淺析生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施與綠色基礎(chǔ)設(shè)施的共生與發(fā)展

王勝永，張?zhí)旆f，李彤彤，吳 晗

（山東建筑大學(xué)藝術(shù)學(xué)院，山東 濟(jì)南 250000）

市政基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃在傳統(tǒng)的城市設(shè)計(jì)中被重視，道路，橋梁和場地等灰色基礎(chǔ)設(shè)施形成了城市空間網(wǎng)絡(luò)，交通便利，同時(shí)也保證了工業(yè)化經(jīng)濟(jì)的正常運(yùn)行。在中國城市化進(jìn)程中，灰色基礎(chǔ)設(shè)施日趨標(biāo)準(zhǔn)化，例如，道路都是具有單一功能的，而河道也因?yàn)橹痪哂蟹篮榈哪康谋唤貫橙≈?。客觀上來看，灰色基礎(chǔ)設(shè)施的提高了人們生活的便利性，但由于其忽視了適當(dāng)?shù)纳鐣?huì)和生態(tài)功能，因而也引發(fā)了一部分的城市生態(tài)環(huán)境問題。

在這個(gè)大時(shí)代的背景下，生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施和綠色基礎(chǔ)設(shè)施的概念被專家學(xué)者們提出，提供了一個(gè)富有想象力的解決方案，結(jié)合灰色基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)用，創(chuàng)造出一個(gè)便捷又富有生態(tài)的城市生活環(huán)境。因此，研究EI和GI的內(nèi)涵，對(duì)于構(gòu)建城市的生態(tài)系統(tǒng)具有實(shí)際意義。

1 起源與發(fā)展

1.1 生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施（EcologicalInfrastructure，簡稱EI）

EI在上世紀(jì)50年代萌芽，隨著生態(tài)城市的建設(shè)應(yīng)用而生。隨后，“生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施”在1984年Man and the Biosphere Program報(bào)告中正式出現(xiàn)。它表示自然景觀和腹地對(duì)城市的持久支持能力[1]。后來有些學(xué)者擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，從生物與環(huán)境保護(hù)和資源利用的角度出發(fā)，例如1988年EI的概念被用于表示棲息地網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，1990荷蘭的農(nóng)業(yè)、自然管理和漁業(yè)部的自然政策規(guī)劃中提出了全國尺度上的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施（EI）概念[2]。隨后，一些科學(xué)家和研究機(jī)構(gòu)開始強(qiáng)調(diào)自然環(huán)境和生命支撐系統(tǒng)在城市土地利用規(guī)劃（包括雨水花園、屋頂綠化和濕地等）以及促進(jìn)環(huán)境健康方面的重要作用。

我國的俞孔堅(jiān)團(tuán)隊(duì)率先在2002年將“生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施”引入并應(yīng)用于城市規(guī)劃之中。經(jīng)過多年的發(fā)展和演變，EI的理念和優(yōu)勢(shì)越來越受到科學(xué)家，工程技術(shù)人員和決策者的重視，其內(nèi)涵和意義也逐漸被豐富和擴(kuò)充。

1.2 綠色基礎(chǔ)設(shè)施（Green Infrastructure，簡稱GI）

美國是現(xiàn)代綠色基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)源地。1991年美國馬里蘭州綠道運(yùn)動(dòng)是GI概念的起源之處，希望能夠?yàn)榻鉀Q城市發(fā)展過程中的建設(shè)與環(huán)境之間的矛盾提出新的思路和策略。美國可持續(xù)發(fā)展委員會(huì)于1999年發(fā)表了 “美國為21世紀(jì)創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展”，現(xiàn)代綠色基礎(chǔ)設(shè)施被明確提出。

我國最早涉及 GI研究的論文為1999年在杭州召開的IFPRA中刊登的一篇會(huì)議論文，自提出現(xiàn)代GI概念后，我國GI的理論與實(shí)踐研究便開始逐漸地拓展和深化。

2 概念辨析

2.1 定義與概述

2.1.1 EI

EI是一種城市可持續(xù)發(fā)展的自然系統(tǒng)，它維持著城市的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的安全與健康，并確保城市及居民獲得連續(xù)的自然生態(tài)服務(wù)，是城市擴(kuò)張和土地開發(fā)利用不可觸犯的剛性限制[3]。

為了提升EI理論研究的豐富性，景觀生態(tài)學(xué)、生物保護(hù)學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)等可與其交叉研究。EI理念強(qiáng)調(diào)保持完整連續(xù)的生態(tài)格局，對(duì)于恢復(fù)受損生態(tài)系統(tǒng)，維護(hù)景觀完整性具有重要意義，是可持續(xù)發(fā)展的可行性景觀策略。

2.1.2 GI

GI在保護(hù)地球的自然生態(tài)功能和價(jià)值方面意義重大。“相互關(guān)聯(lián)的自然區(qū)域和其他開放空間網(wǎng)絡(luò)”是人們通常給其下的定義。GI代表綠色空間的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，被當(dāng)作一個(gè)名詞使用。作為一個(gè)形容詞，GI描述了一個(gè)過程，提出了在國家、州、地區(qū)和地方范圍內(nèi)的土地保護(hù)系統(tǒng)和戰(zhàn)略方法，鼓勵(lì)對(duì)于人類土地使用及規(guī)劃及自然生態(tài)系統(tǒng)具有益處的實(shí)踐。作為一個(gè)概念，GI網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和管理可以建立一個(gè)提供保護(hù)，戶外娛樂和其他人類價(jià)值相結(jié)合的開放空間分配系統(tǒng)，連接已有的和未來的綠色空間資源。

截止到2010年，人工智能手段已經(jīng)能夠與上述的深度學(xué)習(xí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)緊密融合，因而在根源上規(guī)避了難度較大的權(quán)重訓(xùn)練以及非線性分割。到了2014年，技術(shù)人員已經(jīng)可以憑借圖像識(shí)別系統(tǒng)來辨別卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，此類圖像識(shí)別系統(tǒng)設(shè)有多層次的識(shí)別功能。至于現(xiàn)階段的智能交通而言，關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)當(dāng)包含無人駕駛與其他相關(guān)的交通智能化操作。在這其中，無人駕駛技術(shù)本身具備突顯的典型性。這是由于無人駕駛能夠憑借網(wǎng)絡(luò)化手段來替代車輛的傳統(tǒng)駕駛方式，借助智能化措施來保障車輛平穩(wěn)性以及行駛安全性。

GI是一種生態(tài)保護(hù)的方法，它將保護(hù)、基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃及其他理念相互融合。綠色基礎(chǔ)設(shè)施提供了客觀、科學(xué)、理性的思維，把重點(diǎn)放在更有價(jià)值的方面。綠色基礎(chǔ)設(shè)施通過增加長期資金對(duì)開放空間的保護(hù)和管理的重要性，可以確保項(xiàng)目的相關(guān)性和可行性。

2.2 區(qū)別與聯(lián)系

灰色基礎(chǔ)設(shè)施，GI、EI的概念既區(qū)別又聯(lián)系?；疑幕A(chǔ)設(shè)施是人造的、剛性的、成本高昂且功能單一。GI比灰色基礎(chǔ)設(shè)施更自然，生命支持系統(tǒng)更靈活，更復(fù)雜，成本更低。EI更加關(guān)注基礎(chǔ)設(shè)施的整合性，穩(wěn)定性和可持續(xù)性，強(qiáng)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的概念辨析

2.3 內(nèi)涵

2.3.1 EI

這是一個(gè)自然物種可以生長和棲息的生存環(huán)境，也是城市可持續(xù)發(fā)展賴以生存的自然系統(tǒng)。所有能夠提供這些自然服務(wù)的系統(tǒng)，如城市綠地，農(nóng)林土地用地，保護(hù)區(qū)甚至自然和文化遺產(chǎn)等均屬于其研究范疇。建立生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施可以創(chuàng)造一個(gè)以大自然為背景的生態(tài)城市，也是在城市快速發(fā)展背景下構(gòu)建城市生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的重要手段之一。

現(xiàn)有的EI研究可以分為三個(gè)層次。其中國家和區(qū)域中EI的規(guī)劃空間結(jié)構(gòu)是重中之重。城市規(guī)模重點(diǎn)是EI建設(shè)的控制性研究;微觀場地尺度的重點(diǎn)是如何采用生態(tài)設(shè)計(jì)的手法，進(jìn)行生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)[3]。

2.3.2 GI

GI關(guān)注的是人與自然的關(guān)系。現(xiàn)在它已經(jīng)成長為一個(gè)理論體系。主要涉及國家和國家公園，野生生物棲息地、森林、濕地等以及與自然發(fā)展規(guī)化景觀設(shè)計(jì)和環(huán)境敏感性相關(guān)的領(lǐng)域分析等。

由GI組成的綠色網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)中央控制點(diǎn)系統(tǒng)，連接了上述生態(tài)系統(tǒng)和景觀的走廊和地點(diǎn)。在個(gè)人層面上，GI是圍繞綠色空間設(shè)計(jì)住宅和商業(yè)設(shè)施;；在社區(qū)層面，GI意味著創(chuàng)造與現(xiàn)有公園相連的綠色通道；從區(qū)域范圍上來說，GI是保護(hù)廣泛的景觀連接性

2.4 實(shí)踐作用研究

土人景觀團(tuán)隊(duì)在俞孔堅(jiān)教授帶領(lǐng)下，率先將EI戰(zhàn)略引入，并將景觀作為整合的媒介[4]，通過靈活的河道建設(shè)生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，建立生態(tài)廊道作為第一功能的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的增加，提高了物種的多樣性，豐富了濱海的活動(dòng)空間。

浙江臺(tái)州的規(guī)劃也是一個(gè)典型案例。首先將生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施微觀化和網(wǎng)格化，然后再規(guī)劃道路和建筑，形成基于綠網(wǎng)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了格網(wǎng)型城市結(jié)構(gòu)的規(guī)劃模式[5]。

2.4.2 GI

GI的概念目前有兩種方法模式。從國家層面來看是最典型的是馬里蘭州模式，而西雅圖模式是從城市過程中演變而來。這兩者對(duì)于自然生活支持保障系統(tǒng)與城市的可持續(xù)發(fā)展都具有重要的戰(zhàn)略意義。

馬里蘭的核心理念是 “中心 (HUBS)—聯(lián)接(LINKS)的自然系統(tǒng)”，其模式是首先提供未開發(fā)的保護(hù)土地資源的概念。西雅圖模式的重點(diǎn)是關(guān)注城市規(guī)模及其建成區(qū)，重點(diǎn)關(guān)注農(nóng)村城市建成區(qū)，對(duì)于城市高度人造的環(huán)境，建立了一套操作方法。這對(duì)于城市的可持續(xù)發(fā)展提供了新思路。

表1 灰色基礎(chǔ)設(shè)施、綠色基礎(chǔ)設(shè)施與

3 思考

綜上所述，EI和GI在首次被提及時(shí)，它們是被用來描述不同內(nèi)涵的。但在逐漸發(fā)展的過程中，它們的外延不斷擴(kuò)大，因此二者既有區(qū)別，又有重疊的部分，且各種情況都有主流的研究或組織支持。目前從廣義上來看，EI和GI的的區(qū)別幾乎不大，但二者的內(nèi)涵卻日益相近——均對(duì)提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生命支持系統(tǒng)具有重要性。而目前國內(nèi)對(duì)于這二者的研究，仍存在一些問題。

3.1 EI

（1）只有少數(shù)的創(chuàng)新實(shí)踐，只停留在理論研究，生態(tài)服務(wù)功能和人類生活范圍是不對(duì)稱的，沒有適當(dāng)?shù)穆?lián)系。(2)生態(tài)服務(wù)功能并不被人們所廣泛認(rèn)可，只有在生態(tài)被破壞時(shí)才發(fā)覺EI的重要性。(3)人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)服務(wù)功能的影響以及生態(tài)服務(wù)功能質(zhì)量與生態(tài)健康的關(guān)系相對(duì)較少，與生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃脫節(jié)[6]。

3.2 GI

首先，目前我國GI主要專注于理論研究，缺乏實(shí)踐成果。二是政府部門參與不高，作為公共設(shè)施的GI，其發(fā)展和建設(shè)應(yīng)由政府主導(dǎo)。但在中國，最常見的情況是，面對(duì)更多的經(jīng)濟(jì)利益時(shí)，綠色空間往往被政府選擇犧牲。再者，從規(guī)劃的角度來看，GI具有單一功能。公眾參與度相對(duì)較少，主要的編制者是一些政府部門。因而GI的一些更為詳細(xì)的方面往往被忽視，往往只能在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)。

4 結(jié)語

在城市土地利用危機(jī)的背景下,EI和GI理論先后被提出。盡管它們最初的提出具有不同的針對(duì)性,但二者卻顯示了相同的本質(zhì)內(nèi)容：對(duì)能夠提供自然服務(wù)功能的城市自然區(qū)域和其他開放空間進(jìn)行保護(hù),是一種對(duì)土地的保護(hù)性規(guī)劃。

EI和GI是現(xiàn)代生態(tài)城市基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)，它們保護(hù)著城市的自然綠色空間，并加強(qiáng)自然空間網(wǎng)絡(luò)的連通性和完整性，發(fā)揮其重要的生態(tài)功能和價(jià)值，形成城市生存與發(fā)展的形成天然支撐，是城市“軟”的重要基礎(chǔ)設(shè)施。

保持自然系統(tǒng)的連通性，建立一個(gè)連貫的自然系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),是EI和GI理論的核心概念。它們通常用于區(qū)域研究規(guī)模。正因?yàn)槿绱?，城市通常被簡化為自然網(wǎng)絡(luò)上的點(diǎn)，因此城市邊緣和邊緣化的擴(kuò)張區(qū)會(huì)被會(huì)更加注重。但是如今，現(xiàn)有的城市，特別是主要建成區(qū)關(guān)注度仍然較少，因此實(shí)施起來也被認(rèn)為是具有一定的困難。