基础设施建设差异显著。此外，非城镇群地区的核心城市相较于其他地区绿色基础设施建设同样具有较大差异。

2.1.3 复杂性的城乡二元环境

由于中国城乡发展差距较大[61]，城乡自然、社会、经济差别迥异，因此绿色基础设施研究应考虑不同地区的城乡地域特色，注重城乡绿色基础设施建设的差异化，满足居民的不同需求。此外，乡村振兴的大环境下，中国学者应更加关注乡村绿色基础设施的建设。应通过绿色基础设施构建乡村生态网络，提升乡村人居环境，促进乡村生态旅游，从生态角度助力乡村振兴，走乡村高质量发展之路。

2.2 建构中国绿色基础设施体系“尺度-要素-功能”理论框架

相较于国外绿色基础设施多数基于城市建成区尺度的研究，针对中国的具体国情及语境，绿色基础设施的尺度也由城市建成区逐步扩展至市域和区域及乡村地带，进而转至以自然区划为地貌特征划分的大范围景观地带的研究。因此，需要探讨基于中国国情的绿色基础设施体系的“尺度-要素-功能”理论框架(图2)，进而更好地为人居环境注入内在自然维育型与外在社会服务型的双重功能。

2.2.1 多尺度是中国绿色基础设施体系规划的空间层次

绿色基础设施兼具自然科学与社会科学属性[62]，既能站在战略维度进行宏观统筹引领，又能具体落实到街头绿地等微观实施层面，不同尺度的绿色基础设施网络交叉互补使整个体系更加完整。根据吴良镛先生[63]人居环境理论思想，中国绿色基础设施可归纳为区域(涵盖市域)、城市(城市建成区)、社区及建筑4个尺度。宏观区域和市域尺度的绿色基础设施体系，重在自然生命支持系统的建设，中观尺度则注重各类绿色空间网络，而社区及建筑等微观尺度则主要关注实施手段和操作方法。此外，绿色基础设施的构成要素在多尺度上呈现出山水林田湖草等宏观要素向街头绿地、屋顶花园等微观要素的转向，以及生态功能主导向社会功能主导的研究转向(图3)。

图3 中国绿色基础设施体系建构的“尺度-要素-功能”理论框架

2.2.2 多要素是中国绿色基础设施体系规划的实践主体

中国的绿色基础设施体系泛指人居环境范围内一切自然、半自然与人工组成的绿色空间或潜在绿色空间相互作用形成的“自然生命支撑网络”，具有重要的生态、社会和经济效益，是人居环境系统内唯一有生命的基础设施。作为人居环境生态可持续发展的重要基础，绿色基础设施并不局限于“绿道”[64]“生态网络”[65-66]“生态基础设施”[67]等传统概念。同时，绿色基础设施的实践主体和规划组分在各尺度并不相同，提供的自然价值和社会价值也不同，各尺度绿色基础设施的构成要素互联互补，层层嵌套，共同建构绿色基础设施体系的实践主体。

2.2.3 多功能是中国绿色基础设施体系规划的目标指导

多功能性是国际社会对绿色基础设施规划的核心要点之一[68]，中国也不例外。它的主要目标是解决气候变化剧烈、灾害风险调控、生物多样性保护、人文游憩环境提升，以及人类健康福祉保障等城乡可持续发展问题[69]。此外，区别于传统的绿地系统规划[70]，多功能的绿色基础设施并非城市的“边角料”，而是等同于传统的灰色基础设施，是实现城乡可持续性一体化发展的关键支撑，是人居环境生态可持续发展的重要基础[71]。

3 中国绿色基础设施体系建构的若干思考

3.1 区域尺度：以战略指引为主，构建国家和区域生态安全格局

区域尺度的绿色基础设施重在解决生态环境和自然资源保护管理等问题，保障区域生态安全。在区域生态安全格局构建中，一般以形态和结构为抓手，通过识别山、水、林、田、湖、草等要素，采用形态学等方法进行生态源地的选取，运用最小累积阻力模型识别生态廊道，进而构建区域生态安全格局[72-73]。通过区域生态安全格局的构建，为划定生态保护红线、城镇增长边界等提供科学依据。

于宏观区域尺度(区域和市域)而言，中国不同地区自然环境条件、城乡环境差异决定着地方绿色基础设施体系规划建设的多样性。东部季风生态大区以森林生态系统和农田生态系统为主，生态基底良好，其绿色基础设施的体系规划建设重在维护生态功能，以提升社会功能为主；青藏高原生态区以草地生态系统为主；西北干旱生态区以荒漠生态系统为主，注重对当地现存绿色空间资源进行有效合理的利用，并模拟地方自然生态系统进行规划建设。此外，相较于城市而言，乡村绿色基础设施建设拥有大面积自然生态的山水林田湖草的绿色空间，人工生态环境占比较少。因此，绿色基础设施体系建设要着重考虑生物栖息地、迁徙路线等与自然生态相关的内容。

3.2 城市尺度：以供需协调为主，构建复合自然生态和人文游憩的绿色网络

城市尺度的绿色基础设施主要发挥绿地的综合协调功能，在缓解城市热岛效应及内涝等生态问题、保护自然环境的同时，提供宜人的游憩场所，传承地域的历史文脉，从供需协调的视角入手，构建城市尺度的自然生态与人文游憩复合的绿色网络。于城市尺度的绿色复合网络而言，在沿用“源地选取-廊道识别-网络构建”技术架构的基础上，将城市文化遗产网络、城市公园绿地网络等叠加，构建城市人文生态的绿色基础设施网络。城市尺度的绿色基础设施规划起着承上启下的作用，结合城市总体规划和各项专项规划构建城市绿色复合网络并优化城市绿地系统，划定城市禁建区、限建区和宜建区，确定城市增长边界，指导城市有序建设。

中观的城市(城市建成区)尺度上，中国不同城市建设发展进程的差异较大(图4)。在高度城市化地区，绿色基础设施体系规划建设应逐步优化绿色基础设施网络并完善其完整性和系统性，发挥其多重社会经济效益；在城市化程度较低地区，如蓬勃发展的城市新区，绿色基础设施建设应当秉承“先保护后开发”的规划建设原则，确保建立连续的自然生态和开放的空间网络。

3.3 社区尺度：以社会服务为主，构建绿色基础设施的生活服务圈

社区尺度的绿色基础设施建设要满足社区居民日常游憩需求，为居民提供涵盖街道景观、街角绿地、户外小型公共空间等社交、健身、活动的高品质生活服务圈，同时提供一定的生态服务。此外，生活服务圈内的绿色基础设施更多的是追求其空间可达性与公平性，其可达性一般运用缓冲区模型、成本耗费模型和相互作用模型等加以测度；公平性评价则可在可达性模型的基础上，通过加入影响公平性的因子与权重，构建绿色基础设施的服务效力指数与公平性指数，用于定量表征居民使用绿色基础设施的公平性程度，以便更好地优化生活服务圈内绿色基础设施的布局。

3.4 建筑尺度：以生态技术为主，构建生态化基础设施

建筑尺度的绿色基础设施从生态技术层面入手，通过屋顶绿化(屋顶花园、屋顶菜园、蓄水屋顶)、立体绿化等构建生态化基础设施，提供雨水利用、微气候调节等生态服务功能。

4 结语

本研究通过文献梳理国内外绿色基础设施的学理基础、规划实践和体系建设的相关研究进展，论证绿色基础设施在中国特有地理环境、城乡二元结构和城镇化梯度中有别于西方国家的自然生命支撑系统功能和作用，建构中国绿色基础设施体系建设的“多尺度-多要素-多功能”理论框架，并从“区域-城市-社区-建筑”4个尺度探索中国绿色基础设施体系建设的目标、内容及方法。在区域尺度，以战略指引为主，构建国家和区域生态安全格局；在城市尺度，以供需协调为主，构建自然生态和人文游憩的绿色复合网络；在社区尺度，以社会服务为主，构建绿色基础设施的生活服务圈；在建筑尺度，以生态技术为主，构建生态化基础设施。

此外，中国绿色基础设施的体系建构并不完全是一个新的体系，绿地系统规划、生态规划等均与其溯本同源。在国土空间规划和生态文明建设的大背景下，首先应思考绿色基础设施体系建设与现行城市各类体系的渗透与嫁接。例如，不同尺度下绿色基础设施体系建设如何嫁接在城市各类绿地规划设计与实施中。其次，思考绿色基础设施体系建设的重要性如何与城市水网规划等传统灰色基础设施建设等同起来，成为“法定规划”而不是“有名无分”，实现城乡可持续发展。最后，思考在微观层面绿色基础体系建构的“人本尺度”，诸如上海的街角公园和街头绿地等，在建设过程中大力推进公众参与，实现微观层面绿色基础设施建设的人本化理念。

未来的绿色基础设施体系规划建设仍需要在多学科、多专业、多部门不断融合的基础上，探索绿色基础设施体系一体化建设的新体制、新机制、新政策和新模式，结合地方实际，开展中国语境下的绿色基础设施体系规划建设，从理论和实践层面进一步完善绿色基础设施体系的规划策略与方法。

注：文中图片均由作者绘制。